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电离平衡常数和水的离子积,水溶液中的离子平衡,例.已知室温时,0.1mo1/L某一元酸HA在水中有0.1发生电离,完成以下内容,(1)此溶液中酸HA的电离度为 ,该溶液的pH=_,(3)此酸的电离平衡常数约为_,(4)1mo1/L该酸的电离平衡常数大于110-7,对吗? 1mo1/L该酸的电离度大于0.1,对吗?,(2)升高温度,溶液的pH_, , Ka .,(5)若HB+NaA = HA+NaB能进行,则在相同温度下, K(HB) K(HA),4,减小,110-7,大于,弱电解质的电离程度可用电离度及电离平衡常数表示,0.1,增大,增大,电离平衡常数,对于一元弱酸:HA H+A-,平衡时,1.表达式:,对于一元弱碱:MOH M+OH-,平衡时,2.意义: K值越大,电离程度 ,相应酸 (或碱)的酸(或碱)性 。,越大,越强,3.影响电离常数大小的因素:, 电离常数的大小是由物质的本性决定的,在同一温度下,不同弱电解质的电离常数不同。 弱电解质的电离常数是温度的函数,但室温下一般 变化不大。升高温度,电离常数一般增大。 弱电解质的电离常数大小不受其浓度变化的影响。,注意:电离度“” (与温度、浓度均有关),4.电离平衡常数的计算及应用:,以弱酸HX为例:,如果,练习1根据右表提供的数据,下列判断正确的是( ),A.酸性强弱:HClOH2CO3HF B.同温同浓度下,溶液的pH值:NaFNaClONa2CO3 C. 次氯酸钠溶液中通少量二氧化碳的离子方程式: ClO- + CO2 + H2O =HCO3- + HClO D. 碳酸钠溶液中加入少量氢氟酸的离子方程式: CO32- + 2HF = 2F- + H2O +CO2,C,酸性:HFH2CO3HClO HCO3-,比较酸性强弱,多元弱酸,分步电离: K1K2K3(酸性由第一步电离决定),【问1】pH为A时,醋酸的电离常数的表达式如下,练习2 25,将0.010 0 molL-1的 NaOH 溶液滴入浓度为0.010 0 molL-1,体积为20.00 mL的 CH3COOH 溶液。在滴加过程中 n(CH3COOH) 和 n(CH3COO-) 随溶液 pH 的分布关系图。,n(CH3COOH),n(CH3COO-),pH,A B C,n/mol,pH为B、C时呢?,【问2】 计算 pH=4.0 时,醋酸的电离常数 Ka 。,n(CH3COOH),n(CH3COO-),n/mol,pH,4.0,1.710-4,3.010-5,= 1.810-5,B,C,练习2 25,将0.010 0 molL-1的 NaOH 溶液滴入浓度为0.010 0 molL-1,体积为20.00 mL的 CH3COOH 溶液。在滴加过程中 n(CH3COOH) 和 n(CH3COO-) 随溶液 pH 的分布关系图。,【问3】 请判断pH为B时溶液的酸碱性。,Ka =1.810-5,pH=4.7,n(CH3COOH),n(CH3COO-),n/mol,pH,4.0,1.710-4,3.010-5,B,C,= c(H+),练习2 25,将0.010 0 molL-1的 NaOH 溶液滴入浓度为0.010 0 molL-1,体积为20.00 mL的 CH3COOH 溶液。在滴加过程中 n(CH3COOH) 和 n(CH3COO-) 随溶液 pH 的分布关系图。,练习3在25下,将a molL-1的氨水与0.01 molL-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),试用含a的代数式表示NH3H2O的电离常数Kb=_。,水的离子积常数,水是极弱的电解质,请写出水电离平衡常数的表达式,Kw = c(H+)c(OH-),注意 (1)Kw只与温度有关;常温下: Kw = 110-14 (2)适用于纯净水或酸、或碱、或盐等稀溶液,对浓溶液不适用。,练习4某温度下纯水中c(H)210 7 molL1,则此时c(OH) ;该温度下向纯水中滴加盐酸使c(H)510 6 molL1,则此时c(OH) 。,210 7 molL1,810 9 molL1,练习5(2013大纲)右图表示溶液中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)Kw B.M区域内任意点均有c(H)c(OH) C.图中T1T2 D.XZ线上任意点均有pH7,D,练习625 时,水的电离达到平衡: H2O H+OH- H0。下列叙述正确的是( ) 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.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低 D.将水加热,KW增大,pH不变,B,注意:加酸或加碱抑制水的电离;加能水解的盐或升温促进水的电离,练习7室温下,由水电离产生的c(OH-)=10-12mol/L的溶液中,一定大量共存的离子组( )。 ANa+ 、NH4+ 、Cl- 、SO42- B. S2- 、CH3COO- 、Na+ 、NH4+ C. K+ 、Na+ 、HCO3- 、NO3- D. K+ 、Na+ 、NO3- 、SO42-,D,可能,AD,练习6某溶液中由水电离的 c(H+)=110-13mol/L,该溶液中可能是( )。 