•第1节水溶液•第1课时水的电离•电解质在水溶液中的存在形态•1.理解水的电离过程以及水的离子积常数的含义,并能应用水的离子积常数进行相关计算。•2.知道强弱电解质的区别,理解弱电解质电离平衡的含义。•3.能够书写常见弱电解质的电离方程式。•一、水的电离和KW•1.水的电离•(1)电离特点:微弱,过程。•(2)电离方程式:。可逆H2OH++OH-•2.水的离子积常数•(1)水的电离平衡常数表达式为:K=。•(2)水的离子积常数表达式为:KW=。•(3)KW及影响因素•①25℃时:KW=。•②水的电离是吸热的可逆过程,故温度升高,KW。•③水的离子积常数只受温度的影响,与的变化无关。[H+][OH-][H2O][H+][OH-]1.0×10-14mol2·L-2增大[H+]、[OH-]•[开放探究]1.在25℃时,稀酸、碱或盐的溶液中,KW是否还等于1.0×10-14mol2·L-2呢?•提示:由于水的电离,在水溶液中始终存在着H+和OH-,稀的水溶液中[H+]和[OH-]的乘积也等于水的离子积,其变化只受温度影响,因此25℃时稀酸、碱或盐的溶液中KW=1.0×10-14mol2·L-2。•二、电解质在水溶液中的存在形态•1.强电解质和弱电解质强电解质弱电解质定义在稀的水溶液中的电解质在水溶液中的电解质化合物类别电离过程电离方程式HCl:NaCl:CH3COOH:完全电离部分电离强酸、强碱和大多数盐弱酸、弱碱、少数盐和水不可逆可逆HCl===H++Cl-NaCl===Na++Cl-CH3COOHCH3COO-+H+•2.溶剂化作用•与相互吸引的作用。电解质溶于水后形成的离子或分子实际以“水合离子”或“水合分子”的形态存在。溶质分子或离子溶剂•[开放探究]2.强电解质的导电能力一定比弱电解质强吗?•提示:电解质溶液的导电能力主要取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带的电荷,电解质的强弱在于是否完全电离,两者之间没有必然联系。强电解质的稀溶液中溶质虽然完全电离,但离子浓度很小,导电性也会很弱;弱电解质的浓溶液中溶质虽然部分电离,但离子的浓度较大,溶液的导电性会较强。当物质的量浓度相同时,强电解质溶液的导电能力强一些。•1.下列措施能使KW增大的是()•A.温度不变向水中加入NaOH溶液•B.温度不变向水中加入稀H2SO4•C.温度不变向水中加入NaCl固体•D.加热升温•解析:水的离子积常数只受温度影响,与外加酸、碱或盐无关。升高温度,KW增大,降低温度,KW减小。•答案:D•2.弱电解质与强电解质的本质区别在于()•A.离子数目的多少•B.物质的量浓度相同时,溶液的导电能力强弱•C.在水溶液中是否完全电离•D.电离方程式的写法不同•解析:判断强弱电解质的根本依据是看在水溶液中是否完全电离;强电解质在水溶液中完全电离,水溶液中无溶质分子,而弱电解质部分电离,水溶液中有溶质分子。从化合物所含化学键类型角度分析,离子化合物全部为强电解质,共价化合物中既有强电解质,又有弱电解质,还有非电解质。电解质的强弱与其溶解性无关。溶液的导电能力主要决定于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带的电荷数。•答案:C3.下列电离方程式书写正确的是()A.Al2(SO4)32Al3++3SO42-B.HFH++F-C.H2S2H++S2-D.Ca(OH)2Ca2++2OH-解析:Al2(SO4)3和Ca(OH)2是强电解质,电离方程式书写时应用“===”连接,只有弱电解质电离方程式书写时用“”,H2S是弱电解质,属于二元弱酸,应分步电离,则只有B正确。答案:B•一、影响水的电离平衡的因素及影响结果影响因素水的电离平衡移动H2OH++OH-影响结果方向原因KW[H+]变化[OH-]变化[H+]与[OH-]的关系温度升温右移水的电离过程吸热增大增大增大[H+]=[OH-]降温左移减小减小减小[H+]=[OH-]外加酸碱加酸左移增大[H+]不变增大减小[H+][OH-]加碱左移增大[OH-]不变减小增大[H+][OH-]外加活泼金属右移金属消耗水电离出的H+不变减小增大[H+][OH-]•(1)KW的适用范围:水的离子积(KW)不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。