高三化学每日一读一练 不同水溶液中水的电离及电离度计算
水的电离与溶液pH关系
学生专用7月25日高二化学一、水的电离1、H2O + H2O H3O+ + OH- 简写: H2O H++ OH-2、 H2O的电离常数K电离==O)C(H)C(OH)C(H2-•+3、水的离子积25℃K W= c(H+)· c(OH-)= = 1.0×10-14。
4、影响因素:温度越高,Kw越大,水的电离度越大。
对于中性水,尽管温度升高Kw,增大,但仍是中性水,5、KW不仅适用于纯水,还适用于酸性或碱性的稀溶液,不管是哪种溶液均有:C(H+)H2O == C(OH―)H2OKW== C(H+)溶液·C(OH―)溶液6. 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,H+和OH-浓度大小是一种“此消彼涨”的动态关系。
二、影响水的电离平衡的因素条件K w平衡移动水的电离程度c(H+)c(OH-)c(H+)c(OH-)相对大小溶液的酸碱性升温↑→↗↗↗相等中性通HCl(g)—←↘↗↘c(H+)较大酸性加NaOH(s)—←↘↘↗c(OH-)较大碱性加NaCl(s)—————相等中性(1) K w不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。
不管哪种溶液均有c(H+)H2O=c(OH-)H2O。
(2) 水溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
练习1 纯水在10℃和50℃的H+浓度,前者与后者的关系是()A.前者大B.后者C.相等大D.不能确定练习2 .水的电离过程为H2O H+ + OH-,在不同温度下其离子积为KW25℃=1×10-14, KW35℃ =2.1 ×10-14。
则下列叙述正确的是:()A、c(H+)随着温度的升高而降低B、在35℃时,纯水中 c(H+) >c(OH-)C、水的电离常数K25 ℃>K35 ℃D、水的电离是一个吸热过程练习3 0.01mol/L盐酸溶液中,c(H+)、 c(OH-)分别为多少?由水电离出的 c(H+) H2O 、c(OH-) H2O分别是多少?练习4 0.01mol/L NaOH溶液中, c(H+) 、 c(OH-)分别为多少?由水电离出的c(H+) H2O、c(OH-) H2O分别是多少?练习5、判断正误:1)任何水溶液中都存在水的电离平衡。
水的电离度计算公式
水的电离度计算公式在咱们化学的世界里,水的电离度计算公式那可是个相当重要的知识点呢!咱们先来说说啥是水的电离度。
简单来讲,水的电离度就是衡量水在一定条件下电离程度的一个指标。
想象一下,水分子就像一群调皮的孩子,有时候会“分家”变成氢离子(H⁺)和氢氧根离子(OH⁻),而水的电离度就是在描述这个“分家”的程度。
那水的电离度的计算公式是啥呢?其实就是:水的电离度(α)= (已电离的水分子数÷初始水分子总数)× 100% 。
可别小看这个公式,它里面藏着好多有趣的门道。
比如说,在不同的温度下,水的电离度可是大不一样的。
温度越高,水分子就越活跃,“分家”的就越多,电离度也就越大。
我记得有一次在课堂上,给学生们讲这个知识点的时候,有个小家伙一脸迷茫地问我:“老师,这水咋就一会儿分家一会儿不分家的呢?”我笑着跟他说:“这就好比你们下课的时候,都欢蹦乱跳的,可一上课就安静多了。
温度就像是下课铃,温度高了,水分子就像你们下课一样活跃起来,更容易‘分家’啦!” 那孩子听完,眼睛一下子亮了起来,好像一下子就明白了。
咱们再深入聊聊这个公式的应用。
比如说,已知水电离出的氢离子浓度或者氢氧根离子浓度,要计算水的电离度。
这时候就得好好运用公式,先根据水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度的关系,求出已电离的水分子的浓度,然后再去和初始水分子的浓度做比较。
在实际解题中,这可需要咱们细心又耐心。
就像有一次考试,有一道关于水的电离度计算的题目,好多同学都粗心大意,把公式用错了,或者忽略了一些关键的条件。
我在讲卷子的时候,着重强调了这些容易出错的地方,看着同学们恍然大悟的表情,我心里也踏实了不少。
而且啊,这个水的电离度计算公式不仅在化学考试中重要,在实际生活中也有它的影子呢。
比如说,我们喝的一些溶液,像酸溶液或者碱溶液,它们的性质和水的电离度也有着密切的关系。
总之,水的电离度计算公式虽然看起来有点复杂,但只要咱们用心去理解,多做几道题目练练手,就一定能把它掌握得妥妥的!相信大家在今后的学习中,都能跟这个公式成为好朋友,轻松应对各种相关的问题!。
酸、碱、盐溶液中水的电离
酸、碱、盐溶液中水的电离
水是一种极弱的电解质,它能发生微弱电离H2O H++OH-,常温时,[H+]=[OH-]=10-7mol/L,其pH=7。
若将水的密度按1g/mL计算(以下同)。
水的电离度应为:
在酸、碱、盐溶液中,由于受到酸、碱、盐离子行为的影响,水的电离平衡发生移动,溶液中[H+]和[OH-]的相对大小发生变化,溶液pH和水的电离度相应改变。
举例如下:
例1.计算0.1mol/L盐酸中水的电离度和由水电离的[H+]。
解:盐酸是一种强电解质,在溶液中全部电离为H+和Cl-,[H+]增大使平衡H2O H++OH-向左移动。
即水的电离受到抑制。
由水电离的
[H+]=[OH-]=10-14/10-1=10-13mol/L,若水的体积仍按1L计算,则有:
练习1.计算0.01mol/LNaOH溶液中水的电离度和由水电离的[OH-]。
(1.8×10-12% 10-12mol/L)
例2.计算pH=9的CH3COONa溶液中水的电离度和由水电离的[OH-]。
解:CH3COONa在水溶液中有如下行为:
离子方程式为:
CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-
由于弱电解质CH3COOH的生成,使溶液中[H+]减小,平衡H2O H++OH-向右移动,[OH-]增大、水的电离度α增大。
溶液pH=9,[H+]=10-9mol/L,由水电离的[OH-]=[H+]=10-14/10-9=10-5mol/L。
2020年高考化学二轮专题精析精练系列――不同水溶液中水的电离及电离度计算
