电离平衡常数和水的离子积

1、电离平衡常数和水的离子积电离平衡常数和水的离子积例例.已知室温时，已知室温时，0.1mo1/L某一元酸某一元酸HA在水中有在水中有0.1发生电离，完成以下内容发生电离，完成以下内容(1)此溶液中酸此溶液中酸HA的电离度的电离度为为 ,该溶液的该溶液的pH=_(3)此酸的电离平衡常数约为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该酸的电离平衡常数大于110-7,对吗对吗? 1mo1/L该酸的电离度大于该酸的电离度大于0.1,对吗对吗?(2)升高温度，溶液的升高温度，溶液的pH_, , Ka .(5)若若HB+NaA = HA+NaB能进行，则在相同温度下能进行，则在相同温度

2、下,K(HB) K(HA)4减小减小110-7大于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增大增大增大增大电离平衡常数电离平衡常数Ka=c ( H+) .c( A-) c(HA)对于一元弱酸：对于一元弱酸：HA H+A-，平衡时平衡时Kb=c ( M+).c( OH- ) c(MOH)1.1.表达式表达式: :对于一元弱碱：对于一元弱碱：MOH M+OH-，平衡时，平衡时2.意义：意义： K值越大，电离程度值越大，电离程度 ，相应酸，相应酸 (或碱或碱)的的酸酸(或碱或碱)性性 。越大越大越强越强3.影响影响电离常数大小的电离常数大

3、小的因素：因素： 电离常数的大小是由物质的本性决定的，在同一温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。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。变化不大。升升高高温温度，度，电离常数电离常数一般一般增大增大。弱电解质的电离常数大小不受其浓度变化的影响。弱电解质的电离常数大小不受其浓度变化的影响。注意注意: :电离度电离度“” ” （与（与温度、浓度温度、浓度均有关）均有关）4.4.电离平衡常数的计算及应用：电离平衡常数的计算及应用：以弱酸以弱酸HXHX为例：为例：如果

4、如果 练习练习1根据右表提供的数据，下列判断正确的是根据右表提供的数据，下列判断正确的是( )( )A.酸性强弱：酸性强弱：HClOH2CO3HFB.同温同浓度下同温同浓度下,溶液的溶液的pH值：值：NaFNaClONa2CO3C. 次氯酸钠溶液中通少量二氧化碳的离子方程式：次氯酸钠溶液中通少量二氧化碳的离子方程式： ClO- + CO2 + H2O =HCO3- + HClOD. 碳酸钠溶液中加入少量氢氟酸的离子方程式：碳酸钠溶液中加入少量氢氟酸的离子方程式： CO32- + 2HF = 2F- + H2O +CO2化学式化学式电离常数电离常数HFK=3.510-4H2CO3K1=4.310

5、-7K2=5.610-11HClOK=3.210-8C酸性：酸性：HFHHFH2 2COCO3 3HClOHClO HCO HCO3 3- -比较酸性强弱比较酸性强弱多元弱酸，分步电离：多元弱酸，分步电离：K1K2K3( (酸性由第一步电离决定酸性由第一步电离决定) )【问【问1】pH为为A时，醋酸的电离常数的表达式如下时，醋酸的电离常数的表达式如下, 练习练习2 25，将，将0.010 0 molL-1的的 NaOH 溶液滴入溶液滴入浓度为浓度为0.010 0 molL-1，体积为，体积为20.00 mL的的 CH3COOH 溶液。溶液。在滴加过程中在滴加过程中 n(CH3COOH) 和和

6、n(CH3COO-) 随溶液随溶液 pH 的分布关系图的分布关系图。n(CH3COOH)n(CH3COO-)pHA B Cn/molKa = c(CH3COOH)c(CH3COO-) c(H+)pHpH为为B B、C C时呢？时呢？【问【问2】 计算计算 pH=4.0 时，醋酸的电离常数时，醋酸的电离常数 Ka 。n(CH3COOH)n(CH3COO-)n/molpH4.01.710-43.010-5= 1.810-5BCKa = c(CH3COOH)c(CH3COO-) c(H+) 练习练习2 25，将，将0.010 0 molL-1的的 NaOH 溶液滴入溶液滴入浓度为浓度为0.010 0

7、 molL-1，体积为，体积为20.00 mL的的 CH3COOH 溶液。溶液。在滴加过程中在滴加过程中 n(CH3COOH) 和和 n(CH3COO-) 随溶液随溶液 pH 的分布关系图的分布关系图。【问【问3】 请判断请判断pH为为B时溶液的酸碱性。时溶液的酸碱性。 Ka =1.810-5 pH=4.7n(CH3COOH)n(CH3COO-)n/molpH4.01.710-43.010-5BCKa = c(CH3COOH)c(CH3COO-) c(H+)= c(H+) 练习练习2 25，将，将0.010 0 molL-1的的 NaOH 溶液滴入溶液滴入浓度为浓度为0.010 0 molL-

