人教高二化学选修4化学反应原理-水电离的计算规律
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易错点一:水的电离【易错题典例】25℃时,水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化关系如图中曲线ac所示,下列判断错)误的是(B.b、d线段上任意一点对应的溶液都呈中性C.d点对应溶液的温度高于25℃,pH<7D.CH3COONa溶液不可能位于c点D【答案】【解题指导】水解平衡同样可以利用平衡移动原理解释,影响水的电离平衡的因素可归纳如下:易错点二:离子积常数【易错题典例】水的电离平衡曲线如图所示,下列说法不正确的是( )A.图中四点K W间的关系:A=D<C<BB.若从A点到C点,可采用温度不变在水中加少量CH3COONa固体C.若从A点到D点,可采用温度不变在水中加少量酸D.若处在B点所在的温度,将pH=2的硫酸与pH=10的NaOH的两种溶液等体积混合后,溶液显中性【答案】B【错因分析】考查水的电离平衡移动问题,结合图象判断并分析溶液在不同温度下的Kw,做题时注意根据图象比较c (H+)和c(OH-)的大小,易错点包括:①K w=c(H+)•c(OH-),式中c(H+)和c(OH-)均指的是溶液中的c(H+)、c(OH-).例如,常温下,pH=2的盐酸溶液中,c(H+)=10-2mol/L,则溶液中c(OH-)=10-12mol/L(也就是由水电离出的c(OH-)),由水电离的c(H+)=10-12mol/L=c(OH-)=10-12mol/L;②要区分由水电离出的c(H+)、c(OH-)和溶液中c(H+)、c(OH-):a、酸性溶液中,溶液中的c(H+)不等于由水电离出的c(H+),但溶液中的c(OH-)等于由水电离出的c(OH-);b、碱性溶液中,溶液中的c(OH-)不等于由水电离出的c(OH-),但溶液中的c(H+)等于由水电离出的c(H+);c、任何溶液中由水电离的c(H+)与c(OH-)总是相等的。
③水的离子积不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐稀溶液。
【解题指导】明确离子积常数的定义及影响因素是解答此类题的关键;离子积常数的影响因素①K w只受温度影响,水的电离吸热过程,温度升高,水的电离程度增大,K w增大,25℃时K w=1×10-14,100℃时K w约为1×10-12;②水的离子积不仅适用于纯水,也适用于其他稀溶液.不论是纯水还是稀酸、碱、盐溶液,只要温度不变,K w就不变;特别提醒]:水的离子积不仅适用于纯水,还适用于稀的电解质溶液。
安徽省安庆市第九中学高二化学《原电池》知识点总结 新人教版选修4一、弱电解质的电离1、定义:电解质: 在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质 。
非电解质 : 在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物 。
强电解质 : 在水溶液里全部电离成离子的电解质 。
弱电解质: 在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质 。
2、电解质与非电解质本质区别:电解质——离子化合物或共价化合物 非电解质——共价化合物注意:①电解质、非电解质都是化合物 ②SO 2、NH 3、CO 2等属于非电解质 ③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO 4不溶于水,但溶于水的BaSO 4全部电离,故BaSO 4为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。
3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成 离子的速率 和离子结合成 时,电离过程就达到了 平衡状态 ,这叫电离平衡。
4、影响电离平衡的因素:A 、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
B 、浓度:浓度越大,电离程度 越小 ;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。
C 、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会 减弱 电离。
D 、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。
