1、第3课时常见的弱电解质目标要求1.理解水的离子积常数。2.掌握酸碱对水的电离平衡的影响。一、水的电离平衡水是一种极弱的电解质，它能发生微弱的电离。H2OH2OH3OOHH0或2H2OH3OOHH0，通常简写为H2OHOHH0。二、水的离子积对于纯水来说，在25时，1 L纯水中只有1107 mol H2O电离，根据水的电离方程式，我们可以知道，在纯水中c(H)1107 molL1，c(OH)1107 molL1，所以，在25时，c(H)c(OH)11014mol2L2，通常把c(H)与c(OH)的乘积用KW表示，叫做水的离子积常数，简称水的离子积。根据实验验证，在温度一定时，KW是一个常数。升温
2、，KW增大(填“增大”、“减小”或“不变”)，如100：c(H)1106 molL1，KW11012mol2L2，pH6，此时溶液呈中性(填“中性”、“酸性”或“碱性”)。降温，KW将减小(填“增大”、“减小”或“不变”)。三、影响水的电离平衡的因素1酸、碱在纯水中加入酸或碱，均使水的电离平衡左移，此时若温度不变，KW不变，c(H)发生改变，pH也随之改变；若向水中加入酸，则c(H)增大，c(OH)变小，pH变小。2温度由于水电离过程吸热，若升高温度将促进水的电离，故平衡右移，c(H)、c(OH)同时增大，pH变小。但由于c(H)与c(OH)始终保持相等，故溶液仍显中性。3易水解的盐在纯水中加
3、入能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，但只要温度不变，KW就不变。4其他因素如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H直接作用，因而促进水的电离平衡向电离的方向移动。知识点一水的电离1在某温度时，测得纯水中的c(H)2.0107 molL1，则c(OH)为()A2.0107 molL1B0.1107 molL1C1.01014/2.0107 molL1D无法确定答案A解析根据水的电离方程式H2OHOH可知，无论在何种条件下的纯水中，水电离出的c(H)c(OH)。而该温度下的纯水中c(H)2.0107 molL11.0107 molL1，则所处温度高于25，但水电离的c(H)c(O
4、H)2.0107 molL1，故答案为A。2能影响水的电离平衡，并使溶液中的c(H)c(OH)的措施是()A向纯水中投入一小块金属钠B将水加热煮沸C向水中通入SO2D向水中加入NaCl答案C解析A项，水与Na反应，使溶液中的c(H)c(OH)；D项对水的电离平衡没影响。3下列粒子能影响水的电离平衡，且能使水的电离平衡向右移动的是()ACH3COOH BHCNH D.答案C解析A项，CH3COOH电离出H，使水的电离平衡左移；B项，OH能使水的电离平衡左移；C项，NH会水解，使水的电离平衡右移；D项，Cl不影响水的电离平衡。知识点二水的离子积常数4将纯水加热至较高温度，下列叙述正确的是()A水的
5、离子积变大，pH变小，呈酸性B水的离子积不变，pH不变，呈中性C水的离子积变小，pH变大，呈碱性D水的离子积变大，pH变小，呈中性答案D解析水的电离过程为吸热过程，升高温度使电离平衡向正反应方向移动，c(H)和c(OH)均增大，KW增大，pH减小，纯水中c(H)c(OH)，呈中性。5下列关于水的离子积常数的叙述中，正确的是()A因为水的离子积常数的表达式是KWc(H)c(OH)，所以KW随溶液中c(H)和c(OH)的变化而变化B水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是同一物理量C水的离子积常数仅仅是温度的函数，随温度的变化而变化D水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是两个没有任何关系的物理量
6、答案C解析水的离子积常数KWKc(H2O)，一定温度下K和c(H2O)都是不变的常数，所以KW仅仅是温度的函数，水的离子积常数的表达式是KWc(H)c(OH)，但是只要温度一定，KW就是不变的常数，溶液中c(H)变大，c(OH)则变小，反之亦然。6某温度下，纯水的c(H)2.0107 molL1，则此时c(OH)为_，KW_，温度不变，向水中滴入稀盐酸，使c(H)5.0105 molL1，则c(OH)为_。答案2.0107 molL14.01014mol2L2801010 molL1解析纯水中水电离的c(H)c(OH)，所以c(OH)2.0107 molL1，KWc(H)c(OH)(2.010
