基础课时17 水的电离平衡 学习任务 通过认识水的电离存在电离平衡，了解水的电离平衡的影响因素，知道水的离子积常数，会分析水的电离平衡移动，培养变化观念与平衡思想的化学核心素养。 1．水的电离 水是一种极弱的电解质，电离方程式为2H2O H3O＋＋OH－，简写为H2O H＋＋OH－，水的电离常数K＝。 2．水的离子积常数 (1)表达式。 Kw＝c(H＋)·c(OH－)。 25 ℃时，水中的c(H＋)＝c(OH－)＝1×10-7 mol·L-1，Kw＝1×10-14。 (2)影响因素。 水的离子积Kw只受温度的影响，温度升高，Kw增大。 (3)适用范围。 Kw不仅适用于纯水，还可适用于稀的电解质水溶液。 (正确的打“√”，错误的打“×”) (1)升高温度，若Kw增大到10-13，则纯水电离出的c(H＋)＝10-6.5 mol·L-1。 (√) (2)在纯水中加入少量酸，水的电离平衡逆向移动，Kw减小。 (×) (3)25 ℃时，若溶液中c(H＋)＝1.0×10-6 mol·L-1，则溶液中c(OH－)＝1.0×10-8mol·L-1。 (√) (4)25 ℃时，水的离子积Kw＝1.0×10-14，35 ℃时水的离子积Kw＝2.1×10-14，则35 ℃时水中的c(H＋)＞c(OH－)。 (×) (5)25 ℃时，0.01 mol·L-1的盐酸中，由水电离出的c(OH－)＝1.0×10-12 mol·L-1。 (√) 影响水电离平衡的因素 人们通常认为水是不导电的，但用精密仪器测定时，发现水有微弱的导电性，表明水是极弱的电解质，能电离出极少量的H＋和OH－。水是一种既能释放质子也能接受质子的两性物质。水在一定程度上也微弱地离解，质子从一个水分子转移给另一个水分子，形成H3O＋和OH－。通常将水合氢离子H3O＋简写为H＋，其电离方程式为H2O＋H2O H3O＋＋OH－，简写为H2O H＋＋OH－。水的电离是吸热的过程，因此升高温度水的电离平衡正向移动。 [问题1] 水的电离平衡。 (1)在pH＝2的盐酸中，由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)之间的关系是什么？ (2)试根据平衡移动原理讨论，酸或碱是怎样影响水的电离平衡的？ (3)请结合钠与水反应的实质进行探究，向水中加入钠时，对水的电离平衡有何影响？ (4)向水中再添加温度相同的水，对水的电离平衡有影响吗？ 提示：(1)在任何条件下，由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。 (2)向水中加入酸或碱之后，酸能电离出氢离子，碱能电离出氢氧根离子，这两种离子浓度增大，都会抑制水的电离。 (3)钠与水反应的实质就是钠与水电离出的氢离子发生了反应，消耗了水电离出的氢离子，使氢离子浓度降低，从而促使水的电离平衡正向移动。 (4)没有。因为两部分水的电离程度相同，水量再多，电离平衡也不移动。 [问题2] 水的离子积常数。 (1)离子积表达式Kw＝c(H＋)·c(OH－)中的H＋和OH－一定是水电离出的H＋和OH－吗？ (2)某温度时，水溶液中Kw＝4×10-14，那么该温度比室温(25 ℃)高还是低？该温度下纯水中c(H＋)是多少？ (3)在室温下，0.01 mol·L-1的盐酸中，c(OH－)是多少？ 水电离出的c(H＋)又是多少？ (4)在室温下，0.01 mol·L-1的NaOH溶液中，c(H＋)是多少？水电离出的c(OH－)又是多少？ (5)请与同学探究在室温下，酸或碱的稀溶液中，由水电离出的c(H＋)和c(OH－)还相等吗？c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10-14还成立吗？ 提示：(1)表达式中H＋和OH－均表示整个溶液中的H＋和OH－，不一定是水电离出的H＋和OH－。 (2)25 ℃时，Kw＝1.0×10-14，升高温度，促进水的电离增大，4×10-14>1×10-14，故该温度高于25 ℃。纯水中c(H＋)＝c(OH－)，c(H＋)·c(OH－)＝4×10-14，所以c(H＋)＝mol·L-1＝2×10-7mol·L-1。 (3)由于c溶液(H＋)＝0.01 mol· L-1，溶液中c(OH－)＝＝ mol·L-1＝1.0×10-12 mol·L-1。由于溶液中的 OH－只来源于水的电离，所以水电离出的c(H＋)＝。 (4)由于c溶液(OH－)＝0.01 mol· L-1，则溶液中c(H＋)＝＝ mol·L-1＝1.0× 10-12mol·L-1。水 ... ...
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