专题强化-电解质溶液中水的电离分析课件

1、（八）电解质溶液中水的电离分析 水是一种非常弱的电解质，一定温度下，纯水电离产生的水是一种非常弱的电解质，一定温度下，纯水电离产生的H H+ +和和OHOH- -浓度相等，且二者浓度的乘积是一常数，表示为浓度相等，且二者浓度的乘积是一常数，表示为Kw w=c(H=c(H+ +) )c(OHc(OH- -) )。在实验室里或实际生产生活中，经常用到。在实验室里或实际生产生活中，经常用到以水为溶剂的电解质稀溶液，在电解质稀溶液中，水的电离平以水为溶剂的电解质稀溶液，在电解质稀溶液中，水的电离平衡仍然存在，且衡仍然存在，且Kw w=c(H=c(H+ +) )c(OHc(OH- -) )仍然成立。水的

2、电离对溶液仍然成立。水的电离对溶液的酸碱性影响很大，一些情况下，溶液的酸碱性就决定于水的的酸碱性影响很大，一些情况下，溶液的酸碱性就决定于水的电离或水的电离的变化。高考对本内容的考查较多，是电解质电离或水的电离的变化。高考对本内容的考查较多，是电解质溶液知识的中心内容。溶液知识的中心内容。 一、不同温度下水的电离情况分析一、不同温度下水的电离情况分析1.1.纯水的电离纯水的电离H H2 2O HO H+ +OH+OH- - H 0 0。温度温度常温常温(25)(25)100 100 水电离产生的水电离产生的c (Hc (H+ + ) )、c(OHc(OH- - ) )水的离子积常数水的离子积常

3、数水的水的pHpH酸碱性酸碱性水的电离程度水的电离程度KW W=c(H=c(H+ +)c(OHc(OH- -)=10)=10-14-14c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -) )=10=10-7-7 mol/L mol/L-1-1pH=7pH=7中性中性100 25 100 25 KW W=c(H=c(H+ +)c(OHc(OH- -)=10)=10-12-12pH=6pH=6中性中性c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -) )=10=10-6-6 mol/L mol/L-1-12.2.电解质溶液中水的电离电解质溶液中水的电离在使用水的离子积常数进行计算时，要注意温度的变

4、化导致在使用水的离子积常数进行计算时，要注意温度的变化导致的数值变化。的数值变化。(1)(1)酸性溶液。酸性溶液。25 25 时时pH=2pH=2和和100 100 时时pH=2pH=2的两电解质溶液中，的两电解质溶液中，c(Hc(H+ +)=)=1010-2-2 molL molL-1-1，溶液的酸性强弱相同，原因是水的电离程度，溶液的酸性强弱相同，原因是水的电离程度虽然增大了，但水电离出的虽然增大了，但水电离出的c(Hc(H+ +) )仍然微不足道，可以忽略。仍然微不足道，可以忽略。(2)(2)碱性溶液。碱性溶液。25 25 时时pH=10pH=10和和100 100 时时pH=10pH=

5、10的两电解质溶液中，溶液的碱性的两电解质溶液中，溶液的碱性强弱不同，原因是水的电离程度影响了水的离子积常数，计算强弱不同，原因是水的电离程度影响了水的离子积常数，计算c(OHc(OH- -) )时，结果就不同了。时，结果就不同了。25 25 时，时，pH=10pH=10的电解质溶液中，的电解质溶液中，c(OHc(OH- -)=10)=10-14-14/10/10-10-10=10=10-4-4(mol(molL L-1-1) )；100 100 时，时，pH=10pH=10的电解质的电解质溶液中，溶液中，c(OHc(OH- -)=10)=10-12-12/10/10-10-10=10=10-

6、2-2(mol(molL L-1-1) )。 二、同一温度下电解质溶液中水的电离情况分析二、同一温度下电解质溶液中水的电离情况分析1.1.电解质对水电离的影响电解质对水电离的影响酸和碱能抑制水的电离，盐的水解能促进水的电离。酸和碱能抑制水的电离，盐的水解能促进水的电离。(1)(1)在在pH=4pH=4的酸溶液中。的酸溶液中。酸电离产生的酸电离产生的c(Hc(H+ +)=10)=10-4-4 molL molL-1-1，水电离产生的，水电离产生的c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -) )=10=10-10-10 molL molL-1-1，水电离产生的，水电离产生的c(Hc(H+ +