二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液 A. B. C. D. ,A,水的电离相关问题,练习7pH2 的CH3COOH溶液;pH2的HCl溶液;pH12 的氨水;pH12 的NaOH溶液相同条件下,水电离的c(H): .,注意:任何情况下水电离产生的c(H)和c(OH)总是相等的,(2)室温下,在pH=12的某溶液中,由水电离的c(OH-)为( ) A. 110-7mol/L B. 110-6mol/L C. 110-2mol/L D. 110-12mol/L,CD,练习8 (1)pH均为12的Na2CO3溶液、NaOH溶液二种溶液中,由水电离的c(OH-)之比为 。,102 :1012,三种弱酸HA、H2B、HC,电离常数的数值为1.810-5、5.610-11、4.910-10、4.310-7(数据顺序已打乱),已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应: HA+HB- (少量) = A- +H2B H2B(少量)+C- = HB- + HC HA(少量)+C- =A- +HC 则三种酸对应的电离常数分别为(请填空):,巩固练习,1.810-5 4.310-7 5.610-11 4.910-10,巩固练习,D,H3PO3溶液中存在电离平衡:,某温度下,0.10mol.L-1 的 H3PO3 溶液 pH =1.6,即溶液中 c(H+) =2. 5 102 mol.L-1。求该温度下上述电离平衡的平衡常数K,写出计算过程。(H3PO3的第二步电离忽略不计,结果保留两位有效数字。),巩固练习,水的电离平衡曲线如图所示,下列说法正确的是( ),B,A图中五点KW间的关系:BCADE B若从A点到D点,可采用:温度不变在水中加入少量的酸 C若从A点到C点,可采用:温度不变在水中加入适量的NH4Cl固体 D若处在B点时,将pH2的硫酸与pH10的KOH溶液等体积混合,溶液显酸性,巩固练习,(2011山东30改编)常温下, H2SO3的电离常数Ka1 =1.210-2,Ka2=6.310-8;H2CO3的电离常数Ka1=4.510-7,Ka2 =4.710-11 。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3;将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,一段时间后用pH试纸测两溶液的pH,若前者的小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于 ; 。,用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等,部分亚硫酸被氧化成硫酸,设计合理试验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明试验步骤、现象和结论),仪器自选。供选择的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。(提示:从强酸和弱酸的相互制备、盐类水解等方面思考),巩固练习,参考方案: 方案一:配制相同物质的量浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液,用pH试纸测两种溶液的pH。若前者的pH大于后者,则证明H2SO3的酸性比H2CO3强。 方案二:将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。若品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊,则证明H2SO3的酸性比H2CO3强。 方案三:将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。若品红溶液不褪色,则证明H2SO3的酸性比H2CO3强。,改变下列条件,变化,升温,加入酸,加入碱,强酸弱碱盐 (NH4C1),强碱弱酸盐 (Na2CO3),水的电离的影响因素,下列说法正确的是( ) A.溶液的pH越小,表明溶液中含有的H+的数目越多 B.由0.1 molL-1 一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液中存在关系BOH=B+OH- C.0.1 molL-1的醋酸溶液的pH为a,0.01 molL-1 的醋酸pH为b,则a+1b D.已知酸性HFCH3COOH,pH相等的NaF与CH3COOK溶液中,c(Na+)-c(F- )c(K+)-c(CH3COO- ),巩固练习,C,巩固练习,已知25 时几种物质的电离程度(溶液浓度为0.1molL-1 )如下表:(已知H2SO4第一步电离是完全的),(1)25 时,0.1 molL-1 上述几种溶液中c(H+)由大到小的顺序是 (填序号,下同) (2)25 时,pH相同的上述几种溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序是 。 (3)25 时,将足量的锌粉投入等体积,pH等于1的上述几种溶液中,产生H2的体积(同温同压下)由大到小的顺序是 。 (4)25 时,0.1 molL-1 H2SO4溶液中HSO4-的电离程度小于0.1 molL-1 NaHSO4溶液中HSO4-的电离程度的原因是 。,在稀硫酸中,由H2SO4第一步电离出的H+,能抑制HSO4-的电离,而在NaHSO4溶液中不存在上述的作用,2013高考真题,【答案】C,【答案】B,2013高考真题,结合滴定曲线图像考查溶液导电性比较、电离平衡常数及离子浓度比较。,【答案】B,
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