电解质溶液中由水电离出的氢离子浓度的计算技巧
跟踪检测(二十四) 弱电解质的电离平衡
跟踪检测(二十四) 弱电解质的电离平衡1.(2019·上海闵行区调研)室温时,0.1 mol·L -1某一元酸HA 溶液的pH =3。
关于该溶液叙述正确的是( )A .溶质的电离方程式为HA===H ++A -B .升高温度,溶液的pH 增大C .若加入少量NaA 固体,则c (A -)降低D .该溶液稀释10倍后,pH<4解析:选D 室温时,0.1 mol·L -1某一元酸HA 溶液的pH =3,则溶液中c (H +)=10-3 mol·L -1,该酸为弱酸,溶质的电离方程式为HA H ++A -,A 错误;电离过程为吸热过程,升高温度,平衡右移,c (H +)增大,溶液的pH 减小,B 错误;若加入少量NaA 固体,虽然平衡左移,但是移动过程微弱,c (A -)增大,C 错误;弱酸稀释10n 倍时,溶液的pH变化小于n 个单位,所以将该溶液稀释10倍后,pH 介于3至4之间,D 正确。
2.(2019·怀化质检)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是( )A .氢硫酸的还原性强于亚硫酸B .氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C .0.10 mol·L -1的氢硫酸和亚硫酸的pH 分别为4和1.5D .氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以解析:选A 氢硫酸的还原性强于亚硫酸,不能用于比较酸性的强弱,故A 符合题意;氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸,可说明亚硫酸的电离程度大,则亚硫酸的酸性强,故B 不符合题意;0.10 mol·L -1的氢硫酸和亚硫酸的pH 分别为4和1.5,可说明亚硫酸的电离程度大,酸性较强,故C 不符合题意;氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以,符合强酸制备弱酸的特点,可说明亚硫酸的酸性比氢硫酸强,故D 不符合题意。
3.已知室温时,0.1 mol·L -1某一元弱酸HA 的电离常数约为1×10-7,下列叙述错误的是( )A .该溶液的pH =4B .此溶液中,HA 约有0.1%发生电离C .加水稀释,HA 的电离平衡向右移动,HA 的电离常数增大D .由HA 电离出的c (H +)约为水电离出的c (H +)的106倍解析:选C HA H ++A -平衡/(mol·L -1) 0.1-c c c则c 20.1-c=K =1×10-7,因c 很小,故0.1-c ≈0.1,解得c =1×10-4,A 、B 项正确;电离常数只与温度有关,温度不变,电离常数不变,C 项错误;室温下K w =1×10-14,c (OH-)=K w c (H +)=1×10-141×10-4 mol·L -1=1×10-10 mol·L -1,则由水电离出的c (H +)=1×10-10 mol·L -1,D 项正确。
水的电离和pH值的计算
水的电离和pH值的计算水是生命的基本物质,也是化学反应中最常见的溶剂。
在水中,发生着水的电离反应,产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这一过程可以通过pH值来进行量化。
本文将探讨水的电离和pH值的计算方法。
一、水的电离反应水的电离反应可以用如下方程式表示:H2O ⇌ H+ + OH-在纯净水中,水分子会偶尔发生这样的反应,一部分水分子会分解成氢离子和氢氧根离子。
这表明水是一个弱电解质。
二、pH值的定义pH值是用来表示溶液酸碱性的度量指标。
它的定义是负对数函数,通过测量氢离子的浓度来判断溶液的酸碱性。
pH值的计算公式如下:pH = -log[H+]其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度。
三、pH值的计算1. 对于酸性溶液如果溶液为酸性,那么pH值一定小于7。
在酸性溶液中,氢离子的浓度高于氢氧根离子的浓度。
举例来说,如果一个溶液的氢离子浓度为10^-3 mol/L,那么pH值的计算公式为:pH = -log(10^-3) = 3因此,这个溶液的pH值为3,属于酸性溶液。
2. 对于碱性溶液如果溶液为碱性,那么pH值一定大于7。
在碱性溶液中,氢离子的浓度低于氢氧根离子的浓度。
举例来说,如果一个溶液的氢离子浓度为10^-10 mol/L,那么pH 值的计算公式为:pH = -log(10^-10) = 10因此,这个溶液的pH值为10,属于碱性溶液。
3. 对于中性溶液如果溶液为中性,那么pH值等于7。
在中性溶液中,氢离子的浓度等于氢氧根离子的浓度。
举例来说,如果一个溶液的氢离子浓度为10^-7 mol/L,那么pH值的计算公式为:pH = -log(10^-7) = 7因此,这个溶液的pH值为7,属于中性溶液。
四、pH值的应用pH值不仅可以用来表征溶液的酸碱性,还可以用来控制化学反应的进行。
许多化学实验和工业生产过程中,都需要在特定的pH值下进行反应。
例如,酶是生物体内的一种特殊催化剂,在特定的pH值下才能发挥最佳催化作用。
水的电离和溶液的pH解析
水的电离和溶液的pH考点一水的电离与水的离子积常数1.水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2O H3O++OH-或H2O H++OH-。
2.水的离子积常数K w=c(H+)·c(OH-)。
(1)室温下:K w=1×10-14。
(2)影响因素:只与温度有关,升高温度,K w增大。
(3)适用范围:K w不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
(4)K w揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要温度不变,K w不变。
