课件29张PPT。专题3 溶液中的离子反应第一单元 弱电解质的电离平衡第1课时 强电解质和弱电解质阅读思考自主检测任务一、阅读教材第58页“活动与探究”之前部分的内容,回答下列问题:
1.阅读第58页中的“你知道吗”栏目,积极思考,解释其中提到的问题。
提示:(1)潮湿的手有一层溶解了NaCl等电解质的水,易导电,所以触摸正在工作的电器可能发生触电事故。
(2)纯水中电离出的H+和OH-浓度小,溶液的导电能力差,加少量的NaOH溶液或者稀硫酸提供了H+和OH-,使纯水的H+和OH-浓度增大,增强了导电能力,有利于电解。
2.化合物分为电解质和非电解质是依据什么进行分类的?
提示:化合物分为电解质和非电解质是依据化合物在水溶液中或熔融状态下能否导电进行分类的。阅读思考自主检测3.电解质通常包括哪些类别的物质?电解质为什么能够导电?
提示:电解质通常包含酸、碱、盐等。电解质能够导电,是因为它们溶于水后发生了电离,产生了自由移动的离子。阅读思考自主检测任务二、认真阅读教材第62页“活动与探究”至64页第1段,分别完成下列任务:
1.同浓度的醋酸和盐酸的pH相同吗?它们分别和表面积相同的镁条反应,现象有什么不同?你能解释其中的原因吗?
提示:同浓度的醋酸和盐酸的pH不相同,盐酸的pH小于醋酸的pH。它们分别和表面积相同的镁条反应时,盐酸与镁的反应速率明显大于醋酸与镁的反应速率。这是因为金属与盐酸等酸反应的本质是金属与酸电离出来的氢离子反应,当盐酸和醋酸浓度相同时盐酸电离出来的氢离子浓度大于醋酸电离出来的氢离子浓度。阅读思考自主检测2.氯化氢与醋酸在水溶液中的电离有什么不同?什么是强电解质?强电解质通常包含哪些类别的物质?弱电解质呢?
提示:氯化氢溶于水后,完全电离成氢离子和氯离子,而醋酸溶于水后,仅有极少量发生电离生成氢离子和醋酸根离子。在水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质,强酸、强碱和绝大多数盐类属于强电解质。在水溶液中只能部分电离的电解质称为弱电解质,弱酸、弱碱属于弱电解质。阅读思考自主检测1.下列说法中正确的是( )
A.二氧化硫溶于水能导电,故二氧化硫属于电解质
B.硫酸钡难溶于水,故硫酸钡属于弱电解质
C.硫酸是强电解质,故纯硫酸能导电
D.氢离子浓度相同的盐酸和醋酸导电能力相同
答案:D
2.关于强、弱电解质及非电解质的组合完全正确的是 ( )
答案:C探究问题知识点拨重点难点重要考向1.在水溶液中能导电的物质一定属于电解质吗?
提示:不一定。如SO3本身不能直接电离,溶于水后生成硫酸而电离出自由移动的离子导电,所以SO3不属于电解质。
2.BaSO4不溶于水,所以它不属于强电解质,对吗?
提示:不对,强电解质是指在水溶液中能全部电离的化合物,BaSO4在水中溶解度很小,但溶解度不是零,且溶于水的部分能全部电离,所以BaSO4属于强电解质。因此,电解质的强弱与物质的溶解度无关。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.强电解质溶液的导电能力一定强,弱电解质溶液的导电能力一般比较弱。该说法正确吗?
提示:溶液导电能力的强弱决定于溶液中导电离子浓度的大小,当强电解质溶液的浓度较小时,尽管强电解质完全电离,其离子的浓度依然较小,溶液的导电能力就较弱;弱电解质溶液中,由于弱电解质的电离程度一般较小,因此溶液中离子浓度较小,但对于浓氨水来说,由于溶液的浓度较大,离子浓度也较大,导电能力较强,故弱电解质溶液的导电能力不一定比强电解质溶液的导电能力弱。探究问题知识点拨重点难点重要考向1.强电解质和弱电解质
(1)强电解质和弱电解质的比较探究问题知识点拨重点难点重要考向探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)理解强、弱电解质时必须弄清下列几点
①电解质的强弱是由物质的内部结构决定的。强、弱电解质的主要区别是在水溶液中或熔融状态下能否完全电离(但事实上包括了电离程度很大的不完全电离)。
②电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。溶液的导电能力主要是由单位体积内自由移动离子数目的多少决定,如果某强电解质溶液浓度很小,那么它的导电能力就很弱。强电解质溶液的导电能力不一定强,只有在溶液的物质的量浓度相同的情况下,强电解质溶液的导电能力才比弱电解质溶液的导电能力强。
③电解质的强弱与化学键没有必然联系。一般的,强电解质含有离子键或强极性键,但含有强极性键的化合物不一定都是强电解质,如HF就是弱电解质。探究问题知识点拨重点难点重要考向④电解质的强、弱与其溶解性无关。某些难溶(或微溶)于水的盐(如AgCl、BaSO4等),虽然其溶解度很小,但其溶于水的部分却是完全电离的,它们仍属于强电解质。有少数盐尽管能溶于水,但只有部分电离,所以仍属于弱电解质,如(CH3COO)2Pb等。
⑤大多数盐类是强电解质,少数的盐有形成共价键的倾向,电离程度很小,属于弱电解质。例如氯化汞、碘化镉等。探究问题知识点拨重点难点重要考向2.电离方程式的书写 而多元弱酸的电离是分步进行的,且第二步电离比第一步电离困难,第三步电离比第二步电离更困难,但每步电离都存在相应的电离平衡,因此应分步书写电离方程式。探究问题知识点拨重点难点重要考向(3)多元弱碱分步电离,但因为较复杂,我们在中学阶段常用一步电离表示。重点难点重要考向考向一考向二考向一 强电解质和弱电解质的判断
【例题1】 (2016浙江杭州检测)有下列物质:①镁铝合金 ②石墨 ③熔融氯化钠 ④蔗糖 ⑤氯化氢 ⑥二氧化氮 ⑦稀硫酸 ⑧氨水 ⑨白磷 ⑩硫酸钡将符合要求的上述物质的序号填入下图对应的圆圈内。重点难点重要考向考向一考向二解析:强电解质、弱电解质、非电解质相互独立,没有交叉关系。题给13种物质中,能导电的有:镁铝合金、石墨、熔融NaCl、稀硫酸、氨水,其中熔融NaCl是强电解质,其他均既不属于电解质也不属于非电解质。在剩下的物质中,HCl、BaSO4、Na2CO3、Na2O是强电解质,CH3COOH是弱电解质,蔗糖、NO2是非电解质。从离子化合物和共价化合物的角度来看,NaCl、BaSO4、Na2CO3、Na2O属于离子化合物,C12H22O11、HCl、NO2、CH3COOH属于共价化合物。重点难点重要考向考向一考向二规律方法点拨氢化物、氧化物、有机物与强电解质、弱电解质、非电解质之间的关系:重点难点重要考向考向一考向二成功体验1下列关于强、弱电解质的叙述不正确的是( )
A.强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质的导电能力强
B.熔融状态下能导电的化合物不一定为强电解质
C.弱电解质水溶液中一定存在电解质分子
D.共价化合物可能是强电解质、弱电解质,也有可能为非电解质
解析:溶液的导电能力与溶液离子的浓度有关,强电解质的稀溶液导电能力也很差。因此在没有浓度限制时不能用导电能力的强弱来判断强、弱电解质,A正确;熔融状态下能导电的化合物一定属于离子化合物,离子化合物都属强电解质,B不正确;弱电解质在水溶液中部分电离,C正确;共价化合物H2SO4为强电解质,H3PO4为弱电解质,NH3为非电解质,D正确。
答案:B重点难点重要考向考向一考向二考向二 电解质的电离
【例题2】 (2016南京测试)下列电离方程式中正确的是( )解析:A项,NH3·H2O是弱电解质,部分电离,正确;B项错写为完全电离成3种离子, 的电离是微弱的、可逆的;C项错写为一步电离,H2S的电离应分步书写;D项错在用“ ”,HCOONH4(甲酸铵,属于铵盐)是强电解质,完全电离。
答案:A重点难点重要考向考向一考向二规律方法点拨书写电离方程式应注意的问题 特别地,两性氢氧化物Al(OH)3既发生酸式电离又发生碱式电离:重点难点重要考向考向一考向二成功体验2下列电解质的电离方程式正确的是 ( ) 电离,在水溶液中完全电离,B错;H2S是二元弱酸,其电离是分两步进行的,且每步均为可逆,D错。
答案:C1 2 3 41.(2016江苏常州月考)下列物质的水溶液能导电,但属于非电解质的是( )
A.CH3COOH B.Cl2
C.NH4HCO3 D.SO2
解析:四种物质的水溶液都能导电,但原因各有不同。CH3COOH和NH4HCO3均为电解质,水溶液能导电;Cl2和SO2的水溶液能导电,是因为它们与水发生反应:Cl2+H2O HCl+HClO,SO2+H2O H2SO3,因生成物均为电解质,故溶液也导电。电解质和非电解质都必须是化合物,Cl2是单质,因此只有SO2为非电解质。
答案:D1 2 3 42.下列物质的分类组合全部正确的是( )
解析:A项,HCl为强电解质;C项,BaCO3为强电解质,Cu既不是电解质也不是非电解质;D项,NaOH为强电解质。
答案:B1 2 3 43.(2016江苏徐州调考)下列关于强弱电解质的叙述中正确的是( )
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.强电解质溶液的导电能力强,弱电解质溶液的导电能力弱
解析:离子化合物都是强电解质,但有些共价化合物也属于强电解质(如H2SO4等),A项错误;强电解质不一定是可溶性化合物(如CaCO3等),弱电解质也不一定是难溶性化合物(如CH3COOH等),B项错误;由于强电解质完全电离,溶液中无溶质分子,而弱电解质部分电离,溶液中存在溶质分子,C项正确;溶液的导电性和电解质的强弱无必然联系,D项错误。
答案:C1 2 3 44.导学号22014046(1)下列物质中,属于强电解质的是 ,属于弱电解质的是 ,属于非电解质的是 ,属于离子化合物的是 ,属于共价化合物的是 (均填序号)。?
①氨气 ②氨水 ③2 mol·L-1硫酸 ④冰醋酸 ⑤硫酸钡 ⑥氧化钠 ⑦二氧化碳 ⑧草酸 ⑨水 ⑩小苏打
(2)写出(1)中的弱酸和酸式盐在水溶液中的电离方程式。
答案:(1)⑤⑥⑩ ④⑧⑨ ①⑦ ⑤⑥⑩ ①④⑦⑧⑨课件30张PPT。第2课时 弱电解质的电离平衡 常见的弱电解质阅读思考自主检测任务一、阅读教材第64页“讨论与探究”至66页第1段,回答下列问题:
1.为什么说弱电解质在水溶液中的电离过程是一个可逆过程?
提示:弱电解质溶于水后,在水分子作用下,弱电解质分子电离成离子;同时,一部分离子又结合成弱电解质分子。因此,弱电解质在水溶液中的电离过程是一个可逆过程。
2.弱电解质在水溶液中是如何建立电离平衡状态的?
提示:在一定温度下,当弱电解质在水溶液中电离达到最大程度时,电离过程并没有停止。此时弱电解质分子电离成离子的速率与离子结合成弱电解质分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都不再发生变化,达到了化学平衡状态。阅读思考自主检测3.什么是电离平衡常数?弱酸、弱碱的电离平衡常数通常用什么字母表示?电离平衡常数K的大小有什么意义?试写出醋酸和氨水的电离方程式及其电离平衡常数表达式。
提示:(1)一定条件下,弱电解质电离达平衡时,溶液中电离生成各离子浓度的乘积跟溶液中未电离分子浓度之比是一个常数。这个常数叫做电离平衡常数。
(2)弱酸的电离平衡常数常用Ka表示,弱碱的电离平衡常数通常用Kb表示。从电离平衡常数表示式可看出,K值的大小可判断弱酸和弱碱的相对强弱,K值越大,表示该电解质电离较容易。阅读思考自主检测任务二、认真阅读教材第66页“常见的弱电解质”以及第67页的内容,分别完成下列任务:
1.什么是水的离子积常数?水的离子积常数用什么符号表示?25 ℃时,水的离子积常数值多大?
提示:在一定温度下,纯水或稀溶液中c(H+)·c(OH-)为一定值,即为水的离子积常数,用KW表示,简称水的离子积,KW=c(H+)·c(OH-)。由于25 ℃时,c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1,所以25 ℃时,KW=c(H+)·c(OH-)=1×10-14(定值)(省去单位)。
2.当温度改变时,KW如何变化?影响KW的因素是什么?