(2)在任何水溶液中,由水电离出的H+和OH-的浓度一定相等。25℃时,水的电离达到平衡,H2OH++OH-ΔH0。下列叙述正确的是()A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,[OH-]降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,[H+]增大,KW不变C.向水中加入少量固体钠,平衡逆向移动,[H+]降低D.将水加热,KW增大,[H+]不变•思路点拨:解答本题应抓住以下三点:•(1)水的电离平衡符合化学平衡移动原理。•(2)水中加入酸、碱、盐可能影响水的电离。•(3)KW只受温度的影响。•答案:B向水中加入稀氨水,[OH-]增大,水电离平衡逆向移动,A错误;向水中加入少量固体硫酸氢钠,硫酸氢钠是强酸酸式盐,在水溶液中完全电离NaHSO4===Na++H++SO42-,[H+]增大,由于KW只与温度有关,所以KW不变,B项正确;向水中加入少量固体钠,由于金属钠非常活泼,可与水电离出的H+直接发生置换反应,产生H2,故促进了水的电离,使平衡正向移动,C项错误;将水加热,KW增大,[H+]、[OH-]同等倍数增大,D项错误。•1.常温下,0.1mol·L-1的NaOH溶液中由水电离出的OH-的物质的量浓度为()•A.0.1mol·L-1B.1×10-13mol·L-1•C.1.0×10-7mol·L-1D.无法确定•答案:B解析:NaOH为强碱,在水溶液中完全电离为Na+和OH-,水电离出的OH-很少,可以忽略不计,所以0.1mol·L-1的NaOH溶液中[OH-]=0.1mol·L-1,[OH-]H2O=[H+]=KW[OH-]=1.0×10-14mol2·L-20.1mol·L-1=1.0×10-13mol·L-1。•二、强、弱电解质与结构的关系•1.离子化合物与电解质的强弱关系•凡是离子化合物都是强电解质。•在中学化学里常见离子化合物主要包括:•(1)绝大多数盐:如NaCl、Na2S、CaSO3、AgCl等。•(2)强碱:如NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。•(3)部分金属氧化物、过氧化物:如Na2O、MgO、CaO、BaO、Al2O3、Na2O2等。•2.电解质的强弱与物质类别的关系•(1)弱电解质包括•①HF、HClO、H2S、HNO2、HCN、H2CO3、CH3COOH、H2SiO3等弱酸;•②H2SO3和H3PO4两种中强酸;•③NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Fe(OH)2等弱碱;•④Al(OH)3、Zn(OH)2等两性氢氧化物;•⑤水;•⑥Pb(CH3COO)2等少数盐。•(2)强电解质包括•①HCl、HBr、HI、H2SO4、HNO3、HClO4等强酸;•②NaOH、KOH、Ba(OH)2等强碱;•③大多数盐;•④以离子键结合的金属氧化物。•(1)酸、碱、盐均为电解质,且中学绝大多数盐属于强电解质,与溶解性大小无关。•(2)电解质本身都能电离出离子。•(3)离子化合物型的电解质(强碱和多数盐)溶于水或熔融时,都能电离,能导电;而极性共价化合物型电解质(如酸),只有溶于水才能电离而导电,熔融状态(即液态)不能电离,也不能导电。•关于电解质强弱及非电解质的组合完全正确•关于电解质强弱及非电解质的组合完全正确的是(双选)()ABCD强电解质NaClH2SO4CaCO3HNO3弱电解质HFBaSO4HClOCH3COOH非电解质Cl2CS2C2H5OHSO2•思路点拨:解答本题应抓住以下两点:•(1)根据物质类别判断电解质、非电解质、强电解质和弱电解质。•(2)电解质、非电解质均属于化合物,单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质。•在A组中Cl2是单质,不在电解质与非电解质等化合物之列。B组中BaSO4虽难溶,但溶解的部分完全电离,是强电解质,不是弱电解质。CaCO3、HNO3都是强电解质,HClO、CH3COOH都是弱电解质,C2H5OH、SO2都是非电解质。•答案:CD•2.下列说法正确的是()•A.