7、7)2 mol2L24.01014mol2L2; 若向水中加入盐酸，则c(OH)molL18.01010 molL1。练基础落实1关于水的离子积常数，下列说法不正确的是()A100水中，c(H)c(OH)11014 mol2L2B纯水中，25时，c(H)c(OH)11014 mol2L2C25时，任何以水为溶剂的稀溶液中c(H)c(OH)11014 mol2L2DKW值随温度升高而增大答案A解析KW只与温度有关，升高温度，KW增大，25时，纯水和任何物质的水溶液中KWc(H)c(OH)11014 mol2L2。2在氢硫酸中，c(H)和c(S2)的比值是()A4 B2C大于2 D在12之间答案C
8、解析弱电解质的电离为部分电离，电离程度一般很小，氢硫酸是二元弱酸；分两步电离：H2SHHS，HSHS2；二级电离更弱，以第一级电离为主。虽然由HS电离产生的H与S2浓度相同，但一级电离产生H却没有产生S2，故c(H)/c(S2)2。3常温下，某溶液中由水电离的c(H)11013 molL1，该溶液可能是()二氧化硫水溶液氯化铵水溶液硝酸钠水溶液氢氧化钠水溶液A B C D答案A解析由水电离的c(H)11013 molL11107 molL1，即该溶液中的溶质抑制了水的电离，因此要么加碱抑制，要么加酸抑制，故正确。4在相同温度下，0.01 molL1 NaOH溶液和0.01 molL1的盐酸相比
9、，下列说法正确的是()A由水电离出的c(H)相等B由水电离出的c(H)都是1.01012 molL1C由水电离出的c(OH)都是0.01 molL1D两者都促进了水的电离答案A解析若该温度下水的离子积常数为KW(这里没有说是25)，则在0.01 molL1的NaOH溶液中，由水电离的c(H) molL1。在0.01 molL1的HCl溶液中，由水电离出的c(H)c(OH)水电离 molL1。5关于水的离子积常数KW与水的电离平衡常数Kc的叙述中，正确的是()AKW和Kc都随温度的升高而减小BKW和Kc数值不同，但单位相同CKW和Kc数值相同，但单位不同DKW和Kc数值和单位都不同答案D解析由于
10、水的电离是吸热的，所以升高温度，向电离程度增大的方向移动，H和OH浓度增大，故电离平衡常数Kc增大。而KWc(H)c(OH)也增大；KW的单位为mol2L2，Kc的单位为molL1，所以二者的单位不同；而KWKcc(H2O)，所以二者的数值也不同。6室温时，某溶液中由水电离生成的H和OH物质的量浓度的乘积为11024，则在该溶液中一定不能大量共存的离子组是()AAl3、Na、NO、ClBK、Na、Cl、COCNH、Na、Cl、SODNH、K、SiO、NO答案D练方法技巧725 时，水的电离达到平衡：H2OHOHH0，下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH)降低B向水中加
11、入少量固体硫酸氢钠，c(H)增大，KW不变C向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动，c(H)降低D将水加热，KW增大，pH不变答案B解析本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再讨论c(H)、c(OH)或KW的变化。向水中加入稀氨水，c(OH)增大，平衡逆向移动，c(H)减小，A项不正确；向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4=NaHSO，c(H)增大，但KW不变，B项正确；向水中加入少量CH3COOH后，使水的电离平衡逆向移动，c(OH)减小，c(H)增大，C项不正确；将水加热，水的电离平衡正向移动，c(H)、c(OH)均增大，KW增大，