3.影响水电离平衡的因素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K w水的电离程度c(OH-) c(H+) HClNaOH可水解的盐Na2CO3 NH4Cl温度升温降温其他:如加入Na25 ℃,pH=3的某溶液中,H2O电离出的H+浓度为多少?1.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl②NaOH③H2SO4④(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>①B.②>③>①>④C.④>①>②>③D.③>②>①>④2.25 ℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×10-18,下列说法正确的是()A.该溶液的pH可能是5B.此溶液不存在C.该溶液的pH一定是9D.该溶液的pH可能为73.(2018·北京东城区质检)如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是()A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=K wB.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)C.图中T1<T2D.XZ线上任意点均有pH=74.(2018·韶关模拟)已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO2-4。
某温度下,向c(H+)=1×10-6mol·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。
【平衡】电解质溶液中微粒浓度的计算
【关键字】平衡电解质溶液中微粒浓度的计算【根据师专函授教材《分析化学》上册P281 整理】以下讨论不考虑空气的影响。
1、强酸强碱溶液:溶质完全电离。
当它们浓度不是很稀时,水电离生成的氢离子或者氢氧根离子浓度可以被忽略不计。
强酸溶液:c(H+) = n×c(强酸) c(OH-) = Kw/c(H+)强碱溶液:c(OH-) = n×c(强碱) c(H+) = Kw/c(OH-)当它们的浓度≤10-6mol·L-1时,水的电离不能忽略。
强酸溶液:设酸电离生成的氢离子浓度为c,水电离生成的氢离子浓度(及氢氧根离子浓度)为x,则(c+x)×x=10-14 即x2+cx-10-14=0,解此一元二次方程可得氢氧根离子浓度,再用c(H+) = Kw/c(OH-) 可以求出氢离子浓度。
强碱溶液类似,略。
例:浓度为5×10-7 mol·L-1的盐酸溶液,pH=?代入上式:x2+5×10-7x-10-14=0 解之得x= 1.9×10-8c(H+) = 5×10-7 + 1.9×10-8=5.2×10-7 pH=7-0.7=6.32、一元弱酸弱碱溶液:(下面以一元弱酸为例,弱碱类同。
)①当弱酸的浓度c和电离常数Ka都不是很小时(绝大多数情况符合此条件),溶液中的氢离子就主要来自于弱酸的电离,水电离的氢离子可以被忽略。
HA H++A-起始浓度 c 0 0改变浓度x x x平衡浓度c-x x xKa = x2/(c-x) x2+Ka×x-Ka×c = 0 解此一元二次方程就能够求出各种微粒的浓度。
氢氧根离子浓度用c(OH-) = Kw/c(H+)求出。
如果弱酸的电离度<5%【表现为c/Ka≥500】,也就是说x 远小c时,可以认为c-x = c上式就能够化简为x2-Ka×c = 0 即x= (此时酸分子浓度=起始浓度)例1:计算0.100mol/LCH3COOH溶液中(除水分子浓度以外)的各种微粒浓度。
高三化学电解质溶液复习习题按专题分类
弱电解质和电离平衡【基础盘点】1、电解质是指在___________或_________________能够________的___________。
非电解质是指在___________或_________________都不能够________的___________。
2、强电解质是指能够_________电离的电解质,强酸、强碱和盐是强电解质;反之称为弱电解质,如弱酸和弱碱。
常见的强酸有_________________________________________________,常见的强碱有_____________________________注意:①强电解质、弱电解质与其溶解性________(填“有关”“无关”下同)如_____________②强电解质、弱电解质的电离与有无外电场_________。
3、弱电解质的电离平衡是指:在一定条件下(如温度、浓度),当和相等时,电离过程就达到了平衡状态,这叫做电离平衡。
通常情况下,弱电解质的电离过程是过程(填“吸热”或“放热”),因此升高温度将对弱电解质的电离平衡起到作用(填“促进”或“抑制”)。
对弱电解质溶液来说,其浓度越稀,弱电解质的电离程度(填“越大”或“越小”)。
4、书写下列物质的电离方程式硫酸醋酸一水合氨氯化铵碳酸氢氧化钡硫酸氢钠碳酸氢钠氢氧化钠醋酸钠氢氧化铝两性电离__________________________________________水__________________硫酸铝钾______________________________ 氢氧化铁_______________________5、与化学平衡类似,电离平衡的常数叫做电离常数。
以二元弱酸H2S为例:第一步电离:电离方程式_______________________K1=__________________________第二步电离:电离方程式_______________________ K2=___________________________计算多元弱酸溶液的c(H+)及比较弱酸酸性的相对强弱时,通常只考虑__________电离。
硫酸溶液中氢离子浓度的计算
硫酸溶液中氢离子浓度的计算
刘海林
【期刊名称】《长治学院学报》
【年(卷),期】2001(018)003
【摘要】@@ H2SO4为二元强酸,在溶液中存在如下离解平
衡:rnH2SO4→H+HSO-4 K(-)a1=103rnHSO4- H++SO42- K(-)a2=1.2×10-2rnH2O H+ +OH- K(-)w=[H+][OH-]rnH2SO4的K(-)a1很大,故一级离解很完全.K0a2较小,则二级离解并不完全.因此,H2SO4溶液中[H+]的计算,既不同于一元强酸,又不同于一元弱酸.H2SO2溶液的氢离子浓度如何计算,氢离子浓度与酸的浓度有何关系,本文对此加以讨论.
