水的离子积常数,PH,POH的理解和应用

水的离子积的应用

一、K W 与温度的关系

【例1】水的电离过程可表示为H 2O

H + + OH -，在不同温度下其电离平衡常数分别

为Kw (25℃)＝1.0×10

－14

、Kw (35℃)＝2.1×10－14

。则下列叙述正确的是 （ ）

A ．c (H ＋

)随着温度升高而降低 B ．在35℃时，c (H ＋

)>c (OH －

) C ．水的电离度： α（25℃）>α（35℃） D ．水的电离过程是吸热的

【解析】由题给信息可以看出，温度升高，Kw 增大。25℃时，c (H ＋

)＝c (OH －

)＝1.0×10－7

1L mol -⋅，

35℃时，c (H ＋

)＝c (OH －

)＝1.45×10

－7

1L mol -⋅。温度升高，c (H ＋) 和c (OH －)都增大，但仍然相等，同时

水的电离程度也增大。所以，温度升高，电离平衡向正反应方向移动，水的电离过程吸热。 【答案】D

二、Kw 的大小比较

【例2】实验表明，液态时，纯硫酸的导电性强于纯水。已知液态电解质都能像水那样自身电离而建立电离平衡(如H 2O+H 2O

H 3O ++OH -

)，且在一定温度下都有各自的离子积常数。则在25℃时，纯硫酸的

离子积常数K 和水的离子积常数Kw 的关系为 （ ）

A ．K > Kw

B ．K ＝Kw

C ．K < Kw

D ．无法比较

【解析】将纯硫酸的电离类比水的电离是解答此题的关键。纯硫酸的电离平衡可写成 H 2SO 4 + H 2SO 4

H 3SO 4+ + HSO 4 -

，则其离子积K ＝ c(H 3SO 4+)×c(HSO 4 -

) 。根据题意，纯硫酸的

导电性强于纯水，故纯硫酸中离子的浓度大于纯水中离子的浓度，所以K > Kw 。 【答案】A

三、有关Kw 的知识拓展

【例3】乙醇、液氨、水都可以发生自偶电离，如O

H O H 22+

-++OH O H 3，

33NH NH +

-

++24NH NH ，则下列叙述不正确的是（ ）

A ．乙醇的电离方程式：OH CH CH 23+OH CH CH 23 25252OH H C O H C +-

+

B ．若液氨的离子积常数为28

10

1.0-⨯，则液氨浓度为114

L mol 10

1.0--⋅⨯

C ．若可用与pH 相当的定义来规定pOH 、4pNH 、2pNH 等，则乙醇中与pH 相当的为

)OH H (C c lg 252+-

D ．若乙醇的离子积30

5225210

1.0)O H c(C )OH H (C --

+⨯=⨯=c K ，则此时的15O H pC 52=

【解析】自偶电离的规律是一个分子失去H ＋，另一个分子得到H ＋

，所以OH CH CH 23自偶电离成

25252OH H C O H C 和-+。由液氨的离子积K ＝c(NH 4+)× c(NH 2 -)＝28101.0-⨯，只能得出

c(NH 4+)＝c(NH 2 -

)＝114

L mol 10

1.0--⋅⨯，液氨的浓度无法确定。+252OH H C 相当于H ＋，所以乙醇中

)OH H (C c lg 252+-于pH 相当，由乙醇的离子积及pOH 公式可推知

O H pC 52＝)10(1.0c lg -15⨯-＝15 。

【答案】B