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高中化学
人教版
选修4 化学反应原理
第三章 水溶液中的离子平衡
本单元复习与测试
第三章 水溶液中的离子平衡导学案
文档属性
名称
第三章 水溶液中的离子平衡导学案
格式
zip
文件大小
193.0KB
资源类型
教案
版本资源
人教版(新课程标准)
科目
化学
更新时间
2013-08-05 11:52:24
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文档简介
溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第三节 盐类的水解(第二课时)
【学习目标】1、了解盐类水解在工农业生产和日常生活的应用
2、培养学生归纳思维能力和逻辑推理能力
【学习重点】盐类水解的影响因素
【学习难点】盐类水解的应用
【自主学习】
三、影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用
(一)影响盐类水解的主要因素
1.内因:盐本身的性质。组成盐的酸根相对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就 。
2.外因:受温度、浓度及外加酸碱等因素的影响。
(1)温度:盐的水解是 热反应,升高温度水解程度 ;
(2)浓度:盐的浓度越小,水解程度 ;
(3)外加酸碱:加酸、加碱能 或 盐的水解。
以FeCl3溶液为例Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 填表
条件 平衡移动方向 水解程度 c(Fe3+) pH
升温
加水
加HCl
加NaOH(s)
加FeCl3(s)
(二)盐类水解的应用(用离子方程式或化学方程式表示)
1.热碱去油污效果好
2.盐溶液的配制及贮存,如配制FeCl3、CuSO4等溶液时,需在溶液中分别加入少量的盐酸、硫酸。
3.明矾净水
4.用TiCl4制备TiO2
5.制备Fe(OH)3胶体
6.铵态氮肥不能与草木灰混合施用
7.泡沫灭火器的灭火原理
【课堂练习】 班级 姓名
1.在一定浓度的FeCl3溶液中,存在如下水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+在此溶液中滴入饱和的FeCl3溶液,下列哪个变化的说法正确 ( )
A.水解平衡不移动 B.水解平衡向逆反应方向移动
C.溶液中H+浓度增大 D.Fe3+的水解程度增大
2.在一定条件下,Na2CO3溶液存在水解平衡:CO+H2OHCO+OH-。下列说法正确的是 ( )
A.稀释溶液,水解平衡常数增大 B.通入CO2,平衡朝正反应方向移动
C.升高温度,减小 D.加入NaOH固体,溶液pH减小
3.欲使CH3COONa稀溶液中c(CH3COO-)/c(Na+)比值增大,可在溶液中(恒温)加入少量下列物质中的 ( )
①固体NaOH ②固体KOH ③固体CH3COONa ④固体NaHSO4
A.①或④ B.②或③ C.①或② D.③或④
4.为了使Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)的比值变小,可采取的措施是 ( )
①适量盐酸 ②适量NaOH(s) ③适量KOH(s) ④适量KHS(s)
⑤加水 ⑥通H2S(g) ⑦加热
A.②③④ B.①②⑤⑥⑦ C.②③ D.③④
5.下列有关问题,与盐的水解有关的是 ( )
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2(SO4)3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al(OH)3固体
A.①②③ B.②③④ C.①④⑤ D.①②③④⑤
6.下列过程或现象与盐类水解无关的是 ( )
A.纯碱溶液去油污 B.粗盐在空气中易潮解
C.加热氯化铁溶液颜色变深 D.浓硫化钠溶液有臭味
7.下面的问题中,与盐类水解有关的是 ( )
①为保存FeCl3溶液,要在溶液中加入少量盐酸;
②实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡胶塞;
③在NH4Cl或AlCl3溶液中加入镁条会产生气泡;
④长期使用硫酸铵,土壤酸性增强。
A.只有①④ B.只有②③ C.只有③④ D.全部溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第四节 难溶电解质的溶解平衡
【学习目标】
1.学会用平衡移动原理分析生成沉淀的离子反应进行的方向及反应进行的程度。2.了解沉淀反应的应用。2.知道沉淀转化的本质。
【学习重点】难溶电解质的溶解平衡,沉淀的转化
【学习难点】沉淀的转化和溶解
【自主学习】
一、Ag+和Cl-的反应真能进行到底吗?
1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生的原因
原因在于 。但溶解度不会等于0。
2.溶解平衡的建立(以AgCl溶解为例):
溶解平衡:在一定温度下,当 时,即得到AgCl的 ,可表示为AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种 平衡的存在,决定了Ag+和Cl-的反应 进行到底。
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
习惯上将溶解度小于 g的电解质称为难溶电解质。一般情况下,相当量的离子互相反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于 mol·L-1时,沉淀就达完全。
二、沉淀反应的应用
1.沉淀的生成
(1)沉淀生成的应用
在涉及 、 的生产、科研、 等领域中,常利用 来达到分离或除去某些离子的目的。
(2)沉淀的方法
①调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转变为 沉淀而除去。
②加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子,如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀。
2.沉淀的溶解
(1)Mg(OH)2溶解性
Mg(OH)2 溶于水; 溶于盐酸, 溶于NH4Cl溶液
(2)沉淀溶解的原理
根据平衡移动原理,对于在水中难溶的电解质,如果能设法不断地移去溶解平衡体系中的 ,使平衡向 的方向移动,就可以使沉淀溶解。
(3)溶解沉淀的试剂类型
(1)用强酸溶解。 (2)用某些盐溶液溶解。
3.沉淀的转化
(1)实验探究
①AgCl→AgI→Ag2S ②Mg(OH)2→Fe(OH)3
实验结论: 的沉淀可以转化成 的沉淀
(2)沉淀转化的方法
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为
能溶解的沉淀。
(3)沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是 。一般说来, 的沉淀转化成
的沉淀容易实现。两种沉淀的溶解度差别 ,沉淀转化越容易。
(4)沉淀转化的应用
①锅炉除水垢 水垢[CaSO4(s)CaCO3Ca2+(aq)]
②对一些自然现象的解释 在自然界溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物。
【课堂练习】
班级 姓名
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是 ( )
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.升高温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是 ( )
A.反应开始时,溶液中各离子浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等,且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,如果再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
3.要使工业废水中的重金属Pb2+离子沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+离子与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物 PbSO4 PbCO3 PbS
溶解度/g 1.03×10-4 1.81×10-7 1.84×10-14
由上述数据可知,选用的沉淀剂最好为 ( )
A.硫化物 B.硫酸盐 C.碳酸盐 D.以上沉淀剂均可
4.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量减少,须加入少量的 ( )
A.MgCl2 B.NaOH C.MgSO4 D.NaHSO4
5.下列关于沉淀的叙述不正确的是 ( )
A.生产、科研中常利用生成沉淀来达到分离或除杂的目的
B.沉淀的溶解只能通过酸碱中和反应来实现
C.沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动
D.一般来说,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现