提示:弱电解质的电离是一个吸热反应,升温会促使电离平衡向电离方向移动,温度越高,c(H+)·c(OH-)越大,KW越大。反之,温度越低,KW越小。所以影响KW的因素是温度。阅读思考自主检测1.向醋酸溶液中滴加NaOH溶液,则( )
A.醋酸的电离平衡向左移动
B.溶液的pH减小
C.醋酸根离子的物质的量减小
D.醋酸的浓度减小
答案:D
2.下列关于电离平衡常数的说法正确的是( )
A.电离平衡常数只与弱电解质本身和温度有关
B.电离平衡常数随浓度的变化而变化
C.电离平衡常数越大标志着该电解质电离程度越小
D.电离平衡常数只与弱电解质本身有关,与其他外部因素无关
答案:A探究问题知识点拨重点难点重要考向1.为什么硫化氢的二级电离比一级电离弱?
提示:因为一级电离产生的氢离子对二级电离有抑制作用,另外二级电离出的S2-结合H+的能力比HS-强。
2.25 ℃时,0.1 mol·L-1醋酸和0.01 mol·L-1醋酸电离平衡常数相同吗?
提示:相同。同一弱电解质的电离平衡常数只与温度有关,与浓度无关。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.25 ℃时水存在电离平衡状态:H2O H++OH-
ΔH>0。
(1)加热时,OH-浓度如何变化?KW呢?
提示:水的电离是吸热的,升温使平衡右移,c(H+)、c(OH-)同等程度地增大,KW也增大。
(2)向水中滴入稀氨水,c(OH-)及KW如何变化?
提示:向水中加入稀氨水,抑制了水的电离,平衡左移,c(OH-)增大,KW不变。
(3)向水中加入金属钠,c(H+)与c(OH-)如何变化?
提示:加入的金属钠与水发生反应,将水电离出的H+变成H2,促进了水的电离,使平衡右移,c(H+)减小,c(OH-)增大。探究问题知识点拨重点难点重要考向1.弱电解质的电离平衡
(1)弱电解质的电离平衡的建立可用下图表示:
弱电解质电离过程中正、逆反应速率随时间的变化探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)电离平衡与化学平衡相似,也具有“逆”“等”“动”“定”“变”等特点。探究问题知识点拨重点难点重要考向(3)影响电离平衡的条件
①温度:由于弱电解质的电离一般是吸热的,因此升高温度,电离平衡将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大。
②浓度:同一弱电解质,增大溶液的物质的量浓度,电离平衡将向电离方向移动,且电解质的电离程度增大。
③加入试剂:增大弱电解质电离出的某离子的浓度,如在CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,增大了c(CH3COO-),电离平衡将向离子结合成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的电离程度将减小;减小弱电解质电离出的离子的浓度,如在CH3COOH溶液中加入NaOH固体,因H+与OH-反应生成H2O,使c(H+)减小,电离平衡将向电离方向移动,弱电解质的电离程度将增大。探究问题知识点拨重点难点重要考向2.电离平衡常数
通常,弱酸的电离平衡常数用Ka表示,弱碱的电离平衡常数用Kb表示。如:CH3COOH CH3COO-+H+探究问题知识点拨重点难点重要考向(1)电离平衡常数的意义
①K越大,离子浓度越大,表示该弱电解质越易电离。电离平衡常数的大小反映了弱电解质的相对强弱。根据电离平衡常数值的大小可以比较弱酸酸性的相对强弱,例如:醋酸、碳酸和硼酸298 K时的电离平衡常数分别是1.7×10-5,4.4×10-7(第一步电离)和5.8×10-10,由此可知,醋酸、碳酸和硼酸的酸性依次减弱。
②可近似计算出弱酸、弱碱溶液中c(H+)或c(OH-)(忽略水的电离)探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)电离平衡常数的影响因素
电离平衡常数服从化学平衡常数的一般规律,它受温度影响,与溶液的浓度无关。
①温度一定时,弱电解质具有确定的电离常数值。电离平衡常数只受温度的影响。温度越高,电离平衡常数越大;温度越低,电离平衡常数越小。但由于电离过程热效应较小,温度改变对电离常数影响不大,其数量级一般不变,所以室温范围内可忽略温度对电离常数的影响。
②电离平衡与弱酸、弱碱的浓度无关,同一温度下,不论弱酸、弱碱的浓度如何变化,电离平衡常数是不会改变的。
③一般来说,多元弱电解质的各级电离平衡常数相差很大。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.外界条件对水的电离平衡的影响 探究问题知识点拨重点难点重要考向注意(1)KW的适用范围:水的离子积(KW)不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质溶液。
(2)在任何水溶液中,由水电离出的H+和OH-的浓度一定相等。重点难点重要考向考向一考向二考向一 弱电解质的电离平衡及电离平衡常数
【例题1】 室温时,关于0.01 mol·L-1的稀氨水,下列判断不正确的是( )
A.若升高温度,NH3·H2O的电离程度和KW均增大
B.加入等浓度的稀盐酸,溶液的导电性将减弱
C.加水稀释,c( )·c(OH-)减小
D.加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,NH3·H2O电离平衡逆向移动重点难点重要考向考向一考向二解析:A项,若升高温度,会促进弱电解质一水合氨、水的电离,所以Kb、KW均增大,正确;B项,稀盐酸与氨水发生中和反应产生NH4Cl,溶液中自由移动离子的浓度将增加,所以导电性将增强,B项错误;C项,加水稀释,一水合氨的电离平衡正向移动,但是稀释使离子浓度减小的趋势大于平衡移动使离子浓度增大的趋势,所以c( )、c(OH-)均减小,正确;D项,加入0.01 mol·L-1的NaOH溶液,溶液中c(OH-)将增大,所以NH3·H2O电离平衡逆向移动,正确。
答案:B重点难点重要考向考向一考向二成功体验1高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大。以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数:
从上述表格中可判断以下说法不正确的是( )
A.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离
B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸
D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱重点难点重要考向考向一考向二解析:由电离常数的数据可知四种酸在冰醋酸中均未完全电离,酸性最强的是HClO4,最弱的是HNO3,由此可知选项C中的电离方程式应用“ ”表示,且分步电离。
答案:C重点难点重要考向考向一考向二考向二 水的电离、水的离子积
【例题2】 (2016江苏南通测试)某温度下纯水中c(H+)=2×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)= ;该温度下向纯水中滴加盐酸使c(H+)=5×10-6 mol·L-1,则此时c(OH-)= ,该温度 (填“高于”或“低于”)25 ℃。?答案:2×10-7 mol·L-1 8×10-9 mol·L-1 高于
规律方法点拨KW=c(H+)·c(OH-)不仅适用于纯水,也适用于其他酸、碱、盐的水溶液,且KW只与温度有关,KW随温度升高而增大。重点难点重要考向考向一考向二成功体验2导学号22014048已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4 Na++H++ 。某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶液的叙述不正确的是( )
A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100倍,溶液中的c(OH-)减小重点难点重要考向考向一考向二解析:某温度下,蒸馏水中的c(H+)=1×10-6 mol·L-1=c(OH-),该温度下KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-6×1.0×10-6=1.0×10-12>1.0×10-14,说明温度高于25 ℃,A正确;由c(H+)水=c(OH-)水= =1×10-10
mol·L-1,B正确;NaHSO4属于强酸的酸式盐,抑制水的电离,C正确;稀释后,溶液中c(H+)减小,但水的离子积不变,故溶液中的c(OH-)增大,D不正确。
答案:D1 2 3 41.下列说法不正确的是( )
A.多元弱酸的电离是分步进行的,且以第一步为主
B.强酸和强碱一定是强电解质,不管其水溶液浓度的大小,均能完全电离
C.水的电离平衡常数随温度升高而增大
D.微溶于水的化合物也可能属于强电解质
解析:多元弱酸的下一步电离受上一步电离产生的H+的抑制作用,第一步电离程度相对较大,A正确;强酸如硫酸,在浓度很大时以硫酸分子的形式存在,电离的分子很少,没有完全电离,B不正确;水的电离是一个吸热过程,温度升高,电离程度增大,C正确;电解质的强弱与化合物的溶解度没有直接关系,D正确。
答案:B1 2 3 42.向蒸馏水中滴入少量盐酸后,下列说法中错误的是 ( )
A.c(H+)·c(OH-)乘积不变
B.c(H+)增加
C.c(OH-)降低
D.水电离出的c(H+)增加
解析:由H2O H++OH-可知,由水电离出的c(H+)与c(OH-)始终相等。当向蒸馏水中加入盐酸,c(H+)增大,电离平衡逆向移动,c(OH-)减小,即由H2O电离出的c(H+)降低,但溶液中c(H+)·c(OH-)不变。
答案:D1 2 3 43.下列叙述中正确的是( )
A.任何酸都有电离平衡常数
B.任何条件下,酸的电离平衡常数都不变
C.多元弱酸各步电离平衡常数相互关系为Ka1
D.KW并不是水的电离平衡常数
答案:D1 2 3 44.导学号22014049(2016浙江金华检测)(1)在25 ℃时,在0.1 mol·L-1的HNO2、HF、HCN、H2CO3溶液中,c(H+)最小的是 [已知Ka(HNO2)=4.6×10-4,Ka(HF)=3.53×10-4,Ka(HCN)=4.93×10-10,Ka1(H2CO3)=4.30×10-7,Ka2(H2CO3)=5.61×10-11]。?
(2)向两支分别盛有0.1 mol·L-1醋酸和饱和硼酸的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液,现象是? 。?
(3)多元弱酸是分步电离的,每一步都有相应的电离平衡常数,对于同一种多元弱酸的Ka1、Ka2、Ka3之间存在着数量上的规律,此规律是 ,产生此规律的原因是 ? 。?1 2 3 4解析:(1)由题可知四种酸中HCN的电离常数最小(H2CO3以Ka1为比较依据),则HCN溶液中c(H+)最小。(2)酸性CH3COOH>H2CO3>H3BO3,因此前者有气泡产生,后者无明显现象。(3)由于上一级电离对下一级电离的抑制作用,使得前一级电离常数远大于下一级的电离常数。
答案:(1)HCN (2)前者有气泡产生,后者无现象 (3)Ka1?Ka2?Ka3 上一级电离产生的H+对下一级电离起抑制作用课件31张PPT。第二单元 溶液的酸碱性第1课时 溶液的酸碱性阅读思考自主检测任务一、阅读教材第71页内容,认真领会其中的含义,回答下列问题:
1.阅读教材第71页第1段,试举例说明溶液的酸碱性对生产生活的重要影响。
提示:许多化工产品的生产需要在一定pH的溶液中进行;人体体液和pH必须保持在一定范围内才能保证人体健康;植物的生长也需要适宜的pH范围。
2.如何计算酸溶液中氢氧根离子的浓度以及碱溶液中氢离子的浓度?
提示:一定温度下,水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。因此,只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度,就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度。阅读思考自主检测3.室温(25 ℃)下怎样判断溶液的酸碱性?
提示:酸性溶液c(H+)>c(OH-),c(H+)>1×10-7 mol·L-1
碱性溶液c(H+)中性溶液c(H+)=c(OH-)=1×10-7 mol·L-1阅读思考自主检测任务二、认真阅读教材第72页的内容,分别完成下列任务:
1.我们经常用到一些c(H+)很小的溶液,如c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液,用这样的物理量来表示溶液的酸碱性的强弱很不方便。如何方便地表示溶液的酸碱性呢?
提示:我们可以用pH表示溶液的酸碱性。pH=-lgc(H+)。
2.常温(25 ℃)下中性溶液的pH是多少?pH的大小与溶液酸碱性有什么关系?
提示:常温下,pH=7溶液呈中性;pH减小,溶液的酸性增强;pH增大,溶液的碱性增强。
3.除了pH外,人们还有哪些方法测定溶液的酸碱性?
提示:测定溶液酸碱性的方法有多种。如用酸碱指示剂(石蕊、酚酞、甲基橙等)和pH试纸。另外,pH计也可以测量溶液的酸碱度。阅读思考自主检测1.下列溶液一定呈碱性的是( )
A.溶液中c(OH-)>c(H+)
B.溶液中含有OH-
C.滴加甲基橙后溶液显红色
D.滴加甲基橙后溶液显黄色
答案:A
2.下列说法中正确的是( )
A.pH=0的溶液不存在
B.使用广范pH试纸测得某溶液的pH=3.5
C.中性溶液的pH不一定等于7
D.酸或碱溶液在稀释时,溶液的pH均减小
答案:C探究问题知识点拨重点难点重要考向1.某溶液中H+的浓度较大,该溶液一定呈酸性吗?
