苏教版选修四化学新素养导学课件:专题3 溶液中的离子反应 微型专题重点突破(五)
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1、,微型专题重点突破(五),专题3 溶液中的离子反应,核心素养发展目标 HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO,1.变化观念与平衡思想:熟知水溶液中存在的三大平衡:电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡;并能根据三大平衡的移动分析解决实际问题。 2.证据推理与模型认知:建立思维模型分析解答相关问题,如:由盐溶液的酸碱性判断相应酸或碱的强弱、溶液中离子浓度大小的比较、相关图像题的分析方法等。,微型专题 克难解疑 精准高效,考题精选 精练深思 触类旁通,内容索引 NEIRONGSUOYIN,01,微型专题,例1 相同物质的量浓度的NaCN、NaClO、Na2CO3相比,Na2CO3溶液的pH最大,
2、NaClO溶液的pH最小,则下列说法中正确的是 A.同温、同浓度时,酸的强弱:HClO HCN H2CO3 B.同温、同浓度时,酸溶液的pH:HClOHCN H2CO3 C.同体积、同浓度的HCN和HClO与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的 物质的量:HClOHCN D.同体积、同浓度的HCN和HClO的溶液中酸根离子浓度:c(CN)c(ClO),一、盐类水解规律及其应用,解析 在相同浓度条件下,酸越弱,对应盐溶液的碱性越强,即pH越大。可以确定酸性: HClO。由于是同体积、同浓度的HCN和HClO与NaOH恰好反应,故消耗NaOH的量相同,所以A、B、C均错误;,由酸性越强电离程度越
3、大,故c(CN)c(ClO),D正确。,思维启迪,(1)“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性:HCNCH3COOH,则相同条件下碱性:NaCNCH3COONa。 (2)相同条件下的水解程度 正盐相应酸式盐,如 。 相互促进水解的盐单独水解的盐水解相互抑制的盐。如 的水解程度:(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2。 (3)利用盐的水解规律时一定把盐与酸的对应关系找准确,尤其是二元弱酸,如Na2CO3对应的酸是 ,NaHCO3对应的酸是H2CO3。,变式1 25 时,0.1 molL1下列溶液的pH如下表,有关比较正确的是,A.酸性的相对强弱:HClO B.由水电离产生的
4、c(H): C.溶液中酸根离子浓度:c(ClO)c( ) D.在溶液等体积混合的溶液中: c( )c( )c(H2CO3)0.1 molL1,解析 酸性强弱:HClO ,故A项错误;,CH3COONH4是弱酸弱碱盐,促进水的电离,NaCl对水的电离无影响,因此水电离产生的c(H):,B项错误;,根据溶液的pH可知,ClO水解程度大于 ,因此c(ClO)c( ),C项错误;,根据物料守恒可知,c( )c( )c(H2CO3)0.1 molL1,D项正确。,盐溶液酸碱性的判断方法 (1)弱酸弱碱盐溶液的酸碱性判断 相同条件下,生成的弱酸的电离程度大于弱碱的电离程度时,溶液显酸性,如NH4FH2O
5、NH3H2OHF,因为K(HF)K(NH3H2O),NH4F溶液显酸性。 相同条件下,生成的弱碱的电离程度大于弱酸的电离程度时,溶液显碱性,如NH4CNH2O NH3H2OHCN,因为K(NH3H2O)K(HCN),NH4CN溶液显碱性。 相同条件下,生成的弱酸的电离程度等于弱碱的电离程度时,溶液显中性,如CH3COONH4H2O CH3COOHNH3H2O,因为K(NH3H2O)K(CH3COOH),CH3COONH4溶液显中性。,(2)酸式盐溶液酸碱性的判断 强酸酸式盐只电离,不水解,溶液一定显酸性(如NaHSO4)。,例2 Ka、Kw、Ksp分别表示酸的电离常数、水的离子积常数、溶度积常