【总页数】2页(P57-58)
【作者】刘海林
【作者单位】长治医学院化学教研室,山西长治,046000
【正文语种】中文
【中图分类】O646.11
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化学三大守恒题目
化学三大守恒题目一、在化学反应中,下列哪一项是质量守恒定律的体现?A. 反应物的质量与生成物的质量相等(答案)B. 反应物的体积与生成物的体积相等C. 反应物的摩尔数与生成物的摩尔数一定不等D. 反应物的种类与生成物的种类一定相同二、下列关于电荷守恒的说法,正确的是?A. 在一个封闭系统中,正电荷和负电荷的总量必须相等(答案)B. 在一个化学反应中,正电荷和负电荷的总量可以不相等C. 电荷守恒只适用于电解质溶液D. 电荷守恒不适用于非电解质溶液三、在电解质溶液中,下列哪一项是质子守恒的体现?A. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度等于由水电离出的氢氧根离子浓度(答案)B. 电解质溶液中,所有阳离子的浓度之和等于所有阴离子的浓度之和C. 电解质溶液中,溶质分子电离出的阳离子浓度等于其电离出的阴离子浓度D. 电解质溶液中,氢离子的浓度等于氢氧根离子的浓度四、下列哪一项不是化学中三大守恒之一?A. 质量守恒B. 电荷守恒C. 能量守恒(答案)D. 质子守恒五、在电解质溶液中,下列哪一项描述符合电荷守恒?A. 阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数(答案)B. 阳离子的物质的量等于阴离子的物质的量C. 溶液中氢离子的浓度总是大于氢氧根离子的浓度D. 溶液中所有离子的浓度都相等六、关于质量守恒定律,下列说法错误的是?A. 在化学反应中,反应前后物质的总质量不变(答案)B. 化学反应中,元素的种类和原子的个数在反应前后均保持不变C. 质量守恒定律只适用于有气体或沉淀生成的化学反应D. 质量守恒定律是化学反应的基本定律之一七、在电解质溶液中,如果氢离子的浓度大于氢氧根离子的浓度,那么根据质子守恒,下列哪一项是正确的?A. 溶液中一定存在其他能电离出氢氧根离子的物质(答案)B. 溶液中一定不存在能电离出氢离子的物质C. 溶液中水的电离程度一定很小D. 溶液中水的电离一定被抑制八、下列哪一项是电荷守恒在电解质溶液中的具体应用?A. 溶液中阳离子的总浓度等于阴离子的总浓度B. 溶液中阳离子所带电荷的总数等于阴离子所带电荷的总数(答案)C. 溶液中所有离子的浓度都保持不变D. 溶液中水的电离程度保持不变九、关于质子守恒,下列说法正确的是?A. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度与氢氧根离子浓度之差为定值B. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度与氢氧根离子浓度之和为定值(答案)C. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度总是大于氢氧根离子浓度D. 电解质溶液中,由水电离出的氢离子浓度与溶液中的氢离子浓度相等十、下列哪一项不是电荷守恒在化学反应中的体现?A. 离子反应中,反应前后的电荷总数相等B. 氧化还原反应中,氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数C. 置换反应中,反应物的摩尔数等于生成物的摩尔数(答案)D. 复分解反应中,反应前后的离子所带电荷总数相等。
有关溶液中水电离出的氢离子或氢氧根离子浓度的计算
有关溶液中水电离出的氢离子或氢氧根离子浓度的计算
作者:王晓莉
来源:《中学化学》2019年第10期
电解质的水溶液中有关水电离出氢离子浓度(或氢氧根离子浓度)的计算,一直是学生学习时容易混淆且比较难理解的知识,而与电解质溶液相关知识又是高考必考的部分,考试时学生经常失分。
如何突破难点,理清思路十分重要。
下面笔者从认识思路和知识关联的角度,谈谈不同的酸碱盐稀溶液中如何计算水电离出氢离子浓度或氫氧根离子浓度。
电解质溶液中由水电离出的氢离子浓度的计算技巧
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学生解这类题时常常容易出错,因此引导学生掌握此类题型的计算技巧显得尤为重要。
[关键词]电解质溶液;水的电离;氢离子浓度;计算技巧[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2018)17-0059-02“?解质溶液中的离子平衡”是高中化学教学的重点与难点,而关于“水电离出的氢离子浓度”的计算更是教学难点,在高考试题中占有一定的比例,学生解这类题时常常容易出错。
在电解质溶液中水是最重要的溶剂,离子平衡一般取决于溶质和水的电离平衡,由于水的电离较弱,有时可以忽略不计,而只考虑溶质的电离;但有时水的电离又不可以忽略。
怎样去理解这个问题,是长期以来困扰学生的一个难题。
