2018-2019年高中化學(xué) 第03章 水溶液中的離子平衡章末復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案 新人教版選修4.doc

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第03章 水溶液中的離子平衡 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．了解弱電解質(zhì)和強(qiáng)電解質(zhì)的概念，掌握影響弱電解質(zhì)電離的因素。 2．掌握的水的離子積的應(yīng)用，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單pH的計(jì)算 3．掌握酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的基本操作和數(shù)據(jù)處理 4．掌握鹽類(lèi)水解的規(guī)律，以及離子濃度大小的比較 教學(xué)重點(diǎn)：離子濃度大小的比較。 教學(xué)難點(diǎn)：離子濃度大小的比較。 【基礎(chǔ)知識(shí)自查】 知識(shí)點(diǎn)一：強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念，以及影響弱電解質(zhì)電離的因素 1．強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液里______________的_____________，包括_________、___________、________________。 2．弱電解質(zhì)：在水溶液里____________的______________，包括____________、___________、_____________。 3．影響弱電解質(zhì)的電離的因素是內(nèi)因：__________________，外因：______________、______________、____________________________等。 【例題1】已知0．1molL－1的醋酸溶液中存在的電離平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中值增大，可以采取的措施是（ ） A．加入少量燒堿溶液 B．降低溫度 C．加入少量冰醋酸 D．加水 【例題2】．一定溫度下，將一定量的冰醋酸加水稀釋過(guò)程中，溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是 A．a(chǎn)，b，c三點(diǎn)溶液的pH：a＞b＞c B．若用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)試c處溶液的pH，比實(shí)際的pH偏小 C．a(chǎn)，b，c三點(diǎn)溶液用1molL－1的NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的體積a＞b＞c D．a(chǎn)，b，c點(diǎn)醋酸的電離程度：c＞b＞a 知識(shí)點(diǎn)二：電離平衡常數(shù) 電離平衡常數(shù)只受溫度的影響，因電離是吸熱過(guò)程，因此升高溫度，K值________________，多元弱酸的各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是_____________________3，，因此其酸性取決于第一步。 【例題3】弱酸溶液中存在電離平衡。室溫下，幾種弱酸的電離常數(shù)如下： ①醋酸 Ka＝1．810-5 ②草酸 Ka1=5．910-2，Ka2=6．410-5 ③硼酸 Ka=5．810-10 ④鄰-苯二甲酸 Ka1=1．110-3，Ka2=3．910-6 （1）25 ℃時(shí)，0．1 mol/L的上述四種酸溶液，pH由小到大的順序是__________（用序號(hào)表示）。 （2）25 ℃時(shí)，0．1 mol/L醋酸溶液的pH=______（lg1．8=0．26）。已知：弱電解質(zhì)在溶液中達(dá)到電離平衡時(shí)，溶液中已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來(lái)電解質(zhì)總分子數(shù)的百分?jǐn)?shù)叫電離度。將0．1 mol/L醋酸溶液稀釋10倍，其電離度變?yōu)樵瓉?lái)的______倍（用代數(shù)式表示）。 （3）Na2C2O4第一步水解反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是__________，室溫下，向0．01 mol/LNa2C2O4溶液中滴加鹽酸至pH=1時(shí)，溶液中HC2O4-與H2C2O4物質(zhì)的量濃度之比為_(kāi)_____。 知識(shí)點(diǎn)三：水的電離和pH的計(jì)算 1．Kw=________________，Kw只與溫度有關(guān)，升高_(dá)______________，Kw___________，Kw不僅適用于純水，也適用于___________________；Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要溫度不變，Kw不變。 2．影響水電離的因素是溫度、加入酸或堿、加入可水解的鹽、加入活潑金屬等。 3．pH的計(jì)算類(lèi)型：1）兩種強(qiáng)酸混合： （2）兩種強(qiáng)堿混合： （3）強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合 ①酸過(guò)量： ②堿過(guò)量： 【例題4】在由水電離出來(lái)的c (H+）=110－13molL-1溶液中，下列離子可能大量共存的是（ ） A．NH4+、Ba2+、NO3-、CO32- B．Fe2+、Na+、SO42-、MnO4- C．K+、Mg2+、NO3-、SO42- D．Na+、Fe3+、Cl-、AlO2- 【例題5】（1）常溫下某溶液中由水電離出的離子濃度符合c(H+)?c(OH-)=110-20的溶液，其pH為_(kāi)________，此時(shí)水的電離受到________________。 （2）在某溫度下，H2O的離子積常數(shù)為110-13，則該溫度下： ①0．01mol?L-1NaOH溶液的pH=_________； ②100mL0．1mol?L-1H2SO4溶液與100mL0．