1、1水电离出的氢离子浓度 由水电离出的氢离子浓度(供高二、高三学生阅读)如何理解可水解盐溶液中 由水电离产生的 C(H+)南宁外国语学校(适合高二、高三学生阅读)关键词:电离、水解、电离平衡移动例 1 25时,PH 值为 5 的 HCl 溶液中,由水电离产生的 c 电离(H+)是多少?由水电离产生的 c 电离(OH-)是多少?这里需要把“由”字理解为“因为”, 把“由水电离产生的 c电离(H+) ”理解为“因为水的电离对氢离子浓度的贡献值”。不能把“由”字理解为“从+来”,因为在 HCl 溶液中,由于存在平衡,无法确定 H是“从 H2O 而来”还是 “从 HCl 而来”。 (注:如果不理解这2段
2、话,先往后看,回过头来再理解)正确解题思路:HCl 不会生成 OH-离子,所有 OH-全部来自 H2O,所以由水电离生成的 OH-离子-浓度就是溶液的 OH 离子浓度。c 电离(OH-)= c 溶液(OH- )=1.010-9mol/L而 H+而部分来自 HCl,部分来自 H2O,根据水的电离方程式,c 电离( H+)与 c-电离(OH)相等。c 电离(H+)= c 电离(OH- )=1.010-9mol/L 规律:在酸或碱溶液中,c 电离(H+)= c 电离(OH-)c 电离(H+)c 电离(OH- )=1.010-7mol/L练习 1:25时,PH 值为 10 的 NaOH 溶液中,由水电
3、离产生的 c 电离(H+)是多少?由水电离产生的 c 电离(OH-)是多少?(答案在后面)例 2 25时,PH 值为 8 的 CH3COONa 溶液中,由水电离产生的 c 电离( H+)是多少?由水电离产生的 c 电离(OH-)是多少? 这里的“由”字不能理解为“因为”,应把它理解为“从来”。 因为在 CH3COONa+-溶液中,H 或 OH 是电离和水解两种因素共同作用形成的,而不仅是电离。 (注:如果不理解这段话,先往后看,回过头来再理解)正确解题思路:3CH3COONa 不会生成 H+离子,也不会生成 OH-,所有H+和 OH-全部来自 H2O。 c 电离(H+)= c 溶液(H+)=1
4、.010-8mol/L c 电离(OH- )= c 溶液(OH-)=1.010-6mol/L 规律:在可水解的盐溶液中: c 电离(H+)= c 溶液(H+ ) c电离(OH-)= c 溶液(OH- ) c 电离(H+ )c 溶液(OH-) 容易产生的错误:c 电离(H+)= c 电离(OH- )练习 2:25时,PH 值为 6 的 NH4Cl 溶液中,由水电离产生的 c 电离( H+)是多少?由水电离产生的 c 电离(OH-)是多少?(答案在后面)例 3 25时,在某单一的电解质溶液中,由水电离产生的 c 电离(H+)与由水电离产生的 c 电离(OH-)乘积等于 1.010-22 等。下列说
5、法正确的是( )A、该电解质可能是强酸弱碱盐 B、该电解质可能是强碱弱酸盐 C、该电解质一定是弱酸D、该电解质一定可能是酸,也可能是碱,其 PH 等于 3或 11。 解释:在可水解的盐溶液中,c 电离(H+)c 溶液(OH-)=1.010-14,所以 A 和 B 都错。在酸可碱溶液中,c 电离(H+)= c 电离(OH-)4=1.010-11(1.010-22 开平方) ,PH 等于 3 或 11,所以 C错,D 正确。讨论:例 3 把例 1 和例 2 两类题型综合在一起,提高了题目的难度。有些学生提出:除了酸、碱和可水解的盐外,是否还要考虑其他物质?在此明确的告诉同学们:不用考虑其他物质。另
6、外,有些题目不严谨,没有指定“电解质”,或没有指定“单一溶液”, 一般情况下把它看成单一的电解质溶液。练习 3、在 pH 等于 9 的 NaOH 和 CH3COONa 两种溶液中,设由水电离产生的 OH-浓度分别为 a mol/L 与 b mol/L,则 A 和 B 的关系为 ( )A、a=b B、a=10-4.b C、a=104.b D、不能确定练习 4、常温下,pH=9 的 CH3COONa 溶液由水电离出来的 c 电离( H+)为 a, pH=9 的 NH3H2O 溶液由水电离出来的 c 电离(H+)为 b,下列 a 和 b 的关系正确的是 ( )A、a=b B、a=10-4.b C、a