2020年高考化学二轮专题精析精练系列――不同水溶液中水的电离及电离度计算研究电解质溶液时往往涉及溶液酸碱性。
而酸碱性与水的电离有紧密关系。
精确的导电实验测得,25℃时,1L纯水中只有1×10-7 mol的水发生电离,讲明水是极弱的电解质,只能柔弱的电离。
水的电离方程式:H2O+H2O=== H3O++ OH-简写成H2O ===H++ OH-水的电离与其它弱电解质的电离有何异同?不同点:水是〝自身〞作用下发生极柔弱的电离。
相同点:均部分电离,存在电离平稳,有电离平稳常数。
c(H+)·c(OH-)K〔H2O〕== ——————变形得c(H+)·c(OH-)== K·c(H2O)c(H2O)25℃时,1L纯水中只有1×10-7 mol的H2O电离,1L纯水的物质的量约为55.6 mol,与发生电离的H2O的物质的量1×10-7 mo相比,水电离的部分太少,能够忽略不计。
因此电离前后水的物质的量几乎不变,能够视为常数,常数乘以常数必定为一个新的常数,用Kω表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。
Kω== c(H+)·c(OH-) 25℃时,Kω=1×10-14Kω大小只受温度的阻碍:因水中存在电离平稳H2O H++ OH-,且电离过程是吸热的,温度升高,电离平稳向吸热方向移动,c(H+)与c(OH-)同时同等程度的增加,因此Kω增大。
阻碍水的电离程度的因素:1、温度:由上述可知,温度升高,水的电离程度增大,即电离度α增大。
2、酸或碱性:当在纯水中加入酸或碱时,水的电离平稳均逆向移动,使水的电离程度减小,即电离度α减小;且当c(H+)与c(OH-)相等时,阻碍程度相当。
3、能水解的盐:当在在纯水中加入能水解的盐时,盐电离出的弱酸根阴离子或弱碱的阳离子就会跟水电离出H+或OH-结合,促使水的电离平稳正向移动,使水的电离度α增大。
高三化学每日一读一练 排列溶液中微粒浓度的大小顺序专题
排列溶液中微粒浓度的大小顺序专题(运用“六大平衡”判断离子浓度大小)有关溶液中离子浓度大小的判断与比较,是高考的热点之一,运用好各种平衡知识解题,可使此类问题顺利得以解决。
1、溶解平衡【例1】若把足量的AgCl分别投入①10mL蒸馏水②10mL0.1mol·L-1Na Cl溶液③10mL0.1mol·L-1Al Cl3溶液④10mL 0.1mol·L-1Ca Cl2溶液中,搅拌后在相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序为。
【解析】所给蒸馏水、Na Cl溶液、Al Cl3溶液和Ca Cl2溶液,其c(Cl-)从小到大的顺序是:①〈②〈④〈③。
由溶解平衡知识知:当AgCl溶解达到平衡时,Ag+和Cl-物质的量浓度之积为一定值,可见溶液中[Cl-]越大, AgCl在其中的溶解度越小,故[Ag+]浓度由大到小的顺序为①〈②〈④〈③.2、电离平衡【例2】下列溶液中,c(OH-)最小的是()A.向0.1mol·L-1的NaOH溶液中加入同体积的蒸馏水B.向0.1mol·L-1的氨水中加入同体积的蒸馏水C.向0.2mol·L-1的NaOH溶液中加入同体积的0.1mol·L-1盐酸D.向0.2mol·L-1的氨水中加入同体积的加入同体积的0.1mol·L-1盐酸【解析】由提给条件易算出:A、C两种溶液中NaOH的浓度均为0.05 mol·L-1,B、D两种溶液中氨水的浓度均为0.05 mol·L-1。
由于NaOH是强碱完全电离,可见A、C两种溶液中c(OH-)均为0.05 mol·L-1;NH3·H2O是弱电解质部分电离,在B、D两种溶液中均存在电离平衡:NH3·H2O NH4++OH-,故B、D中c(OH-)均小于0.05 mol·L-+,使电离平衡向逆反应方向移动,故D中c(OH-)最小。
水的电离和溶液pH值计算(可编辑修改word版)
一、水的电离水的电离与溶液pH 值的计算水是极弱的电解质,发生微弱的(自偶)电离。
H2O + H2O →H3O+ + OH-简写:H2O → H+ + OH-实验测定:25℃ c(H+)=c(OH-)=1 ⨯10-7mol/L100℃c(H+)= c(OH-)= 1 ⨯10-6mol/L二、水的离子积(K w)实验测定:25℃ K w = c(H+)·c(OH-)=1 ⨯10-14(定值)(省去单位)100℃ K w = c(H+)·c(OH-)=1 ⨯10-12影响因素:1)温度:温度越高,K w越大,水的电离度越大。
对于中性水,尽管K w温度升高,电离度增大,但仍是中性水,[H+]=[OH-].2)溶液酸碱性:中性溶液,c(H+)=c(OH-)=1 ⨯10-7mol/L酸性溶液:c(H+)> c(OH-),c(H+)>1 ⨯10-7mol/L c(OH-)<1 ⨯10-7mol/L 碱性溶液:c(H+)< c(OH-),c(H+)<1 ⨯10-7mol/L c(OH-)>1 ⨯10-7mol/L c(H+)越大,酸性越强;c(OH-)越大,碱性越强。
三、溶液pH 值的计算1.pH 的计算公式:(1)c(H+)=C 酸α酸(弱酸)c(H+)= nC 酸c(OH-)=C 碱α碱(弱碱)c(OH-)= nC 碱(2) K w = c(H+)c(OH-),c(H+)=K w c(OH )c(OH-)=Kwc(H +)(3) pH=-lgc(H+)pOH=-lgc(OH-)(4) pH + pOH = 14(25℃)2.酸或碱溶液及稀释后的p H 值的计算(25℃)1)酸强碱溶液(单一溶液)p H 值的计算例1.求0.1mol/L 的H2SO4的pH 值。
例2. 0.1mol/L 醋酸溶液中的c(OH-)?(25℃,已知该醋酸的电离度为1.32%)解:2)强酸或强碱溶液稀释后的pH 值的计算(25℃)[例题1]求将10m L pH=5 的盐酸稀释到100m L,10000m L 后溶液的p H 值。
统考版2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练40水的电离溶液的酸碱性及pH计算
专练40 水的电离、溶液的酸碱性及pH计算1.[2024·浙江卷1月]已知25 ℃时二元酸H2A的K a1=1.3×10-7,K a2=7.1×10-15。
