2020年高中化学 第03章 水溶液中的离子平衡章末复习导学案 新人教版选修4

2020年高中化学 第03章 水溶液中的离子平衡章末复习导学案 新人教版选修4

第03章 水溶液中的离子平衡 ‎【学习目标】‎ ‎1．了解弱电解质和强电解质的概念，掌握影响弱电解质电离的因素。‎ ‎2．掌握的水的离子积的应用，学会简单pH的计算 ‎3．掌握酸碱中和滴定实验的基本操作和数据处理 ‎4．掌握盐类水解的规律，以及离子浓度大小的比较 教学重点：离子浓度大小的比较。‎ 教学难点：离子浓度大小的比较。‎ ‎【基础知识自查】‎ 知识点一：强弱电解质的概念，以及影响弱电解质电离的因素 ‎ ‎1．强电解质：在水溶液里______________的_____________，包括_________、___________、________________。‎ ‎2．弱电解质：在水溶液里____________的______________，包括____________、___________、_____________。‎ ‎3．影响弱电解质的电离的因素是内因：__________________，外因：______________、______________、____________________________等。 ‎ ‎【例题1】已知0．1mol·L－1的醋酸溶液中存在的电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，要使溶液中值增大，可以采取的措施是（ ）‎ A．加入少量烧碱溶液 B．降低温度 C．加入少量冰醋酸 D．加水 ‎【例题2】．一定温度下，将一定量的冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力变化如图所示，下列说法正确的是 A．a，b，c三点溶液的pH：a＞b＞c B．若用湿润的pH试纸测试c处溶液的pH，比实际的pH偏小 C．a，b，c三点溶液用1mol·L－1的NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液的体积a＞b＞c D．a，b，c点醋酸的电离程度：c＞b＞a 8‎ 知识点二：电离平衡常数 电离平衡常数只受温度的影响，因电离是吸热过程，因此升高温度，K值________________，多元弱酸的各级电离常数的大小关系是_____________________3，，因此其酸性取决于第一步。 ‎ ‎【例题3】弱酸溶液中存在电离平衡。室温下，几种弱酸的电离常数如下：‎ ‎①醋酸 Ka＝1．8×10-5 ②草酸 Ka1=5．9×10-2，Ka2=6．4×10-5‎ ‎③硼酸 Ka=5．8×10-10 ④邻-苯二甲酸 Ka1=1．1×10-3，Ka2=3．9×10-6‎ ‎（1）‎25 ℃‎时，0．1 mol/L的上述四种酸溶液，pH由小到大的顺序是__________（用序号表示）。‎ ‎（2）‎25 ℃‎时，0．1 mol/L醋酸溶液的pH=______（lg1．8=0．26）。已知：弱电解质在溶液中达到电离平衡时，溶液中已经电离的电解质分子数占原来电解质总分子数的百分数叫电离度。将0．1 mol/L醋酸溶液稀释10倍，其电离度变为原来的______倍（用代数式表示）。‎ ‎（3）Na‎2C2O4第一步水解反应的平衡常数表达式是__________，室温下，向0．01 mol/LNa‎2C2O4溶液中滴加盐酸至pH=1时，溶液中HC2O4-与H‎2C2O4物质的量浓度之比为______。‎ 知识点三：水的电离和pH的计算 ‎1．Kw=________________，Kw只与温度有关，升高_______________，Kw___________，Kw不仅适用于纯水，也适用于___________________；Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。‎ ‎2．影响水电离的因素是温度、加入酸或碱、加入可水解的盐、加入活泼金属等。‎ ‎3．pH的计算类型：1）两种强酸混合：‎ ‎（2）两种强碱混合：‎ ‎（3）强酸强碱混合 ‎①酸过量：‎ ‎②碱过量：‎ ‎【例题4】在由水电离出来的c (H+）=1×10－13mol·L-1溶液中，下列离子可能大量共存的是（ ）‎ 8‎ A．NH4+、Ba2+、NO3-、CO32- B．Fe2+、Na+、SO42-、MnO4-‎ C．K+、Mg2+、NO3-、SO42- D．Na+、Fe3+、Cl-、AlO2-‎ ‎【例题5】（1）常温下某溶液中由水电离出的离子浓度符合c(H+)•c(OH-)=1×10-20的溶液，其pH为_________，此时水的电离受到________________。‎ ‎（2）在某温度下，H2O的离子积常数为1×10-13 ，则该温度下：‎ ‎①0．01mol•L-1NaOH溶液的pH=_________；‎ ‎②100mL 0．1mol•L-1H2SO4溶液与100mL 0．4mol•L-1的KOH溶液混合后，pH=_________。‎ ‎（3）已知一溶液有4种离子：X+、Y-、H+、OH-，下列分析结果肯定错误的是_________。