4mol?L-1的KOH溶液混合后，pH=_________。 （3）已知一溶液有4種離子：X+、Y-、H+、OH-，下列分析結(jié)果肯定錯(cuò)誤的是_________。 A．c(Y-)＞c(X+)＞c(H+)＞c(OH-) B．c(X+)＞c(Y-)＞c(OH-)＞c(H+) C．c(H+)＞c(Y-)＞c(X+)＞c(OH-) D．c(OH-)＞c(X+)＞c(H+)＞c(Y-) （4）在25℃下，將amol?L-1的氨水與0．01mol?L-1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)時(shí)溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。則溶液顯_________（填“酸”“堿”或“中”）性；用含a的代數(shù)式表示NH3?H2O的電離常數(shù)Kb=___________。 知識(shí)點(diǎn)四：酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn) 1．實(shí)驗(yàn)原理：_________________________________________________________。 2．堿式滴定管只能盛放_(tái)__________________；酸式滴定管盛放酸性溶液和具有_____________________的溶液。 3．滴定管洗滌：自來(lái)水→蒸餾水→_______________；錐形瓶洗滌：自來(lái)水→__________________。 4．滴定中，眼睛注視____________________________________。 【例題6】（一）實(shí)驗(yàn)室中有一瓶含有一定量雜質(zhì)的燒堿樣品，某學(xué)生用中和滴定法測(cè)定燒堿的純度，若燒堿中所含雜質(zhì)與酸不反應(yīng)，請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答： （1）將準(zhǔn)確稱(chēng)取的5g燒堿樣品配成100 mL待測(cè)液，需要的主要儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、托盤(pán)天平外，還必須用到的儀器有：____________、_____________。 （2）取10．00 mL待測(cè)液，選擇右圖中_________（填A(yù)或B）來(lái)移取。 （3）用0．5000mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)燒堿溶液，以酚酞為指示劑。滴定時(shí)左手旋轉(zhuǎn)滴定管玻璃活塞，右手不停地?fù)u動(dòng)錐形瓶，兩眼注視___________________，直到滴定終點(diǎn)。滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是：_______________________________。 （4）根據(jù)下列數(shù)據(jù)，燒堿的純度為：_______________________ 滴定次數(shù) 待測(cè)液體積（mL） 標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積（mL） 滴定前讀數(shù) 滴定后讀數(shù) 第一次 10．00 0．50 20．40 第二次 10．00 4．00 24．10 （5）判斷下列操作引起的誤差（填偏大、偏小或無(wú)影響） ①滴定前讀數(shù)正確，滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)仰視_________________ ②裝待測(cè)液前，錐形瓶?jī)?nèi)殘留少量蒸餾水_______________ （二）氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)與酸堿中和滴定類(lèi)似（用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之）。測(cè)血鈣的含量時(shí)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： ①可將2mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨（NH4）2C2O4晶體，反應(yīng)生成 CaC2O4沉淀，將沉淀用稀硫酸處理得H2C2O4溶液。 ②將①得到的H2C2O4溶液，再用酸性KMnO4溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO2，還原產(chǎn)物為Mn2+。 ③終點(diǎn)時(shí)用去20mL l．0l0﹣4 mol/L的KMnO4溶液。 （1）寫(xiě)出用KMn04滴定H2C2O4的離子方程式_____________________。 （2）滴定時(shí)，將KMnO4溶液裝在________（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。 （3）誤差分析：（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”） ①如果滴定管用蒸餾水洗后未用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，則測(cè)量結(jié)果________。 ②滴定前后讀數(shù)都正確，但滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失，則測(cè)量結(jié)果________。 （4）計(jì)算：血液中含鈣離子的濃度為_(kāi)____molL-1。 知識(shí)點(diǎn)5：鹽類(lèi)水解以及規(guī)律 1．鹽類(lèi)水解是____________________________________________________。 2．水解的規(guī)律是____________________、_____________________、______________________、__________________（NaHSO4除外） 3．電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)、水的離子積之間的關(guān)系：_______________________。 【例題7】．加熱蒸干下列溶液后，能得到原溶液中溶質(zhì)的是（ ） A．