下列说法正确的是()A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者B.向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽视溶液体积的变更)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%C.向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)D.取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至100 mL,则该溶液pH=a+12.[2024·广东测试]25 ℃时,H2SeO4第一步完全电离,其次步电离平衡常数K a=2.18×10-2。
则25 ℃时,下列说法正确的是()A.KHSeO4溶液显碱性B.K2SeO4溶液中存在c(K+)=2[c(HSeO-4)+c(SeO2-4)]C.0.5 mol·L-1的H2SeO4溶液中,c(HSeO-4)+2c(SeO2-4)+c(OH-)=0.5 mol·L-1D.向H2SeO4溶液中滴加KOH溶液至中性时,c(SeO2-4)c(HSeO-4)=2.18×1043.[2024·贵州贵阳摸底]如图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列推断错误的是()A.图中T1<T2B.XZ线上随意点均有pH=7C.M区域内随意点(不含实线上的点)均有c(H+)<c(OH-)D.两条曲线间随意点均有c(H+)×c(OH-)=K w4.室温时,下列混合溶液的pH肯定小于7的是()A.pH=3的醋酸溶液和pH=11的氢氧化钡溶液等体积混合B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合C.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合5.25 ℃时,K w=1.0×10-14;100 ℃时,K w=1×10-12,下列说法正确的是()A.100 ℃时,pH=10的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和,所得溶液的pH=7B.25 ℃时,0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液和0.2 mol·L-1 HCl等体积混合,所得溶液的pH=7C.25 ℃时,0.2 mol·L-1 NaOH溶液与0.2 mol·L-1CH3COOH恰好中和,所得溶液的pH=7D.25 ℃时,pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等体积混合,所得溶液的pH>76.[2024·绵阳诊断]已知温度T时水的离子积常数为K w,该温度下,将浓度为a mol·L -1的一元酸HA与b mol·L-1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是()A.a=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中,c(H+)=K w mol·L-1D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)7.[综合创新]室温下,在试验室中用0.1 mol·L-1的盐酸滴定10 mL 0.1 mol·L-1的ROH溶液,滴定曲线如图所示。
水的电离及PH的计算
水的电离及PH值的计算一、水的电离1.水有微弱的导电性, 只能微弱的电离,并存在着平衡,证明水是一种极电解质.水的电离方程式为或写为______________________水的电离是热过程,25℃时,纯水中[H+]=[OH-]= mol/L,Kw= ,100℃时,[H+]=[OH-]=10-6mol/L,Kw=1.0×10-12,此时溶液呈性.2.水的离子积不但适用于纯水,还适用于性或性的溶液.注意点:(1)该常数不受水的用量多少的影响。
(2)K W受温度的影响而变化,T升高,K W增大。
如100。
C,K W=10-12即[H+]=[OHˉ]=10-6 mol·Lˉ1(3)K W也适用于稀的酸、碱、盐溶液中的H+和OHˉ的关系。
要强调以下几点:(4)在纯水中有:c水(H+)=c水(OH-)=c(H+)=c(OH-)(5)任何水溶液中c水(H+)=c水(OH-)恒成立,但c(H+)与c(OH-)往往不相等,导致溶液呈酸性或碱性。
(6)K W = c(H+)·c(OH-)中的c(H+)、c(OH-)指的是水(或水溶液)中的氢离子、氢氧根离子的总浓度,与由水电离出的氢离子、氢氧根离子浓度不同(下文中分别用c水(H+)、c水(OH-)表示)。
二、溶液的酸碱性和pH1、溶液酸、碱性的实质在酸、碱溶液中水的电离平衡被破坏,但H+与OH—的关系仍符合乘积是________。
当加酸时,水的电离平衡_______,c(H+)_____c(OH—)。
所以说,溶液酸、碱性的实质是溶液中的c(H+)和c(OH—)的相对大小问题。
2、溶液酸碱性的表示方法——pH(1)定义pH=___________(2)意义pH大小能反映出溶液中c(H+)的大小,即能表示溶液的酸碱性强弱。
pH<7溶液呈________。
PH越小,溶液酸性越________;pH每减小1个单位,c(H+)________。
水的电离及溶液pH的计算总结
-1盐酸溶液中。 -]分别为多少? +]= 10-2mol· -1 +[OH -] = 3、25℃ 时,0.01mol· L[H [H ] 、 [OH L 10-12 mol· L-1 、 -]分别为多少? +]= 10 -12mol· -1 +[OH -] = -2mol· -1 25℃时, 0.01mol· L-1 NaOH 溶液中。 ] 、 [OH [H L[H 10 L 、 4、 25℃、浓度均为0.1mol· L-1的下列溶液中[H+]由大到小的排列 顺序:①氨水 ②NaOH ③盐酸 ④醋酸
H2O
[ H ][OH ] K [ H 2 O]
H+ + OH-
△H﹥0
Ⅲ·何谓水的离子积?KW 与K意义是否相同 ? KW的适宜条件 是什么?
