1、第1节水溶液第1课时水的电离及电解质在水溶液中的存在形态(1)水的电离方程式:H2OHOH。(2)25 时KWHOH1.01014 mol2L2。(3)强电解质溶于水时完全电离,以离子形式存在,弱电解质溶于水时部分电离,在水溶液中主要以分子形式存在。自学教材填要点1水的电离(1)电离特点:微弱,可逆过程。(2)电离方程式:H2OHOH。2水的离子积常数(1)水的电离平衡常数表达式为K。(2)水的离子积常数表达式为KWHOH。(3)KW的影响因素:25 时,KW1.01014_mol2L2。水的电离是吸热的可逆过程,故温度升高,KW增大。水的离子积常数只受温度的影响,与H、OH的变化无关。师生互
2、动解疑难(1)水的离子积是水达到电离平衡时具有的性质,不仅适用于纯水,也适用于其他物质的稀水溶液,如酸、碱、盐溶液中都有KWHOH,在常温时KW1.01014 mol2L2。(2)KWHOH的表达式中H、OH指的是溶液中总的H和OH,包括水电离的和溶质电离的,在计算中如果酸、碱浓度大,水电离出来的H水或OH水可忽略不计。(3)任何水溶液中均存在水的电离平衡,即任何水溶液中均存在着H和OH,且由水电离出的H和OH浓度相等。125 时,0.01 molL1的NaOH溶液中,由水电离产生的OH的浓度是_。解析:KWHOH,OH水H1012 molL1答案:1012 molL1自学教材填要点1强、弱电
3、解质(1)在稀的水溶液中完全电离的电解质是强电解质,包括强酸、强碱和大多数盐;在水溶液中不完全电离的电解质是弱电解质,其溶液中存在着电离平衡。如弱酸、弱碱和水。(2)强电解质在水溶液中全部以离子形式存在,弱电解质在水溶液中主要以分子形式存在。2电解质电离方程式的书写(1)强电解质,用符号“=”,如氯化氢、氯化钠的电离方程式分别为:HCl=HCl,NaCl=NaCl。(2)弱电解质,用符号“”,如醋酸、一水合氨的电离方程式分别为:CH3COOHCH3COOH、NH3H2ONHOH。3溶剂化作用溶质分子或离子与溶剂相互吸引的作用叫做溶剂化作用。电解质溶于水后形成的离子或分子实际是以水合离子或水合分
4、子的形态存在。师生互动解疑难(1)强弱电解质的根本区别是在水溶液中是否完全电离,与化合物的溶解性无必然的联系。(2)强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强。溶液的导电性与溶液中离子浓度及离子所带电荷数有关。(3)单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。2下列电离方程式不正确的是()ABa(OH)2Ba22OHBNH3H2ONHOHCCH3COOHCH3COOHDBaSO4=Ba2SO解析:Ba(OH)2是强电解质,完全电离,用“=”。答案:A例125 时,水的电离达到平衡:H2OHOH; H0,下列叙述正确的是()A向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,OH降低B向水中加入少量固体硫酸
5、氢钠,H增大,KW不变C向水中加入少量固体NaOH,平衡正向移动,H降低D将水加热,KW减小解析加入氨水后溶液呈碱性,OH增大,A错;硫酸氢钠在水溶液中完全电离:NaHSO4=NaHSO,H增大,KW只与温度有关,温度不变,KW不变,B正确;水溶液中加入碱后会抑制水的电离,平衡逆向移动,C错;升温水的电离平衡正向移动,KW增大,D错。答案B在水溶液中均存在H和OH,且由水电离的H和OH始终相等,因此计算稀酸、碱溶液中水电离的H或OH的方法如下:(1)稀酸溶液中,OH只来源于水的电离,因此水电离的H水OH。(2)稀碱溶液中,H只来源于水的电离,因此水电离的OH水H。1在常温下,纯水中存在电离平衡