提示:不一定。溶液的酸碱性的判断标准是溶液中H+浓度和OH-浓度的相对大小,H+的浓度较大,但H+浓度不一定大于OH-的浓度,即溶液不一定呈酸性。
2.为什么pH<7的溶液不一定为酸性溶液?
提示:如100 ℃的纯水c(H+)=c(OH-)=1.0×10-6 mol·L-1,pH=6,但溶液呈中性,而不是酸性。所以要依据pH来判断溶液酸碱性时,必须指明温度,只有在25 ℃时,pH<7的溶液才一定是酸性溶液。
3.pH=10和pH=12的NaOH溶液等体积混合,pH=11吗?应如何计算溶液的pH?
提示:否。pH=-lgc(H+),在NaOH溶液中,H+来自于水的电离,当两溶液混合时,会造成水的电离平衡移动,应先求c(OH-),再根据KW求c(H+),最后套用公式pH=-lgc(H+)进行计算。探究问题知识点拨重点难点重要考向1.溶液的酸碱性
(1)根据离子浓度大小比较溶液酸碱性探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)25 ℃时,溶液酸碱性与c(H+)、pH的关系
①图示:
②相关说明:溶液中c(H+)越小,c(OH-)越大,溶液的碱性越强,pH越大;溶液中c(H+)越大,c(OH-)越小,溶液的酸性越强,pH越小。
③用pH试纸测溶液酸碱性,若试纸显红色,表示溶液为酸性,且红色越深表示溶液酸性越强;若试纸显蓝色,表示溶液显碱性,且蓝色越深表示溶液碱性越强。探究问题知识点拨重点难点重要考向2.溶液pH的测定及计算
(1)pH的测量方法
①酸碱指示剂
②pH试纸
A.广范pH试纸:其pH测量范围是1~14。
B.精密pH试纸:测量精度高,但测量范围较窄。
C.pH试纸的使用方法:
把一小块pH试纸放在表面皿或玻璃片上,用蘸有待测液的玻璃棒或用胶头滴管吸取待测液点在试纸中部,试纸变色后,立即与标准比色卡对比得出溶液的pH。
③pH计
pH计精度高,可直接从仪器中读出溶液的pH。探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)溶液pH的计算
①单一溶液的pH计算
A.强酸溶液
c(酸)→c(H+)→pH=-lgc(H+)
如0.05 mol·L-1的硫酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,pH=-lg0.1=1。
B.强碱溶液
c(碱)→c(OH-)→c(H+)→pH=-lgc(H+)
如0.05 mol·L-1的Ba(OH)2中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=10-13 mol·L-1,pH=-lg10-13=13。②两强(强酸或强碱)混合后,溶液的pH计算
A.两强酸混合
先算c混(H+),再算pH。探究问题知识点拨重点难点重要考向B.两强碱混合
先算c混(OH-),再根据KW求出c混(H+),最后算pH。③强酸与强碱混合,其中一种物质过量时,溶液pH的计算
A.酸过量时,先求c混(H+),再求pH。B.碱过量,先算c混(OH-),再根据KW求出c混(H+),最后算pH。 探究问题知识点拨重点难点重要考向④关于酸或碱稀释后溶液的pH计算或pH范围的确定
A.强酸pH=a,加水稀释至10n倍,则pH=a+n。
对于强酸来说,由于已完全电离,随着水的加入,H+不会增多,所以在其溶液中加水,遵循“稀释定律”。
B.弱酸pH=a,加水稀释10n倍,则pH对于弱酸来说,由于其在溶液中并没有完全电离,所以加水稀释时,弱酸的电离平衡正向移动,所以弱酸每稀释10倍,pH增大不足1个单位。
无论稀释多少倍,酸溶液的pH都不能等于或大于7,只能趋近于7。这是因为当pH接近于6时,再加水稀释,由水电离提供的H+不能再忽略,溶液中c(H+)始终大于c(OH-)。探究问题知识点拨重点难点重要考向C.强碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH=b-n。
对于强碱来说,由于已完全电离,随着水的加入,OH-不会增多,所以在其溶液中加水,遵循“稀释定律”。
D.弱碱pH=b,加水稀释10n倍,则pH>b-n。
对于弱碱来说,由于其在溶液中并没有完全电离,所以加水稀释时,弱碱的电离平衡正向移动,所以弱碱每稀释10倍,pH减小不足1个单位。
无论稀释多少倍,碱溶液的pH都不能等于或小于7,只能趋近于7。这是因为当pH接近于8时,再加水稀释,由水电离提供的OH-不能再忽略,溶液中c(OH-)始终大于c(H+)。重点难点重要考向考向一考向二考向一 溶液酸碱性的判断
【例题1】 (2016浙江宁波联考)下列叙述中正确的是 ( )
A.不能判断c(H+)= 的溶液的酸碱性
B.c(H+)大于1×10-7 mol·L-1的溶液一定是酸性溶液
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.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重点难点重要考向考向一考向二解析:若c(H+)= ,则c2(H+)=KW=c(H+)·c(OH-),c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;升高温度,中性溶液中的c(H+)、c(OH-)都增大,所以c(H+)>1×10-7 mol·L-1的溶液不一定呈酸性;CH3COOH是弱电解质,不能完全电离,且浓度越大,电离程度越小,所以0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)比0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍要小;常温下,水的离子积是个常数,D项正确。
答案:D
规律方法点拨①室温时,KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐等电解质的稀溶液。②在不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但溶液中由水电离的c(H+)与c(OH-)总是相等的。KW=c(H+)·c(OH-)式中c(H+)、c(OH-)均指溶液中的H+、OH-的物质的量浓度。重点难点重要考向考向一考向二成功体验1下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是( )
A.pH=7的溶液呈中性
B.中性溶液中c(H+)一定是1.0×10-7 mol·L-1
C.c(H+)=c(OH-)的溶液呈中性
D.在100 ℃时,纯水的pH<7,因此显酸性
解析:A项中运用pH判断溶液的酸碱性时,用到了水的离子积常数,但水的离子积常数与温度有关,A项未给出温度,所以没法判断;在中性溶液中c(H+)和c(OH-)一定相等,但并不一定c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1,所以B项错,C项正确;100 ℃的纯水中,虽然pH<7,但c(H+)=c(OH-),纯水还是呈中性,所以D错误。
答案:C重点难点重要考向考向一考向二考向二 溶液pH的测定及计算
【例题2】 求25 ℃时下列溶液的pH:
(1)某H2SO4溶液的物质的量浓度是0.005 mol·L-1
①求此溶液的pH;
②用水稀释到原来体积的100倍;
③再继续稀释至104倍。
(2)pH=3的盐酸与pH=5的硫酸溶液等体积混合。
(3)pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合。
(4)pH=12的NaOH溶液和pH=4的HCl溶液等体积混合。重点难点重要考向考向一考向二解析:(1)①0.005 mol·L-1 H2SO4溶液中c(H+)=0.005 mol·L-1×2=0.01 mol·L-1,故pH=-lg(10-2)=2。
②用水稀释到原来体积的100倍后,c(H+)=0.01 mol·L-1÷100=10-4 mol·L-1,故pH=-lg(10-4)=4。
③再继续稀释至104倍,酸电离产生的c(H+)弱于水电离产生的c(H+),故水的电离是主要的,即酸稀释后不会变成碱,故溶液的pH=7。
(2)pH=3的盐酸中c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1,pH=5的硫酸中c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,二者等体积混合后c(H+)=(1.0×10-3 mol·L-1+1.0×10-5 mol·L-1)÷2≈5×10-4 mol·L-1,故pH=-lg(5×10-4)=4-lg5=3.3。重点难点重要考向考向一考向二(3)pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=1.0×10-4 mol·L-1,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1,等体积混合后溶液呈碱性,c(OH-)=(1.0×10-4 mol·L-1+1.0×10-2 mol·L-1)÷2≈5×10-3 mol·L-1,故c(H+)= mol·L-1=2×10-12 mol·L-1
故pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11.7。
(4)pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-2 mol·L-1,pH=4的HCl溶液中c(H+)=10-4 mol·L-1,二者等体积反应,碱过量,反应后溶液呈碱性。所以反应后c(OH-)=(10-2 mol·L-1-10-4 mol·L-1)÷2≈5×10-3 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=2×10-12 mol·L-1,pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11.7。
答案:(1)①2 ②4 ③7 (2)3.3 (3)11.7 (4)11.7重点难点重要考向考向一考向二规律方法点拨计算溶液pH的基本步骤
(1)判断溶液的酸碱性。
(2)计算溶液中的c(H+):①若溶液呈酸性,则直接计算溶液中的c(H+);②若溶液呈碱性,则先计算溶液中的c(OH-),再根据KW计算溶液中的c(H+)。
(3)求pH。重点难点重要考向考向一考向二成功体验2(2016江苏南通测试)常温下,将0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L-1硫酸溶液等体积混合,该混合溶液的pH等于( )
A.1.7 B.2.0 C.12.0 D.12.4
解析:H+过量,呈酸性,答案:B 1 2 3 4 51.将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是( )
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
解析:H2O H++OH- ΔH>0。在水的电离平衡中,当温度不变时,水的离子积是不变的,或者说水的离子积是温度的函数。温度升高,水的电离平衡右移,此时c(H+)=c(OH-)且均同时增大,则KW变大,溶液呈中性;pH=-lgc(H+),它是变小的。
答案:D1 2 3 4 52.常温下,在pH=11的某溶液中,由水电离出的c(OH-)可能为( )
①1.0×10-7 mol·L-1 ②1.0×10-6 mol·L-1
③1.0×10-3 mol·L-1 ④1.0×10-11 mol·L-1
A.②③ B.②④ C.①③ D.③④
解析:若溶液为碱,则c(OH-)水=c(H+)=10-11 mol·L-1;若溶液为显碱性
的盐溶液,则c(OH-)水= mol·L-1=10-3 mol·L-1。
答案:D1 2 3 4 53.将pH为5的硫酸溶液稀释500倍,稀释后溶液中c( )∶c(H+)约为( )
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶10 D.10∶1
解析:pH=5的硫酸溶液中,c(H+)=10-5 mol·L-1,c( )=5×10-6 mol·L-1。将此溶液稀释500倍后,稀释后溶液中c( )=10-8 mol·L-1,而c(H+)趋近于10-7 mol·L-1,则c( )∶c(H+)约为1∶10,故选C。本题若不能很好地理解酸、碱溶液稀释的pH计算,则很容易误选B。
答案:C1 2 3 4 54.一定温度下,满足下列条件的溶液一定呈酸性的是( )
A.能与金属Al反应放出H2的溶液
B.含有H+的溶液
C.pH=6的溶液
D.c(H+)>c(OH-)的任意水溶液
解析:金属铝能和酸反应也能和碱反应生成氢气,所以不选A;含有H+的溶液不一定是酸性溶液,中性的水或者碱性溶液中都含有H+,所以不选B;没有说明溶液的温度,不能确定溶液中氢离子和氢氧根离子浓度之间的关系,所以不选C;当氢离子浓度大于氢氧根离子浓度时,溶液显酸性,选D。
答案:D1 2 3 4 55.(1)常温下0.01 mol·L-1 HCl溶液:
①由水电离出的c(H+)= 。?
②pH= 。?
③加水稀释100倍,pH= 。?
(2)常温下0.01 mol·L-1 NaOH溶液:
①pH= 。?
②加水稀释100倍,pH= 。?
解析:(1)①0.01 mol·L-1 HCl溶液中的OH-只来源于水的电离,且c(OH-)水=c(H+)水,H+来源于水和HCl的电离,由于水的电离程度很小,计算时水电离的H+可忽略,c(H+)=0.01 mol·L-1,c(OH-)=c(OH-)水=c(H+)水= mol·L-1=10-12 mol·L-1。②pH=-lg10-2=2。 1 2 3 4 5答案:(1)①10-12 mol·L-1 ②2 ③4
(2)①12 ②10 课件35张PPT。第2课时 酸碱中和滴定阅读思考自主检测任务一、阅读教材第73页“酸碱中和滴定”至74页“信息提示”部分内容,回答下列问题:
1.什么是酸碱中和滴定?
提示:酸碱中和滴定是利用已知浓度的酸(或碱)去滴定一定体积未知浓度的碱(或酸),通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸(或碱)的体积,从而推算出未知浓度碱(或酸)的浓度的方法。
2.酸碱中和滴定用到的主要定量仪器是什么?它的种类及使用条件有哪些?
提示:酸碱中和滴定用到的主要定量仪器是滴定管。滴定管包括酸式滴定管和碱式滴定管,其中酸式滴定管不能盛放碱液和氢氟酸,碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液。阅读思考自主检测3.滴定管在使用前首先需要哪些准备工作?