K[ H 2O] [ H ][OH ]
∵K是常数, [H2O]是常数, ∴K [H2O]必是常数
令:K [H2O]= KW
KW [H ][OH ]
1、抑制
① 酸溶液 ② 碱溶液 ③ 某些盐溶液:如硫酸氢钠
2、促进
① 仅发生水解的盐 ② 水解强于电离的盐 ③ 升高温度
强酸强碱盐
3、无影响
注 意
1、Kw随温度的升高而增大,常温Kw= 1×10-14
2、向纯水中加入酸或碱,溶液中c(H+)· c(OH-) 仍 等于 1×10-14,由水电离产生的c(H+)与c(OH-) 仍 相等,但小于1×10-7mol/L。Kw适用于中性、酸 性、碱性溶液。
NH2—+NH4+ =2NH3↑ 或NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl
高三总复习水的电离
返 回
解题思路
知识归纳
内容提要
以KW =C(H+)·C(OH-)=1× 10-14 为中心
例 题
找准条件对水的电离平衡的影响及H+和OH-的来源
习 题
以水的电离生成的 C(H+)=C(OH-)为辅
总 结
解题思路:
解题思路
知识归纳
知识归纳:
(2) C(H+) =1×10-9mol/l 来自于水的电离 则C(OH-) = 10-5 mol/l 来自于碱 水电离的C(H+)=C(OH-) = 10-9 mol/l
内容提要
影响水的电离平衡的因素
2014
例 题
酸
2015
总 结
碱
习 题
盐
内 容 提 要
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
强酸强碱盐
二、影响水的电离平衡的因素
1、酸
2、碱
3、盐
4、温度
抑制水的电离,KW保持不变
促进水的电离,KW保持不变
不影响水的电离,KW保持不变
升高温度促进水的电离,KW增大
H2O H+ + OH-
(正反应吸热)
加入碱:
平衡逆向移动
(主)
增大
(次)
减小
但KW保持不变
强酸弱碱盐
强碱弱酸盐
强酸强碱盐
酸
碱
温度
返 回
H2O H+ + OH-
(正反应吸热)
加入NH4Cl:
H2O H+ + OH-
NH4Cl = Cl- + NH4+
(2)常温时PH=9的NaOH溶液中,由水的电离生成的 C(H+)是多少?
简析不同介质中水电离出H 的计算
简析不同介质中水电离出H+的计算从本质上分析不同介质对水的电离的影响时,必须明确两点:①只要温度一定,无论是纯水、稀酸、稀碱还是盐溶液,水的离子积常数为定值;②在不同介质中,水电离出的c(H+)水始终等于c(OH-)水。
下面分别介绍纯水、稀酸、稀碱和盐溶液中水的电离(25℃):1.纯水介质中:水的电离只受温度的影响,在25℃时,水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=1×10-7mol/L;2.稀酸介质中:酸电离出的H+抑制了水的电离,水电离出的c(H+)水=c(OH -)=c(OH-)酸=kw/c(H+)液<1×10-7mol/L;水3.稀碱介质中:碱电离出的OH-抑制了水的电离,水电离出的c(H+)水=c(OH -)=c(H+)碱=kw/c(OH-)液<1×10-7mol/L;水4.盐溶液介质中:不同的酸和碱可形成不同的盐溶液,盐溶液不同对水的电离程度的影响也不同,可分以下三种情况:①强酸强碱盐溶液:盐本身不水解,对水的电离不产生影响,水电离出的c(H+)水=c(OH-)水=1×10-7mol/L;②强酸弱碱盐溶液:弱碱阳离子水解,使溶液显酸性,水的电离受到促进,水电离出的c(H+)水=c(H+)液>1×10-7mol/L;③强碱弱酸盐溶液:弱酸根离子水解,使溶液显碱性,水的电离收到促进,水电离出的c(OH-)水=c(OH-)液>1×10-7mol/L。
例1.室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出来的c(OH-)水为()A.1×10-7mol/L B.1×10-6mol/LC.1×10-2mol/L D.1×10-12mol/L解析:pH=12的溶液呈强碱性,可能为强碱溶液或强碱弱酸盐溶液。
若为强碱溶液,由于pH=12,则c(OH-)液=kw/10-12=10-2mol/L,c(OH-)水=c(H+)=c(H+)液=kw/ c(OH-)液=10-14/10-2=1×10-12mol/L。
2021届高三化学一轮复习——电离度-电离平衡常数(知识梳理及训练)
2021届高三化学一轮复习——电离度 电离平衡常数(知识梳理及训练)核心知识梳理1.电离度(1)电离度概念与表达式一定条件下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中已经电离的弱电解质分子数占弱电解质分子总数的百分数。
(常用符号α表示) 可用数学式表示为α=已电离弱电解质分子数弱电解质分子初始总数×100%或α=已电离弱电解质物质的量(mol )弱电解质初始总物质的量(mol )×100%或α=已电离弱电解质浓度(mol·L -1)弱电解质初始浓度(mol·L -1)×100% 即α=Δcc×100%(c :弱电解质初始浓度,Δc :已电离弱电解质浓度)(2)意义:衡量弱电解质的电离程度,在相同条件下(浓度、温度相同),不同弱电解质的电离度越大,弱电解质的电离程度越大。
