第三章

水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第一節(jié)電離平衡3.2.1

水的電離1、認識水的電離存在電離平衡。了解水的電離平衡的影響因素。2、知道水的離子積常數(shù)，會分析水的電離平衡移動。3、會計算酸堿溶液中水電離出的c(H+)或c(OH-)，能分析水的電離平衡曲線。學(xué)習(xí)目標(biāo)思考1、已知水是弱電解質(zhì)，純水中水是全部以分子形式存在，還是部分以離子形式存在呢?如何證明水電離的存在呢?實驗表明，純水大部分以水分子形式存在，只存在極少的離子。精確的電導(dǎo)性實驗表明:純水大部分以H2O分子的形式存在，但其中也存在著極少量的離子(水的電離極其微弱)。一、水的電離1、水的電離水是一種極弱的電解質(zhì)，水的電離方程式為H2O＋H2O?H3O＋＋OH－或簡寫為H2O?H＋＋OH－H+為裸質(zhì)子，不穩(wěn)定，與水結(jié)合，形成H3O+，即水合氫離子注意：水的電離是吸熱過程2、水的電離平衡常數(shù)K電離

=c(H+)·c(OH-)c(H2O)c(H+)·c(OH-)c(H2O)·K電離

=KwH2OH＋＋OH－當(dāng)水達到電離平衡時c(H+)和c(OH-)的濃度的乘積，叫做水的離子積常數(shù)，簡稱水的離子積。符號：Kw注：c(H2O)可視為常數(shù)!

實驗測得室溫（25℃)時，1L(55.6mol)H2O中有1×10-7molH2O發(fā)生電離，電離程度很小。(2)表達式：KW＝c(H＋)·c(OH－)，室溫時，KW＝1.0×10－143、水的離子積常數(shù)(KW)(3)影響因素：KW只受溫度影響，由于水的電離是吸熱過程，溫度升高，KW增大t/℃0102025405090100Kw/10-140.1150.2960.6871.012.875.3137.154.5(1)概念:水的電離達到平衡時，電離產(chǎn)物H+和OH-濃度之積是一個常數(shù)，簡稱水的離子積，記作Kw【幾點強調(diào)】①Kw為常數(shù)，無單位;②Kw只受溫度的影響，與溶液的酸堿性無關(guān)；溫度越高，Kw越大。Kw在一定溫度下是個常數(shù)。③Kw適用于純水及稀的電解質(zhì)水溶液④c(H+)、c(OH-)均表示溶液中總H+濃度，總OH-濃度。4、外界條件對水的電離平衡的影響(1)溫度(升高溫度，促進水的電離)：水的電離是吸熱過程，升高溫度，水的電離平衡向右移動，電離程度增大，c(H＋)和c(OH―)同時增大，KW增大，但由于c(H＋)和c(OH－)始終保持相等，故仍呈中性(2)加入酸、堿或強酸的酸式鹽(抑制水的電離)：向純水中加入酸或NaHSO4、堿，由于酸(堿)電離產(chǎn)生的H＋(OH―)，使溶液中c(H＋)或c(OH―)增大，使水的電離平衡左移，水的電離程度減小(3)含有弱酸根離子或弱堿陽離子的鹽(促進水的電離)：在純水中加入含有弱酸根離子或弱堿陽離子的鹽，由于它們能跟水電離出的H＋和OH―結(jié)合生成難電離物，使水的電離平衡右移，水的電離程度增大(4)加入活潑金屬(促進水的電離)：向純水中加入金屬鈉，由于活潑金屬能與水電離的H＋直接作用，產(chǎn)生氫氣，促進水的電離分析下列條件的改變對水的電離平衡H2O?H＋＋OH－ΔH＞0的影響，并填寫下表：正向移動

增大增大

增大

增大逆向移動

減小

增大

減小

不變正向移動

減小

增大

增大

不變逆向移動

增大

減小

減小

不變改變條件平衡移動方向c(H＋)c(OH－)電離程度Kw升高溫度加入HCl(g)加入NaOH(s)加入NaHSO4(s)加入活潑金屬(如Na)加入NaHCO3(s)逆向移動