7、=104.b D、不能确定 练习 5、 (2007 年浙江省高中化学竞赛试题)25某电解质水溶液中,由水电离出来的并游离存在于溶液中的 C(H+ )=1.010-amol/L。以下说法正确的是 ( 5) (超难,供高手完成。 )A、a7 时,此溶液中水的电离一定受到抑制。 B、a7时,此溶液的 PH 为 a 或 14-a。 D、a(本人注:因为有些人认为“由水电离产生的氢离子”包括“生成但又反应了的部分”,所在本题特别注明“游离存在”的部分,有一至两个选项正确。 )部分高考题高考题 1(2000 年高考题(天津、江西卷) )室温下,在PH=12 的某溶液中,由水电离的 c(OH-)为 ( )A
8、.1.010-7 molL-1 B.1.0106 molL-1 C.1.010-2 molL-1 D.1.010-12 molL-1高考题 2(2008 年上海高考题)常温下,某溶液中由水电离出来的 c(H+)=1.010-13mol/L,该溶液可能是二氧化硫 氯化铵水溶液 硝酸钠水溶液 氢氧化钠水溶液。A、 B、 C、 D、让我们再来看一道表述不严谨的题目。例 4:25时的某溶液中,由水电离出来的的 C(H+)=1.010-amol/L。以下说法不正确的是 ( )A、a7 时,此溶液中水的电离一定受到抑制。 C、aD、a=7 时,该溶液的溶质一定为盐。首先,题目没有指明是单一溶液还是混合溶液
9、,如果是6混合溶液,那么情况极其复杂,别说是中学生,哪怕是大学生也没办法解题。其次,没有指明是电解质溶液,如果仅考虑酸、碱或盐溶液,选项 C 是正确,而如果考虑非电解质溶液(如乙醇、蔗糖溶液) ,则选项 C 不正确,这样就引起学生猜测:是否还要考虑其它物质呢?。再有,理解“水的电离受到抑制或促进”也有分岐,因为抑制或促进是指过程,但氢离子的浓度是结果,因此也产生矛盾。例如,让我们比较两种情况:第一种:金属钠与水反应,形成 PH 等于 12 的 NaOH 溶液,第二种:固体氢氧化钠溶于水形成 PH 等于 12 的 NaOH 溶液。它们形成的溶液结果相同,但过程却不同,金属钠与水反应是金属与水中的
10、 H+反应,使电离平衡向正反应方向移动,促进水的电离,而 NaOH 溶于水却是抑制水的电离。本题如果是确定为单一的电解质溶液,测答案为 B,如果还要考虑非电解质,则答案为 B、D 。至于水的电离是受到促进还是受到抑制,就要考虑溶液的形成过程,考生只能做的是把它简单理解为溶质溶于水中形成的过程。参考答案:练习 1:c 电离( H+)= c 溶液(H+)=1.010-10 mol/L c 电离(OH-)=c 电离( H+)= 1.010-10 mol/L7练习 2:c 电离( H+)= c 溶液(H+)=1.010-6 mol/L c电离(OH-)= c 溶液(OH-)=1.010-8 mol/L
11、练习 3:a/b=(1.010-9 )/(1.010-5 )= 1.010-4 mol/L 选 B 练习 4:a/b=(1.010-9 )/(1.010-9 )= 1.010-4 mol/L 选 A 练习 5:a7 时,即 c 电离(H+ )小于 110-7mol/L,可能酸溶液,由水电离出的氢离子浓度(供高二、高三学生阅读)也可能是碱,还可能是强碱弱酸盐溶液。强碱弱酸盐使电离受到促进(水的电离平衡向正反应方向移动) ,所以选项 A 错。Aa7 时,即 c 电离(H+ )小于 110-7mol/L,如果是酸溶液,PH 值为 14-a;如果是碱溶液,PH 值为 a ;如果是强碱弱酸盐,PH 值为
12、 a;溶液不可能是强酸弱碱盐。所以选项 C 正确。a另外,估计出题人的原意是指单一溶液,所以不考虑混合溶液。你也可以试试,如果考虑混合溶液,你还能做得出来吗?高考题 1:如果是碱溶液,则 c 电离(OH-)= c 溶液(H+ )=1.010-12 mol/L,所以 D 正确。-28如果是强碱弱酸溶液,则 c 电离(OH)= c 溶液(OH)=1.010 mol/L,所以 C 正确。从网上获得的高考改卷参考答案只选 D,不选 C。显然哪怕是高考出题人,也有昏头的时候,这也给化学教学产生很大的不利影响,对这类题目的解法产生不小分岐。另外本题也没有说明是否是单一溶液,但也只能以单一溶液解题。高考题 2:由水电离出来的 c(H+)=1.010-13mol/L,小于 1.010-7mol/L,溶液可能是酸、碱或强碱弱酸盐,所以 A 正确。高考评卷参考答案也是 A,但参考评分标准有这样的解析:“水电离的 C(H+ )=1.010-13mol/L,说明水电离受到抑制。 ”又给人坠入云雾中的感觉,因为如果是强碱弱酸盐溶液,水的电离是受到促进的。2011 年 9 月 29 日百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