高考化学分类复习：水溶液中的离子平衡课件-43张
文档属性
| 名称 | 高考化学分类复习：水溶液中的离子平衡课件-43张 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-05-18 08:34:18 | ||
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文档简介
(共43张PPT)
水溶液中的离子平衡
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突破点1
突破点2
考点整合?筑基础
热点突破?悟方法
突破点3
迁移训练?提能力
弱电解质的电离与溶液的酸碱性
1.根据水电离出的c(H+)和溶液中的c(H+)判断溶液的性质
(1)室温下,水电离出的c(H+)=1×10-7 mol·L-1,若某溶液中水电离出的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,则可判断该溶液呈酸性或碱性,水的电离被抑制;若室温下,某溶液中水电离出的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,则可判断出该溶液中存在能水解的盐,从而促进了水的电离。
(2)室温下,溶液中的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,说明该溶液是酸性溶液,可能是因物质电离呈酸性或因水解呈酸性;若溶液中的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,说明该溶液是碱性溶液,可能是因物质电离呈碱性或因水解呈碱性。
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突破点1
突破点2
考点整合?筑基础
热点突破?悟方法
突破点3
迁移训练?提能力
2.三条较为实用的判断规律
(1)正盐溶液:
强酸强碱盐的溶液显中性,强酸弱碱盐(如NH4Cl)的溶液显酸性,强碱弱酸盐(如CH3COONa)的溶液显碱性。
(2)酸式盐溶液:
NaHSO4的水溶液显酸性( );NaHSO3、NaHC2O4、NaH2PO4的水溶液显酸性(酸式酸根离子的电离程度大于水解程度);NaHCO3、NaHS、Na2HPO4的水溶液显碱性(酸式酸根离子的水解程度大于电离程度)。
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突破点1
突破点2
考点整合?筑基础
热点突破?悟方法
突破点3
迁移训练?提能力
(3)弱酸(或弱碱)及其盐按物质的量之比1∶1混合的水溶液:
①物质的量之比为1∶1的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液呈酸性。(对于等浓度的CH3COOH与CH3COO-,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度)
②物质的量之比为1∶1的NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液呈碱性。
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考点整合?筑基础
热点突破?悟方法
突破点3
迁移训练?提能力
3.用图像法理解一强一弱的稀释规律
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、CH3COOH溶液:
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考点整合?筑基础
热点突破?悟方法
突破点3
迁移训练?提能力
(2)相同体积、相同pH的盐酸、CH3COOH溶液:
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考点整合?筑基础
热点突破?悟方法
迁移训练?提能力
例125 ℃时,用浓度为0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ的溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序: HZB.根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈10-5
C.用NaOH溶液滴定至三种酸恰好完全反应时,消耗氢氧化钠溶液的体积:HZD.HY溶液与HZ溶液混合,达到平衡时:
B
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热点突破?悟方法
迁移训练?提能力
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热点突破?悟方法
迁移训练?提能力
1.(2019全国Ⅰ改编)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中Q点为反应终点。下列叙述错误的是( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的导电能力
C.Q点的混合溶液pH=7
D.M点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
C
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热点突破?悟方法
迁移训练?提能力
下列叙述错误的是( )
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
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迁移训练?提能力
4.现有常温下的四份溶液:①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液;②0.01 mol·L-1 HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列说法正确的是( )
A.①中水的电离程度最小,③中水的电离程度最大
B.将①④混合,若c(CH3COO-)>c(H+),则混合液一定呈碱性
C.将四份溶液分别稀释到原体积相同倍数后,溶液的pH:③>④,②>①
D.将②③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积:②>③
D
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突破点3
迁移训练?提能力
溶液中的“三大平衡”与“四大常数”
1.电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡,它们都遵循平衡移动原理——当只改变体系的一个条件时,平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
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迁移训练?提能力
(1)电离平衡与水解平衡的比较:
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(2)沉淀溶解平衡的应用实例:
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2.四大常数