(3)影响因素温度升高温度,电离平衡向右移动,电离度增大;降低温度,电离平衡向左移动,电离度减小浓度当弱电解质溶液浓度增大时,电离度减小;当弱电解质溶液浓度减小时,电离度增大问题思考20 ℃时,在0.5 L 0.2 mol·L-1的HA 溶液中,有0.01 mol·L-1的HA 电离成离子,求该温度下的电离度。
答案 α=0.01 mol·L -10.2 mol·L -1×100%=5%。
2.电离平衡常数 (1)①填写下表(25 ℃)弱电解质 电离方程式 电离常数 NH 3·H 2O NH 3·H 2O NH +4+OH -K b =1.8×10-5 CH 3COOH CH 3COOHCH 3COO -+H +K a =1.8×10-5 HClOHClOH ++ClO -K a =3.0×10-8②CH 3COOH 酸性大于(填“大于”“小于”或“等于”)HClO 酸性,判断的依据:相同条件下,电离常数越大,电离程度越大,c(H+)越大,酸性越强。
电解质溶液中有关水的电离平衡的计算
电解质溶液中有关水的电离平衡的计算任何稀水溶液中都存在着水的电离平衡,在不同的水溶液中水的电离程度不同。
尽管K w在一定温度下是一个定值,但由于水的电离度受酸、碱度的影响。
因而将水的电离平衡与溶液的酸、碱度的关系作为重要的知识点归纳整理,进行专题复习,有利于培养学生的辩证思维能力。
一、纯水电离平衡的计算水是一种极弱的电解质,它能进行微弱的电离:H2O+H2O H3O++OH-,25℃时纯水中[H+]=[OH-]=1×10-7mlo/L,K w=1×10-14,pH=7,电离度α=1.8×10-9。
纯水的电离度只受温度的影响,在不同温度下K w有不同值,pH也不同。
例1 经测定100℃时纯水中pH=6,求[H+],[OH-],K w,α各为多大。
解析:pH=6,[H+]=1×10-6mol·L-1[OH-]=1×10-6mol·L-1K w=[H+][OH-]=1×10-12可见升高温度,水的电高度增大了。
二、酸溶液中水电离平衡的有关计算由于酸电离出的氢离于抑制了水的电离,使H2O H++OH-平衡向左移动,H2O电离度减小。
因此,酸溶液中H+来自酸,少量的OH-来自水。
例2 常温下1×10-4mol·L-1盐酸中,[OH-]及由水电离出的[H+],[OH-]各为多大。
解析:盐酸为强酸,[H+]=1×10-4mol·L-1来自酸。
据K w=1×10-14,有[OH-]=1×10-10mol·L-1来自水,所以由水电离出的[H+]也等于1×10-10mol·L-1<<1×10-4mol·L-1,盐酸中由水电离出的[H+]被忽略了。
25℃纯水[H+]=1×10-7mol·L-1>1×10-10mol·L-1。
鸡驱学校高三化学每日一读一练不同水溶液中水的电离及电离计算1
妨努州忍劲市鸡驱学校不同水溶液中水的电离及电离度计算专题训练研究电解质溶液时往往涉及溶液酸碱性。
而酸碱性与水的电离有密切关系。
精确的导电测得,25℃时,1L纯水中只有1×10-7 mol的水发生电离,表是极弱的电解质,只能微弱的电离。
水的电离方程式:H2O+H2O=== H3O++ OH-简写成H2O ===H++ OH-水的电离与其它弱电解质的电离有何异同?不同点:水是“自身〞作用下发生极微弱的电离。
相同点:均电离,存在电离平衡,有电离平衡常数。
c(H+)·c(OH-)K〔H2O〕== ——————变形得c(H+)·c(OH-)== K·c(H2O)c(H2O)25℃时,1L纯水中只有1×10-7 mol的H2O电离,1L纯水的物质的量约为5 mol,与发生电离的H2O的物质的量1×10-7 mo相比,水电离的太少,可以忽略不计。
因此电离前后水的物质的量几乎不变,可以视为常数,常数乘以常数必然为一个的常数,用Kω表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。
Kω== c(H+)·c(OH-) 25℃时,Kω=1×10-14Kω大小只受温度的影响:因水中存在电离平衡H2O H++ OH-,且电离过程是吸热的,温度升高,电离平衡向吸热方向移动,c(H+)与c(OH-)同时同程度的增加,因此Kω增大。
影的电离程度的因素:1、温度:由上述可知,温度升高,水的电离程度增大,即电离度α增大。
2、酸或碱性:当在纯水中参加酸或碱时,水的电离平衡均逆向移动,使水的电离程度减小,即电离度α减小;且当c(H+)与c(OH-)相时,影响程度相当。
3、能水解的盐:当在在纯水中参加能水解的盐时,盐电离出的弱酸根阴离子或弱碱的阳离子就会跟水电离出H+或 OH-结合,促使水的电离平衡正向移动,使水的电离度α增大。