6.向5 mL NaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色,根据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为( )
A.AgCl=AgI=Ag2S B.AgCl
C.AgCl>AgI>Ag2S D.AgI>AgCl>Ag2S
7.现向含AgBr的饱和溶液中:
(1)加入固体AgNO3,则c(Ag+)_____(填“变大”“变小” “不变”,下同);
(2)加入更多的AgBr固体,则c(Ag+)________;
(3)加入AgCl固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________;
(4)加入Na2S固体,则c(Br-)________,c(Ag+)________。
溶解
沉淀溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第一节 弱电解质的电离
【学习目标】
1、能描述弱电解质在水溶液中的电离平衡,了解酸碱电离理论
2、了解电离平衡常数及其意义
【学习重点】强、弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡
【学习难点】弱电解质的电离平衡
【自主学习】
一、电解质和非电解质
1.电解质:在 能导电的化合物。
2.非电解质:在 都不导电的化合物。
二、强电解质和弱电解质
1.强电解质:在水溶液中 的电解质。如 、
、 。
2.弱电解质:在水溶液中 的电解质。如 、
和 。
三、弱电解质的电离
1.弱电解质的电离平衡
在一定条件下,当电解质分子 的速率和离子 的速率相等时,电离过程就达到了平衡状态。
【思考与交流】P41
2.影响电离平衡的因素
(1)内因:由电解质本身的性质决定。电解质越弱,其电离程度越小。
(2)外因:①温度:升温时,电离平衡向 方向移动。②浓度:降低浓度(加水),电离平衡向 方向移动。
③加入含有弱电解质离子的强电解质,电离平衡向 方向移动。
四、电离常数
1.概念
在一定温度下,当弱电解质在水溶液中达到电离平衡时,溶液中电离出的各离子 与反应物 的比值是一个常数。
2.表达式
对于HAH++A-,K=。
3.注意问题
(1)电离平衡常数只与 有关,升高温度,K值 。
(2)在相同条件下,弱酸的电离常数越大,酸性 。
(3)多元弱酸的各级电离常数的大小关系是一级电离 二级电离,所以其酸性决定于 电离。
【课堂练习】
班级 姓名
1.关于强、弱电解质的叙述正确的是 ( )
A.强电解质都是离子化合物,弱电解质都是共价化合物
B.强电解质都是可溶性化合物,弱电解质都是难溶性化合物
C.强电解质的水溶液中无溶质分子,弱电解质的水溶液中有溶质分子
D.强电解质的水溶液导电能力强,弱电解质的水溶液导电能力弱
2.把0.05 mol NaOH固体,分别加入下列100 mL溶液中,溶液的导电能力变化不大的是 ( )
①自来水 ②0.5 mol·L-1盐酸 ③0.5 mol·L-1醋酸
④0.5 mol·L-1 NH4Cl溶液
A.①② B.②④ C.③④ D.②③
3.下列对氨水溶液中存在的电离平衡NH3·H2ONH+OH-叙述正确的是 ( )
A.加水后,溶液中n(OH-)增大
B.加入少量浓盐酸,溶液中c(OH-)增大
C.加入少量浓NaOH溶液,电离平衡正向移动
D.加入少量NH4Cl固体,溶液中c(NH)减少
4.相同体积、相同氢离子浓度的强酸溶液和弱酸溶液分别跟足量的镁完全反应,下列说法正确的是 ( )
A.弱酸溶液产生较多的氢气
B.强酸溶液产生较多的氢气
C.两者产生等量的氢气
D.无法比较两者产生氢气的量
5.如图是在一定温度下,向不同电解质溶液中加入新物质时溶液的导电性能发生变化,其电流强度(I)随新物质加入量(m)的变化曲线,以下四个导电性实验,其中与A图变化趋势一致的是__________,与B图变化趋势一致的是__________,与C图变化趋势一致的是________。
①氢氧化钡溶液中滴入硫酸溶液至过量;
②醋酸溶液中滴入氨水至过量;
③澄清石灰水中通入CO2至过量;
④氯化铵溶液中逐渐加入适量氢氧化钠固体。
6.一定温度下有:a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸。
(1)当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是______________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH能力的顺序是____________。
(3)当其c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序为______________。
(4)当其c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序为__________。
(5)当c(H+)相同、体积相同时,同时加入锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时的反应速率________,反应所需时间__________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍后,c(H+)由大到小的顺序是
___________________________________________________________。第4课时 习题课
1.某浓度的氨水中存在下列平衡:NH3·H2ONH+OH-,若想增大NH的浓度,而不增加OH-的浓度,应采取的措施是( )
①适当升高温度 ②加入NH4Cl固体 ③通入NH3 ④加入少量盐酸
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
答案 D
解析 升温平衡向右移动,c(NH)、c(OH-)都增大;加入NH4Cl固体,相当于增大
c(NH),平衡向左移动,c(OH-)减小,但c(NH)仍较原来增大,因平衡移动只能减小其增大的程度,而不能完全抵消其增大的部分;通入NH3平衡向右移动,c(NH)、c(OH-)都增大;加入少量盐酸,H+与OH-反应使c(OH-)下降,平衡向右移动,使c(NH)增大。
2.在100 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中,欲使CH3COOH的电离程度和溶液的c(H+)都增大,其方法是( )
A.加入少量的1 mol·L-1 NaOH溶液 B.加入少量的1 mol·L-1 HCl溶液
C.加入等体积水 D.进行微热
答案 D
解析 在CH3COOH的溶液中存在电离平衡:CH3COOHH++CH3COO-。当加入NaOH
溶液时,c(H+)减小,电离程度增大;加入盐酸,c(H+)增大,平衡左移,电离程度减小;加入等体积水,平衡右移,n(H+)增大,但体积增大的倍数更多,故c(H+)减小;进行微热,由于电离一般是吸热过程,故电离程度增大,由于微热时溶液体积膨胀倍数很小,故c(H+)增大。
3.下列叙述正确的是( )
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)·c(OH-)=
1×10-14
B.c(H+)等于1×10-7 mol·L-1的溶液一定是中性溶液
C.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
答案 A
解析 KW=c(H+)·c(OH-) ,且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水、酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol·L-1;0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol·L-1
CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,用pH表示溶液的酸碱
性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1 mol·L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。
4.常温下,下列四种溶液:①pH=0的盐酸,②0.1 mol·L-1的盐酸,③0.01 mol·L-1的NaOH溶液,④pH=11的NaOH溶液中,由水电离生成的H+的物质的量浓度之比为( )
A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶1
答案 A
解析 在盐酸中,由水电离产生的c(H+)等于溶液中的c(OH-):①c(H+)水=c(OH-)=1×10-14 mol·L-1 ②c(H+)水=c(OH-)=1×10-13 mol·L-1;在NaOH溶液中,由水电离产生的c(H+)等于溶液中的c(H+):③c(H+)=1×10-12 mol·L-1
④c(H+)=1×10-11 mol·L-1。因此,四种溶液中由水电离出的H+的浓度的比为
10-14∶10-13∶10-12 ∶10-11 =1∶10∶100∶1 000。
5.0.1 mol·L-1的醋酸与0.1 mol·L-1的盐酸,分别稀释相同的倍数,随着水的加入,溶液中c(H+)的变化曲线(如下图)正确的是( )