本文就电解质溶液中水电离出的氢离子浓度的计算技巧提供一些建议,旨在为高中化学教学提供一定的参考与指导。
现对近几年高考中出现的“水电离出的氢离子浓度的计算”题型进行归类解析。
【例1】求常温下0.1 mol/L的盐酸溶液中,由水电离出的氢离子浓度。
解析:由HCl[ ]H++Cl-和H2O []H++OH-可知,溶液中的氢离子浓度是由HCl和H2O共同决定的,氢氧根离子浓度只由H2O决定,由此可知c(H+)水=c (OH-)水,也就是说水电离出的氢离子和氢氧根离子永远相等。
所以要求水电离出的氢离子浓度,只要计算出水电离出的氢氧根离子浓度即可。
由水电离出的氢离子浓度(供高二、高三学生阅读)
如何理解由水电离产生的C(H+)南宁外国语学校(适合高二、高三学生阅读)关键词:电离、水解、电离平衡移动、由水电离产生的氢离子浓度[例1] 25℃时,pH值为5的HCl溶液中,由水电离产生的c水的电离(H+)是多少?由水电离产生的c水的电离(OH-)是多少?这里需要把“由”字理解为“因为”,而不能理解为“从…而来”。
那是因为平衡是动态的,因此我们无法区分H+是“从H2O而来”还是“从HCl而来”。
准确的说,应该把“由水电离产生的c水的电离(H+)”理解为“因为水的电离对氢离子浓度的贡献值”。
(注:如果不理解这段话,先往后看,再回过头来理解)正确解题思路:HCl不会生成OH-离子,所有OH-全部来自H2O,所以由水电离生成的OH-离子浓度就是溶液的OH-离子浓度。
c水的电离(OH-)= c溶液(OH-)=1.0×10-9 mol/L而H+而一部分来自HCl,一部分来自H2O,根据水的电离方程式知道,c水的电离(H+)与c水的电离(OH-)相等。
c水的电离(H+)= c水的电离(OH-)=1.0×10-9 mol/L规律:在酸或碱溶液中,c水的电离(H+)= c水的电离(OH-)<1.0×10-7 mol/L 容易产生的错误:c水的电离(H+)×c水的电离(OH-)=1.0×10-7 mol/L练习1:25℃时,pH值为10的NaOH溶液中,由水电离产生的c水的电离(H+)是多少?由水电离产生的c水的电离(OH-)是多少?(答案在后面)[例2]25℃时,pH值为8的CH3COONa溶液中,由水电离产生的c水的电离(H+)是多少?由水电离产生的c水的电离(OH-)是多少?这里的“由”字不能理解为“因为”,应把它理解为“从…而来”(与例1相反)。
那是因为在CH3COONa溶液中,H+或OH-是“电离”和“水解”两种因素共同作用的结果,而不仅仅是“因为电离”。
水的电离与酸碱溶液的离子浓度
水的电离与酸碱溶液的离子浓度水是一种非常特殊的物质,不仅是生命的基础,还在许多化学反应中起着重要的作用。
在水中存在水分子的电离,从而产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这种电离现象对于溶液中酸碱性质的理解至关重要,因为溶液中的离子浓度直接决定了溶液的酸碱程度。
一、水的电离水分子(H2O)有一个特殊的性质,即自发发生电离反应,产生氢离子和氢氧根离子。
这个反应可以用以下方程式表示:H2O ⇌ H+ + OH-在水的电离过程中,水分子会自发地解离为一个氢离子(H+)和一个氢氧根离子(OH-)。
正常情况下,水分子的电离是极小的,主要存在于两种形式:游离态的氢离子和氢氧根离子都非常少。
二、酸碱溶液的离子浓度酸和碱是指在水溶液中的化学物质,具有酸性和碱性特性。
溶液中的酸和碱都可以通过对水分子的电离产生离子,从而使溶液具有电导能力。
而这些离子的浓度直接决定了溶液的酸碱程度。
1. 酸性溶液酸性溶液是指溶液中氢离子浓度高于氢氧根离子浓度的溶液。
可用酸度(pH)来表示溶液的酸碱程度。
pH是一个指数,并且是一个反比指数,即pH值越小,酸性越强。
pH的计算公式如下:pH = -log[H+]其中[H+]表示氢离子的浓度。
浓度一般以摩尔浓度(mol/L)来表示。
2. 碱性溶液碱性溶液是指溶液中氢氧根离子浓度高于氢离子浓度的溶液。
碱性溶液的碱度可以用pOH来表示,pOH的计算公式如下:pOH = -log[OH-]其中[OH-]表示氢氧根离子的浓度。
3. 中性溶液中性溶液是指溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度的溶液。
在中性溶液中,pH值和pOH值相等,都为7。
这意味着[H+]和[OH-]的浓度是相等的。
酸性溶液、碱性溶液和中性溶液的离子浓度决定了溶液的酸碱性质。
根据溶液中氢离子和氢氧根离子的浓度比例,可以判断溶液的具体酸碱性质。
总结:水的电离是指水分子自发地解离为氢离子和氢氧根离子的过程。
溶液中离子的浓度决定了溶液的酸碱性质。
解离常数与ph的关系公式
解离常数与ph的关系公式解离常数与pH的关系是化学中一个非常重要的概念,它可以帮助我们了解溶液中弱电解质的离解情况。
本文将从解离常数和pH的定义、公式,到它们之间的关系和实际应用方面进行详细介绍。