【专项训练】一、纯水1.90℃水的离子积K W=×10-13,该温度时纯水的pHA.于7 B.介于6~7之间 C.大于7 D.无法确2.250C时,水的离子积常数为1ⅹ10-14,那么该温度下的电离度为A.1.0ⅹ10-7 % B.ⅹ10-8 % C.ⅹ10-7 % D.1.0ⅹ10-14 %3.在纯水中,pH、[H+]、[OH-]的关系肯不正确的选项是A.[H+] ﹥[OH-] B.[H+]﹥10-7C.PH=6 D.PH﹥7二、酸、碱溶液4.25℃时,pH=2的HCl溶液中,由水电离出的H+离子浓度是A.1×10-7mol/L B.1×10-12mol/L C.1×10-2mol/L D.1×10-14mol/L5.25℃时,pH=12的NaOH溶液中,由水电离出的H+离子浓度是A.1×10-7mol/L B.1×10-12mol/L C.1×10-2mol/L D.1×10-14mol/L三、盐溶液6.pH=4的醋酸和氯化铵溶液中,水的电离程度的关系前者与后者比拟A.大于B.小于C.于 D.无法确四、拓展用:7.液氨与水的性质相似,也存在微弱电离:2NH3〔l〕 NH4+ + NH2-,其离子积常数K=[ NH4+]·[NH2-]=2ⅹ10-30〔223K〕,维持温度不变,向液氨中参加少量NH4Cl固体或Na NH2固体,不发生改变的是A.液氨的电离度 B.液氨的离子积 C.[ NH4+ ] D.[NH2-]五、综合问题8.在①纯水,②PH=3的盐酸,③PH=3的NH4Cl溶液,④PH=11的NaOH溶液中,水的电离度大小为A.①=②=③=④B.③﹥②=④﹥①C.③﹥①﹥②=④D.④=②﹥①=③9.常温时,纯水中由水电离的c(H+)=a,pH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b,0.2mol•L-1的盐酸与0.1mol•L-1的氢氧化钠溶液体积混合后,由水电离的c(H+)=c,那么a、b、c的关系正确的选项是A.a>b=c B.a>c>b C.c>b>a D.b>c>a10. pH为4的FeCl3溶液和pH为10的K2CO3溶液中,水的电离度分别为α1和α2,那么它们的大小关系是A.α1﹥α2 B.α1﹥α2 C.α1=α2 D.无法判断11.假设室温时0.1mol/L的盐NaR的溶液的PH=10,0.1mol/L的酸HR的溶液PH=3,那么两种溶液中水的电离度的比值是A.1:104B.1:1 C.1:10-7D.无法确12.对于25℃时,pH都于4的盐酸和碘化铵溶液中,水的离子积〔K W〕和电离度〔盐酸和碘化铵中分别用αA和αB表示〕的有关表达正确的选项是A.K W不,αA=αB B. K W相,αA=10-5αBC. K W相,αB=106αAD. K W不, B=106αA13.常温下某溶液由水电离产生c〔H+〕=1×10-13mol/L,满足此条件的溶液中一可以大量共存的离子组是A.K+ NH+4 Cl- NO-3B.K+ Na+ Cl- SO-24C.Na+ Al3+ Cl- NO-3D.K+ Na+ Cl- CO-2314、假设室温时pH=a 的氨水与pH=b的盐酸体积混合,恰好完全反,那么该氨水的电离度可表示为〔〕A.10 a+b-12%B.10 a+b-14% C.1012- a-b % D.1014- a-b %15、弱碱AOH的电离度为α,在含有n molAOH的水溶液中,未电离的分子和阴、阳离子总数是阿伏加德罗常数的倍16、0.5 mol•L-1一元弱酸A和未知浓度的一元强碱B以1:2体积比混合,所得溶液的[OH-]=0.1 mol•L-1,用B20mL一元弱酸C〔该酸溶液[H+]= 0.01 mol•L-1〕,当恰好完全反时,用去5mLB溶液。
2、水的电离和溶液的酸碱性 知识点讲解及练习(学生版)
(一)水的电离:1、电离方程式:&2、水的离子积Kw:Kw=c(H+)·c(OH-),25℃时,Kw=1×10-14(无单位);100℃时,Kw=3、Kw的影响因素:将纯水加热至较高温度,Kw= pH= 呈性4、影响水电离的因素:(二)溶液的酸碱性与pH:1、知识点:溶液显中性或酸碱性的实质是?2、例题:下列溶液一定呈中性的是()A.pH=7的溶液B.非电解质溶于水得到的溶液C.CH3COOH和NaOH反应后,溶液中[CH3COO-]=[Na+]D.同时含有H+和OH-的溶液E.由强碱和强酸等n混合反应的溶液 F. c(OH-)=√Kw(三)溶液pH的测定方法:1、酸碱指示剂法:只能测出pH 的范围,一般不能准确测定pH。
2、3、pH 试纸法:粗略测定溶液的pH。
4、注意事项:1)测定溶液pH 时,pH 试剂不能用蒸馏水润湿2)不能将pH 试纸伸入待测试液中,以免污染试剂3)pH试纸测定的pH为整数4)不能用pH试纸测定具有漂白性的物质或气体5)标准比色卡的颜色按pH 从小到大依次是:红(酸性),蓝(碱性)6)pH的范围通常是:0~14(四)pH的计算:pH 试纸的使用方法:取一小块pH 试纸放在玻璃片(或表面皿)上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液滴在试纸的中部,随即(30s 内)与标准比色卡比色对照,确定溶液的pH。
用pH 判断溶液酸碱性时,要注意条件,即温度。
不能简单地认为pH等于7的溶液一定为中性,如100℃时,pH=6 为中性。
