2020-2021学年高中化学苏教版选修4学案：专题三 第一单元 第3课时　常见的弱电解质 Word版含解析

1、第3课时常见的弱电解质一、水的电离1水的电离：水是一种极弱的电解质，水的电离存在电离平衡：(1)电离方程式：2h2oh3ooh，通常简写为：h2ohoh。(2)特例：室温下纯水中c(h)c(oh)1×107_mol·l1。2水的离子积常数：(1)符号：kw。(2)表达式：kwc(h)·c(oh)，25 时，kw1.0×1014。(3)影响因素：只与温度有关，升高温度kw增大，降低温度kw减小。(4)适用范围：kw不仅适用于纯水也适用于稀的电解质水溶液。3影响水的电离平衡的因素(1)升高温度可促进水的电离；(2)酸、碱均可抑制水的电离；(3)易水解的盐均可

2、促进水的电离；(4)活泼金属(如na)可促进水的电离。二、电离常数与弱酸、弱碱酸碱性的关系弱酸、弱碱的电离常数能够反映弱酸、弱碱酸碱性的相对强弱。在一定的温度下，当弱酸浓度相同时，电离常数越大，弱酸的电离程度就越大，溶液中氢离子浓度也越大。因此，我们常用电离常数来表示弱酸的相对强弱，电离常数越大，弱酸的酸性越强。探究点一 水的电离平衡1水的电离(1)水是一种极弱的电解质，可发生微弱的电离。(2)电离方程式为h2oh2oh3ooh，也可以简写成h2ohoh。(3)热效应：水的电离是吸热的过程，升高温度，水的电离平衡右移，其电离程度增大。(4)对于水的电离的有关计算应注意：25 时1 l纯水中只有

3、1×107 mol的水分子电离。25 时水的电离平衡常数为：k1.8×1016。由水分子电离出的h和oh的数目在任何情况下总是相等的，25 时纯水中c(h)c(oh)107mol/l。(5)纯水在常温下的有关数据c(h)c(oh)1×107 mol·l1kwc(h)·c(oh)1×1014phlgc(h)72影响水电离平衡的因素与其他弱电解质的电离平衡相似，水的电离平衡也符合平衡移动原理。由此，向纯水中通入少量气体或加入少量固体或加热时，电离平衡会发生相应的变化：(1)酸或碱：向纯水中加入酸或碱时，酸电离出的h或碱电离出的oh，都抑制

4、了水的电离，使水的电离程度减小，但由水电离出的h和oh浓度一定是相等的，kw也不变。(2)盐：向纯水中加入某些盐时，盐电离出的弱酸阴离子(如ch3coo)或弱碱阳离子(如nh)结合水电离出的h或oh生成难电离的弱电解质，促进了水的电离，使水的电离程度增大，盐溶液也呈一定的酸碱性(盐类的水解将在下一节内容中介绍)，但kw也不变。(3)温度：水的电离是吸热过程。升高温度，促进了水的电离，水的电离程度增大，c(h)和c(oh)同时增大但保持相等，kw增大。纯水一定呈中性。(4)压强：水为液体，改变压强其体积几乎不变。即压强对水的电离平衡无影响。1在纯水中加入适量稀盐酸时，由于盐酸电离的h中和了水电离

5、出的oh，故水的电离程度增大，这种说法正确吗？提示：不正确。因为水的电离程度很小，故水电离出的oh的浓度很小，当加入稀盐酸时，不是中和了水电离出的oh，而是增大了溶液中的h浓度，从而抑制了水的电离。2升高温度时，促进了水的电离，故水电离出的c(h)>1.0×107 mol·l1，因此溶液显酸性，这种说法正确吗？提示：不正确。升高温度时，促进了水的电离，水电离出的c(h)>1.0×107 mol·l1，但在纯水中c(h)和c(oh)同时增大，且始终相等，故溶液仍呈中性。【例1】25 时，水的电离达到平衡：h2ohohh>0，下列叙述正确的