7、) )可以忽略，判断水的电离程可以忽略，判断水的电离程度看度看c(OHc(OH- -) )。在。在pH=4pH=4的水解的盐溶液中，水电离产生的的水解的盐溶液中，水电离产生的c(Hc(H+ +)=c(OH)=c(OH- -)=10)=10-4-4 molL molL-1-1，c(Hc(H+ +) )全部来自水的电离，判断水的全部来自水的电离，判断水的电离程度看电离程度看c(Hc(H+ +) )。(2)(2)在在pH=10pH=10的碱溶液中。的碱溶液中。碱电离产生的碱电离产生的c(OHc(OH- -)=10)=10-4-4 molL molL-1-1，水电离产生的，水电离产生的c(OHc(OH

8、- -) )=c(H=c(H+ +)=10)=10-10-10 molL molL-1-1，水电离产生的，水电离产生的c(OHc(OH- -) )可以忽略，判断可以忽略，判断水的电离程度看水的电离程度看c(Hc(H+ +) )。在。在pH=10pH=10的水解的盐溶液中，水电离产的水解的盐溶液中，水电离产生的生的c(OHc(OH- -)=c(H)=c(H+ +)=10)=10-4-4 molL molL-1-1，c(OHc(OH- -) )全部来自水的电离，全部来自水的电离，判断水的电离程度看判断水的电离程度看c(OHc(OH- -) )。(3)pH=4(3)pH=4的水解的盐溶液中水的电离程

9、度是的水解的盐溶液中水的电离程度是pH=4pH=4的酸溶液中水的酸溶液中水的电离程度的的电离程度的10106 6倍。倍。pH=10pH=10的水解的盐溶液中水的电离程度是的水解的盐溶液中水的电离程度是pH=10pH=10的碱溶液中水的电离程度的的碱溶液中水的电离程度的10106 6倍。倍。2.2.电解质溶液稀释过程中水的电离情况分析电解质溶液稀释过程中水的电离情况分析(1)(1)原理。原理。电解质溶液稀释过程中，水的电离也会发生相应的变化。如电解质溶液稀释过程中，水的电离也会发生相应的变化。如强酸或强碱溶液稀释过程中，水的电离程度不断增大。所以强酸或强碱溶液稀释过程中，水的电离程度不断增大。所

10、以溶液中的某些离子浓度在稀释过程中，反而会增大。溶液中的某些离子浓度在稀释过程中，反而会增大。(2)(2)实例。实例。如如pH=5pH=5的盐酸溶液，加水稀释至原体积的的盐酸溶液，加水稀释至原体积的1010倍时，倍时，c(Hc(H+ +) )、c(Clc(Cl- -) )都会减小，但都会减小，但c(OHc(OH- -) )会增大。当把溶液稀释至原体积会增大。当把溶液稀释至原体积1 0001 000倍时，溶液的倍时，溶液的pHpH不会变为不会变为8 8，原因是水电离出的，原因是水电离出的c(Hc(H+ +) )大大于酸电离产生的于酸电离产生的c(Hc(H+ +) )，水的电离此时不能忽略。，水的

11、电离此时不能忽略。 3.3.电解过程中水的电离情况分析电解过程中水的电离情况分析在某些盐溶液的电解过程中，溶液在某些盐溶液的电解过程中，溶液pHpH的变化往往与水的电离的变化往往与水的电离变化有关。变化有关。如用惰性电极电解饱和食盐水时，在阴极上由于发生：如用惰性电极电解饱和食盐水时，在阴极上由于发生：2H2H+ +2e+2e- -=H=H2 2的反应，破坏了水的电离平衡，使水的电离的反应，破坏了水的电离平衡，使水的电离程度增大，导致阴极区里程度增大，导致阴极区里c(OHc(OH- -) )c(Hc(H+ +) )，溶液显碱性。同理，溶液显碱性。同理用惰性电极电解硫酸铜溶液时，阳极区里因用惰性