水的离子积常数、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积常数是溶液中的四大常数,它们均只与温度有关。电离平衡常数、水解平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离、水解反应均为吸热过程。有关常数的计算,要紧紧围绕它们只与温度有关,而不随有关离子浓度的变化而变化来进行。
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(1)CH3COONa、CH3COOH的混合溶液中,Ka、Kh、KW的关系是KW=Ka·Kh。
(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间关系:
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3.有关沉淀溶解平衡图像问题的思维模板
明确图像中纵、横坐标的含义→理解图像中线上的点、线外的点的含义→抓住Ksp的特点,结合选项分析判断
(1)曲线上的任意一点,都代表指定温度下的饱和溶液,由对应的离子浓度可求指定温度下的Ksp。
(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态,是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态,一定会有沉淀析出,处于曲线下方的点,则表明溶液处于未饱和状态,不会有沉淀析出。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
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(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
(5)在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线外。
(6)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:①原溶液不饱和时,离子浓度若增大都增大;②原溶液饱和时,离子浓度都不变。
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例2部分弱酸的电离常数如下表所示:
下列有关说法不正确的是( )
A.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN两溶液中所含阴离子数目相等
B.HCOO-、CN-、HS-在溶液中可以大量共存
C.NaHS溶液中加入适量KOH后:c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
D.恰好中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的量前者小于后者
A
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解析:根据电荷守恒,HCOONa溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+);NaCN溶液中:c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因为两者是等浓度、等体积,因此c(Na+)相等,根据电离平衡常数,HCN的酸性弱于HCOOH,因此CN-的水解程度大于HCOO-,NaCN溶液的碱性强于HCOONa溶液,NaCN溶液中c(H+)小于HCOONa溶液中的c(H+), HCOONa溶液中阴离子数目大于NaCN溶液中阴离子数目,故A项错误;根据电离平衡常数,电离出H+的能力:HCOOH>H2S>HCN>HS-,因此HCOO-、CN-、HS-能够大量共存,B项正确;根据物料守恒, c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),C项正确;根据电离平衡常数,HCOOH的酸性强于HCN,两种溶液等pH等体积时,c(HCN)>c(HCOOH), HCOOH溶液消耗NaOH溶液的体积小于HCN溶液,D项正确。
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例3实验:①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.01 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加饱和KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析正确的是( )
A.通过实验①②证明浊液a中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验证明AgI比AgCl更难溶
C
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解析:首先观察AgNO3溶液和NaCl溶液量的关系,可以看出硝酸银是过量的,滤液中肯定存在Ag+,与AgCl(s)的沉淀溶解平衡没有关系。证明浊液a中存在沉淀溶解平衡必须证明AgCl溶液中存在Ag+或Cl-,如果是等浓度等体积硝酸银溶液与氯化钠溶液反应后进行实验②可以证明。A项、B项错误。实验③可说明AgCl转化为AgI,但不能说明AgI比AgCl更难溶,因为证明溶解能力强弱,应该在同浓度下比较转化情况,即使AgI溶解度比AgCl的小,饱和碘化钾溶液也可能会使AgCl部分转化为AgI,C项正确,D项错误。
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答案:D
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2.(2018北京理综)测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
C
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3.(2019全国Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中A和B分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(M)=Ksp(N)C.向M点的溶液中加入少量Na2S固体,溶液组成由M沿MPN线向P方向移动
D.温度降低时,Q点的饱和溶液的组成由Q沿QP线向P方向移动
B
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4.(2017全国Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )[c和c(Cl-)的单位:mol·L-1]
C
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答案:6.0×10-3 0.62
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溶液中粒子浓度大小比较
1.溶液中粒子浓度大小比较解题的思维路径
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例4下列溶液中,关于离子浓度的说法正确的是 ( )
C
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1.(2016天津理综)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
?
?
?
?