6、是()a向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(oh)减小b向水中加入少量nahso4固体，c(h)增大，kw不变c向水中加入稀盐酸，平衡正向移动，c(h)增大d将水加热，kw增大，ph不变【思路分析】水的电离是吸热过程，符合平衡移动原理，对于a、c项要正确理解勒夏特列原理中“减弱”两字的含义。【解析】向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，但c(oh)增大，a项错误；向水中加入稀盐酸，平衡逆向移动，最终溶液中c(h)增大，c项错误；将水加热，平衡正向移动，水电离出的c(h)和c(oh)增大，kw增大，ph减小，d项错误。【答案】b已知25 时，kw1.0×1014，如果100 时，kw5.5&

7、#215;1013，这说明(c)a100 时水的电离程度较小b前者c(h)较后者大c水的电离过程是一个吸热过程d100 时，0.1 mol·l1 dcl的重水溶液中水的电离程度一定是室温时电离程度的10倍解析：由题意知，随水溶液温度的升高，kw也随之增大，即c(h)·c(oh)增大。c(h)·c(oh)增大，说明h2ohoh向右进行的程度大，由此可知水的电离是吸热的。所以a、b两项错误，c项正确；当改用重水作溶剂时，由于重水的电离程度与普通水的电离程度不一定相同(事实上不同)，所以室温时重水的离子积c(d)·c(od)不一定等于1.0×1014

8、，也不能将普通水在100 时的离子积常数应用于重水溶液，尽管dcl是强酸，在重水溶液中能够完全电离，题目告诉的浓度可以求出溶液中的c(d)，但因不知道两种温度条件下的重水离子积常数，所以无法得出c(od)，也就是说无法知道两种温度条件下重水分子本身的电离程度，所以d项错误。探究点二 水的离子积常数1推导过程水的电离是一个可逆过程，因此也存在电离平衡常数：k电离，则有c(h)·c(oh)k电离·c(h2o)。1 l水的浓度为55.6 mol·l1，为常数，k电离为常数，所以k电离·c(h2o)也必然为常数，因此c(h)·c(oh)为常数。2正确理

9、解水的离子积(1)kw只与温度有关。因为水的电离是吸热过程，所以升高温度，有利于水的电离，kw增大，如：t/0102025kw/10140.1140.2920.6811.01t/405090100kw/10142.925.4738.055.0(2)kw揭示了任何溶液中均存在水的电离平衡，h与oh共存，只是相对含量不同。(3)kwc(h)·c(oh)不仅适用于纯水(或其他中性溶液)，也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。kw不随溶液中c(h)和c(oh)的改变而改变。(4)一定温度下，不同溶液中c(h)，故c(h)和c(oh)成反比。(5)在kwc(h)·c(oh)表达式中，c(h

10、)、c(oh)均分别表示整个溶液中h、oh的物质的量浓度。在不同溶液中，c(h)、c(oh)可能不同，但任何溶液中由水电离产生的c(h)、c(oh)总是相等的。酸溶液中，c(h)酸c(h)h2o·c(oh)h2okw，通常忽略c(h)h2o。碱溶液中，c(oh)碱c(oh)h2o·c(h)h2okw，通常忽略c(oh)h2o。(6)水电离出的c(h)和c(oh)的计算(25 时)中性溶液：c(h)c(oh)1.0×107 mol/l。溶质为酸的溶液：h来源于酸的电离和水的电离，而oh只来源于水的电离。如计算0.01 mol/l盐酸中由水电离出的c(h)，方法是先求

11、出溶液中的c(oh)1012 mol/l，则由水电离出的c(h)c(oh)1012 mol/l。即：c(oh)h2oc(h)h2oc(oh)。溶质为碱的溶液：oh来源于碱的电离和水的电离，而h只来源于水的电离。如计算0.01 mol/l naoh溶液中由水电离出的c(oh)，方法是先求出溶液中c(h)1012mol/l，则由水电离出的c(oh)c(h)1012 mol/l。即：c(h)h2oc(oh)h2oc(h)。【例2】25 时，某溶液中由水电离产生的c(h)和c(oh)的乘积为1×1018，下列说法正确的是()a该溶液的ph一定是9 b该溶液的ph一定是5c该溶液的ph不可能是