答案 C
6.在100℃时,NaCl溶液中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,下列说法中不正确的是( )
A.该NaCl溶液显酸性
B.该NaCl溶液显中性
C.随着温度的升高,水的离子积增大
D.该NaCl溶液中KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-12
答案 A
解析 在NaCl溶液中存在H2OH++OH-,且Na+、Cl-对水的电离没有影响,c(H+)=
1×10-6 mol·L-1时,c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,KW=c(H
+)·c(OH-)=1×10-12。
7.下列叙述中正确的是( )
A.盐酸的导电能力一定比醋酸强
B.因为醋酸是弱电解质,盐酸是强电解质,因而中和等体积等物质的量浓度的醋酸和盐酸时,中和盐酸消耗的氢氧化钠比中和醋酸多
C.足量铁分别和等体积、等物质的量浓度的醋酸和盐酸反应,产生H2的量相等,放出H2的速率不等
D.物质的量浓度相同的磷酸钠溶液和磷酸溶液中,PO物质的量浓度相同
答案 C
解析 电解质溶液的导电能力取决于溶液中离子浓度和离子所带电荷的多少,如极稀的盐酸溶液其导电能力不一定比浓的醋酸溶液强,A错;等物质的量的醋酸和盐酸,可提供的H+数目是相同的,故中和氢氧化钠的能力相同,只不过在中和的过程中,醋酸中的H+是逐渐电离出来的,B错;同理,和铁反应时,它们消耗铁的量也相同,但由于两溶液中H+浓度大小不同,其反应放出H2的速率必然不同,C对;磷酸钠是盐,完全电离成Na+和PO,磷酸是弱酸,电离分步进行,且每一步都不完全,产生PO的量很少,D错。
8.一定量的稀硫酸与足量的铝粉反应时,为了减缓反应速率,且不影响生成氢气的总量,应向稀硫酸中加入适量的( )
A.NaOH(固体) B.CH3COOH C.NaCl(固体) D.CH3COONa(固体)
答案 D
解析 D项中,加入CH3COONa发生H++CH3COO-CH3COOH,c(H+)减小,减缓反
应速率,但随着反应进行,c(H+)减小,平衡向左移动,CH3COOH中H+又会游离出来,生成H2的总量也不变;A项中,NaOH中和掉H2SO4,氢气生成量减少;B项中,CH3COOH电离出H+,氢气生成量增多;C项几乎不影响反应。
9.常温下,向0.1 mol·L-1的硫酸溶液中逐滴加入物质的量浓度相同的氢氧化钡溶液,生成沉淀的量与加入氢氧化钡溶液的体积关系如图所示,a、b、c、d分别表示实验时不同阶段的溶液,下列有关说法中不正确的是( )
A.溶液的pH:a
b>d>c
C.a、b溶液呈酸性 D.c、d溶液呈碱性
答案 D
解析 溶液pH随加入Ba(OH)2溶液的量的增加而升高,A正确;a~c段随加入Ba(OH)2的量的增加,离子浓度减小,导电能力减弱,c点恰好反应生成BaSO4沉淀和水,导电性最弱,c点以后Ba(OH)2过量,导电性又增强,B正确;C正确;D中c点为中性。
10.已知在100℃的温度下,水的离子积KW=1×10-12。本题涉及的溶液,其温度均为100℃。下列说法中正确的是( )
A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=2
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液,pH=11
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.001 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
答案 A
解析 本题涉及到c(H+)、c(OH-)和pH的计算,以及c(H+)、pH与溶液酸碱性的关系。
A.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液中,c(H+)=0.005 mol·L-1×2=0.01 mol·L-1,pH=-lg[c(H+)]=-lg0.01=-lg(1×10-2)=2。此计算与KW值无关,不要受KW=1×10-12的干扰。
B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001 mol·L-1,c(H+)==
=1×10-9 mol·L-1。pH=-lg(1×10-9)=9。
对碱性溶液求pH,要经过“c(OH-)―→c(H+)―→pH”的过程,由c(OH-)求c(H+)要经过KW=c(H+)·c(OH-)进行换算。在这里,KW为1×10-12,而不是1×10-14。
C.该项中提供的H2SO4溶液与NaOH溶液恰好完全中和。由于100℃溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-12,故c(H+)=c(OH-)==1×10-6 mol·L-1,pH=6。虽然pH=6,但溶液不显酸性。问题的关键是c(H+)=c(OH-),溶液应该是显中性。
溶液的酸碱性要由c(H+)与c(OH-)的相对大小来确定,而不是由c(H+)或c(OH-)的绝对大小确定的。在根据c(H+)、c(OH-)、pH等判断溶液酸碱性时,要结合KW的大小作决定。
D.pH=3的50 mL H2SO4溶液中,c(H+)=0.001 mol·L-1,n(H+)=0.05 L×0.001 mol·L-1=0.000 05 mol。pH=11的50 mL NaOH溶液中,c(H+)=1×10-11 mol·L-1,c(OH-)=0.1
mol·L-1,n(OH-)=0.05 L×0.1 mol·L-1=0.005 mol。两溶液混合反应后,NaOH过量。中和H2SO4所需要的NaOH溶液小于50 mL。
11.等体积、等物质的量浓度的氢硫酸和硫酸溶液中,存在的离子总数的关系是( )
A.H2S中多 B.H2SO4中多
C.一样多 D.无法比较
答案 B
解析 等体积、等物质的量浓度的H2S和H2SO4中,含有的H2S和H2SO4的物质的量一样多,但H2S是弱电解质,只能部分电离,即1 mol H2S电离产生的离子小于3 mol。而H2SO4是强电解质,完全电离,即1 mol H2SO4可电离出2 mol H+和1 mol SO,共3 mol离子,因此H2SO4电离出的离子多。
12.用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH含量时,可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液,使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞做指示剂),试回答:
(1)滴定时BaCO3能否溶解?理由是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如用甲基橙作指示剂,则测定的结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
答案 (1)滴定时BaCO3不会溶解,因为酚酞的变色范围为8~10,该pH范围呈碱性
(2)偏高
解析 (1)BaCO3在酸性溶液中才会溶解。(2)甲基橙的变色范围为3.1~4.4,pH大于4.4时溶液显黄色,在3.1~4.4为橙色,小于3.1为红色。当用盐酸滴定到甲基橙从黄色变为橙色时,此时pH已降至4.4以下,已有部分BaCO3与盐酸反应,则消耗盐酸的量偏大,测定结果偏高。
13.(1)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下水的离子积常数KW=________。
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=__________。
②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=__________。
答案 (1)1.0×10-13 (2)①1∶10 ②1∶9
解析 (1)0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH=11,则KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-11×0.01=1.0×10-13。
(2)pH=a的NaOH溶液中,c(OH-)=KW/c(H+)=10-13+amol·L-1,pH=b的H2SO4中,c(H+)=10-b mol·L-1。两者混合后:①若呈中性,则10-13+a·Va=10-b·Vb,将a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶10。②若pH=10,则呈碱性,
c混(OH-)==10-3 mol·L-1,而c混(OH-)=,
将a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶9。
14.25℃时,若体积为Va,pH=a的某一元强酸与体积为Vb,pH=b的某一元强碱混合,恰好中和,且已知Va <Vb和a=0.5b,请填写下列空白:
(1)a值可否等于3(填“可”或“否”)______,其理由是
__________________________________________________________________________。
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”)______,其理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)a的取值范围是______________。