6、数,下列判断正确的是,二、溶液中三大平衡及其平衡常数,A.室温下向10 mL pH3的醋酸溶液中加入水稀释后,溶液中 不变,B.室温下Ka(HCN)Ka(CH3COOH),说明CH3COOH的电离度一定比HCN 的大 C.25 时,pH均为4的盐酸和NH4I溶液中Kw不相等 D.两种难溶电解质作比较时,Ksp越小的电解质,其溶解度一定越小,电离平衡常数越大,酸性越强,越易电离,但电离度还与温度、浓度等有关,B项错误; 电离常数、水的离子积常数、溶度积常数都只与温度有关,C项错误; 同类型的难溶物(如AgCl、AgBr、AgI),Ksp越小,溶解度越小,而不同类型的难溶物(如Ag2SO4和AgI
7、),Ksp小的溶解度不一定小,需要进行换算,D项错误。,思维启迪,(1)Ka、Kw、Ksp只是温度的函数,只与相关物质的性质和温度有关,溶液中有关离子浓度的改变只能使平衡移动,但不改变Ka、Kw、Ksp的值。 (2)Kh与Ka(弱酸电离常数)或Kb(弱碱电离常数)、Kw(水的离子积常数)的定量关系为KaKhKw或KbKhKw。 如:CH3COONa溶液的水解:CH3COOH2O CH3COOHOH,Na2S溶液的水解:S2H2O HSOH HSH2O H2SOH,变式2 已知:25 时,KspZn(OH)21.01018,Ka(HCOOH)1.0104。该温度下,下列说法错误的是 A.HCOO
8、的水解常数为1.01010 B.Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中,c(Zn2)1.0106 molL1 C.向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2)增大 D.Zn(OH)2(s)2HCOOH(aq) Zn2(aq)2HCOO(aq)2H2O(l)的平衡常数K100,设Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2)为x molL1,则溶液中c(OH)2x molL1,x(2x)2KspZn(OH)21.01018,解得x 1.0106,B项错误;,Zn(OH)2悬浊液中存在溶解平衡:Zn(OH)2(s) Zn2(aq)2OH(aq),加入HCOOH中和氢氧根离子,使平衡正
9、向移动,溶液中c(Zn2)增大,C项正确;,溶液中三大平衡的分析与比较,例3 下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是,三、溶液中离子浓度的大小比较,B.某二元弱酸的酸式盐NaHA溶液中:c(OH)2c(A2)c(H)c(H2A),C.向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至恰好呈中性:,D.常温下,将50 mL 0.1 molL1的盐酸与100 mL 0.1 molL1的氨水混合, 所得溶液中:c( )c(Cl)c(NH3H2O)c(OH)c(H),解析 在NaHCO3溶液中,由于 的水解程度大于其电离程度,故c(H2CO3)c( ),A项错误;,根据质子守恒可知:c(OH)c(A
10、2)c(H)c(H2A),B项错误;,混合溶液中NH4Cl和NH3H2O的物质的量相等,NH3H2O的电离程度大于 的水解程度,溶液显碱性,D项正确。,思维模型,(1)从盐类水解的特征分析:水解程度一般很小。例如:NaHCO3溶液中, c( )c(H2CO3)。,(2)理清溶液中的平衡关系并分清主次,(3)灵活运用电荷守恒、物料守恒及质子守恒关系。,变式3 常温下,将a L 0.1 molL1的NaOH溶液与b L 0.1 molL1的CH3COOH溶液混合。下列有关混合溶液的说法一定不正确是 A.ac(Na)c(H)c(OH) B.ab时,c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H) C.