9、电离方程式的书写:用可逆符号 弱酸的电离要分布写(第一步为主)10、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。
叫做电离平衡常数,(一般用Ka 表示酸,Kb 表示碱。
)表示方法:AB A ++B - Ki=[ A +][ B -]/[AB]11、影响因素:a 、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b 、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
C 、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。
如:H 2SO 3>H 3PO 4>HF>CH 3COOH>H 2CO 3>H 2S>HClO 二、水的电离和溶液的酸碱性1、水电离平衡::水的离子积:K W = [H +]·[OH -]25℃时, [H +]=[OH -] =10-7 mol/L ; K W = [H +]·[OH -] = 1*10-14注意:K W 只与温度有关,温度一定,则K W 值一定 K W 不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐) 2、水电离特点:(1)可逆 (2)吸热 (3)极弱物质 单质 化合物电解质非电解质: 非金属氧化物,大部分有机物 。
第6讲 水的电离和溶液pH 计算一、水的电离与水的离子积1.水的电离与水的离子积在纯水或水溶液中 H2O H ++OH — △H>02H2O H 3O ++OH — △H>025℃ c(H +)=c(OH -) =1×10-7mol/L c(H +)∙c(OH -)=1×10-14=Kw100℃ c(H +)=c(OH -) =1×10-6mol/L c(H +)∙c(OH -)=1×10-12=Kw说明:(1)Kw 只与温度有关,温度越高Kw 越大。
因水的电离是吸热过程,升高温度Kw 将增大,100℃时,c(H +)=c(OH -)=1×10-6mol/L ,Kw=c(H +)∙c(OH -)=1×10-12。
(2)Kw 不仅适用于纯水,也适用于酸,碱,盐的稀溶液。
酸性溶液: [H +]H2O +[H +]酸 OH —[]H2O =Kw碱性溶液:H2O =Kw [OH —]H2O +[OH —]碱 H +[](3)纯水中水的电离度αH2O %=181000107-×100%=1.8×10-7%。
(4)任何水溶液中,水所电离而生成的c(H +)H2O =c(OH —)H2O2.影响水的电离平衡的因素(1)温度:温度升高,水的电离度增大,水的电离平衡向电离方向移动,离子浓度增大。
(2)酸、碱:在纯水中加入酸或碱,抑制H 2O 的电离,均使水的电离平衡左移,此时若温度不变,Kw 不变,αH2O 变小;c(H +)发生改变,pH 也随之改变;若向水中加入酸,则c(H +)增大,c(OH —)变小,pH 变小(3)其他因素:Zn Na 2CO 3 NH 4Cl二、溶液的酸碱性和pH 值1.溶液的酸碱性(1)中性溶液: c(H +)=c(OH -)(2)酸性溶液:c(H +)溶液>c(OH -)溶液以0.1mol/L HCl 为例,由于酸电离出H +能使H2O H ++OH -平衡向左移动,即抑制了水的电离,溶液中H +由两部分组成,一部分为酸提供,另一部分为H 2O 提供,水电离提供的c(H +)远小于酸提供的c(H +),故可忽略,溶液中H +全部看作酸提供,故c(H +)溶液=0.1mol/L ,但溶液中OH -全部为H 2O 电离产生,c(OH -)溶液=c(OH -)O H 2,水电离产生 c(H +)和c(OH -)始终相等,因此有c(OH -)溶液 = c(OH -)O H 2 =c(H +)O H 2=L mol /1.010114-⨯=1×10-13,H 2O 的电离度αO H 2%=18100010113-⨯×100%=1.8×10-13%,酸溶液中水的电离度比纯水中水的电离度小。
高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为高二化学选修四第3章知识点物质在水溶液中的行为化学是一门以实验为载体的科学以研究物质的结构、变化。
小编准备了高二化学选修四第3章知识点,具体请看以下内容。
一、水溶液1、水的电离H2OH++OH-水的离子积常数KW=[H+][OH-],25℃时,KW=1.010-14mol2L-2。
温度升高,有利于水的电离,KW增大。