12、pH减小，但仍呈中性，D项不正确。8常温下，下列四种溶液：pH0的盐酸，0.1 molL1的盐酸，0.01 molL1的NaOH溶液，pH11的NaOH溶液中，由水电离生成的H的物质的量浓度之比为()A1101001 000 B011211C14131211 D141321答案A解析在盐酸中，由水电离产生的c(H)等于溶液中的c(OH)：c(H)水c(OH)11014 molL1c(H)水c(OH)11013 molL1；在NaOH溶液中，由水电离产生的c(H)等于溶液中的c(H)：c(H)11012 molL1c(H)11011 molL1。因此，四种溶液中由水电离出的H的浓度的比为1014
13、10131012 1011 1101001 000。 练综合拓展9已知室温时，0.1 molL1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离，回答下列各问题：(1)该溶液的pH_；(2)HA的电离平衡常数K_；(3)升高温度时，K_(填“增大”，“减小”或“不变”)，pH_(填“增大”，“减小”或“不变”)；(4)由HA电离出的c(H)约为水电离出的c(H)的_倍。答案(1)4(2)1107(3)增大减小(4)106解析(1)HA电离出的c(H)0.10.1% molL11104 molL1，pHlg11044；(2)电离平衡常数KmolL11107molL1；(3)因HAHA，电离过程是吸热的，所以
14、升高温度c(H)、c(A)均增大，则K增大，而pH减小；(4)c(H)HA1104 molL1。c(H)水c(OH)molL111010 molL1，所以c(H)HAc(H)水(1104)(11010)106。10某二元弱酸(简写为H2A)溶液，按下式发生一级和二级电离：H2AHHA，HAHA2。已知相同浓度时的电离程度a(H2A)a(HA)，设有下列四种溶液：A0.01 molL1的H2A溶液B0.01 molL1的NaHA溶液C将0.02 molL1的HCl与0.04 molL1的NaHA溶液等体积混合所得的混合溶液D将0.02 molL1的NaOH与0.02 molL1的NaHA溶液等体
15、积混合所得的混合溶液据此，填写下列空白(填代号)：(1)c(H)最大的是_，最小的是_。(2)c(H2A)最大的是_，最小的是_。(3)c(A2)最大的是_，最小的是_。答案(1)AD(2)CD(3)DA解析反应后的C溶液为0.01 molL1 H2A、0.01 molL1 NaHA和0.01 molL1 NaCl的混合溶液。因有HA的存在抑制了H2A的第一步电离，所以其c(H)小于A溶液中的c(H)，c(H2A)大于A溶液中的c(H2A)。反应后的D溶液为0.01 molL1的Na2A溶液，所以其c(A2)最大，但因其水解呈碱性，且A2的水解程度大于HA的，所以其c(H)最小。11实验表明，
16、液态时，纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性也显著强于纯水。又知液态纯酸都像水那样进行自身电离(H2OH2OH3OOH)而建立平衡，且在一定温度下都有各自的离子积常数。据此回答：(1)纯硫酸在液态时自身电离的方程式是_。(2)25 时，液态纯硫酸的离子积常数K(H2SO4)_11014mol2L2(填“”、“”或“”)。(3)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合酸中，存在的阴离子主要是_，这是因为混合酸中不仅存在硫酸和硝酸各自电离的两个电离平衡，而且还因硫酸的酸度大于硝酸，又在无水条件下，混合酸中必然发生_(写离子方程式)反应。答案(1)2H2SO4H3SOHSO(2)(3)HSOHNO=HNO3
17、解析根据实验表明，液态时，纯硫酸的电离能力强于纯硝酸，纯硫酸的导电性也显著强于纯水。已知液态纯酸都能像水那样进行自身电离(H2OH2OH3OOH)而建立平衡，且在一定温度下都有各自的离子积常数，这些信息告诉我们纯硫酸存在着电离平衡，且电离程度强于纯硝酸和纯水，仿照纯水的电离方式，可以推知纯硫酸的电离方程式为 2H2SO4H3SOHSO。在25时，液态纯H2SO4的离子积常数K(H2SO4)比11014mol2L2大。由于在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中2H2SO4H3SOHSO为主要的电离方式，而纯硝酸电离受到纯硫酸电离出的H的抑制，因此，在纯硫酸和纯硝酸的液态混合酸中，存在的阴离子主要是HSO。同时，无水条件下，混合酸中必然发生HNO=HNO3的反应。