‎ 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，将a mol•L-1的氨水与0．01mol•L-1的盐酸等体积混合，反应时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。则溶液显_________（填“酸”“碱”或“中”）性；用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=___________。‎ 知识点四：酸碱中和滴定实验 ‎1．实验原理：_________________________________________________________。‎ ‎2．碱式滴定管只能盛放___________________；酸式滴定管盛放酸性溶液和具有_____________________的溶液。‎ ‎3．滴定管洗涤：自来水→蒸馏水→_______________；锥形瓶洗涤：自来水→__________________。‎ ‎4．滴定中，眼睛注视____________________________________。‎ ‎【例题6】（一）实验室中有一瓶含有一定量杂质的烧碱样品，某学生用中和滴定法测定烧碱的纯度，若烧碱中所含杂质与酸不反应，请根据实验回答：‎ ‎（1）将准确称取的‎5g烧碱样品配成100 mL待测液，需要的主要仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、托盘天平外，还必须用到的仪器有：____________、_____________。‎ ‎（2）取10．00 mL待测液，选择右图中_________（填A或B）来移取。‎ 8‎ ‎（3）用0．5000mol/L标准盐酸滴定待测烧碱溶液，以酚酞为指示剂。滴定时左手旋转滴定管玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶，两眼注视___________________，直到滴定终点。滴定达到终点的标志是：_______________________________。‎ ‎（4）根据下列数据，烧碱的纯度为：_______________________‎ 滴定次数 待测液体积（mL）‎ 标准盐酸体积（mL）‎ 滴定前读数 滴定后读数 第一次 ‎10．00‎ ‎0．50‎ ‎20．40‎ 第二次 ‎10．00‎ ‎4．00‎ ‎24．10‎ ‎（5）判断下列操作引起的误差（填偏大、偏小或无影响）‎ ‎①滴定前读数正确，滴定终点读数时仰视_________________‎ ‎②装待测液前，锥形瓶内残留少量蒸馏水_______________‎ ‎（二）氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）。测血钙的含量时，进行如下实验：‎ ‎①可将2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵（NH4）‎2C2O4晶体，反应生成 CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸处理得H‎2C2O4溶液。‎ ‎②将①得到的H‎2C2O4溶液，再用酸性KMnO4溶液滴定，氧化产物为CO2，还原产物为Mn2+。‎ ‎③终点时用去20mL l．0×l0﹣4 mol/L的KMnO4溶液。‎ ‎（1）写出用KMn04滴定H‎2C2O4的离子方程式_____________________。‎ ‎（2）滴定时，将KMnO4溶液装在________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。‎ ‎（3）误差分析：（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）‎ ‎①如果滴定管用蒸馏水洗后未用酸性KMnO4标准液润洗，则测量结果________。‎ ‎②滴定前后读数都正确，但滴定前有气泡，而滴定后气泡消失，则测量结果________。‎ ‎（4）计算：血液中含钙离子的浓度为_____mol·L-1。‎ 知识点5：盐类水解以及规律 ‎1．盐类水解是____________________________________________________。‎ ‎2．水解的规律是____________________、_____________________、______________________、__________________（NaHSO4除外）‎ ‎3．电离平衡常数、水解平衡常数、水的离子积之间的关系：_______________________。‎ 8‎ ‎【例题7】．加热蒸干下列溶液后，能得到原溶液中溶质的是（ ）‎ A．AlCl3 B．CuSO‎4 C．NaHCO3 D．(NH4)2S ‎【例题8】下列事实：①明矾可做净水剂；②NaHSO4水溶液呈酸性；③Na2SiO3、Na2CO3、NaAlO2等溶液不能贮存在磨口玻璃瓶塞的试剂瓶中；④铵态氮肥不能与草木灰混合施用；⑤加热能使纯碱溶液去污能力增强；⑥配制FeCl3溶液，需用浓盐酸溶解FeCl3固体；⑦NH‎4F溶液不能用玻璃瓶盛放；⑧泡沫灭火器反应原理。