一、解离常数和pH的定义和公式解离常数是用来描述弱电解质在水溶液中离解程度的物理量。
它表示为K,是指在一定条件下,弱酸或弱碱在水溶液中的离解反应中产生的离子浓度的乘积与原物质浓度的比值。
其公式如下:K=[H+][A-]/[HA]其中,H+是水溶液中氢离子活度,A-是水溶液中阴离子的浓度,HA是水溶液中弱酸分子或弱碱分子的浓度。
而pH值是用来衡量水溶液酸碱性的物理量。
它定义为水溶液中氢离子(H+)的负对数,其公式如下:pH=-log[H+]其中,H+是溶液中的氢离子浓度(一般用mol/L或mM表示),而-log则表示以10为底的对数。
二、解离常数和pH之间的关系根据上述公式,解离常数K和pH之间可以建立一定的关系。
首先,我们可以通过解离常数和pH的定义公式,推导出它们之间的关系公式:pH=pKa+log([A-]/[HA])其中,pKa表示弱酸或弱碱的“酸性常数”,它是对解离常数K取对数后得到的负数。
而[A-]/[HA]则表示弱酸或弱碱分子和离子之间的浓度比。
通过这个式子,我们可以看出,当[A-]/[HA]相等时,pH的值只与pKa有关。
即对于相同的弱酸或弱碱,pH值高低取决于pKa的大小。
在实际应用中,我们常根据已知的解离常数和pH值计算出其他参数。
例如,当我们知道某种化合物的解离常数和pH值时,可以通过上述公式计算出它的pKa值,以帮助我们了解它的酸碱性质。
反之,如果我们已知某种化合物的pKa值和离子浓度比,可以通过上述公式计算出它的pH值。
三、解离常数和pH的实际应用解离常数和pH在实际化学中有着广泛的应用。
其中,最常见的就是用于帮助我们了解溶液中弱酸或弱碱的离解程度。
例如,在制备化学试剂时,我们需要控制某些化合物的酸碱性质,以确保它们的性质符合要求。
化学知识点备课电离度的计算和离子反应方程式
化学知识点备课电离度的计算和离子反应方程式化学知识点备课: 电离度的计算和离子反应方程式电离度是描述溶液中溶质离子解离程度的参数,对于我们理解溶液中的化学反应和溶液性质非常重要。
本文将介绍电离度的计算方法以及如何根据已知化学反应得到离子反应方程式。
一、电离度的计算方法电离度(Ionization Degree)可以用以下公式计算:电离度 = 已电离物质的摩尔浓度 / 初始物质的摩尔浓度 × 100%以单质溶解为例,假设已知一物质A的初始浓度为C mol/L,溶液中已电离的物质A+的浓度为x mol/L,那么该物质的电离度为:电离度(%) = (x / C) × 100%这个计算方法适用于一元强电解质和弱电解质的情况。
对于多元电解质或复杂反应,更为复杂的计算方法需要采取。
在实际应用中,可以通过实验或数值计算得到电离度的值,从而研究溶液中离子的形成和反应。
二、电离度的应用举例1. 水的电离度计算水是一种常见的自承电离物质。
根据电离度的计算公式,我们可以得到水的电离度:电离度(水) = ([H+] / [H2O])× 100%其中[H+]表示溶液中氢离子的浓度,而[H2O]则表示水的摩尔浓度。
在纯净水中,[H+]与[H2O]的浓度极低,电离度接近于0。
2. 强酸的电离度计算对于强酸,如盐酸(HCl),其完全电离,可以得到完全电离的电离度。
电离度(强酸) = 【H+】/ [HA] × 100%其中[HA]表示酸的初始浓度,【H+】表示溶液中氢离子的浓度。
强酸的电离度可以接近100%。
3. 弱酸的电离度计算对于弱酸,如乙酸(CH3COOH),其电离度需要考虑酸的解离常数Ka。
电离度(弱酸) = √(Ka × [HA]) / [HA] × 100%其中[HA]表示酸的初始浓度,Ka表示酸的解离常数。
弱酸的电离度一般小于100%。
三、离子反应方程式的推导根据离子反应方程式,我们可以从已知的化学反应推导出正确的离子反应方程式。
高二化学下册水的电离知识点总结
高二化学下册水的电离知识点总结一、水的离子积纯水大部分以H2O的分子情势存在,但其中也存在极少量的H3O+(简写成H+)和OH-,这种事实表明水是一种极弱的电解质。
水的电离安稳也属于化学安稳的一种,有自己的化学安稳常数。
水的电离安稳常数是水或稀溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积,一样称作水的离子积常数,记做Kw。
Kw只与温度有关,温度一定,则Kw值一定。
温度越高,水的电离度越大,水的离子积越大。
对于纯水来说,在任何温度下水仍旧显中性,因此c(H+)=c(OH¯),这是一个容易知道的知识点。
当然,这种情形也说明中性和溶液中氢离子的浓度并没有绝对关系,pH=7表明溶液为中性只合适于通常状态的环境。
另外,对于非中性溶液,溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度并不相等。
但是在由水电离产生的氢离子浓度和氢氧根浓度一定相等。
二、其它物质对水电离的影响水的电离不仅受温度影响,同时也受溶液酸碱性的强弱以及在水中溶解的不同电解质的影响。
H+和OH¯共存,只是相对含量不同而已。
溶液的酸碱性越强,水的电离程度不一定越大。