6、H2OHOH,如要使水的电离程度增大,并使c(H)增大,应加入的物质是()ANaHSO4BKAl(SO4)2CNaHCO3 DCH3COONa解析:NaHCO3溶液,CH3COONa溶液呈碱性,溶液中c(H)减小,不符合题意;NaHSO4电离出的H抑制了水的电离;KAl(SO4)2电离的Al3水解,能促进水的电离,使溶液中c(H)增大。答案:B例2关于强、弱电解质的叙述错误的是()A强电解质在溶液中完全电离成阴、阳离子B在溶液中,导电能力强的电解质是强电解质C对同一弱电解质来说,当溶液的温度和浓度不同时,其导电能力也不同D纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电解析强电解质在水溶液中可以完
7、全电离成自由移动的阴、阳离子,而溶液的导电能力取决于溶液中自由移动的离子的浓度,二者之间无必然的联系;属于强电解质的离子化合物在液态时可以电离,可以导电,而属于强电解质的共价化合物在液态时不电离,不能导电。答案B(1)电解质的强弱是由物质的内部结构决定的,强、弱电解质的本质区别是在水溶液中能否完全电离。(2)电解质在熔融状态下电离时,只能断裂离子键,如NaHSO4;在水溶液中电离时,既能断裂离子键,也能断裂共价键。(3)多元弱酸的酸式盐为离子化合物,属于强电解质,在水溶液中首先完全电离为金属阳离子和酸式酸根离子,弱酸的酸式酸根离子只能微弱电离,故其电离出H和酸根离子时用“”表示。(4)多元弱酸
8、分步电离,主要进行第一步电离,第二步电离较第一步更微弱,如H2CO3HHCO(主),HCOHCO(次);多元弱碱分步电离,但书写电离方程式时一步写出,如Fe(OH)3Fe33OH。(5)两性氢氧化物按两种方式电离,如:Al(OH)3Al33OH,Al(OH)3H2OAl(OH)4H。2下列电解质在水溶液中的电离方程式书写正确的是()ANaHSO4=NaHSOBKHCO3=KHCOCNa2O=2NaO2DBaSO4Ba2SO解析:硫酸为二元强酸,NaHSO4在水溶液中应完全电离为Na、H和SO;KHCO3为弱酸的酸式盐溶于水完全电离为K和HCO,HCO只能微弱的电离为H和CO,在溶液中主要以HC
9、O形式存在;Na2O溶于水与水反应生成NaOH,而不能电离生成Na和O2;BaSO4为离子化合物,属于强电解质,应用“=”表示。答案:B随堂基础巩固1在约100 的温度下,NaCl稀溶液中H为1106molL1,下列说法正确的是()A该溶液中HOHBNa、Cl促进了水的电离C该NaCl溶液中KW1.01014 mol2L2D在100 时水的电离平衡常数较大解析:在NaCl溶液中存在水的电离平衡:H2OHOH,升温,平衡向右移动,平衡常数增大,H、OH变大,但HOH,KWHOH1.0106 molL11.0106 molL11.01012 mol2L2。答案:D2下列措施能使KW增大的是()A温
10、度不变向水中加入NaOH溶液B温度不变向水中加入稀H2SO4C温度不变向水中加入NaCl固体D加热升温解析:KW只受温度影响,升高温度,水的电离平衡正向移动,KW增大。答案:D3强电解质与弱电解质的本质区别在于A离子数目的多少B物质的量浓度相同时,溶液的导电能力强弱C在水溶液中是否完全电离D电离方程式的写法不同解析:判断强弱电解质就是看其在水溶液中是否完全电离。答案:C4下列电离方程式书写正确的是()AAl2(SO4)32Al33SOBHFHFCH2SO4=2HS64O2DNaHCO3=NaHCO解析:Al2(SO4)3是强电解质,书写时用“=”连接;SO是一个整体,不能拆开;NaHCO3中的
11、HCO不能拆开。答案:B5某温度下,纯水中的H2107 molL1,则此时溶液的OH为_ molL1;若温度不变,滴入稀硫酸,使H5106 molL1,则OH_molL1,由水电离出的H水_molL1。解析:任何温度下水电离出的H水OH水,故OH为2107 molL1,此时水的离子积KWHOH41014 mol2L2,滴入硫酸使H5106 molL1时:OH8109 molL1,水电离的H水与OH相等,即H水8109 molL1。答案:210781098109课时跟踪训练(时间45分钟满分60分)一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)1一定温度下,测得纯水中OH2.5107molL