答案 (1)否 设a=3,则b=6,溶液显酸性,不符合题意,因pH=b的溶液为强碱,所以a≠3
(2)否 设a=5,酸溶液中c(H+)a=10-5mol·L-1,
则b=10,
碱溶液中c(OH-)b=10-4mol·L-1。依题意:
Va·10-5=Vb·10-4,则==10>1,不符合题意Va<Vb,所以a≠5
(3)<a<
解析 本题以一元强酸与一元强碱恰好中和为依据,并限定消耗强酸的体积小于消耗强碱的体积且碱的pH为酸的2倍时讨论强酸pH的取值范围。
===10-(14-2a)+a=103a-14<1,
则3a-14<0,即a<,又pH=b=2a>7(因为是强碱溶液),a>,故<a<。
15.实验表明,液体时纯硫酸的电离能力强于纯硝酸,纯硫酸的导电性强于纯水;又知液态电解质都能像水一样自身电离而建立电离平衡(即像2H2OH3O++OH-),且在一定温度下都有各自的离子积常数。
据此回答下列问题:
(1)纯硫酸在液态时,自身电离的电离反应方程式是________________________,
它在25℃时的离子积常数K(H2SO4)比水的离子积常数K(H2O)[K(H2O)=c(H+)·c(OH-)]________(填“大”、“小”或“相等”)。
(2)在纯硫酸与纯硝酸的液态混合物中,存在的阴离子主要是________;这是因为混合液中不但存在两种电离平衡(即H2SO4和HNO3各自的电离平衡,且硫酸的酸性强于硝酸),又在无水的条件下,混合酸中必发生________________________________________(写离子反应方程式)反应而造成的。
答案 (1)2H2SO4H3SO+HSO 大
(2)HSO H++HNO3H2NO
解析 (1)根据H2O自身电离:2H2OH3O++OH-,可写出H2SO4自身电离的方程式:
2H2SO4H3SO+HSO,因为纯H2SO4的导电能力大于纯水的导电能力,所以纯H2SO4比纯水更易电离,故K(H2SO4)=c(H3SO)·c(HSO)比K(H2O)=c(H+)·c(OH-)要大。
(2)因为纯H2SO4的电离能力强于纯HNO3,说明H2SO4比HNO3更易电离,H2SO4中电离出的自由移动的离子的浓度更大,主要存在的阴离子应来源于H2SO4电离出的HSO;而且因为H2SO4的酸性强于HNO3,发生的反应就类似于强酸制弱酸,即H++HNO3H2NO。溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第二节 水的电离和溶液的酸碱性(第二课时)
【学习目标】
1、能进行溶液的pH的简单计算。
2、初步掌握测定溶液的pH的方法。
3、理解溶液的pH。理解溶液的pH跟溶液中c(H+)之间的关系。
【学习重点】有关溶液的pH的简单计算
【自主学习】各类溶液、各类混合后的c(H+)、pH的计算
二、溶液的酸碱性与pH
1.pH
(1) 定义式: pH= , c(H+)= 。
(2) 溶液的酸碱性与pH的关系
常温时(25℃)
酸性: c(H+) c(OH-) c(H+) 10-7mol/L PH 7
中性: c(H+) c(OH-) c(H+) 10-7mol/L PH 7
碱性: c(H+) c(OH-) c(H+) 10-7mol/L PH 7
注意:①溶液的酸性越强,pH越 ;溶液的碱性越强,pH越 。
②pH一般适用于表示c(H+)或c(OH-)小于等于 mol·L-1的溶液。
2、有关溶液pH的计算
(1)单一溶液pH的计算
酸:c(酸)c(H+)―→pH
碱:c(碱)c(OH-)c(H+)―→pH
(2)强酸、强碱的稀释
强酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢 个单位。
酸、碱溶液无限稀释时,pH均无限接近于 (均要考虑水的电离)。
(3)弱酸、弱碱的稀释
弱酸、弱碱稀释后溶液pH的变化比强酸、强碱 。
(4)强酸(碱)溶液混合
两强酸混合 c(H+)混合= ―→ pH
两强碱混合 c(OH-)混合= c(H+) ―→ pH
(5)强酸强碱混合
①强酸与强碱正好完全反应,溶液呈中性,c(H+) c(OH-)。室温下,PH 7。
②强酸与强碱混合时,若酸过量,则求 ,若碱过量,则求 ,继而计算pH。
3、 pH的测定方法
(1) 酸碱指示剂(定性测量范围)
(2) pH试纸(定量粗略测量)
使用方法:
直接把待测液滴在干燥的pH试纸上,跟标准比色卡相对比
注意:
①不能用水润湿
②要放在玻璃片(或表面皿)上
③用玻璃棒蘸待测液滴于试纸上
(3) pH计(定量精确测量)
【课堂练习】 班级 姓名
1.25℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×10-18,则下列说法正确的是 ( )
A.该溶液的pH一定是9 B.该溶液的pH可能为5
C.该溶液的pH可能是7 D.不会有这样的溶液
2.在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于 ( )
A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7
3.pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示,则下列说法中正确的是 ( )
A.A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等
B.稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C.a=7时,A是强酸,B是弱酸
D.若A、B都是弱酸,则5>a>2
4.将100 mL 0.001 mol·L-1的盐酸和50 mL pH=3的硫酸溶液混合后,所得溶液的pH为 ( )
A.4.5 B.2.7 C.3.3 D.3
5.某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。据图判断正确的是 ( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
6.有关pH计算结果一定正确的是 ( )
①强酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH=a+n
②弱酸pH=a,加水稀释到10n倍,则pH
③强碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH=b-n
④弱碱pH=b,加水稀释到10n倍,则pH>b-n(b-n>7)
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
7. t℃时,某NaOH稀溶液中c(H+)=10-a mol·L-1,c(OH-)=10-b mol·L-1,已知a+b=12,请回答下列问题:
(1)该温度下水的离子积常数KW=________。
(2)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为__________,该NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)为__________。
(3)给该NaOH溶液加热,pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol·L-1,c(OH-)=10y mol·L-1,x和y的关系如图所示。计算:
(1)该温度下水的离子积为多少?
(2)该温度下,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为多少?溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第二节 水的电离和溶液的酸碱性(第一课时)
【学习目标】
1、知道水的离子积常数
2、理解溶液的c(H+)、c(OH-)与溶液酸碱性的关系。
【学习重点】水的离子积
【学习难点】水的离子积
【自主学习】
一、水的电离
1.水的电离
实验证明,水是一种极弱的 ,能发生 的电离,在一定条件下可以达到 ,其电离方程式为H2O+H2OH3O++OH-,简写成H2OH++OH-。其平衡常数表达式为K=。
K·c(H2O)= c(H+)·c(OH-),由于c(H2O)是一个常数,故K·c(H2O)也是一个常数。
25℃时,纯水中c(H+) c(OH-) 1×10-7 mol·L-1。
2.水的离子积
(1)定义:水中 为一常数,记作:KW= 。
(2)影响因素: ,温度升高,KW 。
(3)25℃时,KW= = 。
注意:①KW不仅适用于纯水,也适用于 性或 性的稀溶液;
②KW只受 的影响,与溶液的酸碱性 关;
③酸溶液中可以忽略由水电离出来的 ,碱溶液中可以忽略由水电离出来的 。
二、溶液的酸碱性
溶液的酸碱性由溶液中H+、OH-浓度 决定
常温时(25℃)
酸性: c(H+) c(OH-) c(H+) 10-7mol/L
中性: c(H+) c(OH-) c(H+) 10-7mol/L
碱性: c(H+) c(OH-) c(H+) 10-7mol/L
无论任何温度,无论酸性、中性、碱性溶液,都存在水电离出的H+、OH-,并且由水电离出的这两种离子浓度一定 。
思考题:
在常温下,由水电离产生的c(H+)=1×10-9 mol/L的溶液,则该溶液的酸碱性如何?
