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与水反应的物质对水的电离平衡的影响
作者:亚美官网    发布日期:2020-07-16 21:33


  在课堂上分析影响水的电离平衡的因素时,学生一般对于升温、加酸、加碱、加可水解的盐对水的电离平衡的影响很容易理解掌握。而当我问到加入易与水反应的物质,如 Na、F2、CO2、NH3 等,对水的电离平衡的影响如何呢?思考一会儿之后,有的学生不作声,有的学生回答:水中加入金属钠会抑制水的电离平衡。问其原因,回答: Na 与水反应生成 NaOH,相当于加入碱,所以抑制水的电离,其它类似。甚至有的学生拿出辅导书作为有力的“证据”,但我认为不是这样的。

  所以钠与水反应的本质是:Na 作为还原剂把水电离出的 H+ 还原成 H2,而 Na 本身被氧化成Na+。溶液中 [H+] 不断减少,促进水的电离平衡,[OH-] 不断增大,直到金属钠完全被氧化成钠离子,最后生成NaOH溶液。此反应是进行到底的,所以化学方程式为:

  因此解题的关键是要理解NaOH不是抑制水的电离平衡的原因,而是水的电离平衡被促进后的结果。

  换一个角度思考:我们知道水是一种极弱的电解质,纯水中存在电离平衡 H2O H+ + HO-,常温时,在水中c(H+) = c(OH-) = 1×10-7 molL-1。当加入金属钠后,纯水由中性变为碱性的氢氧化钠溶液,[OH-]>[H+] 且 [OH-] 远远大于 10-7 molL-1, 由于水中只加了金属钠,所以溶液中的 bbshuang霜瘦腿瘦腿袜眼影哪种食物可以减肥去黑头什么保湿补水眼霜好OH- 只能由水电离出来,因此加入金属钠是促进水的电离平衡的。

  纯水由原来的中性转变成弱酸性,[H+] 增大,由于只是把 F2 通入水中,所以溶液中的 H+ 只能由水电离出来,因此通入 F2 也是促进水的电离平衡的。

  往水中通入 CO2 气体,CO2 会和水电离出的 OH- 结合生成 HCO3-,从而促进了水的电离平衡,使水中的 [H+] 不断增大。此反应为可逆反应,CO2 不会全部反应完,所以 CO2 与水反应的化学方程式为:

  氨气通入水中与 CO2 通入水中情况类似,不同的是 NH3 是与水电离出的 H+ 结合生成 NH4+,从而促进了水的电离平衡。体系也是发生可逆反应:

  因此往水中加入易与水反应的物质如 Na、F2、CO2、NH3 等是促进水的电离平衡的。归纳起来,影响水的电离平衡的因素有:

  ⑵ 酸或碱:加酸(如 HCl 等)或加碱(如 NaOH 等)抑制水的电离平衡;

  ⑶ 可水解的盐:加易水解的盐(如 CH3COONa、NH4Cl 等)促进水的电离平衡;

  ⑷ 易与水反应的物质:加易与水反应的物质(如 Na、F2、CO2、NH3 等)可促进水的电离平衡。

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