12、电极电解硫酸铜溶液时，阳极区里因OHOH- -失去电子，破失去电子，破坏了水的电离平衡，导致溶液显酸性。坏了水的电离平衡，导致溶液显酸性。【训练训练1 1】下列叙述正确的是下列叙述正确的是( )( )A.A.某温度下，蒸馏水中的某温度下，蒸馏水中的c(Hc(H+ +)=1.0)=1.01010-6-6 molL molL-1-1，则该温，则该温度一定高于度一定高于25 25 B.25 B.25 时，某溶液中由水电离产生的时，某溶液中由水电离产生的c(Hc(H+ +) )和和c(OHc(OH- -) )的乘积为的乘积为1 11010-18-18，该溶液不可能呈酸性，该溶液不可能呈酸性C.25 C

13、.25 时，水中加入氢氧化钠固体，水的电离平衡逆向移动，时，水中加入氢氧化钠固体，水的电离平衡逆向移动，水的离子积减小水的离子积减小D.25 D.25 时，时，0.1 molL0.1 molL-1-1的盐酸溶液与的盐酸溶液与0.1 molL0.1 molL-1-1的的NaOHNaOH溶液中，水的电离程度不同溶液中，水的电离程度不同【解析解析】选选A A。蒸馏水中的。蒸馏水中的c(Hc(H+ +)=1.0)=1.01010-6-6 mol molL L-1-1，水的离，水的离子积为子积为1 11010-12-12，比常温下的离子积大，因为水的电离吸热，比常温下的离子积大，因为水的电离吸热，温度必

14、然高于常温；温度必然高于常温；25 25 时，某溶液中由水电离产生的时，某溶液中由水电离产生的c(Hc(H+ +) )和和c(OHc(OH- -) )的乘积为的乘积为1 11010-18-18，说明水的电离受到抑制，有可能，说明水的电离受到抑制，有可能是酸溶液，也可能是碱溶液；水中加入氢氧化钠固体，水的是酸溶液，也可能是碱溶液；水中加入氢氧化钠固体，水的电离平衡逆向移动，但水的离子积不变；同浓度的电离平衡逆向移动，但水的离子积不变；同浓度的H+H+和和OHOH- -对对水的电离的抑制程度相同。水的电离的抑制程度相同。【训练训练2 2】在水的电离平衡中，在水的电离平衡中，c(Hc(H+ +) )

15、和和c(OHc(OH- -) )的关系如图所示：的关系如图所示：(1)A(1)A点水的离子积为点水的离子积为_，B B点溶液中的点溶液中的c(OHc(OH- -) )为为 _molL_molL-1-1。(2)100 (2)100 时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于时，若向溶液中滴加盐酸，能否使体系处于B B点位置？点位置？_，原因是，原因是_。(3)100 (3)100 时，若盐酸中时，若盐酸中c(Hc(H+ +)=5)=51010-4-4 molL molL-1-1，则由水电离产，则由水电离产生的生的c(Hc(H+ +) )是是_。【解析解析】(1)A(1)A点时，点时，c(Hc(H+

16、+)=c(OH)=c(OH- -)=10)=10-7-7 mol molL L-1-1，水的离子积，水的离子积为为1 11010-14-14，B B点点c(OHc(OH- -)=10)=10-6-6molmolL L-1-1。(2)100 (2)100 时，若向溶液中滴加盐酸，不能使体系处于时，若向溶液中滴加盐酸，不能使体系处于B B点，原点，原因是加盐酸后水的电离平衡被破坏，使溶液中因是加盐酸后水的电离平衡被破坏，使溶液中c(Hc(H+ +) )和和c(OHc(OH- -) )不不再相等。再相等。(3)100 (3)100 时，水的离子积为时，水的离子积为1 11010-12-12，由水电离产生的，由水电离产生的c(Hc(H+ +) )等等于由水电离