不论是强酸、弱酸还是强碱、弱碱溶液,由于酸电离出的H+、碱电离出的OH¯均能使H2OOH¯ + H+安稳向左移动,即抑制了水的电离,故水的电离程度将减小。
盐溶液中水的电离程度:①强酸强碱盐溶液中水的电离程度与纯水的电离程度相同;②NaHSO4溶液与酸溶液类似,能抑制水的电离,故该溶液中水的电离程度比纯水的电离程度小;③强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐都能产生水解反应,将增进水的电离,故使水的电离程度增大。
三、水的电离度的运算运算水的电离度第一要区分由水电离产生的氢离子和溶液中氢离子的不同,由水电离的氢离子浓度和溶液中的氢离子浓度并不是相等,由于酸也能电离出氢离子,因此在酸溶液中溶液的氢离子浓度大于水电离的氢离子浓度;同时由于氢离子可以和弱酸根结合,因此在某些盐溶液中溶液的氢离子浓度小于水电离的氢离子浓度。
溶液PH的计算方法
溶 液 PH 的 计 算 方 法内蒙古赤峰市松山区当铺地中学024045白广福众所周知,溶液的酸碱度可用c(H +)或c(OH -)表示,但当我们遇到较稀的溶液时,这时再用C(H +)或C(OH -)表示是很不方便的,为此丹麦化学家索伦森提出了PH 。
它的定义为氢离子浓度的负常用对数.PH=-lgc(H +)。
在高中阶段,以水的电离和溶液PH 计算为考查内容的试题能有效的测试考生的判断、推理、运算等思维能力;在近几年的高考试题中也是屡见不鲜。
下面介绍几种关于溶液PH 的计算方法。
1、单一溶液PH 的计算(1)强酸溶液:如H n A,设物质的量浓度为cmoL/L,则c(H +)=ncmoL/L, PH=-lgc(H +)= -lgnc例1、求0.1 mo1/L 盐酸溶液的pH ?解析:盐酸是强酸,所以 0.1moL/L 盐酸的c(H +)为0.1moL/L ,带入PH=-lgc(H +)即得PH=1(2)强碱溶液,如B(OH)n,设溶液物质的量浓度为cmoL/L,则c(H +)=1410nc-moL/L,PH=-lgc(H +)=14+lgnc2、两两混合溶液的PH 计算(1)强酸与强酸混合由C(H +)混=112212()()c H V c H V V V ++++先求出混合后的C(H +)混,再根据公式求出PH. 技巧一:若两强酸等体积混合,可用速算法:混合后的PH 等于混合前溶液PH 小的加0.3如:(2)强碱与强碱混合由c(OH -)混=112212()()c OH V c OH V V V --++先求出混合后C(OH -),再通过K w 求出(H +). 技巧二:若两强碱溶液等体积混合,可采用速算法:混合扣溶液的PH 等于混合前溶液PH大的减去0.3.例2、(93年高考题)25mLPH=10的氢氧化钾溶液跟50mLPH=10的氢氧化钡溶液混合,混合液的PH 是( )A、9.7 B 、10 C 、10.3 D 、10.7解析:根据技巧二、可得出答案为B(3)强酸与强碱混合强酸与强碱混合实质为中和反应,可以有以下三种情况:①若恰好中和,PH=7。
2021-2022学年鲁科版选修4 第三章 第一节 水溶液(第1课时) 教案
第三单元 物质在水溶液中的行为 第1节 水溶液 第1课时【教学目标】学问与技能1.理解水的电离、水的电离平衡和水的离子积2、了解电解质在溶液中的电离,会书写电离方程式过程与方法1.通过对水的离子积相关数据的分析,加深对离子积常数的生疏2.通过对水的电离平衡的分析,提高同学分析问题、解决问题的力量情感态度价值观通过对水的电离过程中H +、OH -关系的分析,理解冲突对立统一的辩证关系 【教学过程】 一、水的电离 1.水的电离水是一种极弱的电解质,能发生微弱电离,其电离方程式为H 2O+H 2OH 3O ++OH —,也可以简写为H 2OH ++OH —。
2.水的离子积常数水的电离过程也是一个可逆过程,因此也存在电离常数:K 电离=2cH cOH cH O+-•,则cH cOH +-•= K 电离⨯cH 2O 。
从试验可知,在25℃时1L 纯水中只有71.010-⨯ H 2O 电离,而c (H 2O )=55.6mol/L 可视为一常数,K 电离也为一常数,所以K 电离⨯cH 2O 必定也为常数,用Kw 表示,因此有cH cOH +-•=K W 。
K W 为水的离子积常数,简称为水的离子积。
在25℃时,水电离的c (H +)= c (OH —)=71.010-⨯mol/L ,所以K W =cH cOH +-•=141.010-⨯。
3.水的离子积常数与温度的关系K W 随着温度的上升而增大,但是在室温下,可忽视温度的影响,K W 为141.010-⨯,即K W =cH cOH +-•=141.010-⨯。
『特殊提示』(1)在任何水溶液中均存在水的电离平衡,H +和OH —共存,只是相对含量不同而已;(2)K W 只与温度有关。
(3)K W 不仅适用于纯水,还适用于酸碱的稀溶液,且由水电离的22+-H O H O c(H ) c(OH )=,此时水溶液中水的离子积常数不变。