提示:滴定管在使用前,应检查是否漏水。在加入酸、碱之前洁净的酸式滴定管和碱式滴定管应分别用所要盛装的酸、碱溶液润洗内壁2~3次。阅读思考自主检测任务二、认真阅读教材第75页到第77页的内容,分别完成下列任务:
1.酸碱中和滴定为什么需要指示剂?
提示:不少酸碱中和反应无明显现象,因此在滴定过程中必须选用恰当的指示剂来指示反应的终点。
2.用NaOH溶液滴定含有酚酞的盐酸时,如何准确判断滴定终点?
提示:向锥形瓶中慢慢滴加NaOH溶液,边滴加边振荡锥形瓶,至溶液恰好出现红色且半分钟内红色不褪去,说明达到滴定终点。
3.酸碱中和滴定测酸或碱的浓度时一般至少要测两次,这样做有什么目的?
提示:进行数据处理时计算两次数据的平均值,求所测酸或碱的浓度。当两次测定误差较大时,应重新进行测定。这样做的目的是为了使结果更准确。阅读思考自主检测1.准确量取25.00 mL KMnO4溶液,可选用的仪器是 ( )
A.50 mL量筒
B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管
D.50 mL碱式滴定管
答案:C
2.现用0.10 mol·L-1盐酸滴定10 mL 0.05 mol·L-1 NaOH,若酸式滴定管未润洗,达到终点时所用盐酸的体积应是( )
A.10 mL
B.5 mL
C.大于5 mL
D.小于5 mL
答案:C探究问题知识点拨重点难点重要考向1.如何操作酸式滴定管的活塞以放出溶液?
提示:用左手控制活塞,拇指在管前,食指、中指在管后,手指略微弯曲,轻轻向内扣住活塞,手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液,旋转活塞,溶液即可流出。
2.中和滴定实验中常用的指示剂有哪些?这些指示剂分别在什么情况下使用?
提示:中和滴定的常用指示剂有甲基橙和酚酞。
①强酸滴定弱碱时,用甲基橙作指示剂。
②强碱滴定弱酸时,用酚酞作指示剂。
③强酸、强碱相互滴定时,指示剂既可以用酚酞,也可以用甲基橙。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.强酸与强碱完全中和时,溶液的pH就为7,但指示剂变色时,溶液的pH不等于7,为什么可将滴定终点当成完全中和的点?
提示:根据教材中滴定曲线图进行分析(结合滴定曲线说明)强酸强碱完全中和时溶液的pH应为7,而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化来观察,此时溶液的pH往往不是7,但由滴定曲线可知:在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大,处于量变过程中,而在接近完全中和时,滴入0.02 mL碱溶液时,溶液的pH变化很大,溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变。酸碱完全中和时和酚酞(或甲基橙)指示剂变色的pH虽不同,但只相差半滴,即只有0.02 mL左右,这种误差是在许可的范围之内。探究问题知识点拨重点难点重要考向1.滴定管
(1)分类
滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管,其中酸式滴定管不能盛放碱液和氢氟酸,碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液。
(2)构造
滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,酸式滴定管的下端是玻璃活塞,碱式滴定管的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀。
(3)规格
滴定管的最小刻度是0.1 mL,读数时应估读至0.01 mL;实验室中常用滴定管的规格有25 mL和50 mL两种。
(4)用途
滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体。探究问题知识点拨重点难点重要考向2.酸碱中和滴定的实验操作
(1)查漏
检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。若不漏水,对于酸式滴定管将活塞旋转180°,观察酸式滴定管是否漏水。对于碱式滴定管松动其阀门,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。经两次检查都不漏水的滴定管是检漏合格的滴定管,只有不漏水的滴定管才能使用。探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)洗涤
洗涤时,应先用自来水,再用蒸馏水,然后再用待盛溶液润洗2~3次以避免溶液被滴定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小。
润洗方法:从滴定管夹上取下滴定管,从滴定管上口倒入少量所要盛装的溶液,并使滴定管缓慢倾斜、转动,使溶液润湿全部滴定管内壁。将溶液从滴定管尖嘴放出,再进行下一次的润洗。探究问题知识点拨重点难点重要考向(3)注液
排碱式滴定管胶管中气泡的方法
向滴定管中注入滴定液至“0”刻度以上2~3 cm处,将滴定管垂直夹持在滴定管夹上,如果滴定管尖嘴部分有气泡,应快速放液,以赶走气泡(碱式滴定管应将橡胶管弯成90°),调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下(滴定管的“0”刻度在上面,以便计算所用的溶液量),记下刻度为V0。如右图所示。探究问题知识点拨重点难点重要考向(4)滴定
在装有待测溶液的锥形瓶中滴加2~3滴指示剂,开始滴定。左手控制滴定管活塞或小球,右手不断旋转摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化。
滴定终点判断:最后一滴刚好使指示剂颜色发生变化,且30 s后指示剂不恢复原色,可说明达到了滴定终点。
记录读数。
操作可概括为五句话:
右手把瓶摇,左手把管控,眼睛注视锥形瓶,半分钟色不褪,滴定才完成。探究问题知识点拨重点难点重要考向注意:滴定过程中为了更清楚地观察溶液颜色的变化,常在铁架台的底座放一块白瓷板或一张白纸。
(5)计算
重复滴定2~3次,取其平均值进行计算。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.以一元酸和一元碱的中和滴定为例分析酸碱中和滴定误差 因c标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值,代入上式计算。
但是实际中c标、V定都可能引起误差,一般可把各因素引起的误差转到V读上,若V读偏大,则测定结果偏大;若V读偏小,则测定结果偏小,故通过分析V读的变化情况,可分析滴定的误差。探究问题知识点拨重点难点重要考向引起误差可能因素有以下几种:
(1)视(读数)
误读及结果:
若起始平视,到达滴定终点时仰视,则V读偏大,c测偏大。
若起始平视,到达滴定终点时俯视,则V读偏小,c测偏小。
若先仰后俯,则V读偏小,c测偏小。
若先俯后仰,则V读偏大,c测偏大。探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)洗(仪器洗涤)
二管二洗——滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次,再用待装液润洗几次。
一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗。
(3)漏(液体溅漏)
①滴定过程中锥形瓶内液体溅出,V读偏小,则结果偏小。
②终点已到,滴定管下端尖嘴外有液滴,则V读偏大,测定结果偏大。
(4)泡(滴定管尖嘴气泡)
正确操作是应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽,最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡,滴定后气泡消失,则V读偏大,结果偏大。若先无气泡,后有气泡,则V读偏小,结果偏小。探究问题知识点拨重点难点重要考向(5)色(指示剂变色控制与选择)
滴定时,眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原,则结果偏小。
(6)杂(标准物含杂质)
①杂质与待测液不反应
如NaOH中含NaCl,所配的NaOH溶液浓度变小,滴定盐酸时,NaCl不参与反应,所需标准液的体积偏大,故测定结果偏大。
②若杂质与待测液反应,则应作具体分析。关键是比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大,则相当于削弱了原标准液的作用能力,故与一定量待测物反应时,消耗的标准液的体积变大,测定结果偏大。反之,若消耗标准物的质量较大,测定结果偏小。重点难点重要考向考向一考向二考向一 滴定管与酸碱中和滴定
【例题1】 对于酸碱中和滴定实验:
(1)一支规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在x mL处,当液面降到y mL处时,流出液体的体积为 。?
(2)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考下图,从表中选出正确选项 。?重点难点重要考向考向一考向二重点难点重要考向考向一考向二(3)某学生用0.1 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作步骤如下:
A.量取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,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,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1~2 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 (填序号);?
②滴定过程中眼睛 ,左手 ,右手 。?重点难点重要考向考向一考向二解析:(1)所取溶液的体积为两次读数的差,即(y-x) mL;(2)标准NaOH溶液既可以盛放在滴定管中,也可以放在锥形瓶中,当放在锥形瓶中时,指示剂应选用甲基橙,便于观察滴定终点;若标准NaOH溶液放在滴定管中,应选用酚酞作指示剂;(3)该小题为中和滴定的基本操作,利用信息提示,排出顺序,滴定时,眼睛观察锥形瓶内溶液颜色的变化,左手挤压玻璃珠,右手摇动锥形瓶。
答案:(1)(y-x) mL (2)CD
(3)①BDCEAF ②观察锥形瓶内溶液颜色的变化 挤压玻璃珠 摇动锥形瓶重点难点重要考向考向一考向二规律方法点拨对于酸碱中和滴定,解题时要特别注意以下关键点:重点难点重要考向考向一考向二成功体验1取20.00 mL待测稀盐酸溶液放于锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。重点难点重要考向考向一考向二(1)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作 (填图编号),轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。?
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留两位小数)。?
解析:三次滴定使用的NaOH溶液体积的平均值为22.71 mL。
答案:(1)丙 (2)0.11 mol·L-1重点难点重要考向考向一考向二考向二 酸碱中和滴定的误差分析方法
【例题2】 某同学用中和滴定法测定烧碱样品的纯度,盐酸为标准液,甲基橙为指示剂。讨论下列情况的误差:
(1)若用蒸馏水冲洗锥形瓶,则会使测定结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”,下同)。?
(2)若在测定过程中不慎将数滴盐酸滴在锥形瓶外,则会使测定的结果 。?
(3)若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定,则会使测定结果 。?
(4)读数时,若滴定前视线俯视,滴定后视线仰视,则会使测定结果 。?重点难点重要考向考向一考向二解析:(1)锥形瓶作为反应容器,用蒸馏水冲洗,对实验结果没有影响。(2)若盐酸部分滴到锥形瓶外,没有与烧碱样品反应,导致消耗盐酸体积偏大,c(NaOH)=c(HCl)·V(HCl)/V(NaOH)偏大。(3)若溶液局部变色,说明碱还没有完全反应,导致盐酸体积偏小,测定的结果偏小。(4)开始滴定时,俯视会造成实际值大于读数;滴定结束时,仰视会造成实际值小于读数值,最终结果实际值小于读数值(测定值),测定结果偏大。
答案:(1)无影响 (2)偏大 (3)偏小 (4)偏大
规律方法点拨对于中和滴定误差分析:(1)学会画图,读数误差可以通过图示表明,不必记。量筒与滴定管读数误差易混淆。(2)根据公式,找出不正确操作引起哪一数据有误。当一个因素有误差,一般可以认为其他操作都是正确的。重点难点重要考向考向一考向二成功体验2(2016浙江宁波检测)用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列情况会使盐酸物质的量浓度偏低的是( )
A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入氢氧化钠标准溶液
B.碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
C.记录消耗的碱液,滴定前平视,滴定后俯视凹液面
D.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接装入未知浓度的盐酸
解析:A项,未用NaOH润洗滴定管,使NaOH浓度下降,体积偏大,结果偏高;B项,把气泡误算为NaOH溶液的体积,读取的NaOH溶液的体积比实际用量大,结果偏高;C项,滴定前平视,滴定后俯视凹液面,这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小,结果偏低;D项,n(HCl)不变,结果无影响。
答案:C1 2 31.两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数均正确,你的判断是( )
A.甲操作正确 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确
解析:甲的锥形瓶不应润洗,滴定管应润洗,而乙用甲用过的滴定管,相当于已经润洗。
答案:D1 2 32.酸碱恰好完全中和时( )
A.酸与碱的物质的量一定相等
B.溶液呈中性
C.酸与碱的物质的量浓度相等
D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等
解析:酸碱恰好完全中和指酸碱反应后均没有剩余,无论酸碱的强弱,酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等,但所生成盐的酸碱性无法确定,它与组成该盐的酸和碱的强弱有关。
答案:D1 2 33.导学号22014055(2016南京测试)某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作:
A.在250 mL容量瓶中定容成250 mL烧碱溶液
B.用碱式移液管移取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品W g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为m mol·L-1的标准硫酸装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数为V1 mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定到终点,记录终点耗酸读数V2 mL
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤的顺序是(用字母填写):
→ → → → 。?
(2)滴定管读数时应注意??? 。?1 2 3(3)操作E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是? 。?
(4)操作D中液面应调整到 ,尖嘴部分应 。?
(5)滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为 ,终点时颜色变化是 。?
(6)若酸式滴定管没有用标准H2SO4溶液润洗,会对测定结果有何影响: (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。?
(7)该烧碱样品纯度的计算式是 。?
