第2讲 水的电离和溶液的酸碱性
【2020·备考】
最新考纲:1.了解水的电离和水的离子积常数。2.了解溶液pH的定义。3.了解测定溶液pH的方法,能进行pH的简单计算。
核心素养:1.变化观念与平衡思想:认识水的电离有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析水的电离,运用平衡移动原理解决实际问题。2.科学探究与创新意识:能发现和提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究;在探究中学会合作,面对“异常”现象敢于提出自己的见解,进行误差分析。
考点一 水的电离
(频数:★★☆ 难度:★★☆)
名师课堂导语 水的电离主要结合盐类的水解反应进行考查,主要角度有:(1)水的电离影响因素;(2)水的离子积常数的理解与应用。
1.水的电离
水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-或H2OH++OH-。
任何情况下水电离产生的c(H+)、c(OH-)总是相等的。
2.水的离子积常数
水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-),其实质是水溶液中的H+和OH-浓度的乘积,不一定是水电离出的H+和OH-浓度的乘积,所以与其说Kw是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H+和OH-的离子积常数。即Kw不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。
3.影响水电离平衡的因素
(1)升高温度,水的电离程度增大,Kw增大。
(2)加入酸或碱,水的电离程度减小,Kw不变。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大,Kw不变。
4.填写外界条件对水电离平衡的具体影响
体系变化
条件
平衡移
动方向
Kw
水的电
离程度
c(OH-)
c(H+)
HCl
逆
不变
减小
减小
增大
NaOH
逆
不变
减小
增大
减小
可水解
的盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
其他:如加入Na
正
不变
增大
增大
减小
水属于弱电解质,遵循弱电解质电离平衡原理,水的电离是动态平衡,也遵循勒夏特列原理。
[速查速测]
1.(易混点排查)正确的打“√”,错误的打“×”
(1)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,Kw不变(×)
(2)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同(×)
(3)室温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相同(
√)
(4)25 ℃和60 ℃的水的pH,前者大于后者,但都显中性(√)
(5)室温下,pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液,水的电离程度后者大(√)
2.(教材改编题)25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:
①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( )
A.④>③>②>① B.②>③>①>④
C.④>①>②>③ D.③>②>①>④
答案 C
3.(思维探究题)甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?并说明原因。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)是增大还是减小?
答案 甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>Kw,平衡左移。
c(H+)·c(OH-)不变,因为Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,与外加酸、碱、盐无关。
[A组 基础知识巩固]
1.(2019·泉州模拟)某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小
解析 该温度下蒸馏水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,大于25 ℃时纯水中c(H+),故温度高于25 ℃,A项正确;此温度下Kw=1×10-12,故该NaHSO4溶液中
c(OH-)==1×10-