增大

減小

減小

不變正向移動

減小

增大

增大

不變5、水的離子積適用范圍KW不僅適用于純水(或其他中性溶液)，也適用于酸、堿、鹽的稀溶液，不管是哪種溶液，由水電離出的c(H＋)與c(OH－)一定相等6、水的離子積表達式的應(yīng)用在水溶液中，均存在水的電離平衡，因此在表達式中，c(H＋)、c(OH―)表示整個溶液總物質(zhì)的量濃度即KW＝c(H＋)溶液·c(OH－)溶液(1)純水中：KW＝c(H＋)水·c(OH－)水(2)酸溶液中：KW＝[c(H＋)酸＋c(H＋)水]·c(OH－)水，由于c(H＋)酸>>c(H＋)水，故忽略水電離出的H＋即：酸溶液中KW＝c(H＋)酸·c(OH－)水，但由水電離出來的：c(H＋)水＝c(OH－)水

例：計算25℃，0.1mol/L的HCl中，c(H＋)酸＝

，c(H＋)水＝

，c(OH－)水＝

，由水電離出的c(H＋)水·c(OH－)水＝____________0.1mol/L1x10－13mol/L1x10－13mol/L1x10－14(3)堿溶液中：KW＝c(H＋)水·[c(OH－)堿＋c(OH－)水]，由于c(OH－)堿>>c(OH－)水，故忽略水電離出的OH－即：堿溶液中KW＝c(H＋)水·c(OH－)堿，但由水電離出來的：c(H＋)水＝c(OH－)水例：計算25℃，0.1mol/L的NaOH中，c(H＋)水＝

，c(OH－)堿＝

，c(OH－)水＝

，由水電離出的c(H＋)水·c(OH－)水＝____________1x10－13mol/L0.1mol/L1x10－13mol/L1x10－14【幾點強調(diào)】①在不同溶液中，c(H＋)、c(OH－)可能不同，但任何溶液中由水電離出的c(H＋)與c(OH－)一定相等

②對于酸、堿、鹽的稀溶液中，c(H2O)也可認為是定值。Kw＝c(H＋)·c(OH－)，但c(H＋)、c(OH－)為溶液中的濃度，不一定是水電離出的③室溫下，由水電離出的c水(H＋)或c水(OH－)＜10－7mol·L－1時，可能是加酸或加堿抑制了水的電離④酸溶液中Kw＝c(H＋)酸·c(OH－)水(忽略水電離出的H＋的濃度)。⑤堿溶液中Kw＝c(H＋)水·c(OH－)堿(忽略水電離出的OH－的濃度)1、下列微粒中不能破壞水的電離平衡的是（

）

A.H+B.OH-

C.S2-D.Na+2、在相同溫度下，0.01mol·L－1NaOH溶液和0.01mol·L－1的鹽酸相比，下列說法正確的是()A．由水電離出的c(H＋)相等B．由水電離出的c(H＋)都是1.0×10－12mol·L－1C．由水電離出的c(OH－)都是0.01mol·L－1D．兩者都促進了水的電離D【練一練】A=c(H+)水3.在25℃0.01mol/L鹽酸溶液中：c(H+)=

，c(OH-)=

；c(H+)水=

，c(OH-)水=

。4.在25℃0.01mol/LNaOH溶液中：c(H+)=

，c(OH-)=

；c(H+)水=

，c(OH-)水=

。0.01mol/L10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L■加酸后Kw

=1×10-14酸溶液中Kw=c(H+)酸

·

c(OH-)水=c(OH-)水10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L0.01mol/L■加堿后Kw

=1×10-14堿溶液中Kw=c(OH-)堿·c(H+)水【練一練】(4)水的電離平衡曲線的理解與識別某溫度下，水的電離平衡曲線①曲線上的任意點:Kw都相同(a、b、c)即c(H+)·c(OH-)相同，溫度相同。②曲線外的任意點(如d)與曲線上任意點:Kw不同，溫度不同。③曲線