=8.0×10-9 (mol·L-1)。
答案:2.0×10-7 4.0×10-14 8.0×10-9
2.影响水电离平衡的因素
(1)改变温度
水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离平衡右移,c(H+)和c(OH-)均增大,且始终保持相等,呈中性。
(2)加入酸、碱
向纯水中加入酸(或碱),由于酸(碱)电离产生的H+(或OH-),使溶液中的c(H+)[或c(OH-)]增大,使水的电离平衡左移,水的电离程度减小,水的电离被抑制。
(3)加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐
在纯水中加入含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐,由于它们能跟水电离出的H+和OH-结合生成难电离物质,使水的电离平衡右移,水的电离程度增大。
(4)加入强酸的酸式盐
向纯水中加入强酸的酸式盐,如加入NaHSO4,由于电离产生H+,增大c(H+),使水的电离平衡左移,抑制了水的电离。
(5)加入活泼金属
向纯水中加入活泼金属,如金属钠,由于活泼金属能与水电离的H+直接作用,产生氢气,促进水的电离。
【例2】 室温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)H2O=10-12 mol·L-1,则该溶液呈酸性还是碱性?并求算该溶液中c(H+)的可能值。
解析:室温下由水电离产生的c(H+)H2O=10-12 mol·L-1,说明水的电离受到抑制:
(1)若加入碱,溶液呈碱性,溶液中的氢离子全部由水提供,即c(H+)aq=c(H+)H2O=10-12 mol·L-1。
(2)若加入酸(或NaHSO4等),溶液呈酸性,溶液中的氢离子由酸(或NaHSO4等)和水提供,而溶液中的氢氧根离子全部由水提供,即c(OH-)aq=c(OH-)H2O=10-12 mol·L-1,则c(H+)aq=KW/c(OH-)aq=10-2 mol·L-1。
答案:该溶液可能呈酸性或碱性;若加入碱,溶液中的氢离子c(H+)aq=10-12 mol·L-1;若加入酸(或NaHSO4等),溶液中的氢离子由酸(或NaHSO4等)和水提供,则c(H+)aq=KW/c(OH-)aq=10-2 mol·L-1。
3.溶液的酸碱性与c(H+)和c(OH-)的关系
电解质
25 ℃ 对水电离平衡的影响 溶液中 溶液中 c(H+)与c(OH-)比较 KW 溶液性质 纯水 - =10-7 =10-7 相等 10-14 中性 盐酸 c(H+)增大,平衡左移 >10-7 <10-7 c(H+)>c(OH-) 10-14 酸性 氢氧
化钠 c(OH-)增大,平衡左移 <10-7 >10-7 c(H+)<c(OH-) 10-14 碱性 硫酸
氢钠 c(H+)增大,平衡左移 >10-7 <10-7 c(H+)>c(OH-) 10-14 酸性 (1)溶液呈酸碱性的实质是看c(H+)与c(OH-)的相对大小:
中性溶液:c(H+)=c(OH-)
酸性溶液:c(H+)>c(OH-)
碱性溶液:c(H+)<c(OH-)
(2)酸性溶液中有OH-存在,碱性溶液中有H+存在;因为溶剂是水,水能电离出H+和OH-,H+与OH-总是共存,但不能大量共存。
(3)水中加酸或碱均抑制水的电离,c(H+)与c(OH-)此消彼长,但KW=c(H+)·c(OH-)不变。任何水溶液中由水电离出的H+与OH-总是相等。