12、1,则H为()A2.5107 molL1B1.0107 molL1C. molL1 D无法确定H解析:不论在什么情况下纯水中一定存在HOH。答案:A2水的电离过程为H2OHOH,在不同温度下,其离子积分别为:KW(25)1.01014 mol2L2,KW(35)2.11014 mol2L2,则下列叙述正确的是()AH随着温度的升高而降低B在35时,HOHC水的电离程度(25)(35)DOH随温度升高而增大解析:35时的KW大于25时的KW,说明温度升高,水的电离平衡向右移动,H、OH都增大,但是仍相等。答案:D3双选题下列电解质在溶液中存在电解质分子的是()ABa(OH)2BCH3COOH C
13、Na2SO4 DNH3H2O解析:弱电解质在水溶液中不完全电离,主要以分子形式存在。答案:BD4常温下,0.1 molL1的NaOH溶液中由水电离出的OH的物质的量浓度为()A0.1 molL1 B11013 molL1C1.0107 molL1 D无法确定解析:NaOH为强碱,在水溶液中完全电离为Na和OH,水电离出的OH很少,可以忽略不计,所以0.1 molL1的NaOH溶液中OH0.1 molL1,OHH2OH1.01013 molL1。答案:B5向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中()AH/OH增大BH减小C水中H与OH的乘积增大DOH增大解析:NaHSO4在水中发生电离
14、:NaHSO4=NaHSO,H增大,使水的电离平衡向左移动,OH减小增大,但温度不变,KW不变,即H与OH的乘积不变。答案:A6下列关于水的离子积常数的叙述中,正确的是()A因水的离子积常数的表达式是KWHOH,所以KW随着H和OH浓度的变化而变化B水的离子积常数KW与水的电离平衡常数K是同一个物理量C水的离子积常数仅仅是温度的函数,随着温度的变化而变化D水的离子积常数KW与水的电离平衡常数是两个没有任何关系的物理量解析:水的离子积常数仅仅是温度的函数,只随温度的变化而变化,与溶液中OH和H的浓度无关;水的离子积常数KW和水的电离平衡常数K的关系为KWKH2O。答案:C7双选题下列叙述正确的是
15、()A碳酸钙难溶于水,得到的水溶液不导电,且碳酸钙在高温时分解,不存在熔融状态导电的性质,故碳酸钙是非电解质BSO3溶于水后得到的溶液导电,所以SO3是电解质CBaSO4在水中溶解度很小,但被溶解的部分能全部电离,所以BaSO4是强电解质DH3PO4晶体在熔融状态下不导电,但溶于水后其水溶液能导电,故H3PO4是电解质解析:能电离(溶于水或熔融)的化合物是电解质,SO3溶于水与水反应生成H2SO4,H2SO4电离使溶液导电,因此SO3是非电解质;CaCO3、BaSO4在水中溶解度很小,但溶解的部分能完全电离,是强电解质,H3PO4溶于水能电离,是电解质。答案:CD二、非选择题(本题包括4小题,
16、共39分)8(9分)下列物质中:(1)能导电的是_;(2)属于电解质的是_;(3)属于非电解质的是_;(4)属于强电解质的是_;(5)属于弱电解质的是_。ANaOH溶液BCuC液态HClD液态CH3COOH E蔗糖溶液 F液氨G氨水 HCuSO4晶体 I石墨J无水乙醇解析:(1)离子化合物在水溶液里、熔融状态下能导电,共价化合物中的电解质在水溶液里能导电,金属单质和部分非金属单质能导电。第(2)(5)根据电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的概念进行判断。答案:(1)A、B、G、I(2)C、D、H(3)F、J(4)C、H(5)D9(10分)浓度为0.1 molL1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试