12、7 d不会有这样的溶液【思路分析】酸或碱溶液中的h或oh浓度与水电离出的h或oh浓度的区别：c(h)溶液c(h)酸c(h)水，c(oh)溶液c(oh)碱c(oh)水。酸溶液中酸电离出的h浓度大于水电离出的h浓度的100倍时，可以忽略水电离出的h，同理，碱溶液中碱电离出的oh浓度大于水电离出的oh浓度的100倍时，可以忽略水电离出的oh。【解析】温度一定时，水的离子积是固定的。由水电离产生的c(h)·c(oh)1018知由水电离产生的c(h)c(oh)109 mol/l，h、oh浓度均小于107 mol/l，水的电离受到抑制，若为酸溶液，c(h)酸 mol/l105 mol/l，ph5

13、；若为碱溶液，c(oh)碱105 mol/l，ph9。故选c。【答案】c下列操作不能使水的离子积发生变化的是(a)a向纯水中加入稀naoh溶液b向纯水中加入浓硫酸c向纯水中加入氧化钙固体d向纯水中加入硝酸铵固体解析：水的离子积只与温度有关。b、c项操作使温度升高，d项操作使温度降低，故b、c、d项错误；a项操作对温度影响很小(可忽略)，故a项正确。 1下列说法正确的是(d)ahcl溶液中无oh有氯化氢分子bnaoh溶液中无hcnacl溶液中既无oh也无hd室温下，任何物质的水溶液中都有h和oh，且kwc(h)·c(oh)1×1014解析：凡是水溶液中都存在h和oh，且kwc

14、(h)·c(oh)，在25 时kw1×1014。2下列说法正确的是(a)a6 mol/l的h2so4溶液中存在oh、h、sob因为水的离子积常数的表达式是kwc(h)·c(oh)，所以kw随溶液c(h)和c(oh)的变化而变化c水的电离方程式是：h2o=hohdkw1014适用于任何温度、任何溶液3下列说法中正确的是(d)a水是极弱的电解质，它能微弱电离出h，所以严格地说纯水呈弱酸性b纯水中c(h)·c(oh)kw，kw是一常数，不随任何条件改变c25 时纯水中c(h)·c(oh)1014，稀酸和稀碱溶液中kwc(h)·c(oh)10

15、14dh2ohoh是吸热反应，所以温度升高，平衡向电离方向移动，kw也随之增大解析：水电离出等量的h和oh，故水呈中性，a错；水的离子积常数是一个温度常数，随着温度的升高而增大，故b错；25 时无论是纯水还是稀酸、稀碱溶液中都有：kwc(h)·c(oh)1014，c错。有关水的电离的题目只要牢记以下三点就能完全解决：水是一种极弱电解质。水的离子积常数只与温度有关。在任何情况中由水电离产生的h和oh的数目一定相等。4常温下，向蒸馏水中滴加少量稀盐酸后，下列说法错误的是(d)ac(h)·c(oh)不变bph减小cc(oh)减小d由水电离出的c(h)增大解析：温度不变，水的离子积

16、不变，a项正确；加入稀盐酸，溶液的ph减小，b项正确；溶液中c(h)增大，c(oh)减小，c项正确；水的电离受到抑制，则由水电离出的c(h)减小，d项错误。5(1)25 时，10 l水中含oh的物质的量为106 mol，含h的个数为106na个(设阿伏加德罗常数为na，下同)。(2)25 时，1 g水中含h的个数为1010na个。(3)常温下，1 mol水中含oh的物质的量为1.8×109 mol。解析：(1)常温下，kw1×1014，c(h)水c(oh)水1×107 mol·l1。1 l水中含n(oh)1×107 mol，n(h)1×

17、;107 mol，故10 l水中含oh的物质的量为1×106 mol，含h的个数为106na个。(2)1 l水即1 000 g水中含h的物质的量为1×107 mol，故1 g水中含h的物质的量为1×1010 mol，即含h的个数为1010na个。(3)1 l水即1 000 g水中含oh的物质的量为1×107 mol，故1 mol水即18 g水中含oh的物质的量为×1×107 mol1.8×109 mol。6已知水在25 和100 时，电离平衡曲线如下图所示：(1)25 时水的电离平衡曲线应为a(填“a”或“b”)，请说明理由：水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(h)、c(oh)小。(2)下列措施能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(h)>