8、1，体积为，体积为20.00 mL的的 CH3COOH 溶液。溶液。在滴加过程中在滴加过程中 n(CH3COOH) 和和 n(CH3COO-) 随溶液随溶液 pH 的分布关系图的分布关系图。 练习练习3在在25下，将下，将a molL-1的氨水与的氨水与0.01 molL-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)，试用含，试用含a的代数式表示的代数式表示NH3H2O的电离常数的电离常数Kb=_。 水的离子积常数水的离子积常数水是极弱的电解质水是极弱的电解质,请写出水电离平衡常数的表达式请写出水电离平衡常数的表达式Kw = c(H+)c(

9、OH-)注意注意 (1)Kw只只与温度有关与温度有关;常温下：常温下： Kw = 110-14(2)适用于纯净水或酸、或碱、或盐等适用于纯净水或酸、或碱、或盐等稀溶稀溶液，对浓液，对浓溶液不适用。溶液不适用。K=c ( H+).c( OH- ) c(H2O) 练习练习4某温度下纯水中某温度下纯水中c(H)210 7 molL1，则此时则此时c(OH) ；该温度下向纯水中滴；该温度下向纯水中滴加盐酸使加盐酸使c(H)510 6 molL1，则此时，则此时c(OH) 。210 7 molL1810 9 molL1 练习练习5（2013大纲）大纲）右图表示溶液中右图表示溶液中c(H)和和c(OH)的

10、关系，下列判断错误的是的关系，下列判断错误的是 A.两条曲线间任意点均有两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KwB.M区域内任意点均有区域内任意点均有c(H)c(OH)C.图中图中T1T2D.XZ线上任意点均有线上任意点均有pH7D 练习练习625 时，水的电离达到平衡：时，水的电离达到平衡：H2O H+OH- H0。下列叙述正确的是（。下列叙述正确的是（ ）A.向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH-)降低降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠，向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H+)增大，增大，KW不变不变C.向水中加入少量固体向水中加入少量固体CH3COON

11、a,平衡逆向移动，平衡逆向移动，c（H+）降低）降低D.将水加热，将水加热，KW增大，增大，pH不变不变B注意：注意：加酸或加碱抑制水的电离加酸或加碱抑制水的电离; ;加能水解的盐或升温促进加能水解的盐或升温促进水的电离水的电离 练习练习7室温下，由水电离产生的室温下，由水电离产生的c(OH-)=10-12mol/L的的溶液中，一定大量共存的离子组（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可能可能A

12、D 练习练习6某溶液中由水电离的某溶液中由水电离的c(H+)=110-13mol/L,该溶液中可能是该溶液中可能是( )。 二氧化硫水溶液二氧化硫水溶液 氯化铵水溶液氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液氢氧化钠水溶液A. B. C. D. A水的电离相关问题水的电离相关问题练习练习7pH2 的的CH3COOH溶液；溶液；pH2的的HCl溶液；溶液；pH12 的氨水；的氨水；pH12 的的NaOH溶溶液相同条件下，液相同条件下，水电离的水电离的c(H)： . 要点要点酸或碱抑制水的电离。酸或碱抑制水的电离。（3）只要酸的）只要酸的pH相同相同(不论是几元酸、也不论酸的强不论是几

13、元酸、也不论酸的强弱弱)，对水的抑制程度相同，碱也同理。，对水的抑制程度相同，碱也同理。（4）若酸溶液）若酸溶液pH与碱溶液与碱溶液pOH相同，则对水电离的抑制相同，则对水电离的抑制程度相等。程度相等。（1）酸溶液中）酸溶液中c(OH-)等于水电离出的等于水电离出的c(OH-)。（2）碱溶液中）碱溶液中c(H+)等于水电离出的等于水电离出的c(H+)。注意：注意：任何情况下水电离产生的任何情况下水电离产生的c c(H(H) )和和c c(OH(OH) )总是相等的总是相等的（2）室温下）室温下,在在pH=12的某溶液中的某溶液中,由水电离的由水电离的c(OH-)为为( ) A. 110-7mo

14、l/L B. 110-6mol/LC. 110-2mol/L D. 110-12mol/LCD练习练习8 （1）pH均为均为12的的Na2CO3溶液、溶液、NaOH溶液二溶液二种溶液中，种溶液中，由水电离的由水电离的c(OH-)之比为之比为 。102 :1012要点要点盐类水解均能促进水的电离。盐类水解均能促进水的电离。（1）弱酸）弱酸强碱强碱盐溶液中盐溶液中c(OH-)等于水电离出的等于水电离出的c(OH-)；（2）强酸强酸弱碱盐溶液中弱碱盐溶液中c(H+)等于水电离出的等于水电离出的c(H+)；（3）电解质越弱，其弱离子对水的促进程度就越大。）电解质越弱，其弱离子对水的促进程度就越大。三种