解析:本题比较全面地考查酸碱中和滴定的实验步骤和实验操作。第(7)问计算依据是:2NaOH~H2SO4。则有:1 2 3答案:(1)C A B D E (2)滴定管应直立,装液和放液后需等一会儿,待液面上下不发生变化时才能读数,读数时目光不能俯视或仰视,视线应与凹液面最低点相平,读数应准确到0.1 mL,估读到0.01 mL (3)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况 (4)零刻度或零刻度以下某一刻度 充满溶液,无气泡 (5)3.1~4.4 指示
剂颜色由黄色变为橙色 (6)偏高课件16张PPT。第三单元 盐类的水解第一课时 盐类的水解反应盐类水解的原理
1.定义
在溶液中,由盐电离产生的离子跟水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。
2.实质
盐的离子结合水电离出来的H+或OH-生成弱酸或弱碱,促进了水的电离,使溶液中c(H+)和c(OH-)不再相等,而使溶液呈碱性或酸性。3.特征
(1)一般是可逆反应,在一定条件下达到化学平衡,通常叫做水解平衡。
(2)盐类水解反应是酸碱中和反应的逆反应:盐+水 酸+碱,中和反应是放热的,盐类水解是吸热的。
(3)大多数水解反应进行的程度都很小,因此生成的弱电解质浓度很小,难溶物不会形成沉淀,气体不足以逸出。
(4)多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。4.条件
(1)盐中必须有弱酸酸根离子或弱碱阳离子。
常见的能水解的离子:
①弱碱阳离子
②弱酸酸根离子
(2)盐必须可溶于水。(4)填写下表: 知识点1知识点2盐类水解的规律
【例题1】 物质的量浓度相同的下列溶液中,含粒子种类最多的是( )
A.CaCl2 B.CH3COONa
C.NH3 D.K2CO3
答案D知识点1知识点2 水解的规律:有弱才水解,越弱越水解;谁强显谁性;同强显中性。 知识点1知识点2 【针对训练1-1】 (2016年4月浙江选考)下列物质的水溶液因水解而呈碱性的是( )
A.NaCl B.NH4Cl C.Na2CO3 D.NaOH
解析NaCl、NaOH为强电解质,不发生水解;NH4Cl水解呈酸性。
答案C
【针对训练1-2】 相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中pH最小的是( )
A.NH4Cl B.NH4HCO3
C.NH4HSO4 D.(NH4)2SO4
答案C知识点1知识点2 盐类水解反应的表示方法
【例题2】 下列水解反应的离子方程式中正确的是( )
解析B项不能一步水解,应该用多步水解方程式表示;C项是电离方程式,不是水解方程式;D项是醋酸与可溶性强碱发生中和反应的离子方程式。
答案A知识点1知识点2知识点1知识点2知识点1知识点2【针对训练2】 下列离子方程式中,属于水解反应的是( )
解析A、D两项属于弱电解质的电离;B项,不仅反应不属于水解反应,而且电离方程式写的也不规范。
答案C课件30张PPT。第2课时 盐类水解的应用阅读思考自主检测任务一、阅读教材第83页“交流与讨论”至84页第2段,回答下列问题:
1.在实验室配制氯化铁溶液时,需要抑制Fe3+水解,可以采取什么措施?
提示:实验室配制氯化铁溶液时,常将氯化铁先溶于盐酸,然后再加水稀释,通过增加溶液中氢离子的浓度,抑制铁离子的水解。
2.实验室制备氢氧化铁胶体时,需要促进Fe3+水解,可以采取什么措施?
提示:实验室制备氢氧化铁胶体时,采用的方法是向沸水中滴加氯化铁溶液。并加热至沸腾以促进Fe3+水解。
3.纯碱溶液可以去油污,怎样可以增强去油污效果?
提示:将纯碱溶于热水,这样通过加热的方法促进纯碱水解以增强溶液的碱性,从而增强去油污效果。阅读思考自主检测任务二、阅读教材第84页至85页“拓展视野”,回答下列问题:
1.泡沫灭火器内部装有什么化学物质?
提示:泡沫灭火器内筒为塑料筒,内盛硫酸铝溶液,外筒和内筒之间装有碳酸氢钠溶液。
2.试解释泡沫灭火器的工作原理。
提示:硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液混合,两者发生剧烈的反应:Al3++3 Al(OH)3↓+3CO2↑,产生大量的二氧化碳和氢氧化钠等一起以泡沫的形式喷出,覆盖在燃烧物表面,从而达到灭火的效果。阅读思考自主检测1.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
答案:B
2.实验室有下列试剂,其中必须用带橡胶塞的试剂瓶保存的是( )
①NaOH溶液 ②水玻璃 ③Na2S溶液 ④Na2CO3溶液 ⑤NH4Cl溶液 ⑥澄清石灰水 ⑦浓硝酸 ⑧浓硫酸
A.①⑥ B.①②③④⑥
C.①②③⑥⑦⑧ D.⑤⑦⑧
答案:B探究问题知识点拨重点难点重要考向1.将FeCl2溶液加热蒸干灼烧,最后将得到何种物质?
提示:在FeCl2溶液中存在:FeCl2+2H2O Fe(OH)2+2HCl(正反应为吸热反应)。升高温度会导致平衡向右移动,促进FeCl2的水解,生成的HCl易挥发,从反应体系中脱离出来,使FeCl2完全转化成Fe(OH)2,Fe(OH)2被空气中的氧气氧化成Fe(OH)3,进一步加热,Fe(OH)3分解成Fe2O3。
2.为什么用碳酸镁可以除去氯化镁酸性溶液中的Fe3+?
提示:Fe3+在溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,加入MgCO3能发生如下反应:MgCO3+2H+ Mg2++CO2↑+H2O,且MgCO3不溶于水,c(H+)降低,促进Fe3+水解平衡向右移动,生成Fe(OH)3沉淀,从而既除去了Fe3+,又不会引入新的杂质。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.在碳酸钠(Na2CO3)溶液中存在哪些微粒?该溶液是否显电性?为什么?试写出阴阳离子物质的量、物质的量浓度之间的关系式。探究问题知识点拨重点难点重要考向1.盐类水解的应用 探究问题知识点拨重点难点重要考向探究问题知识点拨重点难点重要考向特别提醒(1)盐类水解除杂的原理及注意事项。
盐类水解除杂的原理是根据盐的水解程度的不同,通过调节溶液pH使部分离子转化为沉淀而除去。如MgCl2溶液中混有少量FeCl3杂质,因Fe3+水解程度比Mg2+水解程度大,可加入MgO、Mg(OH)2或MgCO3等,调节溶液的pH,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去;注意不能加NaOH、NH3·H2O等可溶性碱,因为Mg2+也可能转化为Mg(OH)2沉淀。
(2)相互促进水解的离子能否共存的判断。
相互促进水解的离子在同一溶液中是否可以大量共存,要看水解产物能否脱离反应体系。如Fe3+与 相互促进水解生成沉淀和气体,水解趋于完全,二者不能大量共存。CH3COO-和 水解相互促进生成的是弱酸和弱碱,仍然存在平衡状态,二者可以大量共存。探究问题知识点拨重点难点重要考向2.溶液中离子浓度大小的比较
(1)分析依据(2)离子浓度的定量关系
①电荷守恒
电荷守恒是指溶液呈电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度。
如Na2CO3溶液中:探究问题知识点拨重点难点重要考向②物料守恒
电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但关键原子总是守恒的。如K2S溶液中,S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们的守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
③质子守恒
如纯碱溶液中能失去质子的只有水分子,能得到质子的为H2O和
:因为失去质子总数等于得到质子总数,故质子守恒式为:探究问题知识点拨重点难点重要考向(3)主要类型 探究问题知识点拨重点难点重要考向(4)解题思路 重点难点重要考向考向一考向二考向一 盐类水解的综合应用
【例题1】 (2016浙江丽水测试)下列事实:
①漂白液用于环境消毒;
②NaHSO4溶液呈酸性;
③长期使用化肥(NH4)2SO4会使土壤酸性增大,发生板结;
④加热能增加纯碱的去污能力;
⑤配制CuCl2溶液,用稀盐酸溶解CuCl2固体;
⑥NaHS溶液中c(H2S)>c(S2-);
⑦氯化铵溶液可作焊药去除金属制品表面的锈斑;
⑧加热FeCl3·6H2O晶体,往往得不到FeCl3固体。
其中与盐类的水解有关的叙述有( )
A.8项 B.7项 C.6项 D.5项重点难点重要考向考向一考向二解析:除NaHSO4溶液呈酸性是由于它在溶液中电离出H+与盐类的水解无关以外,其他7项均与盐类的水解有关,分别与ClO-、答案:B 重点难点重要考向考向一考向二成功体验1下列有关问题,与盐类的水解有关的是( )
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Na2CO3溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤Na2S溶液呈碱性
A.①②③ B.②③④
C.①④⑤ D.①②③④⑤重点难点重要考向考向一考向二解析:①中NH4Cl与ZnCl2溶液水解均显酸性,可以除去金属表面的锈;② 与Al3+两种离子水解相互促进,产生二氧化碳,可作灭火剂;③草木灰主要成分为碳酸钾,水解显碱性,而铵态氮肥水解显酸性,因而不能混合施用;④碳酸钠溶液水解显碱性,而磨口玻璃塞中的二氧化硅会与碱反应生成硅酸钠,将瓶塞与瓶口黏合而打不开,因此实验室盛放碳酸钠的试剂瓶应用橡胶塞;⑤Na2S溶液水解生成碱:Na2S+H2O NaOH+NaHS,故其溶液呈碱性。
答案:D重点难点重要考向考向一考向二考向二 溶液中离子浓度大小的比较
【例题2】 (2016南京测试)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( )解析:溶液中含有 、OH-、H+、Cl-四种离子。由电荷守恒式c(Cl-)+c(OH-)=c( )+c(H+)可知,不可能出现c(Cl)>c( ),c(OH-)>c(H+)的情况。
答案:C重点难点重要考向考向一考向二规律方法点拨若HA、BOH分别为一元弱酸、一元弱碱,则NaA、“NaA+HA”、BCl、“BCl+BOH”等溶液中均只含有4种一价离子。由电荷守恒式及溶液的酸碱性能很方便地判断c(Na+)与c(A-)、c(Cl-)与c(B+)的大小;反之,知道c(Na+)与c(A-)、c(Cl-)与c(B+)的大小,亦很方便判断c(H+)与c(OH-)的大小。重点难点重要考向考向一考向二成功体验2导学号22014063下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是( )
A.pH=7的氨水与氯化铵的混合溶液中:c(Cl-)>c( )
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)
D.0.1 mol·L-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)重点难点重要考向考向一考向二答案:C 1 2 3 41.对于0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液,下列叙述正确的是 ( )
A.升高温度,溶液pH降低答案:D 1 2 3 42.人们把NaHCO3作为发酵粉使用,往往加入少量的明矾,这样做的目的是( )
A.明矾能起催化剂作用
B.碳酸氢钾比碳酸氢钠更易分解
C.明矾受热分解放出气体
D.铝盐在水中能起到酸的作用
解析:明矾溶于水后发生如下反应:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,使溶液显酸性,其中的H+与 反应生成CO2,使面团疏松。
答案:D1 2 3 43.导学号22014064已知:pH≥9.6时,Fe2+完全水解生成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解生成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解生成Fe(OH)3。下列除杂(括号内的物质为杂质)的方法不正确的是( )
A.NH4Cl(FeCl3) 加入适量的氨水
B.CuCl2(FeCl3) 加入NaOH溶液
C.MgCl2(FeCl2) 先加入Cl2水溶液再加入MgO或MgCO3
D.H2O(FeCl3) 加热煮沸1 2 3 4解析:A项中,发生如下反应:Fe3++3NH3·H2O Fe(OH)3↓+3 ,除去了FeCl3的同时又生成了NH4Cl;B项中,加入NaOH溶液,因NaOH是强碱,会使Cu2+、Fe3+都生成沉淀并且会引入新的杂质离子Na+,正确的除杂方法应该是加入CuO或CuCO3或Cu(OH)2,来促进Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+的水解正向移动,生成氢氧化铁而除去;C项中,先加入氯水将Fe2+氧化成Fe3+,然后再加入MgO或MgCO3以除去FeCl3,同时生成了MgCl2;D项中,加热促进Fe3+水解,生成氢氧化铁沉淀,HCl同时逸出,达到了除杂的目的。
答案:B1 2 3 44.(1)AgNO3的水溶液呈 (填“酸”“中”或“碱”)性,常温时的pH (填“>”“=”或“<”)7,原因是(用离子方程式表示): ;实验室在配制AgNO3的溶液时,常将AgNO3固体先溶于较浓的硝酸中,然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度,以 (填“促进”或“抑制”)其水解。?