在实际运算时,通常忽视算碱溶液中水电离产生的H +,碱溶液中忽视水电离产生的OH —。
有关电解质水溶液中水电离出离子的计算
电解质水溶液中水电离出离子浓度的计算大体可以分为三种:酸、碱和盐(盐又分为水中显酸性、碱性和中性的盐)用到的知识点:1.水的离子积常数K w=C(H+)·C(OH-)2.水电离出的C(H+)和C(OH-)永远相等3.要分清上面提出的几种情况下面就以常温条件下为例将以上几种情况为例简单计算如下:一、酸和碱由于酸和碱对于水的电离具有抑制作用,所以计算酸和碱溶液中水电离出的离子时,一定要找出谁是同离子效应,这种离子主要由酸或者碱电离提供,那么水电离出的离子就只要通过水的离子积计算出另一种离子的浓度即可,计算出这种离子就是水电离出的离子浓度;通常题目设计让计算酸(碱)中水电离出的氢(氢氧根)离子浓度。
例1:常温下,PH=12 的NaOH溶液中水电离出的OH-浓度是多少?解析:碱中的氢氧根主要由碱电离产生,产生同离子效应,对水的电离有抑制作用,所以水电离的OH-太小所以忽略不计,而氢离子则只由水电离提供;因此PH=12时,溶液中C(H+)= 10-12mol.L-1,C(OH-)碱= K w/C(OH-)=10-2mol.L-1,所以溶液中,C(H+)水=C(OH-)水=10-12mol.L-1。
例2:常温下,PH=2 的H2SO4溶液中水电离出的H+浓度是多少?解析:酸中氢离子主要由酸电离产生,产生同离子效应,对水的电离有抑制作用,水电离的H+太小所以忽略不计,而氢氧根离子则只由水电离提供;因此PH=2时,溶液中C(H+)= 10-2mol.L-1,为酸电离产生,C(OH-)水= K w/C (H+)=C(H+)水=10-12mol.L-1。
二、盐1.盐如果是强酸强碱盐水溶液和纯水一样都显中性,水电离出来的C(OH-)水=C(H+)水=10-7mol.L-1。
2.如果是强酸弱碱盐水溶液,由于弱碱阳离子水解结合了水电离出来的氢氧根离子,形成弱碱,促进了水解,从而造成C(OH-)水<C(H+)水,所以显酸性,因此可以通过计算该盐中的氢离子浓度可计算出水电离出的离子浓度。
有关电解质水溶液中水电离出离子的计算
有关电解质水溶液中水电离出离子的计算水是一种极性分子,可以在适当的条件下发生电离。
当水分子电离时,会形成一个氢离子(H+)和一个氢氧根离子(OH-)。
这种电离过程是一个动态的平衡过程,两种离子在溶液中存在,并且相互结合形成水分子。
当其他物质溶解于水中时,它们也可以发生电离。
这些物质被称为电解质,因为他们在水中可以导电。
电解质可以分为强电解质和弱电解质。
强电解质会完全电离,而弱电解质只有一部分分子会电离。
水电离的动态平衡过程可以用离解平衡常数(Kw)来描述。
Kw的值约为1×10^-14摩尔平方/升平方,这个值是在25摄氏度下的水离解常数。
在中性溶液中,氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)的浓度是相等的。
因此,当H+的浓度为x时,OH-的浓度也是x。
由于乘法规则,Kw=[H+][OH-]=x^2、解这个方程可以得到H+和OH-的浓度。
在纯净水中,如果没有其他电离物质存在,H+和OH-的浓度都将非常低,可以忽略不计。
然而,在含有电解质的溶液中,电解质会发生电离,增加H+和OH-的浓度。
对于强电解质,如盐(如氯化钠,NaCl),它会完全电离成离子,增加溶液中H+和OH-的浓度。
例如,当NaCl溶解在水中时,它会完全分解为Na+和Cl-离子,增加了溶液中的离子浓度。
对于弱电解质,只有一部分分子会电离。
对于醋酸(CH3COOH),它只有一小部分会电离成醋酸根离子(CH3COO-)和氢离子(H+)。
其它分子仍然以醋酸的形式存在。
所以,溶液中的醋酸浓度会略微增加,而H+和OH-的浓度只有一小部分来自醋酸的电离。
计算电解质水溶液中H+和OH-离子的浓度可以使用酸碱计算方法。
首先,需要确定电解质的电离程度,然后计算H+和OH-离子的浓度。
对于强电解质,可以假设它完全电离,因此电离物种的浓度等于电解质的初始浓度。
例如,如果有0.1摩尔的NaCl溶解在1升水中,Na+和Cl-的浓度将分别为0.1摩尔/升。
由于Kw=[H+][OH-]=x^2,可以解方程计算H+和OH-的浓度。
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电解质溶液中由水电离出的氢离子浓度的计算技巧
[摘要]“电解质溶液中的离子平衡”是高中化学教学的重点与难点,而关于“水电离出的氢离子浓度”的计算更是教学难点,在高考试题中占有一定的比例。
学生解这类题时常常容易出错,因此引导学生掌握此类题型的计算技巧显得尤为重要。
[关键词]电解质溶液;水的电离;氢离子浓度;计算技巧
[中图分类号] [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2018)17-0059-02
“解质溶液中的离子平衡”是高中化学教学的重点与难点,而关于“水电离出的氢离子浓度”的计算更是教学难点,在高考试题中占有一定的比例,学生解这类题时常常容易出错。
