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(四)
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1、,微型专题重点突破(四),专题3 溶液中的离子反应,核心素养发展目标 HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO,1.证据推理与模型认知:建立弱电解质的电离及其平衡,酸碱溶液中水的电离,酸碱中和滴定等知识应用的方法思维模型,并运用模型解答相关问题。 2.科学探究与创新意识:知道酸碱中和滴定的主要仪器及使用。知道酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析等在氧化还原滴定中的迁移应用。,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 (2018贵阳质检)甲酸(HCOOH)是一种一元弱酸,下列性质中可以证明它是弱电解质的是
2、A.常温下,1 molL1甲酸溶液中的c(H)约为1102 molL1 B.甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳 C.10 mL 1 molL1甲酸溶液恰好与10 mL 1 molL1 NaOH溶液完全反应 D.甲酸溶液与锌反应比强酸溶液与锌反应缓慢,一、强电解质和弱电解质的比较与判断,解析 1 molL1甲酸溶液中c(H)1102 molL1,说明甲酸部分电离,所以能证明甲酸是弱电解质,故A正确; 甲酸能与碳酸钠反应放出二氧化碳说明甲酸酸性强于碳酸,但不能说明甲酸为弱电解质,故B错误; 10 mL 1 molL1甲酸溶液恰好与10 mL 1 molL1 NaOH溶液完全反应,说明甲酸是一元酸,不能
3、证明甲酸是弱电解质,故C错误; 甲酸和强酸溶液中氢离子浓度大小未知,不能证明甲酸是弱电解质,故D错误。,归纳总结,弱电解质的判断方法 要证明某电解质是弱电解质,关键在于一个“弱”字,即证明它只是部分电离或其溶液中存在电离平衡。以一元弱酸HA为例,证明它是弱电解质的常用方法有: (1)酸溶液中c(H)的大小 0.1 molL1 HA溶液中c(H)0.1 molL1;将c(H)1102 molL1的HA溶液稀释100倍,稀释后溶液中1104 molL1c(H)1102 molL1。 (2)溶液导电能力的强弱 0.1 molL1 HCl溶液和0.1 molL1 HA溶液,前者的导电能力明显强。,(3
4、)与活泼金属反应速率的大小 相同物质的量浓度的HCl溶液和HA溶液,与(形状、颗粒大小)相同的活泼金属反应,前者的反应速率大。 (4)典型化学反应 将二氧化碳通入NaA溶液中有HA生成,或HA溶液与NaHCO3溶液不反应。,变式1 某化学兴趣小组为比较稀盐酸和稀CH3COOH溶液酸性的相对强弱,设计了如下实验方案,实验装置如图所示(夹持仪器已略去)。,实验方案:在两试管中分别加入过量镁条,同时将两注射器中的溶液注入相应试管中,观察产生氢气的速率和体积。 请回答下列问题:,(1)在上述实验方案中有一明显缺陷,该缺陷是_ _。,没有说明两种酸的物质的量浓,度相等,解析 题干中没有指明实验所用稀盐酸
5、与稀CH3COOH溶液的物质的量浓度相等,因此无法通过观察产生氢气的速率和体积判断两种酸酸性的相对强弱。,解析 当实验所用两种酸的物质的量浓度相等时,两种酸的物质的量相等,与过量镁条反应放出氢气的体积相等;但HCl是强电解质,等物质的量浓度的盐酸中的c(H)大于CH3COOH溶液中的c(H),故反应起始时,a中产生氢气的速率较快。,(2)在缺陷已经得到改正的前提下,反应起始时 (填“a”或“b”)中产生氢气的速率较快;最终产生氢气的体积 (填“相等”或“不相等”)。,a,相等,解析 镁在加热条件下能够与水反应,故金属与酸反应放热,导致过量的镁与水反应产生部分氢气。,(3)最终发现,实验中产生氢