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
C
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2.(2015天津理综)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
B
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3.(2019南京六校联合体高三联考)25 ℃时,用0.050 mol·L-1 H2C2O4 (Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5)溶液滴定25.00 mL 0.100 mol·L-1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
D
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4.(2019湖南师大附中高三月考)常温下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列有关说法错误的是( )
B.Ka2(H2Y)=10-4.3
C.F点溶液中:c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+)
D.交点E的溶液中:c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)>c(OH-)
D
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C
水溶液中的离子平衡
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弱电解质的电离与溶液的酸碱性
1.根据水电离出的c(H+)和溶液中的c(H+)判断溶液的性质
(1)室温下,水电离出的c(H+)=1×10-7 mol·L-1,若某溶液中水电离出的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,则可判断该溶液呈酸性或碱性,水的电离被抑制;若室温下,某溶液中水电离出的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,则可判断出该溶液中存在能水解的盐,从而促进了水的电离。
(2)室温下,溶液中的c(H+)>1×10-7 mol·L-1,说明该溶液是酸性溶液,可能是因物质电离呈酸性或因水解呈酸性;若溶液中的c(H+)<1×10-7 mol·L-1,说明该溶液是碱性溶液,可能是因物质电离呈碱性或因水解呈碱性。
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2.三条较为实用的判断规律
(1)正盐溶液:
强酸强碱盐的溶液显中性,强酸弱碱盐(如NH4Cl)的溶液显酸性,强碱弱酸盐(如CH3COONa)的溶液显碱性。
(2)酸式盐溶液:
NaHSO4的水溶液显酸性( );NaHSO3、NaHC2O4、NaH2PO4的水溶液显酸性(酸式酸根离子的电离程度大于水解程度);NaHCO3、NaHS、Na2HPO4的水溶液显碱性(酸式酸根离子的水解程度大于电离程度)。
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(3)弱酸(或弱碱)及其盐按物质的量之比1∶1混合的水溶液:
①物质的量之比为1∶1的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液呈酸性。(对于等浓度的CH3COOH与CH3COO-,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度)
②物质的量之比为1∶1的NH3·H2O和NH4Cl的混合溶液呈碱性。
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3.用图像法理解一强一弱的稀释规律
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、CH3COOH溶液:
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(2)相同体积、相同pH的盐酸、CH3COOH溶液:
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迁移训练?提能力
例125 ℃时,用浓度为0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种酸HX、HY、HZ的溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序: HZ
C.用NaOH溶液滴定至三种酸恰好完全反应时,消耗氢氧化钠溶液的体积:HZ
B
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迁移训练?提能力
1.(2019全国Ⅰ改编)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸H2A的Ka1=1.1×10-3,Ka2=3.9×10-6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中Q点为反应终点。下列叙述错误的是( )
A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关
B.Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的导电能力
C.Q点的混合溶液pH=7
D.M点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH-)
C
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下列叙述错误的是( )
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
D
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4.现有常温下的四份溶液:①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液;②0.01 mol·L-1 HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。下列说法正确的是( )
A.①中水的电离程度最小,③中水的电离程度最大
B.将①④混合,若c(CH3COO-)>c(H+),则混合液一定呈碱性
C.将四份溶液分别稀释到原体积相同倍数后,溶液的pH:③>④,②>①
D.将②③混合,若pH=7,则消耗溶液的体积:②>③
D
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溶液中的“三大平衡”与“四大常数”
1.电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡是溶液中的三大平衡,它们都遵循平衡移动原理——当只改变体系的一个条件时,平衡向能够减弱这种改变的方向移动。
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(1)电离平衡与水解平衡的比较:
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(2)沉淀溶解平衡的应用实例:
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2.四大常数
水的离子积常数、电离平衡常数、水解平衡常数、溶度积常数是溶液中的四大常数,它们均只与温度有关。电离平衡常数、水解平衡常数和水的离子积常数随着温度的升高而增大,因为弱电解质的电离和水的电离、水解反应均为吸热过程。有关常数的计算,要紧紧围绕它们只与温度有关,而不随有关离子浓度的变化而变化来进行。
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考点整合?筑基础
热点突破?悟方法
突破点3
迁移训练?提能力
(1)CH3COONa、CH3COOH的混合溶液中,Ka、Kh、KW的关系是KW=Ka·Kh。
(2)M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH间关系:
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热点突破?悟方法
突破点3
迁移训练?提能力
3.有关沉淀溶解平衡图像问题的思维模板
明确图像中纵、横坐标的含义→理解图像中线上的点、线外的点的含义→抓住Ksp的特点,结合选项分析判断
(1)曲线上的任意一点,都代表指定温度下的饱和溶液,由对应的离子浓度可求指定温度下的Ksp。
(2)可通过比较、观察得出溶液是否达到饱和状态,是否有沉淀析出。处于曲线上方的点表明溶液处于过饱和状态,一定会有沉淀析出,处于曲线下方的点,则表明溶液处于未饱和状态,不会有沉淀析出。
(3)比较溶液的Qc与Ksp的大小,判断溶液中有无沉淀析出。
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(4)涉及Qc的计算时,所代入的离子浓度一定是混合溶液中的离子浓度,因此计算离子浓度时,所代入的溶液体积也必须是混合溶液的体积。
(5)在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线外。
(6)溶液在蒸发时,离子浓度的变化分两种情况:①原溶液不饱和时,离子浓度若增大都增大;②原溶液饱和时,离子浓度都不变。
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例2部分弱酸的电离常数如下表所示:
下列有关说法不正确的是( )
A.等体积、等浓度的HCOONa和NaCN两溶液中所含阴离子数目相等
B.HCOO-、CN-、HS-在溶液中可以大量共存
C.NaHS溶液中加入适量KOH后:c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
D.恰好中和等体积、等pH的HCOOH溶液和HCN溶液消耗NaOH的量前者小于后者
A
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解析:根据电荷守恒,HCOONa溶液中:c(HCOO-)+c(OH-)=c(Na+)+ c(H+);NaCN溶液中:c(CN-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因为两者是等浓度、等体积,因此c(Na+)相等,根据电离平衡常数,HCN的酸性弱于HCOOH,因此CN-的水解程度大于HCOO-,NaCN溶液的碱性强于HCOONa溶液,NaCN溶液中c(H+)小于HCOONa溶液中的c(H+), HCOONa溶液中阴离子数目大于NaCN溶液中阴离子数目,故A项错误;根据电离平衡常数,电离出H+的能力:HCOOH>H2S>HCN>HS-,因此HCOO-、CN-、HS-能够大量共存,B项正确;根据物料守恒, c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S),C项正确;根据电离平衡常数,HCOOH的酸性强于HCN,两种溶液等pH等体积时,c(HCN)>c(HCOOH), HCOOH溶液消耗NaOH溶液的体积小于HCN溶液,D项正确。
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例3实验:①0.1 mol·L-1 AgNO3溶液和0.01 mol·L-1 NaCl溶液等体积混合得到浊液a,过滤得到滤液b和白色沉淀c;②向滤液b中滴加0.1 mol·L-1 KI溶液,出现浑浊;③向沉淀c中滴加饱和KI溶液,沉淀变为黄色。下列分析正确的是( )
A.通过实验①②证明浊液a中存在沉淀溶解平衡:
AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq)
B.滤液b中不含有Ag+
C.③中颜色变化说明AgCl转化为AgI
D.实验证明AgI比AgCl更难溶
C
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解析:首先观察AgNO3溶液和NaCl溶液量的关系,可以看出硝酸银是过量的,滤液中肯定存在Ag+,与AgCl(s)的沉淀溶解平衡没有关系。证明浊液a中存在沉淀溶解平衡必须证明AgCl溶液中存在Ag+或Cl-,如果是等浓度等体积硝酸银溶液与氯化钠溶液反应后进行实验②可以证明。A项、B项错误。实验③可说明AgCl转化为AgI,但不能说明AgI比AgCl更难溶,因为证明溶解能力强弱,应该在同浓度下比较转化情况,即使AgI溶解度比AgCl的小,饱和碘化钾溶液也可能会使AgCl部分转化为AgI,C项正确,D项错误。
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答案:D
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2.(2018北京理综)测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
C
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3.(2019全国Ⅱ)绚丽多彩的无机颜料的应用曾创造了古代绘画和彩陶的辉煌。硫化镉(CdS)是一种难溶于水的黄色颜料,其在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.图中A和B分别为T1、T2温度下CdS在水中的溶解度
B.图中各点对应的Ksp的关系为:Ksp(M)=Ksp(N)
D.温度降低时,Q点的饱和溶液的组成由Q沿QP线向P方向移动
B
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4.(2017全国Ⅲ)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )[c和c(Cl-)的单位:mol·L-1]
C
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答案:6.0×10-3 0.62
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溶液中粒子浓度大小比较
1.溶液中粒子浓度大小比较解题的思维路径
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例4下列溶液中,关于离子浓度的说法正确的是 ( )
C
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1.(2016天津理综)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 mol·L-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )
?
?
?
?
A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
C
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2.(2015天津理综)室温下,将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液,向溶液中加入下列物质,有关结论正确的是( )
B
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3.(2019南京六校联合体高三联考)25 ℃时,用0.050 mol·L-1 H2C2O4 (Ka1=5.6×10-2,Ka2=5.4×10-5)溶液滴定25.00 mL 0.100 mol·L-1 NaOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
D
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4.(2019湖南师大附中高三月考)常温下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列有关说法错误的是( )
B.Ka2(H2Y)=10-4.3
C.F点溶液中:c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+)
D.交点E的溶液中:c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)>c(OH-)
D
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C
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