【课堂练习】
班级 姓名
1、纯水在10℃和50℃的H+浓度,前者与后者的关系是 ( )A、前者大 B、后者大 C、相等 D、不能确定
2、下列微粒中不能破坏水的电离平衡的是 ( )
A、H+ B、OH- C、S2- D、Na+
3、下列物质电离出的阴离子能使水的电离平衡向右移动的是 ( )
A、CH3COONa B、Na2SO4 C、NH4Cl D、CH3COOH
4.关于水的离子积常数,下列说法不正确的是 ( )
A.100℃水中,c(H+)·c(OH-)=1×10-14
B.纯水中,25℃时,c(H+)·c(OH-)=1×10-14
C.25℃时,任何以水为溶剂的稀溶液中c(H+)·c(OH-)=1×10-14
D.KW值随温度升高而增大
5.在相同温度下,0.01 mol·L-1 NaOH溶液和0.01 mol·L-1的盐酸相比,下列说法正确的是 ( )
A.由水电离出的c(H+)相等
B.由水电离出的c(H+)都是1.0×10-12 mol·L-1
C.由水电离出的c(OH-)都是0.01 mol·L-1
D.两者都促进了水的电离
6、在25 ℃,在某无色溶液中由水电离出的c(OH-)= 1×10-13,一定能大量共存的离子组是 ( )
A. NH4+ K+ NO3- Cl- B. NO3- CO3 2 - K+ Na+
C. K+ Na+ Cl- SO42- D. Mg2+ Cu2+ SO42- Cl-
7、某温度下纯水中c(H+) = 2×10-7 mol/L,则此时溶液中的c(OH-) = ______。
若温度不变滴入稀盐酸使c(H+) = 5×10-6 mol/L,则此时溶液中c(OH-) =
8、在常温下,0.1mol/L的盐酸溶液中水电离出的c(H+)和c(OH-)是多少
9、在常温下, 0.1mol/L的NaOH溶液中水电离出的c(H+)和c(OH-)是多少
10.下列五种溶液中c(H+)由大到小的排列顺序
A.0. 1 mol·L-1的盐酸; B.0.1 mol·L-1的硫酸; C. 0.1 mol·L-1的NaOH;
D. 0.1 mol·L-1的CH3COOH; E. 0.1 mol·L-1的NaCl,
11. 10mL10-4mol/LHCl,加水至100mL,此时溶液中c(H+)= mol/L;若加水至105mL,此时溶液中c(H+)= mol/L。溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第三节 盐类的水解(第三课时)
【学习目标】学会运用盐类水解的知识和守恒的观点解决离子浓度的问题
【学习重点】溶液中微粒浓度的大小比较
【自主学习】
离子浓度大小的比较规律
1.多元弱酸溶液
根据多步电离分析。例如:在H2CO3的溶液中,c(H+)>c(HCO) c(CO)。
2.多元弱酸的正盐溶液
根据弱酸根的分步水解分析。例如:Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>
c(HCO)。
3.多元弱酸的酸式盐溶液
要考虑酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小。如HCO以水解为主,NaHCO3溶液中c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+);而HSO以电离为主,NaHSO3溶液中c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(OH-)。
4.不同溶液中同一离子浓度的比较
要考虑溶液中其他离子对其影响的因素。例如:在相同物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl b.CH3COONH4 c.NH4HSO4,c(NH)由大到小的顺序是c>a>b。
5.混合溶液中各离子浓度的大小比较
根据电离程度、水解程度的相对大小分析。
(1)分子的电离大于相应离子的水解
例如:等物质的量浓度的NH4Cl与NH3·H2O混合溶液,c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)。
(2)分子的电离小于相应离子的水解
例如:在0.1 mol·L-1的NaCN和0.1 mol·L-1的HCN溶液的混合液中,各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)。
6.利用守恒规律
1、电荷守恒:电解质溶液中的阴离子的负电荷总数等于阳离子的正电荷总数,
例如,在NaHCO3溶液中,有如下关系:C(Na+)+c(H+)==c(HCO3―)+c(OH―)+2c(CO32―)
2、物料守恒:就电解质溶液而言,物料守恒是指电解质发生变化(反应或电离)前某元素的原子(或离子)的物质的量等于电解质变化后溶液中所有含该元素的原子(或离子)的物质的量之和。实质上,物料守恒属于原子个数守恒和质量守恒
在Na2S溶液中c(S2―)+c(HS―)+c(H2S)==1/2c(Na+)
3、质子守恒:无论溶液中结合氢离子还是失去氢离子,但氢原子总数始终为定值,也就是说结合的氢离子的量和失去氢离子的量相等。
在NaHS溶液中有:c(S2―)+c(OH―)==c(H2S)+c(H+)
【课堂练习】 班级 姓名
1.0.02 mol·L-1的HCN溶液与0.02 mol·L-1 NaCN溶液等体积混合,已知混合溶液中c(CN-)
A.c(Na+)>c(CN-)>c(H+)>c(OH-) B.c(HCN)+c(CN-)=0.04 mol·L-1
C.c(Na+)+c(H+)=c(CN-)+c(OH-) D.c(CN-)>c(HCN)
2.等物质的量浓度、等体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液完全反应后,溶液中有关离子浓度之间不存在的关系是 ( )
A.c(H+)·c(OH-)=KW B.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) D.c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
3.MOH强碱溶液和等体积、等浓度的HA弱酸溶液混合后,溶液中有关离子的浓度应满足的关系是 ( )
A.c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) B.c(M+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
C.c(M+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) D.c(M+)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
1.在FeCl3和Fe2(SO4)3的混合溶液中,若不计Fe3+的水解,当溶液中
c(Fe3+)=c(SO)时,下列判断正确的是 ( )
A.c(Fe3+)>c(Cl-) B.c(SO)>c(Cl-)
C.c(SO)
2.下列各组离子在溶液中能大量共存的是 ( )
A.Ca2+、HCO、Cl-、K+ B.Al3+、AlO、HCO、Na+
C.Fe2+、H+、SO、S2- D.Fe3+、SCN-、Na+、CO
3.用0.10 mol·L-1的盐酸滴定0.10 mol·L-1 的氨水,滴定过程中不可能出现的结果是 ( )
A.c(NH)>c(Cl-),c(OH-)>c(H+)
B.c(NH)=c(Cl-),c(OH-)=c(H+)
C.c(Cl-)>c(NH),c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(NH),c(H+)>c(OH-)
4.在25℃时,将pH=11的NaOH溶液与pH=3的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是 ( )
A.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
B.c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
C.c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
5.下列各溶液中,粒子的物质的量浓度关系正确的是 ( )
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3)
B.0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液:c(NH)=c(Cl-)
C.向醋酸钠溶液中加入适量醋酸,得到酸性的混合溶液:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到pH=5的混合溶液:
c(Na+)=c(NO)+c(Cl-)
6.某酸式盐NaHY的水溶液c(OH-)>c(H+),下列叙述正确的是 ( )
A.H2Y的电离方程式:H2Y2H++Y2-
B.HY-的水解方程式:HY-+H2OH3O++Y2-
C.该酸式盐溶液中离子浓度关系:c(Na+)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
D.该酸式盐溶液中离子浓度关系:c(Na+)>c(Y2-)>c(HY-)>c(OH-)>c(H+)
7.下列各种情况下一定能大量共存的离子组为 ( )
A.pH=7的溶液中:Fe3+、Cl-、Na+、NO
B.水电离出的c(H+)=1×10-3 mol·L-1的水溶液中Na+、CO、Cl-、K+
C.pH=1的水溶液中NH、Cl-、Mg2+、SO
D.Al3+、HCO、I-、Ca2+
答案 C
解析 A中由于Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,所以有Fe3+大量存在的溶液一定为酸性;B中因为由水电离出的c(H+)=1×10-3 mol·L-1,此时溶液可能显酸性,CO在酸性溶液中不能大量共存;C中因NH+H2ONH3·H2O+H+,Mg2++2H2OMg(OH)2+2H+均使溶液呈酸性,C符合题意;D中发生Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑的双水解反应。本题考查离子共存,看清楚题干中的条件。
8.已知在0.1 mol·L-1的NaHSO3溶液中有关微粒浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3)。