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质•B.BaSO4不溶于水,其水溶液的导电能力极弱,所以BaSO4是弱电解质•C.液溴不导电,所以溴是非电解质•D.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强解析:A中是因CO2+H2OH2CO3,H2CO3电离出H+和HCO3-,HCO3-又电离出CO32-从而使溶液导电,而不是CO2自身电离,因此H2CO3是电解质,CO2是非电解质,A错;电解质导电能力的强弱与溶液中自由移动的离子的浓度大小以及所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强,D对;电解质强弱的划分是根据其电离的程度,而不是根据其溶解度的大小,BaSO4溶解度很小,但溶于水的部分完全电离,所以BaSO4是强电解质,但其溶液导电能力差,B错;电解质和非电解质都是化合物,液溴是单质,C错。答案:D三、电离方程式书写1.强电解质的电离方程式,书写时用“===”连接(1)易溶于水的强电解质。如:强酸、可溶性强碱和可溶性盐在溶液中全部电离。例如:H2SO4、Ba(OH)2、Na2CO3的电离方程式分别为:H2SO4===2H++SO42-Ba(OH)2===Ba2++2OH-Na2CO3===2Na++CO32-(2)强酸酸式盐在熔化状态下的电离与在水中的电离不相同,如NaHSO4在水中和熔化状态下的电离分别表示为:NaHSO4===Na++H++SO42-NaHSO4===Na++HSO4-在水中全部电离,而熔化时不破坏共价键。(3)弱酸酸式盐在水中和熔化时电离相同,如:NaHCO3===Na++HCO3-2.难溶强电解质,虽然溶解度很小,但是溶于水的部分全部电离,如:CaCO3的电离:CaCO3===Ca2++CO32-3.弱电解质电离方程式中用“”(1)多元弱酸要分步电离,主要进行第一步电离,第二步电离较第一步更微弱,如:H2CO3H++HCO3-HCO3-H++CO32-写成H2CO32H++CO32-是错误的。(2)一元弱酸和弱碱直接写一步电离,如:•在离子方程式中,只有溶于水的强电解质“拆”为离子符号表示,其他物质一律用化学式表示。下列电解质在水溶液中的电离方程式书写正确的是()A.NaHSO4===Na++HSO4-B.KHCO3===K++HCO3-C.Na2O===2Na++O2-D.BaSO4Ba2++SO42-•硫酸为二元强酸,NaHSO4在水溶液中应完全电离为Na+、H+和SO42-;KHCO3为弱酸的酸式盐,溶于水完全电离为K+和HCO3-,HCO3-只能微弱的电离为H+和CO32-,在溶液中主要以HCO3-形式存在,Na2O溶于水与水反应生成NaOH,而不能电离生成Na+和O2-;BaSO4为离子化合物属于强电解质,应用“===”表示。故答案为B。•答案:B•3.下列离子方程式正确的是()•A.钠与水反应:Na+H2O===Na++OH-+H2↑•B.氯气与水反应:Cl2+H2O===2H++Cl-+ClO-•C.氢氧化铝中和胃酸:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O•D.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板:Fe3++Cu===Fe2++Cu2+•解析:钠与水反应:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,故A错;氯气与水反应生成的HClO为弱电解质不能拆,应为:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO,故B错;C中的Al(OH)3为弱电解质不能拆,正确;D应为2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。•答案:C•1.下列说法中正确的是()•A.HCl溶液中无OH-•B.NaOH溶液中无H+•C.NaCl溶液中既无OH-也无H+•D.常温下,任何物质的水溶液中都有H+和OH-,且KW=•[H+]·[OH-]=10-14mol2·L-2•解析:纯水和稀溶液中,KW=[H+