Question

水是我们熟悉的物质，正如同学们所知道的，水能“分裂”出一个质子而离解，此处打引号是由于分裂出来的质子不是以游离状态存在于真实的化学体系中，而是立即与另一水分子结合：H₂O+H₂O?H₃O⁺+OH^-  K₁=c（H₃O⁺）?c（OH^-）/c（H₂O）氢氧根离子可进一步离解：OH^-+H₂O?H₃O⁺+O^2-  K₂=c（H₃O⁺）?c（O^2-）/c（OH^-）
（1）计算25℃时K₁的值．

 

（2）已知25℃时K₂=10^-36，计算在多少体积的水里含有一个氧负离子？

 

．

Answer 1

考点：弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）c（H₃O⁺）?c（OH^-）=K_w，c（H₂O）=

1000g 18g/mol

1L

=55.6mol/L，根据 K₁=

c(H3O+)．c(OH-)

c(H2O)

进行计算；
（2）水中c（H₃O⁺）=c（OH^-），根据K₂=

c(H3O+)．c(O2-)

c(OH-)

计算氧负离子的物质的量浓度，再根据水的体积与氧负离子个数之间的关系列比例式，从而得出正确结论．

解答： 解：（1）25℃时，纯水中c（H₃O⁺）?c（OH^-）=K_w=10^-14，c（H₂O）=

1000g 18g/mol

1L

=55.6mol/L，K₁=

c(H3O+)．c(OH-)

c(H2O)

=

10-14

55.6

=1.8×10^-16，故答案为：1.8×10^-16；
（2）水中c（H₃O⁺）=c（OH^-），K₂=

c(H3O+)．c(O2-)

c(OH-)

则c（O^2-）=K₂?c（OH^-）/c（H₃O⁺）=K₂=10^-36，
1L水中氧负离子的个数=6.02×10²³×10^-36=6.02×10^-13，设xL水中含有一个氧负离子，则1：6.02×10^-13=x：1，x=1.7×10¹²，
故答案为：1.7×10¹²L水中有一个氧负离子．

点评：本题以信息给予为载体考查了弱电解质的电离，明确题目信息是解本题关键，再结合水的离子积常数、水的物质的量浓度、平衡常数来分析解答，难点是（2）的计算，根据1L水中氧负离子浓度确定水的体积与氧负离子个数之间的关系，难度中等．