水的离子积在不同溶液中的表示方法及运用
时间:2012-03-26 22:52 来源:未知 作者:胡长胜 点击:次 所属专题: 水的离子积常数
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一、水的离子积在不同溶液中的表示方法
1. 酸中:如盐酸,在盐酸中存在、H2O,由酸和水电离产生,但由水电离产生的远远小于由酸电离产生的,因此。
所以。
2. 碱中:如NaOH,NaOH=、,由碱和水电离产生,但由水电离产生的远远小于由碱电离产生的,因此+。
所以。
3. 强酸弱碱盐中:如,,。都是水电离产生的,水电离产生的和相等。但是部分与结合成,最后溶液中存在的小于水电离产生的,
所以。
4. 强碱弱酸盐中:如NaF,,,HF。都是水电离产生的,水电离产生的相等;但是由于部分与结合成HF,故存在的小于由水电离产生的,
所以。
二、例题解析
1. 比较水在不同溶液中电离程度的大小:
例1. 下列五种溶液中,①pH=0的盐酸,②的盐酸,③pH=11的NaOH,④的NaOH,⑤pH=11的NaF溶液。求由水电离生成的氢离子浓度之比。
解析:①pH=0的盐酸:,而水电离产生的氢离子和氢氧根离子的浓度相等,所以。
②同理的盐酸中。
③pH=11的NaOH溶液中mol/L,在NaOH溶液中是水电离产生,所以。
④的NaOH的溶液中:。
⑤pH=11的NaF溶液:,NaF为强碱弱酸盐,,所以由水电离生成的氢离子浓度。
所以由水电离生成的氢离子浓度之比为:。
由上述可知:向水中加入酸或碱均抑制水的电离、水的电离程度都要减小,酸或碱的浓度越大,水的电离程度越小;当强酸中的氢离子浓度和强碱中的氢氧根离子浓度相等时,其水的电离程度一样。向水中加入能够水解的盐都要促进水的电离,水的电离程度都要增大,并且弱的离子水解程度越大,水的电离程度越大。在常温下由水电离生成的氢离子浓度如果小于,则该溶液应为酸的溶液或碱的溶液;如果由水电离生成的氢离子浓度大于,则该溶液是能发生水解的盐溶液。
例2. pH=4的溶液和pH=10的溶液中水的电离程度分别为,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D. 无法确定
解析:pH=4的溶液为强酸弱碱盐,其中,所以;溶液为强碱弱酸盐,,。在两种溶液中由水电离产生的浓度相等,所以在两种溶液中水的电离程度相等,选C。
2. 由水电离产生的氢离子浓度的大小判断溶液中可能含有的离子。
例3. 常温下某溶液中由水电离产生的氢离子浓度为,则该溶液中一定可以大量存在的离子组为()
A.
B.
C.
D.
解析:溶液中由水电离产生的氢离子浓度为,则该溶液可能是酸或碱。
若为酸,,,所以该溶液的pH=1,为强酸,含有大量的H+;A中的、B中的与能够反应而不能大量共存,所以A、B不能选择。
若为碱,,所以该溶液的pH=13、为强碱环境,含有大量的,A中的、D中的、与反应而不能大量共存,不能选A、D。所以该溶液中一定可以大量存在的离子组只能为C。
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