6、气的体积比理论值大,可能原因是_ _。,反应放热,过,量的镁与水反应产生了部分氢气,解析 通过比较起始反应速率可知,等物质的量浓度的稀盐酸的酸性强于稀CH3COOH溶液的酸性。,(4)通过比较起始反应速率可得出的结论是_ _。,等物质的量浓度的稀盐酸的酸性强,于稀CH3COOH溶液的酸性,二、弱电解质的电离平衡及其移动,例2 在0.1 molL1 NH3H2O溶液中存在如下平衡:NH3H2O NH3H2O OH。下列有关该溶液的叙述正确的是 A.向其中加入少量浓盐酸,盐酸与NH3反应生成NH4Cl,使NH3浓度减小, 浓度增大,平衡逆向移动 B.向其中加入少量NaOH固体,OH与 结合生成NH
7、3H2O,使 浓度 减小,平衡正向移动 C.向其中加入少量0.1 molL1 NH4Cl溶液,电离平衡常数不变,溶液中c(OH) 减小 D.向其中加入少量MgSO4固体,溶液中c(OH)增大,解析 A项,加入少量浓盐酸,首先发生反应HOH=H2O,使OH浓度减小,平衡正向移动; B项,加入少量NaOH固体,使OH浓度增大,平衡逆向移动;,C项,加入少量0.1 molL1 NH4Cl溶液,使 浓度增大,平衡逆向移动,溶液中c(OH)减小;,D项,加入少量MgSO4固体发生反应Mg22OH=Mg(OH)2,溶液中c(OH)减小。,归纳总结,从定性和定量两个角度分析电离平衡移动 (1)从定性角度分析
8、:用化学平衡理论分析弱电解质的电离平衡问题时,考虑的主要因素有稀释、改变温度、加入能电离出相同离子的物质等。在分析这类问题时,易出现的错误是认为平衡移动的方向和平衡混合物中各组分的浓度变化总一致。应该深刻地理解勒夏特列原理:平衡向“削弱”这种改变的方向移动,但移动结果不能“抵消”这种改变。 (2)从定量角度分析:当改变影响电离平衡的条件后分析两种微粒浓度之比的变化时,若不能通过平衡移动的方向作出判断,应采用电离平衡常数进行定量分析。,A.图中对应点的温度关系为abc B.纯水仅升高温度,可从a点变到c点 C.水的离子积常数Kw数值大小关系为bcd D.在b点对应温度下,0.5 molL1的H2
9、SO4溶液 与1 molL1的KOH溶液等体积混合,混合后 c(H)1107 molL1,变式2 水的电离平衡曲线如图所示。下列说法正确的是,解析 水的电离是吸热过程,温度升高,水的离子积常数增大,根据图中数据得出的水的离子积常数Kw数值大小关系为bcad,温度关系为bcad,C项正确、A项错误; 若纯水仅升高温度,c(OH)与c(H)都增大,B项错误; b点的Kw11012,0.5 molL1的H2SO4溶液与1 molL1的KOH溶液等体积混合,充分反应后所得溶液显中性,c(H)1106 molL1,D项错误。,三、混合溶液的酸碱性与pH计算,例3 已知t 时水的离子积常数为Kw。该温度下
10、,将浓度为a molL1的一元酸HA溶液与b molL1的一元碱BOH溶液等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是 A.ab B.混合溶液的pH7 C.混合溶液中,c(H) molL1 D.混合溶液中,c(H)c(B)c(OH)c(A),解析 溶液呈中性,即c(H)c(OH),结合水的离子积常数可知c(H)c(OH) molL1,故C项正确。,归纳总结,酸、碱混合后溶液pH的判断技巧 已知酸和碱的pH之和,判断二者等体积混合后溶液的pH(25 ): (1)pH之和为14的酸和碱等体积混合,若为强酸与强碱,则pH7 若为强酸与弱碱,则pH7 若为弱酸与强碱,则pH7,规律:谁弱谁过量,谁弱显谁性。
11、 原因:酸碱已电离出的H和OH恰好中和,谁弱谁的H或OH有“储备”(有未电离的酸或碱),中和后还能继续电离。,(2)强酸(pHa)与强碱(pHb)等体积混合,若混合前ab14,则溶液呈碱性,pH混7 若混合前ab14,则溶液呈中性,pH混7 若混合前ab14,则溶液呈酸性,pH混7,(3)强酸(pHa)与强碱(pHb)混合后溶液呈中性,若ab14,则V酸V碱11 若ab14,则V酸V碱10ab141 若ab14,则V酸V碱11014ab,变式3 已知在25 和100 时,水溶液中c(H)与c(OH)的关系如图所示:,(1)表示25 时的曲线应为 (填“A”或“B”),请说明理由:_ _。,A,