(2)氯化铝水溶液呈 性,原因是(用离子方程式表示): 。把AlCl3溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是 。?1 2 3 4解析:(1)由于AgNO3是强酸弱碱盐,银离子会发生水解:Ag++H2O AgOH+H+,所以水解后该溶液显酸性,常温时pH小于7。若在配制时加入硝酸,由于硝酸能电离出大量氢离子,所以对阳离子的水解起到抑制作用。
(2)氯化铝由于是强酸弱碱盐,所以其水溶液中存在铝离子的水解:Al3++3H2O Al(OH)3+3H+,所以溶液显酸性,若把氯化铝的水溶液蒸干并灼烧,由于盐酸的挥发,促使Al3+的水解平衡正向移动,蒸干后生成Al(OH)3,然后再灼烧Al(OH)3会分解生成Al2O3。课件23张PPT。第四单元 难溶电解质的沉淀溶解平衡第1课时 沉淀溶解平衡原理阅读思考自主检测任务、阅读教材第57页至58页,认真领会其中的含义,回答下列问题:
1.难溶电解质是不是一点也不溶解?溶解度在多大范围的电解质称为难溶电解质?
提示:难溶电解质并不是一点也不溶解,只是溶解度很小,在水中有极少量的溶解。习惯上将溶解度小于0.01 g 的电解质称为难溶电解质。
2.AgCl沉淀在溶液中存在什么样的平衡?以AgCl为例说明什么是沉淀溶解平衡。
提示:在有AgCl沉淀生成的溶液中存在平衡:AgCl Ag++Cl-,在一定的温度下,当AgCl沉淀溶解速率和生成沉淀速率相等时,形成AgCl饱和溶液,达到平衡状态,人们把这种平衡称为沉淀溶解平衡。阅读思考自主检测3.什么是溶度积常数?溶度积常数用什么符号表示?请写出AgCl的溶度积常数的表达式,并说明其大小的意义。
提示:难溶电解质达到沉淀溶解平衡时,其平衡常数称为溶度积常数简称溶度积,用Ksp表示。AgCl的溶度积常数的表达式为Ksp=c(Ag+)·c(Cl-),Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。对相同类型的难溶电解质而言,Ksp越小,其在水中的溶解能力也越小。阅读思考自主检测1.下列说法中正确的是( )
A.不溶于水的物质溶解度为0
B.绝对不溶解的物质是不存在的
C.某离子被沉淀完全是指该离子在溶液中的浓度为0
D.物质的溶解性为难溶,则该物质不溶于水
答案:B
2.常温时,将足量的AgCl分别加入同体积的下列各溶液中,AgCl溶解最少的是( )
A.1 mol·L-1的MgCl2溶液
B.2 mol·L-1的NaCl溶液
C.1.4 mol·L-1的BaCl2溶液
D.1 mol·L-1的AlCl3溶液
答案:D探究问题知识点拨重点难点重要考向1.从物质类别上看难溶电解质与难电离物质有何不同?
提示:难溶电解质:可以是强电解质也可以是弱电解质。难电离物质:只能是弱电解质。
2.有人认为Ksp越小,其物质的溶解度就越小,你认为正确吗?
提示:不正确。对于阴、阳离子的个数比相同的难溶电解质,它们的溶解能力可以直接用Ksp的大小来比较,Ksp越小,其物质的溶解度就越小;而对于阴、阳离子的个数比不同的难溶电解质,它们的溶解能力就不能直接用Ksp的大小来比较,因此Ksp越小,其物质的溶解度不一定就越小。
3.一定温度下,当难溶物质的溶解度减小时,其Ksp是否也减小?
提示:一定温度下Ksp是一常数。一定温度下,改变难溶电解质溶液中对应的离子浓度大小时,使溶解平衡移动,该难溶电解质的溶解度可能会发生变化,但不会改变该难溶电解质的溶度积Ksp。探究问题知识点拨重点难点重要考向1.沉淀溶解平衡的建立
(1)当难溶电解质加入水中时,开始阶段v(溶解)>v(沉淀),且v(溶解)逐渐减小,v(沉淀)逐渐增大,当v(溶解)=v(沉淀)时,便建立了沉淀溶解平衡,用图像表示为:探究问题知识点拨重点难点重要考向(2)当水中加入沉淀的组成离子时,开始阶段v(沉淀)>v(溶解),随后v(溶解)逐渐增大,v(沉淀)逐渐减小,当v(沉淀)=v(溶解)时,便建立了沉淀溶解平衡,用图像表示为:探究问题知识点拨重点难点重要考向(3)难溶电解质溶解平衡的特征: 探究问题知识点拨重点难点重要考向2.沉淀溶解平衡的影响因素
(1)内因:难溶电解质本身的性质。
(2)外因:重点难点重要考向考向一考向二考向一 沉淀溶解平衡的建立
【例题1】 (2016浙江丽水测试)下列对平衡表达式:“AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)”的理解中正确的是 ( )
A.说明AgCl没有完全电离,AgCl是弱电解质
B.说明溶解的AgCl已完全电离,是强电解质
C.说明Ag+与Cl-反应不能完全进行到底
D.说明AgCl(s)与Ag+、Cl-共存,v(溶解)=v(沉淀)=0
解析:AgCl是强电解质,不存在电离平衡,所以A、B项均不正确。“AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)”是AgCl的溶解平衡表达式,它表明Ag+与Cl-的沉淀反应并不能完全进行到底。达到溶解平衡时v(溶解)=v(沉淀)≠0。所以C项正确,D项错误。
答案:C重点难点重要考向考向一考向二重点难点重要考向考向一考向二成功体验1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,沉淀速率与溶解速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中离子的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
解析:本题重点考查沉淀溶解平衡的建立与特征等知识。A项,反应开始时,溶液中各离子浓度无必然联系;C项,沉淀溶解达到平衡时,溶液中离子的浓度保持不变但未必相等;D项,沉淀溶解达到平衡时,如果再加入该沉淀物,固体的浓度为常数,平衡不移动。
答案:B重点难点重要考向考向一考向二考向二 沉淀溶解平衡的影响因素
【例题2】 在有固态Mg(OH)2存在的饱和溶液中,存在着如下平衡:
向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时,固体Mg(OH)2的质量有什么变化?解析:可运用平衡移动原理加以解释。加入固体CH3COONa会使Mg(OH)2固体的质量增加,理由是CH3COONa在溶液中电离出的CH3COO-发生水解:CH3COO-+H2O CH3COOH+OH-,c(OH-)增大,使Mg(OH)2的溶解平衡反应向着生成Mg(OH)2的方向移动。加入NH4Cl固体会使Mg(OH)2固体的质量减少,理由是NH4Cl在溶液中电离出 , 与OH-发生反应: +OH- NH3·H2O,c(OH-)减小了,使Mg(OH)2溶解平衡反应方程式向着生成Mg2+和OH-的方向移动。重点难点重要考向考向一考向二答案:加入固体CH3COONa会使Mg(OH)2固体的质量增加;加入NH4Cl固体使Mg(OH)2固体的质量减少。
规律方法点拨本题涉及多种平衡体系,如沉淀溶解平衡、水解平衡等,应找到其相应的结合点,如增大体系的离子的浓度或减小某离子的浓度,从而再结合平衡移动原理,得到合理解释。沉淀溶解平衡是平衡的一种,平衡移动原理仍适用于该平衡体系。在学习该部分知识时,要注重平衡移动原理对该部分知识的指导作用。重点难点重要考向考向一考向二成功体验2鸡没有汗腺,只能依靠“喘息”调节体温。夏天,鸡过度地呼出CO2,使下列平衡向左移动,导致蛋壳变薄,使农场主蒙受损失。如果能采取措施保持鸡体内CO2浓度不变,可保持平衡不移动,避免这种现象发生。澳大利亚学者研究发现,夏季给鸡喂食下列某种饮料会使蛋壳变厚,这种饮料是( )
A.淡盐水 B.碳酸水
C.蔗糖水 D.澄清石灰水重点难点重要考向考向一考向二解析:由平衡可以看出,呼出CO2,导致体内CO2的水溶液浓度变小,结果使CaCO3溶解而蛋壳变薄,要抑制平衡向左移动,可增大H2CO3(aq)的浓度,故选B。
答案:B1 2 3 41.下列说法中正确的是( )
A.只有易溶电解质在溶液中才存在溶解平衡
B.难溶电解质在溶液中只存在溶解平衡,不存在电离平衡
C.溶解平衡只能通过电解质溶解于水时建立
D.溶解平衡时,电解质表面上的离子或分子脱离电解质的速率与溶液中的离子或分子回到电解质表面的速率相等
解析:认真理解溶解平衡的概念是解题的关键。溶解平衡发生在固体表面,是在一定条件下离子向溶剂中扩散和溶剂中离子向固体表面析出建立的平衡。达到溶解平衡时以上两种速率相等。
答案:D1 2 3 42.下列关于沉淀溶解平衡的说法中不正确的是( )
A.难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡,且是一种动态平衡
B.Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关,而与沉淀的量和溶液中离子的浓度无关
C.Ksp反映了物质在水中的溶解能力,可直接根据Ksp的数值大小比较电解质在水中的溶解能力大小
D.Ksp改变,可使沉淀溶解平衡移动
解析:本题考查了沉淀溶解平衡的特点以及Ksp的含义、应用。沉淀溶解平衡是平衡的一种,也是一种动态平衡。B、C、D三项考查的是Ksp的含义。难溶电解质的Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。它只与难溶电解质的性质和温度有关,与沉淀的量无关。溶液中离子浓度改变只能使平衡移动,并不改变溶度积。在一定温度下,Ksp为一常数。所以C项是错误的。
答案:C1 2 3 43.工业上制备纯净的氯化锌时,将含杂质的氯化锌溶于过量盐酸中,为了除去杂质需调节溶液的pH到4,应加入的试剂是( )
A.NaOH B.NH3·H2O
C.ZnO D.ZnCl2
解析:除杂要做到不引入新杂质且易分离。A、B均能调节pH,但会引入新杂质。
答案:C1 2 3 44.导学号2201406825 ℃时,在含有大量PbI2固体的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s) Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法中不正确的是( )
A.平衡左移,溶液中Pb2+和I-浓度都减小
B.溶度积常数Ksp不变
C.PbI2固体的质量增大
D.溶液中Pb2+浓度减小、I-浓度增大
解析:加入I-,平衡向左移动,c(Pb2+)减小,PbI2固体的质量增大,Ksp不变,c(I-)增大。
答案:A课件29张PPT。第2课时 沉淀溶解平衡原理的应用阅读思考自主检测任务、阅读教材第89页至92页,回答下列问题:
1.阅读教材第89页“问题解决”,思考造成龋齿的原因是什么?含氟牙膏的使用能降低龋齿的发生率,其原理是什么?2.阅读教材第90页“活动与探究”,归纳沉淀转化的实质。沉淀的转化在什么情况下更容易实现?
提示:沉淀转化的实质:沉淀溶解平衡的移动。一种沉淀可转化为更难溶的沉淀,难溶物的溶解度相差越大,这种转化的趋势越大。阅读思考自主检测3.阅读教材第92页,思考如何除去硫酸铜溶液中混有的少量铁离子?
提示:可向溶液中加入氢氧化铜或碱式碳酸铜,调节溶液的pH至3~4,铁离子就会全部转化为氢氧化铁沉淀除去。阅读思考自主检测1.在有固态CaCO3存在的饱和溶液中,存在着如下平衡CaCO3(s)
Ca2+(aq)+ (aq),加入下列溶液能使CaCO3质量增加的是( )
A.CaCl2溶液 B.KNO3溶液
C.NH4Cl溶液 D.NaCl溶液
答案:A
2.向5 mL NaCl溶液中滴入1滴AgNO3溶液,出现白色沉淀,继续滴加1滴KI溶液并振荡,沉淀为黄色,再滴入1滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变为黑色,根据上述变化过程,此三种沉淀的溶解度的关系是( )
A.Ag2S=AgI=AgCl B.Ag2S>AgI>AgCl
C.Ag2SAgCl>Ag2S
答案:C探究问题知识点拨重点难点重要考向1.在涉及无机物的制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分离或除去某些离子的目的。请举例说明常见生成沉淀的方法。
提示:①调节pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶于水,再加入氨水调节pH至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下: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,也是分离、除去杂质常用的方法。反应如下:探究问题知识点拨重点难点重要考向2.水垢的主要成分为什么是CaCO3和Mg(OH)2,而不是CaCO3和MgCO3?