17、回答:(1)三种溶液中H依次为a molL1,b molL1,c molL1,其大小顺序为_。(2)等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应,生成的盐的物质的量依次为n1 mol,n2 mol,n3 mol,它们的大小关系为_。(3)中和一定量NaOH溶液生成正盐时,需上述三种酸的体积依次是V1 L、V2 L、V3 L,其大小关系为_。(4)与锌反应时产生氢(气)的速率分别为v1、v2、v3,其大小关系为_。解析:(1)这三种酸中盐酸与硫酸为强酸,完全电离,故盐酸中H0.1 molL1,硫酸中H0.2 molL1,而醋酸是弱酸,存在电离平衡,部分电离,H0.1 molL1。(2)等体积的
18、三种酸,其物质的量相等,所以其生成的盐的物质的量也相等。(3)生成正盐是指与这些酸中的H完全反应,由于硫酸是二元酸,另外两种都是一元酸,所以在等体积的前提下,硫酸中的H的物质的量是另外两种酸的两倍,因此中和一定量的NaOH所需硫酸的体积是另外两种酸体积的一半。(4)H越大,产生H2速率越快,由(1)知v2v1v3。答案:(1)ac(或bac)(2)n1n2n3(3)V12V2V3(或V1V3V2)(4)v2v1v310(10分)在水的电离平衡中,H和OH的关系如图所示:(1)A点水的离子积为11014 mol2L2,B点水的离子积为_mol2L2。造成水的离子积变化的原因是_。(2)100时,
19、若向溶液中滴加盐酸,能否使体系处于B点位置?为什么?_。(3)100时,若盐酸中H5104 molL1,则由水电离产生的H是_。解析:(1)KWHOH106 molL1106 molL11012(molL1)2。由于水的电离是吸热过程,升温,KW增大,水的电离平衡正向移动。(2)若加盐酸,使HOH,但KW不变。(3)盐酸中H主要考虑HCl的电离,溶液中OH2109 molL1,H水OH2109 molL1。答案:(1)11012水的电离是吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,即离子积增大(2)否,盐酸中HOH,所以不在B点(3)2109 molL111(10分)小英在家做溶液导电性实验,家中备
20、有食盐、纯碱、食醋、白酒、糖,其他的器材均取材于日常生活用品或废弃物。试回答:(1)小英做实验可能用到的器材是_。(2)小英可以得出的结论是_。(3)假设设计成如图所示的实验装置,实验中用到的各种用品用量都比较多,可以观察到的现象:_。思考:通过上述实验现象,能否对上述物质进行电解质或非电解质的分类?能否进行强、弱电解质的分类?_若所用食盐水的浓度为0.1 molL1,则可通过实验证明氯离子浓度_0.1 molL1,可说明食盐是强电解质。(选填“”、“”或“”)进一步查阅资料得知:一般来说_是强电解质,_是弱电解质。根据以上结论推测:如果在上述实验中往食醋中加入等浓度等体积的氨水,则现象为:_
21、。若小英在实验室做本实验,需使各溶液浓度相同,除以上用品外,还要用到的玻璃仪器有_。解析:问题:(1)想办法组成闭合回路。(2)食盐、纯碱的水溶液和食醋溶液能导电,白酒、糖溶于水都不能导电,故NaCl、Na2CO3、CH3COOH是电解质,C2H5OH和蔗糖是非电解质。各种物质浓度不确定,无法进行强弱电解质的分类。(3)各种用量足够时,、离子浓度较大,灯泡均亮,但中离子浓度较、小,所以相对较暗。而、中只有水电离产生的H和OH,浓度极小,灯泡不亮。思考:由电解质和非电解质概念和强、弱电解质分类标准得出结论。CH3COOH为弱电解质,与NH3H2O反应生成强电解质CH3COONH4,导电性增强。(4)实际为配制一定物质的量浓度溶液所需的玻璃仪器。答案:(1)小灯泡、干电池、导线、碳棒、玻璃杯等(2)NaCl、Na2CO3、CH3COOH是电解质,C2H5OH和蔗糖是非电解质(3)灯泡均亮起,较暗,不亮思考:能进行电解质或非电解质的分类,不能进行强、弱电解质的分类强酸、强碱、大多数的盐弱酸、弱碱、水 灯泡变亮,但仍比亮度差(4)容量瓶、玻璃棒、胶头滴管高考资源网版权所有!投稿可联系QQ:1084591801