2013版化學(xué)復(fù)習(xí)方略課件專(zhuān)題強(qiáng)化復(fù)習(xí)課(八)電解質(zhì)溶液中水的電離分析（蘇教版·浙江專(zhuān)用）

1、（八）電解質(zhì)溶液中水的電離分析,水是一種非常弱的電解質(zhì)，一定溫度下，純水電離產(chǎn)生的H+和OH-濃度相等，且二者濃度的乘積是一常數(shù)，表示為Kw=c(H+)·c(OH-)。在實(shí)驗(yàn)室里或?qū)嶋H生產(chǎn)生活中，經(jīng)常用到以水為溶劑的電解質(zhì)稀溶液，在電解質(zhì)稀溶液中，水的電離平衡仍然存在，且Kw=c(H+)·c(OH-)仍然成立。水的電離對(duì)溶液的酸堿性影響很大，一些情況下，溶液的酸堿性就決定于水的電離或水的電離的變化。高考對(duì)本內(nèi)容的考

2、查較多，是電解質(zhì)溶液知識(shí)的中心內(nèi)容。,一、不同溫度下水的電離情況分析1.純水的電離H2O H++OH- ΔH >0。,溫度,常溫(25℃),100 ℃,水電離產(chǎn)生的c (H+ )、c(OH- ),水的離子積常數(shù),水的pH,酸堿性,水的電離程度,KW=c(H+)·c(OH-)=10-14,c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L-1,pH=7,中性,100 ℃>25 ℃,KW=c(H+

3、)·c(OH-)=10-12,pH=6,中性,c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L-1,2.電解質(zhì)溶液中水的電離在使用水的離子積常數(shù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要注意溫度的變化導(dǎo)致的數(shù)值變化。(1)酸性溶液。25 ℃時(shí)pH=2和100 ℃時(shí)pH=2的兩電解質(zhì)溶液中，c(H+)=10-2 mol·L-1，溶液的酸性強(qiáng)弱相同，原因是水的電離程度雖然增大了，但水電離出的c(H+)仍然微不足道，可以忽略。,(2)堿性溶

4、液。25 ℃時(shí)pH=10和100 ℃時(shí)pH=10的兩電解質(zhì)溶液中，溶液的堿性強(qiáng)弱不同，原因是水的電離程度影響了水的離子積常數(shù)，計(jì)算c(OH-)時(shí)，結(jié)果就不同了。25 ℃時(shí)，pH=10的電解質(zhì)溶液中，c(OH-)=10-14/10-10=10-4(mol·L-1)；100 ℃時(shí)，pH=10的電解質(zhì)溶液中，c(OH-)=10-12/10-10=10-2(mol·L-1)。,二、同一溫度下電解質(zhì)溶液中水的電離情況分析1

5、.電解質(zhì)對(duì)水電離的影響酸和堿能抑制水的電離，鹽的水解能促進(jìn)水的電離。(1)在pH=4的酸溶液中。酸電離產(chǎn)生的c(H+)=10-4 mol·L-1，水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-)=10-10 mol·L-1，水電離產(chǎn)生的c(H+)可以忽略，判斷水的電離程度看c(OH-)。在pH=4的水解的鹽溶液中，水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-)=10-4 mol·L-1，c(H+)全部來(lái)自水的電離，判斷水

6、的電離程度看c(H+)。,(2)在pH=10的堿溶液中。堿電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-4 mol·L-1，水電離產(chǎn)生的c(OH-)=c(H+)=10-10 mol·L-1，水電離產(chǎn)生的c(OH-)可以忽略，判斷水的電離程度看c(H+)。在pH=10的水解的鹽溶液中，水電離產(chǎn)生的c(OH-)=c(H+)=10-4 mol·L-1，c(OH-)全部來(lái)自水的電離，判斷水的電離程度看c(OH-)。(3)pH