AlCl3 B．CuSO4 C．NaHCO3 D．(NH4)2S 【例題8】下列事實(shí)：①明礬可做凈水劑；②NaHSO4水溶液呈酸性；③Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等溶液不能貯存在磨口玻璃瓶塞的試劑瓶中；④銨態(tài)氮肥不能與草木灰混合施用；⑤加熱能使純堿溶液去污能力增強(qiáng)；⑥配制FeCl3溶液，需用濃鹽酸溶解FeCl3固體；⑦NH4F溶液不能用玻璃瓶盛放；⑧泡沫滅火器反應(yīng)原理。其中與鹽類(lèi)水解有關(guān)的是 A．全部 B．除⑦以外 C．除②以外 D．除④、⑥以外 知識(shí)點(diǎn)6：離子濃度大小的比較 1．弱電解質(zhì)的電離是_______________的，電離產(chǎn)生的微粒都非常少，同時(shí)還應(yīng)考慮__________的電離。多元弱酸的電離是分步進(jìn)行的，其主要是第_____________級(jí)電離。 2．弱離子的水解是____________的（雙水解除外），但由于水的電離，因此水解后酸性溶液中c(H＋)或堿性溶液中c(OH－)總是大于水解產(chǎn)生的弱電解質(zhì)溶液的濃度。多元弱酸根的水解是分步進(jìn)行，其主要是第_____________步水解為主。 3．電荷守恒：注重溶液呈電中性，即______________________________________________________。 物料守恒：注重溶液中某元素的___________________守恒。質(zhì)子守恒注重了分子或離子________________數(shù)目不變。 【例題9】常溫下，向100 mL 0．01 molL－1 HA溶液中逐滴加入0．02 molL－1 MOH溶液，圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況（稀溶液混合時(shí)體積可直接相加）。下列判斷錯(cuò)誤的是 A．由圖中信息可知，HA一定是強(qiáng)酸 B．當(dāng)V(MOH)＝50．00 mL時(shí)，混合溶液中c(M＋)＋c(MOH)＝0．01 molL－1 C．N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(M＋)＝c(A－) D．K點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溶液中離子濃度大小關(guān)系為：c(M+)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H+) 【例題11】（1）25 ℃時(shí)，向0．1 molL－1的氨水中加入少量氯化銨固體，當(dāng)固體溶解后，測(cè)得溶液pH減小，主要原因是______(填序號(hào))。 A．氨水與氯化銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B．氯化銨溶液水解顯酸性，增加了c(H＋) C．氯化銨溶于水，電離出大量銨根離子，抑制了氨水的電離，使c(OH－)減小 （2）室溫下，如果將0．1 mol NH4Cl和0．05 mol NaOH全部溶于水，形成混合溶液(假設(shè)無(wú)損失)， ①________和________兩種粒子的物質(zhì)的量之和等于0．1 mol。 ②________和________兩種粒子的物質(zhì)的量之和比OH－多0．05 mol。 （3）已知某溶液中只存在OH－、H＋、NH4+、Cl－四種離子，某同學(xué)推測(cè)該溶液中各離子濃度大小順序可能有如下四種關(guān)系： A．c(Cl－)＞c(NH4+)＞c(H＋)＞c(OH－) B．c(Cl－)＞c(NH4+)＞c(OH－)＞c(H＋) C．c(Cl－)＞c(H＋)＞c(NH4+)＞c(OH－) D．c(NH4+)＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋) ①若溶液中只溶解了一種溶質(zhì)，該溶質(zhì)的名稱(chēng)是__________，上述離子濃度大小順序關(guān)系中正確的是(選填序號(hào))________。 ②若上述關(guān)系中C是正確的，則溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式是__________________________。 ③若該溶液中由體積相等的稀鹽酸和氨水混合而成，且恰好呈中性，則混合前c(HCl)________(填“＞、＜或＝”，下同)c(NH3H2O)，混合后溶液中c(NH4+)與c(Cl－)的關(guān)系為c(NH4+)________c(Cl－)。 知識(shí)點(diǎn)7：難溶電解質(zhì)的溶解平衡 1．溶度積的定義：一定溫度下，難溶電解質(zhì)在飽和溶液中各離子濃度_______________是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為該難溶電解質(zhì)的溶度積，用符號(hào)________________表示。對(duì)于沉淀溶解平衡MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq)，參照電離平衡原理得平衡常數(shù)：Ksp =_____________ ，溶度積規(guī)則溶度積規(guī)則：比較Ksp與溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積（離子積Qc）判斷難溶電解質(zhì)在給定條件下沉淀能否生成或溶解，Qc＞Ksp時(shí)，_______________________；Qc＝Ksp時(shí)___________________；Qc＜Ksp時(shí)，______________________。 2．影響溶度積的因素：Ksp 只與___________________和________________有關(guān)，而與沉淀的量無(wú)關(guān)，并且溶液中的離子濃度的變化能使平衡移動(dòng)，并不改變Ksp ；溶度積的 物理意義：Ksp反映了_____________________________。當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比 相同時(shí)，Ksp數(shù)值越大 則難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。