11、ab时,c(CH3COOH)c(H)c(OH) D.无论a、b有何关系,均有c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH),解析 由电荷守恒得c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH),故D正确; 若ba,醋酸过量,溶液为CH3COONa与CH3COOH的混合溶液,当溶液呈酸性时A正确; 若ab,反应后的溶液为CH3COONa溶液,由于CH3COO水解而显碱性,根据质子守恒可知,C正确; 若ab,说明碱过量,溶液为CH3COONa与NaOH的混合溶液,存在c(Na) c(CH3COO),B错误。,例4 室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 molL1的三种酸(HA、HB
12、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:KHAKHBKHD B.滴定至P点时,溶液中: c(B)c(Na)c(HB)c(H)c(OH) C.pH7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),四、利用酸碱中和滴定pH曲线分析离子浓度关系,解析 A项,根据图像知,在未滴加NaOH溶液时,0.1 molL1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1,说明三种酸均为弱酸,且pH:HAHBHD,可知酸性:HAHBHD,根据酸性越强,电离常数越大知,故KHAKHBKHD
13、,正确; B项,滴定至P点时,溶液中未反应的HB与生成的NaB的浓度相等,且溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于B的水解程度,故c(B)c(Na)c(HB)c(H) c(OH),正确; C项,pH7时,三种离子的浓度分别等于c(Na),然而三种溶液中阴离子水解程度不同,加入的NaOH的体积不同,故三种阴离子的浓度也不同,错误; D项,根据质子守恒即可得出,三种溶液混合后溶液的质子守恒关系:c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H),正确。,思维模型,酸碱中和滴定pH曲线的“四点”分析法 (1)起点:利用起点可以确定酸或碱的强弱。 (2)中和点:酸和碱恰好完全反应,溶液呈中性、酸性或碱性,取
14、决于生成盐的水解情况;利用此点可以确定酸碱的浓度和体积。 (3)中性点:酸和碱不一定完全反应;利用中性点和中和点确定酸碱的强弱。 (4)一半点:一元酸与一元碱反应时生成的酸或碱与生成的盐浓度相等。,变式4 25 时,在25 mL 0.1 molL1的NaOH溶液中逐渐加入0.2 molL1 CH3COOH溶液,混合溶液pH的变化曲线如图所示,下列分析结论正确的是 A.a12.5,且混合溶液pH7 B.对应曲线上E、F之间的任何一点,溶液中都有 c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H) C.P点时,c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH) D.K点时,c(CH3COO)c(CH3CO
15、OH)2c(Na),解析 A项,当加入12.5 mL CH3COOH时,正好生成CH3COONa溶液,由于CH3COO的水解而呈碱性,故pH7,错误; B项,E、F之间的某一点,可能是NaOH远远过量的情况,这样就会使c(OH)c(CH3COO),错误; C项,P点不一定呈中性,可能呈酸性,错误; D项,K点是生成的CH3COONa和过量的CH3COOH等物质的量的情况,正确。,例5 在t 时,Ag2CrO4(橘红色)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知AgCl的Ksp1.81010。下列说法不正确的是,五、沉淀溶解平衡图像的识别与应用,A.t 时,Ag2CrO4的Ksp为1108 B.
16、饱和Ag2CrO4溶液中加入K2CrO4不能使溶液由Y 点变为X点 C.t 时,Y点和Z点时Ag2CrO4的Ksp相等 D.t 时,将0.01 molL1 AgNO3溶液滴入20 mL 0.01 molL1 KCl和0.01 molL1 K2CrO4的混合 溶液中,Cl先沉淀,解析 由图中数据可计算Ksp(Ag2CrO4)c2(Ag)c( )1.01011,可知A项错误;,在Ag2CrO4饱和溶液中加入K2CrO4,c( )增大,则c(Ag)降低,而X点与Y点的c(Ag)相同,所以B项正确;,Y点、Z点溶液的温度相同,则Ksp相同,C项正确;,思维模型,(1)沉淀溶解平衡曲线图像题同其他类型图
17、像解答方法一样,也是一看(看横坐标的意义、线的走势以及关键点等),二想(想有关计算公式、规律等),三判断(依据公式进行计算,作出相应判断),具体解题方法和技巧有: 沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上任意一点都表示饱和溶液,曲线上方或下方的任一点则表示过饱和溶液或不饱和溶液。 从图像中找到数据,根据公式计算Ksp的值。 比较溶液中Qc与Ksp大小,判断溶液中有无沉淀析出。 涉及Qc的计算时,所代入的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,即Qc是任意状态下离子浓度幂的乘积,其值是不固定的。,(2)沉淀溶解平衡滴定曲线,一般横坐标为滴加溶液
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