7、=4的水解的鹽溶液中水的電離程度是pH=4的酸溶液中水的電離程度的106倍。pH=10的水解的鹽溶液中水的電離程度是pH=10的堿溶液中水的電離程度的106倍。,2.電解質(zhì)溶液稀釋過(guò)程中水的電離情況分析(1)原理。電解質(zhì)溶液稀釋過(guò)程中，水的電離也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。如強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液稀釋過(guò)程中，水的電離程度不斷增大。所以溶液中的某些離子濃度在稀釋過(guò)程中，反而會(huì)增大。(2)實(shí)例。如pH=5的鹽酸溶液，加水稀釋至原體積的10倍時(shí)，c(H

8、+)、c(Cl-)都會(huì)減小，但c(OH-)會(huì)增大。當(dāng)把溶液稀釋至原體積1 000倍時(shí)，溶液的pH不會(huì)變?yōu)?，原因是水電離出的c(H+)大于酸電離產(chǎn)生的c(H+)，水的電離此時(shí)不能忽略。,3.電解過(guò)程中水的電離情況分析在某些鹽溶液的電解過(guò)程中，溶液pH的變化往往與水的電離變化有關(guān)。如用惰性電極電解飽和食鹽水時(shí)，在陰極上由于發(fā)生：2H++2e-====H2↑的反應(yīng)，破壞了水的電離平衡，使水的電離程度增大，導(dǎo)致陰極區(qū)里c(OH-)＞c(

9、H+)，溶液顯堿性。同理用惰性電極電解硫酸銅溶液時(shí)，陽(yáng)極區(qū)里因OH-失去電子，破壞了水的電離平衡，導(dǎo)致溶液顯酸性。,【訓(xùn)練1】下列敘述正確的是( )A.某溫度下，蒸餾水中的c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1，則該溫度一定高于25 ℃B.25 ℃時(shí)，某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)和c(OH-)的乘積為1×10-18，該溶液不可能呈酸性C.25 ℃時(shí)，水中加入氫氧化鈉固體，水的電離平衡逆向

10、移動(dòng)，水的離子積減小D.25 ℃時(shí)，0.1 mol·L-1的鹽酸溶液與0.1 mol·L-1的NaOH溶液中，水的電離程度不同,【解析】選A。蒸餾水中的c(H+)=1.0×10-6 mol·L-1，水的離子積為1×10-12，比常溫下的離子積大，因?yàn)樗碾婋x吸熱，溫度必然高于常溫；25 ℃時(shí)，某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)和c(OH-)的乘積為1×10-18，說(shuō)明水的電離受

11、到抑制，有可能是酸溶液，也可能是堿溶液；水中加入氫氧化鈉固體，水的電離平衡逆向移動(dòng)，但水的離子積不變；同濃度的H+和OH-對(duì)水的電離的抑制程度相同。,【訓(xùn)練2】在水的電離平衡中，c(H+)和c(OH-)的關(guān)系如圖所示：(1)A點(diǎn)水的離子積為_(kāi)______，B點(diǎn)溶液中的c(OH-)為 _________mol·L-1。(2)100 ℃時(shí)，若向溶液中滴加鹽酸，能否使體系處于B點(diǎn)位置？__________，原因是___

12、_______________________。(3)100 ℃時(shí)，若鹽酸中c(H+)=5×10-4 mol·L-1，則由水電離產(chǎn)生的c(H+)是________________________________。,【解析】(1)A點(diǎn)時(shí)，c(H+)=c(OH-)=10-7 mol·L-1，水的離子積為1×10-14，B點(diǎn)c(OH-)=10-6mol·L-1。(2)100 ℃時(shí)，若向溶液

13、中滴加鹽酸，不能使體系處于B點(diǎn)，原因是加鹽酸后水的電離平衡被破壞，使溶液中c(H+)和c(OH-)不再相等。(3)100 ℃時(shí)，水的離子積為1×10-12，由水電離產(chǎn)生的c(H+)等于由水電離產(chǎn)生的c(OH-)，由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=1×10-12/5×10-4=2×10-9 mol·L-1。,答案：(1)1×10-14 10-6(2)否 加鹽酸后