(1)该溶液中c(H+)________c(OH-)(填“>”、“<”或“=”),简述理由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)现向NH4HSO3溶液中,逐滴加入少量含有酚酞的NaOH溶液,可观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
写出该反应的离子方程式_________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)> HSOH++SO,HSO+H2OH2SO3+OH-,由已知条件知电离程度大于水解程度,故c(H+)>c(OH-)
(2)红色逐渐变浅直至变为无色
HSO+OH-===SO+H2O
解析 由溶液中离子浓度大小可判断NaHSO3溶液显酸性(电离大于水解),则c(H+)>c(OH-)'。当加入少量含有酚酞的NaOH溶液后,OH-+HSO===SO+H2O,则红色逐渐变浅,甚至褪去。
练综合拓展
9.已知某溶液中存在OH-、H+、NH、Cl-四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-) ②c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
③c(NH)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) ④c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-)
填写下列空白:
(1)若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是________,上述四种离子浓度的大小顺序为________(填序号)。
(2)若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为________;若上述关系中④是正确的,则溶液中的溶质为____________________________________________________________。
(3)若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)______c(NH3·H2O)(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH-)的关系为c(H+)______c(OH-)。
答案 (1)NH4Cl ①
(2)NH4Cl和NH3·H2O NH4Cl和HCl
(3)小于 大于
解析 (1)若溶液只有一种溶质,该溶质为NH4Cl,因NH水解溶液呈酸性,离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)。
(2)因为c(OH-)>c(H+)、c(NH)>c(Cl-),所以溶液中除含有NH4Cl外,还必须含有NH3·H2O。若c(Cl-)>c(H+)>c(NH)>c(OH-),则说明溶液中含有NH4Cl和HCl。
(3)NH4Cl水解溶液呈酸性,若等体积稀盐酸与氨水混合后呈中性,说明氨水过量,故c(HCl)
10.常温下,某水溶液M中存在的离子有Na+、A-、H+、OH-。根据题意回答下列问题:
(1)若溶液M由0.1 mol·L-1的HA溶液与0.1 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合而得,则溶液M的pH不可能________7(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)若溶液M的pH>7,则c(Na+)________c(A-)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)常温下,若溶液M由pH=3的HA溶液V1 mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反应而得,则下列说法中正确的是________(填字母)。
A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH-)=2×10-7 mol·L-1
B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,则V1一定大于V2
D.若溶液M呈碱性,则V1一定小于V2
答案 (1)小于 (2)> (3)A、D
解析 (1)据题意知,HA与NaOH恰好完全反应,若HA为强酸,则溶液M的pH=7;若HA为弱酸,则溶液M的pH>7,故无pH<7的情况。
(2)根据电荷守恒知c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),若pH>7,即c(H+)
c(A-)。
(3)A项,若M呈中性,即c(H+)=c(OH-),因t=25℃,则c(H+)+c(OH-)=1×10-7 mol·L-1+1×10-7 mol·L-1=2×10-7 mol·L-1,A正确;B项,若V1=V2时,如果HA为强酸,则二者恰好反应,pH=7,如果HA为弱酸,则HA过量,溶液显酸性,pH<7,B错误;结合B项分析知C错误,同样结合B项分析知若M呈碱性,必然为NaOH过量,即V1一定小于V2。溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第二节 水的电离和溶液的酸碱性(第三课时)
【学习目标】
1.理解酸碱中和滴定的原理。
2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。
3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。
【学习重点】中和滴定原理的认识
【学习难点】酸碱中和滴定有在关计算
【自主学习】
三、pH的应用
1、人体健康
人体内的各种体液都有一定的 ,当体内的酸碱平衡失调时,
是诊断疾病的一个重要参数。
2、日常生活
人们洗发时使用的护发素,其主要功能也是调节头发的 使之达到适宜的酸碱度。
3、环保领域
酸性或碱性废水的处理常常利用 反应。
4、酸碱中和滴定
(1)酸碱中和滴定概念:
叫做酸碱中和滴定。
滴定的原理:n元酸与n′元碱恰好完全中和时:nc酸V酸=n′c碱V碱。如果用A代表一元酸,用B代表一元碱,可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度:cB=
(2)酸碱中和滴定的关键:准确测定参加反应的两种溶液的 ,以及准确判断中和反应 。
(3)酸碱中和滴定实验
实验仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。
实验药品:标准液、待测液、 。
实验步骤:
①查:检查两滴定管是否漏水和堵塞;
②洗:先用蒸馏水洗涤两滴定管,然后用 润洗2~3遍;
③盛、调:分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3厘米处,并将滴定管固定在滴定管夹上,然后赶走滴定管内部气泡,调节滴定管中液面高度处于某一刻度,并记下读数。
④取:从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中,滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。
⑤滴定:左手 ,右手 ,边滴入盐酸,边不断摇动锥形瓶,眼睛始终注意 。
⑥记:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变为无色时,停止滴定,且半分钟内不恢复原来的颜色,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。
⑦算:整理数据进行计算。 根据cB=计算。
【课堂练习】 班级 姓名
1.下列实验操作不会引起误差的是 ( )
A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶
B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴
D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡
2.用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1的盐酸,如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL)继续加水至50 mL,所得溶液pH是 ( )
A.4 B.7.2 C.10 D.11.3
3.用1.0 mol·L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示,则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是 ( )
A.1.0 mol·L-1,20 mL
B.0.5 mol·L-1,40 mL
C.0.5 mol·L-1,80 mL
D.1.0 mol·L-1,80 mL
4.某学生用0.100 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20 mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2~3 cm 处;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)________________________。
(2)上述B步骤操作的目的是______________________________________
__________________________________________________。
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则滴定结果________
(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)判断到达滴定终点的实验现象是_________________________________
_________________________________。
5.在25℃时,有pH=a(a≤6)的盐酸VaL和pH=b(b≥8)的NaOH溶液VbL。二者混合恰好完全中和。问:
(1)若a+b=14时,则=________(填数值);
(2)若a+b=13时,则=________(填数值);
(3)若a+b>14时,则=________(填表达式),且Va Vb(填“>”“<”或“=”)。溆浦县江维中学高中化学(选修4)第三章《水溶液中的离子平衡》导学案-------编制:李万书 2011.11.