提示:天然水中含有Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等钙盐和镁盐,煮沸时二者均可分解生成CaCO3和MgCO3,由于Mg(OH)2比MgCO3更难溶,MgCO3就与 水解生成的OH-结合生成更难溶的Mg(OH)2。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.虽然溶洞都是十分坚硬的碳酸盐质岩石,但由于长期沉浸在地下水中被溶解,特别是当水中含有二氧化碳时,其溶解速度更加迅速。这样一年又一年,坚硬的岩层就会被溶蚀出一个个洞穴。当溶有石灰质的地下水再次滴入洞中时,由于环境中压力、温度的变化,使水中的二氧化碳逸出,从而降低了水对石灰质的溶解力,这样原本溶解在水中的部分石灰质,会因为过于饱和而沉淀析出,长时间的累积就会形成一根根形态各异的石钟乳、石柱和石笋。你能用沉淀溶解平衡知识结合相关的化学方程式加以解释吗?探究问题知识点拨重点难点重要考向沉淀溶解平衡原理的应用
1.溶度积的应用
(1)Qc>Ksp,溶液过饱和,有沉淀析出,直至溶液饱和,达到新的平衡状态。
(2)Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态。
(3)Qc2.沉淀转化
(1)沉淀转化的实质是沉淀溶解平衡的移动。一般是溶解度小的沉淀转化生成溶解度更小的沉淀。
(2)当一种试剂能沉淀溶液中几种离子时,生成沉淀所需试剂离子浓度越小的越先沉淀;如果生成各种沉淀所需试剂离子的浓度相差较大,就能分步沉淀,从而达到分离离子的目的。探究问题知识点拨重点难点重要考向3.沉淀的生成
(1)条件:离子浓度积(Qc)大于溶度积(Ksp)。
(2)应用:
①分离离子:同一类型的难溶电解质,如AgCl、AgBr、AgI,溶度积小的物质先析出,溶度积大的物质后析出。
②控制溶液的pH来分离物质,如除去CuCl2中的FeCl3就可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2等物质,将Fe3+转化为Fe(OH)3而除去。探究问题知识点拨重点难点重要考向4.沉淀的溶解
当溶液中溶度积Qc小于Ksp时,沉淀可以溶解,其常用的方法有:
(1)酸碱溶解法:加入酸或碱与溶解平衡体系中的相应离子反应,降低离子浓度,使平衡向溶解的方向移动,如CaCO3可溶于盐酸。
(2)盐溶解法:加入盐溶液,与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质,从而减小离子浓度使沉淀溶解,如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液。探究问题知识点拨重点难点重要考向5.沉淀溶解平衡原理应用中的注意事项
(1)利用生成沉淀分离或除去某种离子,首先要使生成沉淀的反应能够发生,其次希望沉淀的反应进行得越完全越好。如除去钠盐溶液中的Mg2+,应使用NaOH使之转化为溶解度较小的Mg(OH)2。
(2)不可能使要除去的离子全部通过沉淀除去。一般认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时,沉淀已经完全。
(3)沉淀的转化过程中一般是溶解度大的易转化为溶解度小的,但在溶解度相差不大的情况下,溶解度小的也可以转化为溶解度大的,如BaSO4沉淀在饱和Na2CO3溶液中可以转化为BaCO3沉淀。重点难点重要考向考向一考向二考向一 沉淀的生成和沉淀的溶解
【例题1】 下列说法中正确的是( )
A.钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃,随即排泄使Ba2+转化为BaCO3而排出
B.工业上可以用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2+、Cu2+等,但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂
C.水中的Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2受热容易分解生成难溶性的CaCO3和MgCO3,故水垢的主要成分是CaCO3和MgCO3
D.Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液重点难点重要考向考向一考向二解析:胃液中存在H+,不可用苏打洗胃, 与H+反应,不能使Ba2+转化为BaCO3且BaCO3亦有毒,A项错误;溶解度小的难溶物可以转化为溶解度更小的难溶物,B项错误;Mg(HCO3)2受热容易分解生成难溶性的MgCO3,在加热的条件下逐渐转化为Mg(OH)2,CaCO3和Mg(OH)2是水垢的主要成分,C项错误;D项,加入NH4Cl溶液,Mg2+和
水解产生的H+均与OH-反应,使平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)向右移动,固体溶解,正确。
答案:D重点难点重要考向考向一考向二规律方法点拨Mg(OH)2沉淀溶于NH4Cl溶液是人教版教材上的一个实验探究素材,也是沉淀溶解的一个重要示例,Mg(OH)2沉淀也能溶于CH3COONH4等铵盐溶液中。Al(OH)3是两性氢氧化物,既溶于强酸又溶于强碱溶液,但不溶于氨水,也不溶于铵盐溶液。还值得一提的是,金属硫化物的溶解性有差异:FeS、ZnS等溶于盐酸、稀硫酸(即与H+反应),CuS、Ag2S等不溶于盐酸、稀硫酸等非氧化性酸(这是由FeS、ZnS、CuS、Ag2S的溶度积差异所决定的)。重点难点重要考向考向一考向二成功体验1要使工业废水中的Pb2+重金属盐离子沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:由上述数据可知,选用的最好沉淀剂是( )
A.硫化物
B.硫酸盐
C.碳酸盐
D.以上沉淀剂均可
解析:最好的沉淀剂应该是使溶液中的Pb2+浓度最小的试剂,即生成的沉淀的溶解度是最小的,故选A。
答案:A重点难点重要考向考向一考向二考向二 沉淀的转化
【例题2】 (2016江苏苏州测试)已知25 ℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(MgF2)=7.42×10-11。下列说法中正确的是( )
A.25 ℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25 ℃时,向Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.在25 ℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成Mg(OH)2沉淀
D.25 ℃时,向Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化为MgF2重点难点重要考向考向一考向二解析:Mg(OH)2与MgF2的化学式组成均为AB2型,则Ksp越小,c(Mg2+)越小,A项错误; 可以结合Mg(OH)2电离出的OH-,从而促使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动,c(Mg2+)增大,B项正确;因为Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],所以先生成Cu(OH)2沉淀,C项错误;虽然Ksp[Mg(OH)2]7.42×10-11,也会生成MgF2沉淀,D项错误。
答案:B重点难点重要考向考向一考向二成功体验2(2016浙江丽水测试)自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透,遇到难溶的ZnS或PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析中正确的是( )
A.CuS的溶解度大于PbS的溶解度
B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性
C.CuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2++S2- CuS↓
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
解析:难溶的ZnS或PbS和硫酸铜溶液作用能转化为CuS,是因为CuS的溶解度比ZnS或PbS的溶解度小;B项,CuS有还原性;C项,离子答案:D 1 2 3 41.已知CuSO4溶液分别与Na2CO3溶液、Na2S溶液的反应情况如下:
(1)CuSO4+Na2CO3请根据以上信息,判断下列几种物质的溶解度大小的比较中正确的是( )
A.CuSB.CuS>Cu(OH)2>CuCO3
C.Cu(OH)2>CuCO3>CuS
D.Cu(OH)2Cu(OH)2,由反应(2)知Cu(OH)2>CuS。
答案:A1 2 3 42.已知Mg(OH)2、Fe(OH)3的Ksp分别为1.8×10-11、2.6×10-39。实验:
①将0.1 mol·L-1 MgCl2溶液和0.5 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合得到浊液;
②取少量①中浊液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀;
③将①中浊液过滤,取少量白色沉淀,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,白色沉淀变为红褐色;
④另取少量白色沉淀,滴加饱和NH4Cl溶液,沉淀溶解。下列说法中不正确的是( )
A.将①中所得浊液过滤,所得滤液中含少量Mg2+
B.浊液中存在溶解平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)
C.实验②和③均能说明Fe(OH)3比Mg(OH)2难溶
D.在pH=7的中性溶液中Mg2+可以大量存在而Fe3+不能大量存在1 2 3 4答案:C 1 2 3 43.在pH为4~5的环境中,Cu2+、Fe2+不生成沉淀,而Fe3+几乎完全沉淀。工业上制CuCl2是将浓盐酸加热到80 ℃左右,再慢慢加入粗氧化铜(含杂质FeO),充分搅拌使之溶解。欲除去溶液中的杂质离子,下述方法正确的是( )
A.加入纯Cu将Fe2+还原
B.向溶液中加入(NH4)2S使Fe2+沉淀
C.直接加水加热使杂质离子水解除去
D.在溶液中通入Cl2,再加入CuO粉末调节pH为4~5
解析:由题给信息,先将Fe2+转化为Fe3+,通过调节pH,使其生成沉淀。
答案:D1 2 3 44.导学号22014071利用X射线对BaSO4穿透能力较差的特性,医学上在进行消化系统的X射线透视时,常用BaSO4作内服造影剂,这种检查手段称为钡餐透视。
(1)医学上进行钡餐透视时为什么不用BaCO3?(用离子方程式表示) 。?
(2)某课外活动小组为了探究BaSO4的溶解度,分别将足量BaSO4放入:
a.5 mL水
b.40 mL 0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液
c.20 mL 0.5 mol·L-1的Na2SO4溶液
d.40 mL 0.1 mol·L-1的H2SO4溶液中,溶解至饱和。1 2 3 4①以上各溶液中,Ba2+的浓度由大到小的顺序为 。?
A.b>a>c>d B.b>a>d>c
C.a>d>c>b D.a>b>d>c
②已知298 K时,Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,上述条件下,溶液b中的 浓度为 mol·L-1,溶液c中Ba2+的浓度为 mol·L-1。?
③某同学取同样体积的溶液b和溶液d直接混合,则混合液的pH为 (设混合溶液的体积为混合前两溶液的体积之和)。?1 2 3 4解析:(1)BaSO4不溶于水也不溶于酸,身体不能吸收,因此服用BaSO4不会中毒。而BaCO3进入人体后,会和胃酸中的盐酸发生反应:BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O,Ba是重金属,Ba2+会被人体吸收而导致中毒。1 2 3 4答案:(1)BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O
(2)①B ②5.5×10-10 2.2×10-10 ③13课件52张PPT。专题3 习题课任务一任务二知识网整合构建
复习回顾本专题所学内容,完善下列知识网,熟练掌握本专题的知识结构。任务一任务二小专题概括总结
1.弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡以及难溶电解质的沉淀溶解平衡是中学化学中的“三大平衡”,它们有什么共同点?对这些平衡的影响因素有哪些?
2.弱电解质的电离方程式、盐类的水解方程式以及难溶电解质的溶解平衡方程式都存在平衡常数,它们的表达式、影响因素及注意事项有哪些?
3.电解质溶液中粒子浓度大小的比较通常利用哪些原则?探究活动一探究活动二探究活动三提炼“三大平衡”的定性分析方法
【典型例题】 酒石酸是葡萄酒中特有的一种有机酸,葡萄酒的pH主要取决于酒石酸的含量,正常的葡萄酒pH为2.9~3.8。常温下,酒石酸(用H2T表示)水溶液中三种微粒所占的分数(a)与pH的关系如图所示。下列表述不正确的是( )探究活动一探究活动二探究活动三A.葡萄酒中除了存在酒石酸外,还存在酒石酸盐
B.常温下,H2T H++HT- Ka=10-3
C.当葡萄酒的pH为3.7时,HT-所占分数达到最大,此时葡萄酒中c(H2T)>c(T2-)
D.当HT-和T2-物质的量浓度相等时,溶液中水电离出来的氢离子浓度小于纯水中氢离子的浓度探究活动一探究活动二探究活动三解析:葡萄酒中的酒石酸盐通常是指酒石酸氢钾和酒石酸钙,它们是由酒石酸和钾、钙离子结合而成的,A项正确;由图像可知,pH=3时,溶液中H2T的浓度和HT-的浓度相等,所以常温下,H2T H++HT- Ka=c(H+)×c(HT-)÷c(H2T)=10-3,B项正确;由图像可知,当葡萄酒的pH为3.7时,HT-所占分数达到最大,此时葡萄酒中c(H2T)=c(T2-),C项错误;当HT-和T2-物质的量浓度相等时,溶液的pH<7,显酸性,溶液中水电离出来的H+浓度小于纯水中H+的浓度,D项正确。
答案:C探究活动一探究活动二探究活动三规律方法点拨“三大平衡”的定性分析 探究活动一探究活动二探究活动三探究活动一探究活动二探究活动三探究活动一探究活动二探究活动三探究活动一探究活动二探究活动三(1)既能参与电离平衡,又能参与水解平衡的是 。?
(2)既不能参与电离平衡,又不能参与水解平衡的是 。?
(3)只能参与水解平衡的是 。?
解析:弱酸阴离子或弱碱阳离子能够参与水解平衡,强酸的酸式酸根离子完全电离,既不参与电离平衡又不参与水解平衡;弱酸的酸式酸根离子既能参与电离平衡,又能参与水解平衡。
答案:(1)⑤⑥ (2)①④⑧ (3)②③⑦探究活动一探究活动二探究活动三提炼“三大常数”的含义和比较
【典型例题】 (2015福建高考T23与上海高考T31组编)已知:H2SO3 Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7
HClO Ka1=2.95×10-8
H2CO3 Ka1=4.3×10-7 Ka2=5.6×10-11
回答下列问题:
(1) 的电离平衡常数表达式K= 。?