15、弱酸三种弱酸HA、H2B、HC，电离常数的数值为，电离常数的数值为1.810-5、5.610-11、4.910-10、4.310-7(数据数据顺序已打乱顺序已打乱)，已知三种酸和它们的盐之间能发生以，已知三种酸和它们的盐之间能发生以下反应下反应:HA+HB- (少量少量) = A- +H2BH2B(少量少量)+C- = HB- + HCHA(少量少量)+C- =A- +HC则三种酸对应的电离常数分别为则三种酸对应的电离常数分别为(请填空请填空)：巩固练习巩固练习1.810-5 4.310-7 5.610-11 4.910-10巩固练习巩固练习D H3PO3溶液中存在电离平衡：溶液中存在电离平衡

16、： 某温度下，某温度下，0.10mol.L-1 的的 H3PO3 溶液溶液 pH =1.6，即溶液中，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。求该温度下上述电离平衡的平衡常数衡常数K，写出计算过程。，写出计算过程。(H3PO3的第二步电离忽略不计，的第二步电离忽略不计，结果保留两位有效数字。）结果保留两位有效数字。）巩固练习巩固练习水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是水的电离平衡曲线如图所示，下列说法正确的是()BA图中五点图中五点KW间的关系：间的关系：BCADEB若从若从A点到点到D点，可采用：温度不变在水中加入少点，可采用：温度不变在水

17、中加入少量的酸量的酸C若从若从A点到点到C点，可采用：温度不变在水中加入适点，可采用：温度不变在水中加入适量的量的NH4Cl固体固体D若处在若处在B点时，将点时，将pH2的硫酸与的硫酸与pH10的的KOH溶溶液等体积混合，溶液显酸性液等体积混合，溶液显酸性巩固练习巩固练习（2011山东山东30改编）常温下，改编）常温下， H2SO3的电离常数的电离常数Ka1 =1.210-2，Ka2=6.310-8；H2CO3的电离常数的电离常数Ka1=4.510-7，Ka2 =4.710-11 。某同学设计实验验证。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于酸性强于H2CO3；将；将SO2和和CO2气体分别通入水

18、中至饱和，一段时间后用气体分别通入水中至饱和，一段时间后用pH试纸测两溶液的试纸测两溶液的pH，若前者的小于后者，则，若前者的小于后者，则H2SO3酸性强于酸性强于H2CO3。该实验设。该实验设计不正确，错误在于计不正确，错误在于 ； 。用于比较用于比较pHpH的两种酸的物质的量浓度不相等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部分亚硫酸被氧化成硫酸设计合理试验验证设计合理试验验证H2SO3酸性强于酸性强于H2CO3（简要说明试验步骤、（简要说明试验步骤、现象和结论），仪器自选。供选择的试剂：现象和结论），仪器自选。供选择的试剂：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2S

19、O3、NaHSO3、蒸馏水、澄清石灰水、蒸馏水、澄清石灰水、酸性酸性KMnO4溶液、品红溶液、溶液、品红溶液、pH试纸。（提示：从强酸和弱试纸。（提示：从强酸和弱酸的相互制备、盐类水解等方面思考）酸的相互制备、盐类水解等方面思考）巩固练习巩固练习参考方案：参考方案：方案一：方案一：配制配制相同物质的量浓度相同物质的量浓度的的NaHCONaHCO3 3和和NaHSONaHSO3 3溶液，用溶液，用pHpH试纸测两种溶液的试纸测两种溶液的pHpH。若前者。若前者的的pHpH大于后者，则证明大于后者，则证明H H2 2SOSO3 3的酸性比的酸性比H H2 2COCO3 3强。强。方案二：方案二：将

20、将SOSO2 2气体依次通过气体依次通过NaHCONaHCO3 3( (或或NaNa2 2COCO3 3) )溶溶液、酸性液、酸性KMnOKMnO4 4溶液、品红溶液、澄清石灰水。若溶液、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，则证明品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊，则证明H H2 2SOSO3 3的酸性比的酸性比H H2 2COCO3 3强。强。方案三：方案三：将将COCO2 2气体依次通过气体依次通过NaHSONaHSO3 3( (或或NaNa2 2SOSO3 3) )溶溶液、品红溶液。若品红溶液不褪色，则证明液、品红溶液。若品红溶液不褪色，则证明H H2 2SOSO3 3的酸性比的酸性比H H2 2COCO3 3强。强。 水的电离平衡水的电离平衡移动方向移动方向 c(H+) c(OH-