1、第第 3 章章 物质在水溶液中的行为物质在水溶液中的行为 第第 1 节节 水溶液水溶液 第 1 课时 水的电离 电解质在水溶 液中的存在形态 目标导航 预习导引 学习目标 1.了解水的电离和水的离子积常数。 2.理解强、弱电解质的概念,熟悉常见强、弱电解质。 3.会书写电离方程式,知道电解质在溶液中的存在形式 学习要点 1.知道水的电离平衡。 2.熟悉常见的强、弱电解质 目标导航 预习导引 一 二 一、水的电离 1.精确的导电性实验证明,纯水具有微弱的导电性。这证明纯水 中存在能自由移动的离子,经分析知道它们是H+和OH-,是由水分子 电离产生的。水的电离方程式为H2O H+OH-。 2.水的
2、电离是一个可逆过程,在一定条件下可以达到电离平衡,平 衡常数为 。 由上式可得:H+OH-= KH2O。在一定温度下,K与H2O都是 常数,其乘积也必然是常数,因此H+OH-也是常数,KW=H+OH-。 3.室温时,纯水的KW=1.010-14(mol L-1)2,式中KW称为水的离子 积常数,简称水的离子积。KW反映了水中H+和OH-的关系。 K=H +OH- H2O 目标导航 预习导引 一 二 4.在一定温度下,KW是一个常数;不同温度下,KW的数值不同。由 于水的电离是吸热过程,所以温度升高,水的电离程度增大,水的离 子积随之增大。由KW的数值很小可知,水的电离程度很小,其主要 存在形态
3、是水分子。 目标导航 一 二 预习导引 二、电解质在水溶液中的存在形态 1.在稀的水溶液中完全电离的电解质称为强电解质,包括强酸、 强碱和大多数的盐类;在水溶液中部分电离的电解质称为弱电解质, 包括了弱酸、弱碱和水。 2.书写强电解质的电离方程式常用符号“”,如氯化氢和氯化钠 的电离方程式分别为 HClH+Cl-,NaClNa+Cl-;书写弱电解 质的电离方程式常用符号“”,如醋酸和一水合氨的电离方程式 分别为 CH3COOHH+CH3COO-,NH3 H2ONH4 +OH-。 3.电解质溶于水后形成的离子或分子并不是单独存在的,而是与 水分子相互吸引、相互结合,以“水合离子”或“水合分子”的
4、形态存 在,这种相互作用叫作溶剂化作用。 目标导航 一 二 预习导引 预习交流 强电解质均易溶于水,弱电解质均难溶于水吗? 答案：强电解质包括强酸、强碱、大多数的盐及活泼金属的氧 化物等,虽然BaSO4、CaCO3等难溶性的盐在水中的溶解度很小,但 溶于水中的这一极小部分能够完全电离,符合“完全电离”这一根本 原则,因此,仍是强电解质;CH3COOH、NH3 H2O属于弱电解质,但 两者却都极易溶于水,所以电解质的强弱与溶解度无关。 问题导学 即时检测 一 二 一、水的电离和水的离子积 1.水的电离 活动与探究 水的离子积含义是什么? 答案：水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离:H2O H+O
5、H-。 在一定温度下,H+与OH-的乘积是一个常数,称为水的离子积 常数,简称水的离子积,用符号KW表示,即KW=H+OH-。 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例1某温度下纯水中H+=210-7 mol L-1,则此时OH- = ;该温度下向纯水中滴加盐酸使H+=510-6 mol L-1, 则此时OH-= 。 (导学号52160053) 解析：纯水中H+=OH-,则OH-=210-7 mol L-1;由于 H+=OH-=210-7 mol L-1,则KW=410-14(mol L-1)2,那么滴加盐酸 后,OH-=810-9 mol L-1。 答案：210-7 mol L-1 810
6、-9 mol L-1 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练1在约100 的温度下,NaCl稀溶液中H+为110-6 mol L-1,下列说法正确的是( ) (导学号52160054) A.该溶液中H+OH- B.Na+、Cl-促进了水的电离 C.该NaCl溶液中KW=1.010-14 D.在100 时水的电离平衡常数较大 答案：D 迁移训练2某温度时水的离子积为110-12 mol2 L-2,若该温度下 某溶液中H+=110-7 mol L-1,则该溶液 ( ) A.呈碱性 B.呈酸性 C.呈中性 D.OH-=10H+ 答案：A 问题导学 即时检测 一 二 KW只随温度变化而变化,25 时,H