在电解质溶液中水是最重要的溶剂,离子平衡一般取决于溶质和水的电离平衡,由于水的电离较弱,有时可以忽略不计,而只考虑溶质的电离;但有时水的电离又不可以忽略。
怎样去理解这个问题,是长期以来困扰学生的一个难题。
本文就电解质溶液中水电离出的氢离子浓度的计算技巧提供一些建议,旨在为高中化学教学提供一定的参考与
指导。
现对近几年高考中出现的“水电离出的氢离子浓度的计算”题型进行归类解析。
【例1】求常温下 mol/L的盐酸溶液中,由水电离出的氢离子浓度。
解析:由HCl[ ]H++Cl-和H2O []H++OH-可知,溶液中的氢离子浓度是由HCl和H2O共同决定的,氢氧根离子浓度只由H2O决定,由此可知c(H+)水=c(OH-)水,也就是说水电离出的氢离子和氢氧根离子永远相等。
所以要求水电离出的氢离子浓度,只要计算出水电离出的氢氧根离子浓度即可。
mol/L的盐酸即
pH=1,那么c(OH-)总= c(OH-)水=10-13 mol/L,所以c(H+)水=c(OH-)水=10-13 mol/L。
【例2】求常温下 /L的氢氧化钠溶液中,由水电离出的氢氧根离子浓度。
解析:由NaOH[ ]Na++OH-和H2O []H++OH-可知,溶液中的氢氧根离子浓度是由NaOH和H2O共同决定的,氢离子的浓度只由H2O决定,而 c(H+)水=c(OH-)水,这是绝对成立的,也就是说水电离出的氢离子和氢氧根离子永远相等,所以要求水电离出的氢氧根离子浓度,只要计算出水电离出的氢离子浓度即可。
L 的氢氧化钠即pH=13,c(H+)总= c(H+)水=10-13
mol/L,所以c(OH-)水=c(H+)水=10-13 mol/L。
解题思路:这样的题型有许多的陷阱,以上两个例题为什么求由水电离出的氢离子浓度或氢氧根离子的浓度,而不是求溶液中的氢离子浓度或氢氧根离子的浓度呢因为只要告知电解质(酸或碱)的浓度或pH,我们就可以直接求出溶液中的氢离子或氢氧根离子的浓度,但是要求由水电离出的氢离子浓度或氢氧根离子的浓度,我们要判断清楚氢离子或氢氧根离子是由水电离出来的,还是由酸或碱电离出来的,这是我们判断的关键,如果判断对了,此类问题也就迎刃而解了。
以上两个例题中 mol/L的盐酸溶液中由水电离
出的氢离子浓度和 mol /L的氢氧化钠溶液中由水电离出的氢氧根离子浓度相等,都等于10-13 mol/L,为什么会这样呢对于水的电离(H2O []H++OH-),向水中加入酸或者碱都会使水的电离平衡向左移动,都会抑制水的电离。
常温下,水电离出的氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,都等于10-7 mol/L,即c(OH-)水= c(OH-)水=10-7 mol/L。
当水的电离受到抑制时,水电离出的氢离子浓度与氢氧根离子的浓度都同时等量减小,但由水电离出的氢离子浓度与氢氧根离子浓度永远相等。
规律1:酸、碱溶液对水的电离平衡都起抑制作用。
规律2:在酸碱溶液中,虽然酸碱电离出的氢离子和氢氧根离子对水的电离都会产生抑制作用,但是水自身电离出的氢离子浓度与氢氧根离子浓度永远相等。
规律3:在酸碱溶液中,水电离出的氢离子浓度与水电离出的氢氧根离子浓度都小于10-7 mol/L。
【例3】求常温下,pH=1的氯化铵溶液中,由水电离出的氢离子浓度。
解析:由于氯化铵是强电解质,在溶液中完全电离,即NH4Cl=NH4++Cl-,可见溶液中的氢离子和氢氧根离子都是由水电离出来的,因此pH=1的氯化铵溶液中。
c(OH-)总= c(OH-)水=10-13 mol/L,c(H+)总= c(H+)水= mol/L。
这时氢离子浓度和氢氧根离子浓度为什么不相等了呢其实不是不相等,水电离出来的氢离子浓度与氢氧根离子浓度永远是相等的,只不过这时水电离出的氢氧根离子与氯化铵电离出的铵根离子结合生成了一水合氨,所以在溶液中的存在量变少了。
【例4】求常温下pH=13的醋酸钠溶液中,由水电离出的氢离子浓度。
解析:由于醋酸钠是强电解质,在溶液中完全电离,即CH3COONa=CH3COO-+Na+,溶液中的氢离子和氢氧根离子都是由水电离出来的,因此pH=13的醋酸钠溶液中,c(OH-)总= c(OH-)水= mol/L,c(H+)总= c(H+)水=10-13 mol/L。
规律4:在能水解的盐溶液中,氢离子的浓度与氢氧根离子的浓度是绝对不相等的,否则溶液就不会显酸碱性。
总之,一定温度下,水的离子积是个常数,氢离子浓度与氢氧根离子浓度的乘积也是个常数;酸中的氢离子浓度远大于水电离出的氢离子的浓度,所以计算时水电离的氢离子浓度可以忽略,而用酸的氢离子浓度来计算;同理碱也是这样,相对于碱溶液而言,水电离出的氢氧根离子太少了,计算时可忽略不计;但是对于能水解的盐来说,水的氢离子和氢氧根离子是整个溶液中所有氢离子和氢氧根离子的来源,这时就不能忽略了。
因此,在计算电解质溶液中由水电离出的氢离子浓度时,要究其来源,分析其存在环境,只有这样问题才可迎刃而解。
(特约编辑温简)。