12、水的电离,是吸热过程,温度降低时,电离程度减小,c(H)c(OH)减小,解析 25 时所得混合溶液的pH7,溶液呈中性,即酸、碱恰好完全反应,n(OH)n(H),则V(NaOH)105 molL1V(H2SO4)104 molL1,V(NaOH)V(H2SO4)101。,(2)25 时,将pH9的NaOH溶液与pH4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为 。,101,(3)100 时,若100体积pHa的某强酸溶液与1体积pHb的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系是_ _。,ab,14,(4)在曲线B对
13、应的温度下,pH2的HA溶液和pH10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH5。请分析原因:_ _。,曲线B对应的温度是100 ,此时水,的离子积为11012,HA若为强酸,最后应为pH6,现pH5,说明HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA,可继续电离出H,例4 (2018泉州质检)常温下,用某浓度的NaOH溶液滴定20.00 mL等浓度的CH3COOH溶液,所得滴定曲线如图。下列说法正确的是 A.a点醋酸溶液的浓度为1.0103 molL1 B.a、b两点对应的醋酸的电离平衡常数:ab C.c点溶液中c(Na)c(CH3COO)11 D.升高温度,d点溶液pH不变,
14、四、中和滴定pH曲线,解析 a点醋酸溶液的pH3,c(H)1.0103 molL1,但醋酸不完全电离,所以醋酸溶液的浓度大于1.0103 molL1,A项错误; 醋酸的电离平衡常数只与温度有关,温度一定时,a、b两点对应的醋酸的电离平衡常数相等,B项错误; c点溶液中存在电荷守恒:c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH),因c点对应溶液的pH7,c(H)c(OH),所以c(Na)c(CH3COO),即c(Na)c(CH3COO) 11,C项正确; d点溶液是醋酸钠溶液,升高温度,促进CH3COO水解,溶液pH增大,D项错误。,归纳总结,酸碱中和滴定pH曲线分析的关键点 (1)起点:利用起
15、点可确定酸、碱的强弱和谁滴定谁。 (2)恰好反应点(中和点):利用此点可确定酸碱的体积和浓度。 (3)中性点:溶液的c(H)c(OH),利用中性点和中和点确定酸、碱的强弱。,变式4 (2018北京昌平调研)常温时,用0.10 molL1 NaOH溶液滴定25.00 mL 0.10 molL1一元弱酸HX的溶液,滴定过程中pH变化曲线如图所示。若忽略反应过程中因液体密度变化而导致的体积变化,则下列判断正确的是,A.弱酸HX的电离常数Ka1.0104 B.V(NaOH溶液)12.50 mL时,混合溶液相当于等量的NaX和HX的混合液 C.溶液pH7时,HX和NaOH恰好完全反应 D.V(NaOH溶
16、液)25.00 mL时,c(Na)c(X)c(HX)0.10 molL1,解析 由图像可知,0.10 molL1 HX溶液的pH2,即c(H)0.01 molL1,,故HX的电离常数Ka 1.11103,A项错误;,V(NaOH溶液)12.50 mL时,溶液中一半的HX参与中和反应,即为等量的NaX和HX的混合液,B项正确; 溶液pH7时,V(NaOH溶液)25.00 mL,HX未反应完,C项错误; V(NaOH溶液)25.00 mL时,溶液体积为50.00 mL,故c(Na)c(X)c(HX)0.05 molL1,D项错误。,滴定曲线解题方法 (1)注意纵横坐标含义:一般横坐标为滴加酸碱溶液
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