1、单一溶液的计算:例题:1)a :pH=2的HCl 溶液 b :pH=2的CH 3COOH 溶液 c :pH=12的NaOH 溶液 d :pH=12的NH 3·H 2O 溶液 上述四种溶液均稀释100倍,pH 由大到小的顺序为: 2)稀释pH 均为3的H 2SO 4和CH 3COOH 溶液100倍,稀释后溶液的pH 大小为? 稀释浓度相同的NaOH 和NH 3·H 2O 溶液,稀释后pH 大小为?3)①将pH 为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c (SO 42-):c (H +)约为( ) ②将pH =1的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c (SO 42-):c (H +)约为( ) A 、1:1 B 、1:2 C 、1:10 D 、10:14)将体积均为10 mL 、pH 均为3的盐酸和醋酸,加入水稀释至a mL 和b mL 后溶液的体积( )a=b=100 mLB.a=b=1000 mLC.a <bD.a >b5)pH 相同的氨水、氢氧化钠和氢氧化钡溶液,分别用蒸馏水稀释到原来的X 倍、Y 倍、Z 倍,稀释后三种溶液的pH 同,则X 、Y 、Z 的关系是( ) A.X =Y =Z B.X >Y =Z C.X <Y =Z D.X =Y <Z3、水电离的计算 1)影响水电离的因素:1.升温2.NaOH3.明矾4.Ba5.NaHCO 36.NaHSO 47.CH 3COOH8.NaCl 9.BaCl 2 10.CH 3COONa 11.NH 3•H 2O 12.H 2SO 4 13.NH 4Cl 14.Na 3PO 4 15.NaH 2PO 4 16. 17.Ba(OH)2 18.NH 4Cl=NH 3·H 2O 19.CH 3COOH=CH 3COONa 20.NaHA[H 2A=H ++HA -,HA -⇋H ++A 2-]促进水电离的有 对水的电离无影响的有 抑制水电离的有2)常温下,由水电离产生的[H +]=1.0×10-10mol/L ,求溶液的pH= 100℃,由水电离产生的[H +]=1.0×10-10mol/L ,求溶液的pH=3)25℃时,向纯水中加入NaOH ,使溶液pH=11,则由NaOH 电离出的OH -离子浓度与水电离出的OH -离子浓度之比为4)25℃时纯水的电离程度为α1,pH=2的醋酸溶液中水的电离程度为α2,pH=12的氢氧化钠溶液中水的电离程度为α3.若将上述醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合,所得溶液中水的电离程度为α4.下列关系式中正确的是( ) A. α2=α3<α4<α1 B. α3=α2<α1<α4 C. α2<α3<α1<α4 D. α1<α2<α3<α4 5)4、 混合溶液pH 的计算: 1)同同混合:酸酸混合:pH=1的盐酸和pH=5的硫酸等体积混合,混合后溶液pH=由水电离的 25℃[H +] 100℃[H +] 25℃[OH -] 100℃[OH -]0.05mol/L 硫酸 pH=3NH 4Cl 0.03mol/LNaCl 0.005mol/LBa(OH)2 pH=12 CH 3COONac(H +)aq ·c(OH -)aq =1.0×10-14c(H +)水=c(OH -)水酸碱混合,什么时刻水电离程度最大?pH 差≥2 ,等体积混合 pH 混酸=pH 小+0.3 pH 混碱=pH 大-0.3看到水的电离:I)先写三个字:促、抑、无 II)再算出两个互补数:pH/pOH III)最后对号入座解题关键:准确找到BF 两点中,哪点是真正的显中性。
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不同水溶液中水的电离及电离度计算专题训练研究电解质溶液时往往涉及溶液酸碱性。
而酸碱性与水的电离有密切关系。
精确的导电实验测得,25℃时,1L纯水中只有1×10-7 mol的水发生电离,表明水是极弱的电解质,只能微弱的电离。
水的电离方程式:H2O+H2O=== H3O++ OH-简写成H2O ===H++ OH-
水的电离与其它弱电解质的电离有何异同?
不同点:水是“自身”作用下发生极微弱的电离。
相同点:均部分电离,存在电离平衡,有电离平衡常数。
c(H+)·c(OH-)
K(H2O)== ——————变形得c(H+)·c(OH-)== K·c(H2O)
c(H2O)
25℃时,1L纯水中只有1×10-7 mol的H2O电离,1L纯水的物质的量约为
55.6 mol,与发生电离的H2O的物质的量1×10-7 mo相比,水电离的部分太少,
可以忽略不计。
因此电离前后水的物质的量几乎不变,可以视为常数,常数乘以
常数必然为一个新的常数,用Kω表示,即为水的离子积常数,简称水的离子积。
Kω== c(H+)·c(OH-) 25℃时,Kω=1×10-14
Kω大小只受温度的影响:因水中存在电离平衡H2O H++ OH-,且电
离过程是吸热的,温度升高,电离平衡向吸热方向移动,c(H+)与c(OH-)同时同
等程度的增加,因此Kω增大。
影响水的电离程度的因素:
1、温度:由上述可知,温度升高,水的电离程度增大,即电离度α增大。
2、酸或碱性:
当在纯水中加入酸或碱时,水的电离平衡均逆向移动,使水的电离程度减小,即电离度α减小;且当c(H+)与c(OH-)相等时,影响程度相当。
3、能水解的盐:当在在纯水中加入能水解的盐时,盐电离出的弱酸根阴离子或弱碱的
阳离子就会跟水电离出H+或OH-结合,促使水的电离平衡正向移动,使水的电离度α增大。
【专项训练】
一、纯水
1.90℃水的离子积K W=3.8×10-13,该温度时纯水的pH
A.等于7 B.介于6~7之间C.大于7 D.无法确定
2.250C时,水的离子积常数为1ⅹ10-14,则该温度下的电离度为
A.1.0ⅹ10-7 % B.1.8ⅹ10-8 % C.1.8ⅹ10-7 % D.1.0ⅹ10-14 %