但對(duì)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比不相同的電解質(zhì)，則不能直接由它們的溶度積來(lái)比較溶解能力的大小，必須通過(guò)具體計(jì)算確定。 【例題12】已知Ksp（AgCl）=1．5610﹣10，Ksp（Ag2CO3）=8．4510﹣12，Ksp（AgBr）=7．710﹣13．某溶液中含有Cl﹣、CO32﹣和Br﹣濃度均為0．010mol?L﹣1，向該溶液中逐滴加入0．010mol?L﹣1的AgNO3溶液時(shí)，三種陰離子產(chǎn)生沉淀的先后順序?yàn)椋ā? 　） A．Cl﹣、Br﹣、CO32﹣ B．Br﹣、CO32﹣、Cl﹣ C．CO32﹣、Br﹣、Cl﹣ D．Br﹣、Cl﹣、CO32﹣ 【例題13】已知在25℃的水溶液中，AgCl、AgBr、AgI均難溶于水，且Ksp(AgCl)== 1．810-10，Ksp(AgBr)== 1．010-12，Ksp(AgI)== 8．710-17； （1） 若向AgBr的飽和溶液中加入少量的AgCl固體，則c(Br－)___________。（填“增大”、“減小”或“不變”）。 （2）在25℃時(shí)，若取0．188 g的AgBr（相對(duì)分子質(zhì)量188）固體放入100 mL水中（忽略溶液體積的變化），則溶液中Br－的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)______ 。 （3）① 由上述Ksp判斷，在上述（2）的體系中，能否實(shí)現(xiàn)AgBr向AgI的轉(zhuǎn)化_______（填“能”或“否”），簡(jiǎn)述理由：_____________________________________。 ② 若某KCl溶液的濃度為 1．010-2 molL－1 ，將等體積的該KCl溶液與AgNO3 溶液混合，則生成沉淀所需AgNO3 溶液的最小濃度為_(kāi)_________molL－1。 【例題14】（1）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。 已知濃縮液中含有I-、Cl-等離子，取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中為：_______，已知Ksp（AgCl）=1．810-10，Ksp（AgI）=8．510-17。 （2）在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl?，利用Ag+與CrO42?生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl?恰好沉淀完全(濃度等于1．010?5 molL?1)時(shí)，溶液中c(Ag+)為_(kāi)______molL?1，此時(shí)溶液中c(CrO42?)等于__________molL?1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2．010?12和2．010?10)。 參考答案 知識(shí)點(diǎn)一：強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念，以及影響弱電解質(zhì)電離的因素 1．完全電離 電解質(zhì) 強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、多數(shù)的鹽。2．部分電離 電解質(zhì)，弱酸、弱堿、少數(shù)的鹽。3．弱電解質(zhì)本身的性質(zhì) 濃度、溫度、加入試劑等。 【例題1】【答案】D【例題2】．【答案】D 知識(shí)點(diǎn)二：電離平衡常數(shù) 增大 Ka1》Ka2》Ka3 【例題3】【答案】 ②④①③ 2．9 Kh＝ 0．59 知識(shí)點(diǎn)三：水的電離和pH的計(jì)算 1．c(H＋)c(OH－) 溫度，增大稀的水溶液；【例題4】【答案】C【例題5】【答案】 4或10 抑制 11 12 C 中 知識(shí)點(diǎn)四：酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn) 1．利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸（或堿）來(lái)測(cè)定未知濃度的堿（或酸）的濃度的實(shí)驗(yàn)方法．2．堿性溶液；強(qiáng)氧化性。3．待盛液；蒸餾水。4．錐形瓶中溶液顏色的變化。 【例題6】【答案】 膠頭滴管 100mL容量瓶 A 錐形瓶?jī)?nèi)顏色的變化 最后一滴鹽酸滴進(jìn)錐形瓶?jī)?nèi)紅色褪去且30s不復(fù)原 80% 偏大 不影響 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 酸式 偏高 偏高 2．510-3mol/L 知識(shí)點(diǎn)5：鹽類(lèi)水解以及規(guī)律 1．弱酸根或弱堿根結(jié)合水電離出H＋或OH－生成弱電解質(zhì)的過(guò)程，從而破壞的水的電離平衡。2．有弱才水解、越弱越水解、誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性、同強(qiáng)顯中性。3．Kw=KaKh。 【例題7】．【答案】B【例題8】【答案】C 知識(shí)點(diǎn)6：離子濃度大小的比較 1．微弱 水 一。2．微量 一。3．溶液中所有陽(yáng)離子所帶電荷總濃度等于所有陰離子所帶負(fù)電荷總濃度。 原子 得失H＋。 【例題9】【答案】B 【例題10】【答案】B 【例題11】【答案】 C NH3H2O NH4+ NH4+ H＋ 氯化銨 A NH4Cl、HCl ＜ ＝ 知識(shí)點(diǎn)7：難溶電解質(zhì)的溶解平衡 冪的乘積 Ksp cm(Mn＋)cn(Am－) ，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出；溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)；溶液不飽和，無(wú)沉淀析出。 難溶電解質(zhì)的性質(zhì) 溫度 難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。 【例題12】【答案】D 【例題13】【答案】 減小 1．010-6 molL－1 能 Ksp(AgBr)== 1．010-12 > Ksp(AgI)== 8．710-17 7．210 - 8 【例題14】（【答案】 4．710-7 2．010-5 510-3