(2)0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。?
(3)H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。?
(4)室温下,0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH。(选填“大于”“小于”或“等于”)?探究活动一探究活动二探究活动三解析:(1)电离平衡常数等于电离出的离子平衡浓度的系数次幂的乘积与弱电解质的平衡浓度的比值。探究活动一探究活动二探究活动三探究活动一探究活动二探究活动三规律方法点拨“三大常数”的含义及比较
1.3种平衡方程式的书写探究活动一探究活动二探究活动三探究活动一探究活动二探究活动三2.“三大常数”的比较 探究活动一探究活动二探究活动三探究活动一探究活动二探究活动三学以致用描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
表1探究活动一探究活动二探究活动三表2 请回答下面问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是 (用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是 (填序号)。?
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸探究活动一探究活动二探究活动三(2)CH3COONH4的水溶液呈 (选填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是 ??? ,溶液中各离子浓度大小的关系是 。?
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子浓度从大到小的顺序为 。?
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3。现有足量的BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使 物质的量浓度不小于0.01 mol·L-1,则溶液中 物质的量浓度应≥ mol·L-1。?探究活动一探究活动二探究活动三探究活动一探究活动二探究活动三答案:(1)HCN B
(2)中性 根据题表1中的电离平衡常数,CH3COONH4溶于水后,CH3COO-结合H+和 结合OH-生成弱电解质的程度一样,导致水溶液中的H+和OH-浓度相等,溶液呈中性c( )=c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)
(3)c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)
(4)0.26探究活动一探究活动二探究活动三提炼电解质溶液中粒子浓度大小比较的常用方法
【典型例题】 已知H2A在水中存在以下平衡:
(1)NaHA溶液 (填“显酸性”“显碱性”“显中性”或“酸碱性无法确定”),原因是 ? 。?
(2)某温度下,向0.1 mol·L-1的NaHA溶液中滴入0.1 mol·L-1 KOH溶液至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是 (填字母)。?
A.c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14
B.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-)
C.c(Na+)>c(K+)
D.c(Na+)+c(K+)=0.05 mol·L-1探究活动一探究活动二探究活动三(3)已知常温下H2A的钙盐(CaA)饱和溶液中存在以下平衡:CaA Ca2++A2- ΔH>0。
①温度升高时,Ksp (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。?
②滴加少量浓盐酸,c(Ca2+) ,原因是 ???(用文字和离子方程式说明)。
(4)若向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,生成一种黑色固体物质,写出该过程中反应的离子方程式: 。?探究活动一探究活动二探究活动三解析:(1)通过H2A的电离方程式不能确定HA-的电离程度和水解程度的相对大小,所以无法判断NaHA溶液的酸碱性。(2)溶液显中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有:c(H+)+c(Na+)+c(K+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),则c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+2c(A2-);加入KOH溶液,发生反应为HA-+OH- A2-+H2O,A2-水解使溶液显碱性,所以,加入的KOH的物质的量小于NaHA的物质的量,c(Na+)>c(K+)。(3)该溶解平衡为吸热反应,升温Ksp增大;加盐酸发生反应:A2-+H+ HA-,A2-浓度减小,溶解平衡向右移动,此时,n(Ca2+)显著增大,而溶液体积变化不大,所以c(Ca2+)增大。(4)向CaA悬浊液中加入CuSO4溶液,Cu2+结合A2-生成更难溶的CuA。探究活动一探究活动二探究活动三答案:(1)酸碱性无法确定 不能确定HA-的电离程度和水解程度的大小
(2)BC
(3)①增大 ②增大 加盐酸发生反应:A2-+H+ HA-,A2-浓度减小,CaA的溶解平衡向右移动,n(Ca2+)显著增大,而溶液体积变化不大,所以c(Ca2+)增大
(4)CaA+Cu2+ Ca2++CuA探究活动一探究活动二探究活动三规律方法点拨电解质溶液中粒子浓度大小的比较
电解质溶液中离子、分子浓度关系,是高考的“热点”之一。这种题型考查的知识点多,灵活性、综合性较强,有较好的区分度,它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握及对这些知识的综合运用能力。要掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒(电荷守恒、物料守恒及质子守恒)。对每一个思维基点的关键、如何切入、如何展开、如何防止漏洞的出现等均要通过平时的练习认真总结,形成技能。要养成认真、细致、严谨的解题习惯,在平时的练习中学会灵活运用常规的解题方法,例如:淘汰法、定量问题定性化、整体思维法等。现对解答这类试题所遵守的原则和常见题型与对策进行总结论述。探究活动一探究活动二探究活动三1.确定电解质溶液中离子、分子浓度关系的几个原则
(1)电中性原则
电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈电中性,即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数,也就是遵守电荷守恒规律。如NaHCO3溶液中,探究活动一探究活动二探究活动三(2)物料守恒原则
电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化,变成其他离子或分子等,离子种类增多了,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。例如:NaHCO3溶液中n(Na+)∶n(C)=1∶1,HS-都能水解,故S元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)。
物料守恒的另外一种重要形式是水电离出的H+浓度与水电离出的OH-浓度相等,如Na2CO3的水溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+c( )+2c(H2CO3)。探究活动一探究活动二探究活动三(3)电离程度小原则
该原则主要是指弱酸、弱碱溶液的电离程度小,产生的离子浓度也就小。适用于弱电解质的溶液中离子浓度大小比较的题型。
如0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中存在如下关系:
c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
(4)水解程度小原则
该原则主要是指弱酸盐和弱碱盐,水解程度一般很小,水解产生的离子浓度一般较小,此原则适用于弱酸盐和弱碱盐溶液中离子浓度大小比较的题型。
如在0.01 mol·L-1 NH4Cl溶液中:c(Cl-)>c( )>c(H+)>c(OH-)。探究活动一探究活动二探究活动三(5)以电离为主原则
该原则是指一元弱酸(HA)与该弱酸的强碱盐(NaA)等体积、等浓度混合时,因HA的电离程度大于A-的水解程度,溶液呈酸性。
如0.10 mol·L-1的CH3COOH与0.10 mol·L-1的CH3COONa等体积的混合液中有如下关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
而在0.10 mol·L-1的NaHSO3的溶液中,由于电离大于水解,溶液显酸性,则有如下关系:探究活动一探究活动二探究活动三(6)以水解为主原则
指除NaHSO3、NaH2PO4以外的多元弱酸强碱的酸式盐以水解为主,显碱性。
如0.10 mol·L-1 HCN与0.10 mol·L-1 NaCN的混合液中有如下关系:
c(HCN)>c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)探究活动一探究活动二探究活动三(7)物料、电荷守恒结合原则
该原则是指同时运用电荷守恒、物料守恒比较溶液中复杂的离子、分子浓度关系的题型。可通过两守恒式加减得新的关系式。
如在0.10 mol·L-1 Na2CO3溶液中,据电荷守恒可得:
据物料守恒可得:
可见,形成粒子浓度大小比较的正确解题思路:一是抓住两个微弱:(1)弱电解质只有微弱电离;(2)离子的水解是微弱的。二是牢记三个守恒:(1)电荷守恒;(2)物料守恒;(3)质子守恒。探究活动一探究活动二探究活动三2.常见题型与对策
(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析:
(2)一种盐溶液中各种离子浓度的相对大小
①当盐中阴、阳离子等价时,浓度顺序:
不水解离子>水解的离子>水解后呈某性的离子(如H+或OH-)>显性对应离子(如OH-或H+)
实例:a.CH3COONa溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)②当盐中阴、阳离子不等价时
要考虑是否水解,水解分几步。如多元弱酸根的水解,则是“几价分几步,为主第一步”。
实例:Na2S水解分两步:各种离子浓度大小顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+)探究活动一探究活动二探究活动三(3)不同溶液中同一离子浓度的比较,要看溶液中其他离子对其影响的因素。如在相同物质的量浓度的下列溶液中:①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4,c( )由大到小的顺序是③>①>②。
(4)混合溶液中各离子浓度的比较,要进行综合分析,如电离因素、水解因素等。
①首先考虑电荷守恒,如盐酸和氨水混合,无论谁过量,均有c( )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)。
②考虑离子间的反应。
③酸、碱混合时考虑是恰好完全反应,还是一种过量。
④等物质的量浓度的两溶液混合时要考虑是电离为主,还是水解为主。探究活动一探究活动二探究活动三学以致用HA为酸性略强于醋酸的一元弱酸,在0.1 mol·L-1 NaA溶液中,离子浓度关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
C.c(Na+)+c(OH-)=c(A-)+c(H+)
D.c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
解析:NaA溶液中A-的水解如下:A-+H2O HA+OH-,溶液显碱性,溶液中各离子相对大小为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A、B错。根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),C错、D对。
答案:D12345671.将浓度为0.1 mol·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )解析:加水不断稀释过程中,HF的电离程度不断增大,H+的数目不断增多,HF分子数目不断减少,故 始终保持增大。
答案:D12345672.(2015广东高考)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是( )
A.升高温度,可能引起由c向b的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0×10-13
C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化1234567解析:图中曲线上的点对应同一温度下的水溶液中的c(H+)和c(OH-),升高温度,水的离子积常数发生改变,所以升温不可能引起c向b的变化,A项错误;b点对应的c(H+)=c(OH-),KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14,B项错误;Fe3+水解显酸性,图中a点c(OH-)答案:C12345673.下列有关电解质溶液中粒子浓度关系正确的是( )1234567答案:A 12345674.导学号22014075(2016江苏化学)(双选)H2C2O4为二元弱酸。20 ℃时,配制一组c(H2C2O4)+ =0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )12345671234567答案:BD 12345675.25 ℃时,50 mL 0.10 mol·L-1醋酸中存在如下平衡:CH3COOH CH3COO-+H+。
若分别做如下改变,对上述平衡有何影响?
(1)加入少量冰醋酸,平衡将 (填“正向”或“逆向”)移动,溶液中c(H+)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。?
(2)加入一定量蒸馏水,平衡将 (填“正向”或“逆向”)移动,溶液中c(H+)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。?
(3)加入少量0.10 mol·L-1盐酸,平衡将 (填“正向”或“逆向”)移动,溶液中c(H+)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。?
(4)加入20 mL 0.10 mol·L-1 NaCl溶液,平衡将 (填“正向”或“逆向”)移动,溶液中c(H+)将 (填“增大”“减小”或“不变”)。?1234567解析:对于弱电解质的水溶液(以CH3COOH CH3COO-+H+为例),加水稀释,溶液的体积增大,相当于化学平衡的“减压扩体”,平衡向粒子数增大的一方(即向电离的方向)移动(化学平衡中气体分子数大的方向)。若加入冰醋酸,CH3COOH分子的浓度增大,平衡也向电离方向移动。
答案:(1)正向 增大 (2)正向 减小 (3)逆向 增大 (4)正向 减小12345676.(1)(2015全国卷Ⅰ)某浓缩液中主要含有I-、Cl-等离子。取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中
为 。已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17。?
(2)(2015福建高考)25 ℃,在0.10 mol·L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。1234567①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= mol·L-1。?
②某溶液含0.020 mol·L-1 Mn2+、0.10 mol·L-1 H2S,当溶液pH= 时,Mn2+开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]?(2)①根据物料守恒:c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)=0.10 mol·L-1,故c(H2S)+c(HS-)=0.10 mol·L-1-c(S2-)=0.10 mol·L-1-5.7×10-2 mol·L-1=0.043 mol·L-1。答案:(1)4.7×10-7 (2)①0.043 ②5 12345677.导学号22014076(2016上海化学)(1)碳酸:H2CO3,Ki1=4.3×10-7,Ki2=5.6×10-11
草酸:H2C2O4,Ki1=5.9×10-2,Ki2=6.4×10-5
0.1 mol·L -1 Na2CO3溶液的pH 0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液的pH。(填“大于”“小于”或“等于”)?
等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是 。?
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是 。(选填编号)?1234567(2)人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡:H++ H2CO3,当有少量酸性或碱性物质进入血液中时,血液的pH变化不大,用平衡移动原理解释上述现象。????(2)根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中,平衡向右移动,使H+浓度变化较小,血液中的pH基本不变;当少量碱性物质进入血液中,平衡向左移动,使H+浓度变化较小,血液的pH基本不变。1234567答案:(1)大于 草酸 ac
(2)当少量酸性物质进入血液中,题给平衡向右移动,使H+浓度变化较小,血液的pH基本不变;当少量碱性物质进入血液中,题给平衡向左移动,使H+浓度变化较小,血液的pH基本不变(合理即可)