3.在纯水中,pH、[H+]、[OH-]的关系肯定不正确的是
A.[H+] ﹥[OH-] B.[H+]﹥10-7C.PH=6 D.PH﹥7
二、酸、碱溶液
4.25℃时,pH=2的HCl溶液中,由水电离出的H+离子浓度是
A.1×10-7mol/L B.1×10-12mol/L C.1×10-2mol/L D.1×10-14mol/L 5.25℃时,pH=12的NaOH溶液中,由水电离出的H+离子浓度是
A.1×10-7mol/L B.1×10-12mol/L C.1×10-2mol/L D.1×10-14mol/L 三、盐溶液
6.pH=4的醋酸和氯化铵溶液中,水的电离程度的关系前者与后者比较
A.大于B.小于C.等于D.无法确定
四、拓展应用:
7.液氨与水的性质相似,也存在微弱电离:2NH3(l)NH4++ NH2-,其离子积
常数K=[ NH4+ ]·[NH2-]=2ⅹ10-30(223K),维持温度不变,向液氨中加入少量NH4Cl固体或Na NH2固体,不发生改变的是
A.液氨的电离度B.液氨的离子积C.[ NH4+ ] D.[NH2-]
五、综合问题
8.在①纯水,②PH=3的盐酸,③PH=3的NH4Cl溶液,④PH=11的NaOH溶液中,水的电离度大小为
A.①=②=③=④B.③﹥②=④﹥①C.③﹥①﹥②=④D.④=②﹥①=③9.常温时,纯水中由水电离的c(H+)=a,pH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b,0.2mol•L-1 的盐酸与0.1mol•L-1的氢氧化钠溶液等体积混合后,由水电离的c(H+)=c,则a、b、c的关系正确的是
A.a>b=c B.a>c>b C.c>b>a D.b>c>a
10. pH为4的FeCl3溶液和pH为10的K2CO3溶液中,水的电离度分别为α1和α2,则它们的大小关系是()
A.α1﹥α2 B.α1﹥α 2 C.α1=α 2 D.无法判断
11.若室温时0.1mol/L的盐NaR的溶液的PH=10,0.1mol/L的酸HR的溶液PH=3,则两种溶液中水的电离度的比值是
A.1:104B.1:1 C.1:10-7D.无法确定
12.对于25℃时,pH都等于4的盐酸和碘化铵溶液中,水的离子积(K W)和电离度(盐酸和碘化铵中分别用αA和αB表示)的有关叙述正确的是
A.K W不等,αA=α B B. K W相等,αA=10-5α B
C. K W相等,αB=106αA
D. K W不等,B=106αA
13.常温下某溶液由水电离产生c(H+)=1×10-13mol/L,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是
A.K+NH+
4Cl-NO-
3
B.K+Na+Cl-SO-2
4
C.Na+Al3+Cl-NO-
3D.K+Na+Cl-CO-2
3
14、若室温时pH=a 的氨水与pH=b的盐酸等体积混合,恰好完全反应,则该氨水的电离度
可表示为()
A.10 a+b-12%B.10 a+b-14% C.1012- a-b % D.1014- a-b %
15、弱碱AOH的电离度为α,在含有n molAOH的水溶液中,未电离的分子和阴、阳离子总
数是阿伏加德罗常数的倍
16、0.5 mol•L-1一元弱酸A和未知浓度的一元强碱B以1:2体积比混合,所得溶液的[OH-]=0.1 mol•L-1,用B中和20mL一元弱酸C(该酸溶液[H+]= 0.01 mol•L-1),当恰好完全反应时,用去5mLB溶液。
求弱酸C的电离度
17、)A、B两种物质都是由氢、氮、氧、钠四种元素中的任意三种组成,它们的水溶液分别呈碱性和酸性。
在相同温度下,A溶液的pH大于相同物质的量浓度的B溶液的pH(溶液浓度不小于10-5 mol•L-1),请找出A与B可能有的两种组合,并且要求当这两种组合中的A溶液的pH相等时,第一种组合的A溶液中水的电离程度小于第二种组合的A溶液中水的电离程度;当这两种组合中的B溶液的pH相等时,第一种组合的B溶液中水的电离程度小于第二种组合的B溶液中水的电离程度
(1)写出可能有的两种组合中A与B的名称:
第一种组合:A ,B ;
第二种组合:A ,B ;
(2)说明pH相等时,第一种组合的B溶液中水的电离程度比第二种组合的B溶液中水的电离程度小的原因:
18.水的电离平衡曲线如图所示:
(1)若以A点表示25℃时水的电离平衡时的离子
浓度,当温度升高到100℃时,水的电离平衡
状态到B点,则此时水的离子积从
增加到。
(2)将pH= 8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,
并保持100℃的恒温,致使混合溶液的pH=7,
则Ba(OH)2溶液与盐酸的体积比为
参考答案:
1、B
2、C
3、A
4、B
5、B
6、B
7、B
8、C
9、B 10、B
11、C 12、C 13、B 14、A
15、(1+α)n
16、α(C)=10%
17、(1)NaOH ; HNO3(或HNO2);NaNO2;; NH4NO3。
(2)HNO3(或HNO2)电离出的H+对水的电离起抑制作用,NH4NO3电离出的NH4+ 水解,对水的电离起促进作用。
18.(1)1×10-14 mol2·L-2,1×10-12 mol2·L-2,(2)2:9。