7、+=OH-=110-7 mol L-1,故 KW=110-14(mol L-1)2。100 时,KW=5.510-13 (mol L-1)2。 问题导学 即时检测 一 二 2.影响水的电离平衡的外界条件 活动与探究 你能够说出温度变化对KW、H+、OH-的影响吗?你能够说出 加入酸、碱对K W、H+、OH-(25 时)的影响吗? 答案：温度:水的电离是吸热过程,故升温,KW增大,如100 时 H+=OH-110-7 mol L-1,KW110-14(mol L-1)2;降温,KW减小。 加酸(H+):H+110-7 mol L-1,H+OH-,KW=110-14(mol L- 1)2 加碱(O
8、H-):H+b=c B.bca C.cba D.acb 答案：D 迁移训练4向纯水中加入少量NaHSO4,在温度不变时,溶液中 ( ) A.H+/OH-增大 B.H+减小 C.水中H+与OH-的乘积增大 D.OH-增大 答案：A 问题导学 即时检测 一 二 KW反映了溶液中H+和OH-相互依存的关系,任何水溶液中都 同时存在着H+和OH-,而KW=H+OH-中的H+、OH-是指总浓度, 包括水电离出的H+和OH-,也包括酸、碱电离出的H+和OH-。在酸 溶液中的H+主要是由酸电离出来的,在碱溶液中的OH-主要是由碱 电离出来的。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,
9、但不论是酸溶液还是碱溶液,水电离出的H+水 =OH-水。 问题导学 即时检测 一 二 二、电解质在水溶液中的存在形态 1.强电解质、弱电解质 活动与探究 以下四个烧杯中分别盛有等体积的0.5 mol L-1的氨水、盐酸、 醋酸和氯化钠溶液。按下图连接好仪器,接通电源,观察并解释该 实验现象。 问题导学 即时检测 一 二 答案：连接盐酸、氯化钠溶液的灯泡比连接氨水、醋酸的亮。 在体积和浓度相同的条件下,盐酸、氯化钠溶液的导电能力比氨 水、醋酸强,说明前两种溶液中可以自由移动的离子比后两种溶液 多。 问题导学 即时检测 一 二 思考与交流 请同学们完成以下表格: 定义 种类 本质区别 强电解 质
10、在水溶液中能完全 电离的电解质 强酸、强碱和绝 大多数盐 在水溶液中能否 完全电离 弱电解 质 在水溶液中部分电 离的电解质 弱酸、弱碱和水 常见强碱:A族(除H外)、A族钙元素以下的氢氧化物。 常见弱碱:NH3 H2O。 常见强酸:盐酸、硝酸、硫酸、氢溴酸、氢碘酸、高氯酸、氯 酸等。 常见弱酸:除以外的常见酸。 问题导学 即时检测 一 二 2.电离方程式 活动与探究 书写离子方程式时,强、弱电解质应分别写成什么形式? 答案：书写离子方程式时,强电解质(除难溶性盐)一律写离子符 号;弱电解质不论是在反应物中还是在生成物中都一律写化学式。 问题导学 即时检测 一 二 迁移与应用 例3下列电离方程
11、式书写正确的是( ) (导学号52160056) 解析：A中 是酸式弱酸根,不能拆成H+和 ;B中 (NH4)2SO4是可溶性强电解质,其电离不能用“ ”;A中H2S是多元 弱酸,其电离应该分步进行;D中NaOH是强电解质,完全电离,D正确。 答案：D A.NaHCO3Na+H+CO3 2- B.(NH4)2SO42NH4 +SO42- C.H2S2H+S2- D.NaOHNa+OH- CO3 2- HCO3 - 问题导学 即时检测 一 二 迁移训练5下列电解质在水溶液中的电离方程式书写正确的是 ( ) A.NaHSO4Na+HSO4 - B.KHCO3K+HCO3 - C.Na2O2Na+O
12、2- D.BaSO4Ba2+SO4 2- 答案：B 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 1.下列关于强、弱电解质的有关叙述,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.同一弱电解质在一定温度下,当溶液的浓度不同时,其导电能力不 相同 D.纯净的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电 解析：判断强、弱电解质就是看电解质在水溶液中是否完全电离。 导电能力强,只能说明溶液中离子浓度大,并不能说明溶质是完全 电离的,B错误。D是正确的,因为有些强电解质是共价化合物,在液 态时没有自由移动的离子,所以不导电。 答案：B 问题导学 即时