【课 题】 第三节 盐类的水解(第四课时)
【学习目标】
【学习重点】
【自主学习】
第4课时 习题课
1.下列说法正确的是( )
A.盐溶液都是中性的
B.盐溶液的酸碱性与盐的类型无关
C.碳酸钠溶液显碱性,是因为溶液中c(OH-)>c(H+)
D.NaHCO3溶液显酸性
答案 C
解析 盐溶液有的显酸性、有的显碱性,并不是所有的盐溶液都是中性,所以A错;盐溶液的酸碱性和盐的类型有密切关系,所以B错;溶液呈酸性或碱性,决定于溶液中c(OH-)和c(H+)的相对大小,碳酸钠溶液显碱性,则说明溶液中c(OH-)>c(H+),所以C对;NaHCO3虽是酸式盐,但其水溶液显碱性,所以D错。
2.物质的量浓度相同的下列溶液中,NH浓度最大的是( )
A.NH4Cl B.NH4HSO4 C.CH3COONH4 D.NH4HCO3
答案 B
解析 NH4Cl溶液中,NH自然水解,没受另外因素的影响;NH4HSO4溶液中,NH水解受到H+的抑制;而在CH3COONH4和NH4HCO3溶液中,NH水解分别受到CH3COO-和
HCO水解的促进。故c(NH)最大的是NH4HSO4溶液。
3.把三氯化铁溶液蒸干灼烧,最后得到固体产物是( )
A.无水三氯化铁 B.氢氧化铁 C.氧化亚铁 D.三氧化二铁
答案 D
解析 在FeCl3溶液中存在的水解平衡:FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,在不断加热条件下,水解平衡右移,当水分减少时,HCl不断挥发,进一步导致水解平衡右移,当蒸干时,可得到Fe(OH)3,再灼烧又使Fe(OH)3分解:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,最后得
Fe2O3。
4.把0.02 mol·L-1 CH3COOH溶液和0.01 mol·L-1 NaOH溶液以等体积混合,混合溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.c(CH3COO-)>c(Na+)
B.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
C.2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
D.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.02 mol·L-1
答案 A
解析 溶液混合后,二者反应,但CH3COOH过量,故为CH3COONa和CH3COOH的混合体系。CH3COOH的电离和CH3COO-的水解相互抑制,但以CH3COOH电离为主,溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),则有c(CH3COO-)>c(Na+),所以A对;CH3COOH电离程度大于CH3COO-水解程度,所以B错;对于C项:由于存在c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(CH3COO-)的电荷守恒①和2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)的物料守恒②,联立①②两式可得:2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-),所以C错;D项看似是物料守恒,但溶液的体积是原来的2倍,则c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 mol·L-1,所以D错。
5.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是( )
A.该溶液由pH=3的CH3COOH与pH=11的NaOH溶液等体积混合而成
B.该溶液由等物质的量浓度、等体积的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成
C.加入适量NaOH,溶液中离子浓度为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.加入适量氨水,c(CH3COO-)一定大于c(Na+)、c(NH)之和
答案 A
解析 pH=3的CH3COOH和pH=11的NaOH混合,生成CH3COONa的同时,CH3COOH有大量剩余,因为CH3COOH为弱酸,其浓度大于10-3 mol·L-1,因此A正确;B中恰好反应生成CH3COONa,由于CH3COO-水解而使溶液呈碱性,B不正确;C中电荷不守恒,两种阴离子的浓度不可能都大于两种阳离子的浓度,C不正确;D中加入氨水,若恰好反应呈中性,由于CH3COO-与NH水解程度相同,因此c(CH3COO-)=c(NH)+c(Na+),若氨水过量,则c(Na+)+c(NH)>c(CH3COO-),因此D不正确。
6.下列哪组离子能在水溶液中大量共存( )
A.K+、CO、HS-、S2-、Al3+、AlO
B.MnO、Na+、SO、Fe3+、NH
C.SO、Ag+、SO、S2-、AlO、K+
D.Fe2+、Cl-、H+、NO
答案 B
解析 A中有能发生双水解反应到底的离子;C中有能形成沉淀的离子;D中的Fe2+、H+、NO可发生氧化还原反应。
7.下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )
A.Na+、Mg2+、AlO、Br- B.H+、Fe2+、SO、NO
C.K+、NH、CO、OH- D.Ca2+、Al3+、NO、Cl-
答案 D
解析 A项中AlO水解呈碱性,可使Mg2+转化为Mg(OH)2;B项中NO、H+构成了强氧化性条件,可将Fe2+氧化;C项中NH与OH-可生成弱电解质而不能大量共存。
8.下列水解化学方程式或水解离子方程式正确的是( )
A.CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
B.NH+H2ONH4OH+H+
C.CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O
D.NaCl+H2ONaOH+HCl
答案 A
解析 B项中的NH4OH应为NH3·H2O;C项不是水解;D项中的NaCl不水解。
9.下列各组溶液混合后,溶液显碱性的是( )
A.10 mL 0.1 mol·L-1 NH3·H2O与10 mL 0.1 mol·L-1 HCl
B.10 mL 0.1 mol·L-1 K2S与10 mL 0.1 mol·L-1 K2SO4
C.10 mL 0.1 mol·L-1 KOH与10 mL 0.1 mol·L-1 KHCO3,再加入10 mL 0.1 mol·L-1 BaCl2
D.10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH与5 mL 0.1 mol·L-1 H2SO4
答案 B
解析 A项中生成的氯化铵水解显酸性;B项中K2S水解显碱性;C项恰好反应生成BaCO3沉淀,KCl水溶液呈中性;D项恰好完全反应,Na2SO4水溶液呈中性。
10.为了得到比较纯净的物质,下列使用的方法恰当的是( )
A.向Na2CO3饱和溶液中,通入过量的CO2后,加热蒸发得NaHCO3晶体
B.加热蒸发CuCl2饱和溶液得纯净的CuCl2晶体
C.向FeBr2溶液中加入过量的氯水,加热蒸发得FeCl3晶体
D.向FeCl3溶液里加入足量NaOH溶液,经过滤、洗涤沉淀,再充分灼烧沉淀得Fe2O3
答案 D
解析 A中NaHCO3加热时要分解;B、C中CuCl2与FeCl3在加热蒸发的情况下,水解趋于完成,最后生成CuO和Fe2O3;D正确。
11.下列四种肥料可以与草木灰(主要成分是K2CO3)混合施用的是( )
A.硫酸铵 B.氯化铵 C.硝酸钾 D.硝酸铵
答案 C
解析 铵态氮肥中NH水解反应为NH+H2ONH3·H2O+H+,水解显酸性,而草木灰中K2CO3水解显碱性,CO+H2OHCO+OH-,二者水解相互促进,NH大部分生成NH3·H2O,而后分解,造成氮肥损失。
12.在0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(HCO)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)=c(HCO)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+c(CO)
答案 C
解析 在NaHCO3溶液中存在平衡HCOH++CO,HCO+H2OH2CO3+OH-,H2OH++OH-,由于HCO的水解程度大于电离程度,故溶液中c(H+)<c(OH-),c(Na+)>c(HCO);由电荷守恒知C项正确,D项不正确。
13.草酸是二元中强酸,草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1
NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol·L-1 NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,溶液中离子浓度关系正确的是( )
A.V(NaOH)=0时,c(H+)=1×10-2 mol·L-1