2、溶液的酸碱度室温下,中性溶液:[H+]=[OH-]=1.010-7molL-1,pH=7酸性溶液:[H+][OH-],[H+]1.010-7molL-1,pH7碱性溶液:[H+][OH-],[OH-]1.010-7molL-1,pH73、电解质在水溶液中的存在形态(1)强电解质强电解质是在稀的水溶液中完全电离的电解质,强电解质在溶液中以离子形式存在,主要包括强酸、强碱和绝大多数盐,书写电离方程式时用=表示。
(2)弱电解质在水溶液中部分电离的电解质,在水溶液中主要以分子形态存在,少部分以离子形态存在,存在电离平衡,主要包括弱②强碱弱酸盐水解显碱性。
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH③强酸强碱盐不水解。
④弱酸弱碱盐双水解。
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S(3)水解平衡的移动加热、加水可以促进盐的水解,加入酸或碱能抑止盐的水解,另外,弱酸根阴离子与弱碱阳离子相混合时相互促进水解。
三、沉淀溶解平衡1、沉淀溶解平衡与溶度积(1)概念当固体溶于水时,固体溶于水的速率和离子结合为固体的速率相等时,固体的溶解与沉淀的生成达到平衡状态,称为沉淀溶解平衡。
其平衡常数叫做溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。
PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)Ksp=[Pb2+][I-]2=7.110-9mol3L-3(2)溶度积Ksp的特点Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关,且溶液中离子浓度的变化能引起平衡移动,但并不改变溶度积。
水电离的计算规律
有关水的电离平衡的题型很多,其中较难理解的是计算不同溶液中水电离产生的H+或OH-浓度。
下面就这类题目的解题规律和方法略加分析,供学习参考。
一、水电离的计算规律
解此类题要注意一个关键问题,即由水电离出的c(H+)始终等于水电离出的c(OH-)。
1.中性溶液:c(H+)水= c(OH-)水=1.0×10-7 mol/L(除特别说明,本文默认温度为25℃,下同)。
2.溶质为酸的溶液:H+来源于酸的电离和水的电离,而OH-只来源于水,水电离产生的H+可以忽略不计。
例如,计算pH=2的盐酸中,由水电离出的c(H+)水,需先求出溶液中的c(OH-)水=10-12 mol/L,再由水电离出的c(H+)水=c(OH-)水,得出结果。
3.溶质为碱的溶液:OH-来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水,水电离产生的OH-可以忽略不计。
例如,pH=12的NaOH溶液中,c(H+)水=10-12mol/L,则水电离产生的c(OH-)水=c(H+)水=10-12 mol/L。
4.水的电离是吸热过程,温度升高,促进水的电离,K W增大,pH减小,但c(H+)水=c(OH )水。
二、典型例题分析
例1室温时,在0.1 mol/L的盐酸溶液中,c(OH-)= 。
解析根据题意,在0.1 mol/L的盐酸溶液中,c(H+)= 0.1 mol/L;根据室温时水的离子积常数的关系式,变形可得:c(OH-)=K W/ c(H+)=(1×10-14)/(1×10-1)=1×10-13(mol/L)。
溶液中的c(OH-)应当是1×10-13 mol/L。
答案1×10-13 mol/L
例2 常温下,下列四种溶液中,由水电离出的H+浓度之比依次为()
①pH=0的盐酸②0.1mol/L的盐酸
③0.01mol/L的氢氧化钠溶液④pH=11的氢氧化钠溶液
A.1:10:100:1000 B.0:1:12:11
C.14:13:12:11 D.14:13:2:3
解析①pH=0的盐酸中,c(H+)酸=1mol/L,c(H+)水= c(OH-)=1×10-14/1=1×10-14mol/L;
②0.1 mol/L的盐酸中,c(H+)酸=0.1mol/L,c(H+)水= c(OH-)=1×10-14/0.1 =1×10-13mol/L;
③0.01mol/L的NaOH溶液中,c(OH-)碱=1×10-2mol/L,c(H+)水=1×10-14/10-2=1×10-12 mol/L;
④pH=11的NaOH溶液中,c(OH-)碱=1×10-3mol/L,c(H+)水=1×10-14/10-3=1×10-11mol/L。
则这四种溶液中,由水电离出的H+浓度之比为:1×10-14:1×10-13:1×10-12:1×10-11=
1:10:100:1000
答案 A。