高中化学 第三章第二节第一课时水的电离 新人教版选修4

[解析] 本题考查外界条件对水的电离平衡的影响。 解答时要先分析清楚水的电离平衡的移动方向，然后再 讨论c(H＋)、c(OH－)或KW的变化。向水中加入稀氨水， c(OH－)增大，平衡逆向移动，c(H＋)减小，A项不正确； 向水中加入少量固体NaHSO4：NaHSO4===Na＋＋H＋ ＋SO，c(H＋)增大，但KW不变，B项正确；向水中加入 少量CH3COOH后，使水的电离平衡逆向移动，c(OH－) 减
(4)根据勒夏特列原理推测： 对纯水加热，水的电离平衡 向右移动，c(H＋) 增大 ，c(OH－) 增大 ，c(H＋) = c(OH－)，溶液 呈 中性 。
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一、水的电离
水是一种极弱的电解质，电离方程式
为 H2O＋H2O
H3O＋＋OH－，简写
为 H2O
H＋＋OH－，水的电离常数K
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(3)KW＝c(H＋)·c(OH－)不仅适用于中性溶液，也 同样适用于稀的酸溶液和稀的碱溶液。在任何时候、 在任何溶液中，都同时存在H＋、OH－，其乘积也为 一常数。在不同的溶液中，c(H＋)和c(OH－)虽然不一 定相等，但是由水电离出的c(H＋)和c(OH－)却总是相 等的。
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2．表达式 KW＝ c(H＋)·c(OH－)，25℃时，KW＝1.0×10－14。 3．影响因素 水的离子积KW，只受温度的影响，温度升高，KW 增大 。 4．适用范围 KW不仅适用于纯水，还可适用于 稀的电解质水溶液 。
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1．分析讨论： 水的离子积KW＝c(H＋)·c(OH－)的公式中KW就是电 离常数，c(H＋)和c(OH－)就是水电离出的c(H＋)和 c(OH－)，正确吗？ 答案：据KW＝K电离·c(H2O)知，KW和电离常数K不 是同一个物理量，而c(H＋)和c(OH－)是整个溶液中 的c(H＋)和c(OH－)，不一定都是由水电离出来的， 都不正确。
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[例2] 下列关于水的离子积常数的叙述中，正确
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水的电离平衡：H2O 影响因素 移动方向
升温
向右移动
H＋＋OH－ c(H＋) c(OH－) 增大 增大
ΔH＞0 KW 增大
加酸
向左移动 增大 减小 不变
加碱
向左移动 减小 增大 不变
加活泼金属 向右移动
(如Na)
减小
增大
不变
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[例1] (2012·太原模拟)25℃时，水的电离达到平
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(1)水是一种极弱的电解质，其电离方程式可简写为：
H2O
H＋＋OH－
(2)电离常数：在一定温度下，当弱电解质在水溶液中
达到 电离平衡 时，溶液中 离子浓度之积 与 分子浓度
的比值是一个常数。
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(3)电离常数只受 温度 影响，温度越高，电离 常数 越大。
(2)水的离子积常数KW仅仅是温度的函数，温度升 高，KW增大，温度不变，KW不变，此时若c(H＋)增大， 则c(OH－)必减小，反之亦然。
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(1)水的离子积KW与温度有关，温度越高，KW越 大，所以，使用水的离子积时，必须指明温度，如不 指明，则认为是25℃。
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(2)水既可以看做一元弱酸，也可看做一元弱碱。当 向水中加入酸时，由于c(H＋)增大，水的电离平衡逆向 移动，c(H＋)＞1×10－7 mol/L＞c(OH－)；当向水中加入 碱时，c(OH－)增大，水的电离平衡将逆向移动，c(H＋) ＜1×10－7 mol/L＜c(OH－)。虽然水的电离平衡被破坏， 但c(H＋)·c(OH－)并没有改变，只是c(H＋)和c(OH－)的相 对大小发生变化而已。
衡：H2O 是
H＋＋OH－ ΔH＞0，下列叙述正确的 ()
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A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降 低
B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大， KW不变
C．向水中加入少量CH3COOH，平衡逆向移动， c(H＋)降低
D．将水加热，KW增大，c(H＋)不变
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2．某温度下，测得纯水中的c(H＋)＝2×10－7 mol/L，
则c(OH－)为
()
A．2×10－7 mol/L
B．0.1×10－7 mol/L
C．0.5×10－7 mol/L
D．无法确定
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分析：只要是纯水，水电离出来的氢离子浓度就等于 水电离出来的氢氧根离子浓度。本题易错用常温下水 的离子积常数来计算，从而得出错误结论，所以在用 水的离子积常数解题时要特别注意温度。 答案：A
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(4)KW＝c(H＋)·c(OH－)式中的c(H＋)和c(OH－)指的 是溶液中的H＋和OH－的总浓度，要弄清溶液中的c(H＋) 和水电离出的c(H＋)，溶液中的c(OH－)和水电离出的 c(OH－)。一般来说，当溶液中的c(H＋)或c(OH－)大于由 水电离出的H＋或OH－溶液1000倍，水电离产生的H＋或 OH－浓度即可忽略。
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3．纯水在25℃和80℃时的氢离子浓度，前后两个量
的大小关系为
()
A．大于
B．等于
C．小于
D．不能肯定
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分析：此题考查温度对水电离平衡的影响，水电离吸 热，温度越高，水的电离程度越大，故25℃和80℃相 比，前者水电离程度小。 答案：C
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电离＝
cH＋·cOH－ 。 cH2O
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二、水的离子积常数 1．推导 由精确的实验可知，25℃时1 L纯水(55.6 mol)只 有1×10－7 mol H2O电离，则c(H2O)几乎不变，可视为 常数，又因为K电离为常数，所以c(H＋)·c(OH－)＝K电 离·c(H2O)为一常数，记为KW。
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小，c(H＋)增大，C项不正确；将水加热，水的电离 平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，KW增大， c(H＋)增大，但仍呈中性，D项不正确。
[答案] B
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(1)促进水的电离平衡的因素有升温、加活泼金属； 抑制水的电离平衡因素有降温、加入酸(或强酸的酸式 盐)、加入碱。