B.V(NaOH)<10 mL时,不可能存在c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O)
C.V(NaOH)=10 mL时,c(H+)=1×10-7 mol·L-1
D.V(NaOH)>10 mL时,c(Na+)>c(C2O)>c(HC2O)
答案 D
解析 0.01 mol·L-1 NaHC2O4溶液中,HC2O不能完全电离,则c(H+)应小于1×10-2 mol·L-1;当V(NaOH)<10 mL时,溶液存在呈中性的可能,即c(H+)=c(OH-),并存在电荷守恒关系:c(H+)+c(Na+)=2c(C2O)+c(HC2O)+c(OH-);当V(NaOH)=10 mL时,NaHC2O4与NaOH恰好完全反应,生成Na2C2O4,发生水解而使溶液呈碱性,故c(H+)<1×10-7 mol·L-1;当V(NaOH)>10 mL时,NaHC2O4与NaOH反应生成Na2C2O4,NaOH剩余,极少量的C2O发生水解生成HC2O,故c(Na+)>c(C2O)>c(HC2O)。
14.下列变化不属于水解反应的是( )
①NH3+H2ONH+OH-
②HCO+H2OH2CO3+OH-
③HCO+H2OH3O++CO
④Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑
⑤AlO+HCO+H2O===Al(OH)3↓+CO
⑥NH+2H2ONH3·H2O+H3O+
A.①③⑤ B.②③⑤ C.①④⑤ D.①③
答案 A
题 号 1 2 3 4 5 6 7
答 案
题 号 8 9 10 11 12 13 14
答 案
15.等物质的量浓度的下列物质的溶液,其pH由大到小的顺序是
________________________________________________________________________。
(1)NaCl (2)CH3COONa (3)NH4Cl (4)AlCl3
(5)Ba(OH)2 (6)Na2CO3 (7)NaHCO3
(8)NaHSO4 (9)NaOH (10)H2SO4
答案 (5)>(9)>(6)>(7)>(2)>(1)>(3)>(4)>(8)>(10)
解析 首先将10种物质按碱、水解显碱性的盐、不水解的盐、水解显酸性的盐、酸分成五类,然后再根据越弱越水解即可分出各阶段的pH大小。
16.把NH4Cl晶体溶入水中,得到饱和NH4Cl溶液。若在该溶液中加入镁条,观察到有气泡产生,点燃有爆鸣声,此气体是________,产生该气体的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(用离子方程式表示),微热后,能放出有刺激性气味的气体,它能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体是________,产生该气体的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
总的反应离子方程式为_____________________________________________________。
答案 H2NH+H2ONH3·H2O+H+、Mg+2H+===Mg2++H2↑ NH3 因为H+减少,使水解平衡右移,产生的NH3·H2O增多,加热使NH3·H2O分解放出NH3 Mg+2NH
Mg2++H2↑+2NH3↑
17.常温下,将某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表:
实验编号 HA物质的量浓度(mol·L-1) NaOH物质的量浓度(mol·L-1) 混合溶液的pH
甲 0.2 0.2 a
乙 c1 0.2 7
丙 0.2 0.1 7
丁 0.1 0.1 9
请回答:
(1)不考虑其他组的实验结果,单从甲组情况分析,如何用a(混合溶液的pH)来说明HA是强酸还是弱酸____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)不考虑其他组的实验结果,单从乙组情况分析,c1是否一定等于0.2 mol·L-1______
(选填“是”或“否”)。混合溶液中离子浓度c(A-)与c(Na+)的大小关系是________。
A.前者大 B.后者大 C.二者相等 D.无法判断
(3)从丙组实验结果分析,HA是______酸(选填“强”或“弱”)。
该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)丁组实验所得混合溶液中由水电离出的c(OH-)=____________mol·L-1。
写出该混合溶液中下列算式的精确结果(不用做近似计算)。
c(Na+)-c(A-)=____________mol·L-1
c(OH-)-c(HA)=____________mol·L-1
答案 (1)若a=7,HA为强酸;若a>7,则为弱酸
(2)否 C
(3)弱 c(Na+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
(4)10-5 10-5-10-9 10-9
解析 (1)由于a的值不确定,则无法确定HA的强弱,当a=7时说明二者生成的NaA为强酸强碱盐,不水解,HA为强酸;若a>7,NaA水解,则HA为弱酸。
(2)HA的强弱不确定,c1就不确定,但pH=7,根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),推出c(Na+)=c(A-)。
(3)丙组反应后为等浓度的HA与NaA混合溶液,pH=7,说明HA的电离与NaA的水解相等,溶液呈中性,则HA为弱酸。
(4)由电荷守恒和物料守恒可推导出来。电荷守恒:
c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)
物料守恒:c(HA)+c(A-)=c(Na+)=c(OH-)+c(A-)-c(H+),因此c(OH-)-c(HA)=c(H+)。
18.(1)等物质的量浓度、等体积的NaI与NaF溶液中,前者溶液中离子数目________(填“大于”、“小于”或“等于”)后者溶液中离子数目;等物质的量浓度、等体积的K2CO3与K2SO4溶液中,前者溶液中离子数目________(填“大于”、“小于”或“等于”)后者溶
液中离子数目。
(2)已知:6C6H5OH+Fe3+[Fe(C6H5O)6]3-+6H+;CH3COOH+SO===CH3COO-+HSO;CO+2HSO===CO2↑+H2O+2SO。现有下列电解质溶液:Na2SO3、NaOH、CH3COONa、C6H5ONa、Na2CO3、NaHCO3。
①向六种溶液中分别逐渐加入氯化铁溶液时,溶液中先产生红褐色沉淀,后沉淀完全消失的是______________;②将物质的量浓度均为0.5 mol·L-1的上述六种溶液稀释相同的倍数,其pH变化最大的是________;③露置于空气中相当一段时间后(不考虑水分的蒸发),溶液的pH近似为7,这种电解质为________;④当六种溶液的pH相同时,其物质的量浓度由大到小的顺序是______________________________________________________________。
答案 (1)大于 小于
(2)①C6H5ONa ②NaOH ③Na2SO3
④CH3COONa、Na2SO3、NaHCO3、C6H5ONa、Na2CO3、NaOH
解析 (1)根据电荷守恒:NaI:c(H+)1+c(Na+)=c(I-)+c(OH-)1=X1,NaF:c(H+)2+c(Na+)=c(F-)+c(OH-)2=X2,由于F-水解,使得c(H+)2
X2。用同样的方法分析K2CO3与K2SO4溶液中离子的数目。(2)①在C6H5ONa溶液中滴入氯化铁溶液会发生双水解,生成Fe(OH)3与苯酚,6C6H5OH+Fe3+[Fe(C6H5O)6]3-+6H+,Fe(OH)3+3H+===3H2O+Fe3+,最后生成的红褐色沉淀会溶解。②由于NaOH溶液在稀释时,OH-总数基本保持不变,而其他几种在稀释的过程中,都会促进水解,使得OH-的总数增加,所以NaOH溶液的pH变化最大。③因为Na2SO3容易被空气氧化成Na2SO4,Na2SO4溶液呈中性。④题目信息告诉我们:几种分子与离子电离能力强弱为H2SO3>CH3COOH>HSO>H2CO3>C6H5OH>HCO,电离能力越弱的,相应离子的水解能力就越强。在pH相同时,水解能力越强的,其离子浓度越小。
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同课章节目录
第一章 化学反应与能量
第一节 化学反应与能量变化
第二节 燃烧热 能源
第三节 化学反应热的计算
第二章 化学反应速率和化学平衡
第一节 化学反应速率
第二节 影响化学反应速率的因素
第三节 化学平衡
第四节 化学反应进行的方向
第三章 水溶液中的离子平衡
第一节 弱电解质的电离
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第三节 盐类的水解
第四节 难溶电解质的溶解平衡
第四章 电化学基础
第一节 原电池
第二节 化学电源
第三节 电解池
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
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