13、检测 1 2 3 4 5 6 2.在测定液态BrF3导电性时发现,20 时导电性很强,说明该化合物 在液态时发生电离,存在阴、阳离子。其他众多的实验证实,存在 一系列有明显离子化合物倾向的盐类,如KBrF4、(BrF2)2SnF6、 ClF3 BrF3等。由此推断液态BrF3电离时产生的阴、阳离子是( ) A.F-、Br3+ B.F-、BrF2 + C.BrF4 - 、BrF2 + D.BrF5 2-、BrF2+ 解析：此题是一道信息给予题,关键要抓住题给信息:有明显离子化 合物倾向的盐类,如 KBrF4、(BrF2)2SnF6、ClF3 BrF3,观察 KBrF4能 电离出 BrF4 - 阴
14、离子,再观察(BrF2)2SnF6能电离出 BrF2 +阳离子,由 ClF3 BrF3可设想出 BrF3 BrF3,即 2BrF3电离出 BrF2 +和 BrF4- 两种离 子。 答案：C 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 3.已知25 时KW=10-14 mol2 L-2,如果100 时KW=5.510-13 mol2 L-2,这说明( ) (导学号52160057) A.100 时水的电离程度较小 B.前者H+较后者大 C.水的电离过程是一个吸热过程 D.100 时水的电离程度是室温时电离程度的55倍 解析：本题灵活考查了水的离子积常数与温度的关系问题。由题 意知,随水溶液的温度
15、升高,KW也随之增大。KW较大,即H+OH- 较大。H+OH-较大,说明H2O H+OH-向右进行的程度大,由 此可知水的电离是吸热的。所以A、B两选项错误,C选项正确。 答案：C 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 4.下列电离方程式书写错误的是( ) A.NH3 H2ONH4 +OH- B.Ba(OH)2Ba2+2OH- C.H2SO42H+SO4 2- D.NaHCO3Na+H+CO3 2- 解析：NH3 H2O 属于弱电解质,其电离方程式用“”号。酸式盐 电离出的酸式酸根中“HSO4 - ”可写成“H+SO4 2-”的形式,因为“HSO4- ” 属于强酸的酸式酸根。但 HCO3
16、 - 、HS-、HSO3 - 、HPO4 2-等属于弱酸 的酸式酸根,书写时不能拆分。D 项正确的电离方程式为 NaHCO3 Na+HCO3 - 。 答案：D 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 5.(2015广东理综,11改编)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变 化曲线如图,下列说法正确的是( ) A.升高温度,可能引起由c向b的变化 B.该温度下,水的离子积常数为1.010-13 mol2 L-2 C.该温度下,加入盐酸可能引起由b向a的变化 D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 解析：图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中
17、的H+和OH-, 升高温度,水的离子积常数发生改变,所以升温不可能引起c向b的 变化,A项错误;b点对应的H+=OH-,KW=H+OH-=1.010-14 mol2 L-2,B项错误;加入酸溶液显酸性,图中a点OH-H+,C项正 确;c和d代表不同温度下的离子积常数,所以只稀释溶液但不改变 溶液温度不会引起c向d的变化,D项错误。 答案：C 问题导学 即时检测 1 2 3 4 5 6 6.常温下,0.1 mol L-1的NaOH溶液中由水电离出的OH-的物质的量 浓度为( ) (导学号52160058) A.0.1 mol L-1 B.110-13 mol L-1 C.1.010-7 mol L-1 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 mol L-1的NaOH溶液中OH-=0.1 mol L-1, mol L-1。 答案：B OH-H2O=H+= W OH- = 1.010-14mol2 L-2 0.1mol L-1 =1.0 10-13