其中与盐类水解有关的是 A．全部 B．除⑦以外 C．除②以外 D．除④、⑥以外 知识点6：离子浓度大小的比较 ‎1．弱电解质的电离是_______________的，电离产生的微粒都非常少，同时还应考虑__________的电离。多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第_____________级电离。‎ ‎2．弱离子的水解是____________的（双水解除外），但由于水的电离，因此水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。多元弱酸根的水解是分步进行，其主要是第_____________步水解为主。‎ ‎3．电荷守恒：注重溶液呈电中性，即______________________________________________________。‎ 物料守恒：注重溶液中某元素的___________________守恒。质子守恒注重了分子或离子________________数目不变。‎ ‎【例题9】常温下，向100 mL 0．01 mol·L－‎1 HA溶液中逐滴加入0．02 mol·L－1 MOH溶液，图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况（稀溶液混合时体积可直接相加）。下列判断错误的是 A．由图中信息可知，HA一定是强酸 B．当V(MOH)＝50．00 mL时，混合溶液中c(M＋)＋c(MOH)＝0．01 mol·L－1‎ C．N点对应的溶液中c(M＋)＝c(A－)‎ D．K点所对应的溶液中离子浓度大小关系为：c(M+)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H+)‎ ‎【例题11】（1）‎25 ℃‎时，向0．1 mol·L－1的氨水中加入少量氯化铵固体，当固体溶解后，测得溶液pH减小，主要原因是______(填序号)。‎ A．氨水与氯化铵发生化学反应 8‎ B．氯化铵溶液水解显酸性，增加了c(H＋)‎ C．氯化铵溶于水，电离出大量铵根离子，抑制了氨水的电离，使c(OH－)减小 ‎（2）室温下，如果将0．1 mol NH4Cl和0．05 mol NaOH全部溶于水，形成混合溶液(假设无损失)，‎ ‎①________和________两种粒子的物质的量之和等于0．1 mol。‎ ‎②________和________两种粒子的物质的量之和比OH－多0．05 mol。‎ ‎（3）已知某溶液中只存在OH－、H＋、NH4+、Cl－四种离子，某同学推测该溶液中各离子浓度大小顺序可能有如下四种关系：‎ 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种溶质，该溶质的名称是__________，上述离子浓度大小顺序关系中正确的是(选填序号)________。‎ ‎②若上述关系中C是正确的，则溶液中溶质的化学式是__________________________。‎ ‎③若该溶液中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)________(填“＞、＜或＝”，下同)c(NH3·H2O)，混合后溶液中c(NH4+)与c(Cl－)的关系为c(NH4+)________c(Cl－)。‎ 知识点7：难溶电解质的溶解平衡 ‎1．溶度积的定义：一定温度下，难溶电解质在饱和溶液中各离子浓度_______________是一个常数，这个常数称为该难溶电解质的溶度积，用符号________________表示。对于沉淀溶解平衡MmAn mMn+(aq)+nAm-(aq)，参照电离平衡原理得平衡常数：Ksp =_____________ ，溶度积规则溶度积规则：比较Ksp与溶液中有关离子浓度幂的乘积（离子积Qc）判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解，Qc＞Ksp时，_______________________；Qc＝Ksp时___________________；Qc＜Ksp时，______________________。 ‎ ‎2．影响溶度积的因素：Ksp 只与___________________和________________有关，而与沉淀的量无关，并且溶液中的离子浓度的变化能使平衡移动，并不改变Ksp ；溶度积的 物理意义：Ksp反映了_____________________________。当化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比 相同时，Ksp数值越大 则难溶电解质在水中的溶解能力越强。但对化学式所表示的组成中阴、阳离子个数比不相同的电解质，则不能直接由它们的溶度积来比较溶解能力的大小，必须通过具体计算确定。‎ ‎【例题12】已知Ksp（AgCl）=1．56×10﹣10，Ksp（Ag2CO3）=8．45×10﹣12，Ksp（AgBr）=7．7×10﹣13．某溶液中含有Cl﹣、CO32﹣和Br﹣浓度均为0．010mol•L﹣1，向该溶液中逐滴加入0．010mol•L﹣1的AgNO3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为（　 　）‎ 8‎ A．Cl﹣、Br﹣、CO32﹣ B．Br﹣、CO32﹣、Cl﹣ C．CO32﹣、Br﹣、Cl﹣ D．Br﹣、Cl﹣、CO32﹣‎ ‎【例题13】已知在‎25℃‎的水溶液中，AgCl、AgBr、AgI均难溶于水，且Ksp(AgCl)== 1．8×10-10，Ksp(AgBr)== 1．0×10-12，Ksp(AgI)== 8．7×10-17；‎ ‎（1） 若向AgBr的饱和溶液中加入少量的AgCl固体，则c(Br－)___________。（填“增大”、“减小”或“不变”）。‎ ‎（2）在‎25℃‎时，若取0．‎188 g的AgBr（相对分子质量188）固体放入100 mL水中（忽略溶液体积的变化），则溶液中Br－的物质的量浓度为_______ 。‎ ‎（3）① 由上述Ksp判断，在上述（2）的体系中，能否实现AgBr向AgI的转化_______（填“能”或“否”），简述理由：_____________________________________。‎ ‎② 若某KCl溶液的浓度为 1．0×10-2 mol·L－1 ，将等体积的该KCl溶液与AgNO3 溶液混合，则生成沉淀所需AgNO3 溶液的最小浓度为__________mol·L－1。‎ ‎【例题14】（1）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。‎ 已知浓缩液中含有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）在化学分析中采用K2CrO4为指示剂，以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−，利用Ag+与CrO42−生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中Cl−恰好沉淀完全(浓度等于1．0×10−5 mol·L−1)时，溶液中c(Ag+)为_______mol·L−1，此时溶液中c(CrO42−)等于__________mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2．0×10−12和2．0×10−10)。‎ 参考答案 知识点一：强弱电解质的概念，以及影响弱电解质电离的因素 ‎ ‎1．完全电离 电解质 强酸、强碱、多数的盐。2．部分电离 电解质，弱酸、弱碱、少数的盐。3．弱电解质本身的性质 浓度、温度、加入试剂等。 ‎ ‎【例题1】【答案】D【例题2】．【答案】D 知识点二：电离平衡常数 增大 Ka1》Ka2》Ka3‎ ‎【例题3】【答案】 ②④①③ 2．9 Kh＝ 0．59‎ 知识点三：水的电离和pH的计算 ‎1．c(H＋)×c(OH－) 温度，增大稀的水溶液；【例题4】【答案】C【例题5】【答案】 4或10 抑制 11 ‎ 8‎ ‎12 C‎ 中 ‎ 知识点四：酸碱中和滴定实验 ‎1．利用中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的浓度的实验方法．2．碱性溶液；强氧化性。3．待盛液；蒸馏水。4．锥形瓶中溶液颜色的变化。‎ ‎【例题6】【答案】 胶头滴管 100mL容量瓶 A 锥形瓶内颜色的变化 最后一滴盐酸滴进锥形瓶内红色褪去且30s不复原 80% 偏大 不影响 2MnO4-+5H‎2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 酸式 偏高 偏高 2．5×10-3mol/L 知识点5：盐类水解以及规律 ‎1．弱酸根或弱碱根结合水电离出H＋或OH－生成弱电解质的过程，从而破坏的水的电离平衡。2．有弱才水解、越弱越水解、谁强显谁性、同强显中性。3．Kw=Ka×Kh。‎ ‎【例题7】．【答案】B【例题8】【答案】C 知识点6：离子浓度大小的比较 ‎1．微弱 水 一。2．微量 一。3．溶液中所有阳离子所带电荷总浓度等于所有阴离子所带负电荷总浓度。‎ 原子 得失H＋。‎ ‎【例题9】【答案】B ‎【例题10】【答案】B ‎【例题11】【答案】 C NH3·H2O NH4+ NH4+ H＋ 氯化铵 A NH4Cl、HCl ＜ ＝‎ 知识点7：难溶电解质的溶解平衡 幂的乘积 Ksp cm(Mn＋)×cn(Am－) ，溶液过饱和，有沉淀析出；溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态；溶液不饱和，无沉淀析出。 难溶电解质的性质 温度 难溶电解质在水中的溶解能力。‎ ‎【例题12】【答案】D ‎【例题13】【答案】 减小 1．0×10-6 mol·L－1 能 Ksp(AgBr)== 1．0×10-12 > Ksp(AgI)== 8．7×10-17 ‎ ‎7．2×10 - 8‎ ‎【例题14】（【答案】 4．7×10-7 2．0×10-5 5×10-3‎ 8‎