高考化学水溶液中的离子平衡复习教案
【课前自主复习与思考】
1.阅读并思考《创新设计》相关内容。
2.NH4Cl、CH3COONa、Na2CO3、NaHCO3等溶液中的三处守恒式。
3.酸碱中和滴定的操作、注意事项。
【结合自主复习内容思考如下问题】
1.某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,
pH随溶液体积的变化如右图所示。据图判断正确的是
A.Ⅱ盐酸稀释时的pH变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
2.已知:25°C时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12,Ksp[MgF2] =7.42×10-11。下列说法正确的是
A.25°C时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25°C时,Mg(OH)2固体在20ml 0.01 molL-1氨水中的Ksp比在20mL0.01molL-1
NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25°C时,在Mg(OH)2的悬浊液加入NaF溶液后,Mg(OH)2不可能转化成为MgF2
【考纲点拨】
1.了解电离、电解质、强电解质和弱电解质的概念。
2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。
3.了解水的电离和水的离子积常数。了解溶液pH的定义,能进行溶液pH的有关计算。
4.了解盐类水解的原理,能说明影响盐类水解的主要因素,认识盐类水解在生产、生活中的应用(弱酸弱碱盐的水解不作要求)。
5.理解(去年是了解)难溶电解质存在沉淀溶解平衡,能运用离子积常数(Ksp)进行简单计算(新增)。
6.了解离子反应的概念,了解离子反应发生的条件。能正确书写简单的离子反应方程式。
【自主研究例题】
1.(2010全国卷1)下列叙述正确的是
A.在醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=a,则a>b
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH<7
C.1.0×10-3mol/L盐酸的pH=3.0,1.0×10-8mol/L盐酸的pH=8.0
D.若1mL pH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7则NaOH溶液的pH=11
2.(2010江苏卷.20)以水氯镁石(主要成分为MgCl26H2O)为原料生产碱式碳酸镁的主要流程如下:
⑴预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成,已知常温下Mg(OH)2的Ksp=1.8×10-11,若溶液中c(OH-)=3.0×10-6 molL-1,则溶液中c(Mg2+)= 。
⑵上述流程中的滤液浓缩结晶,所得主要固体物质的化学式为 。
⑶高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO2 0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式。
⑷若热水解不完全,所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3,则产品中镁的质量分数
(填“升高”、“降低”或“不变”)。
我思我疑:
【高考链接】
【例1】(2010福建卷.10)下列关于电解质溶 液的正确判断是
A.在pH=12的溶液中,K+、Cl-、HCO3-、Na+可以常量共存
B.在pH=0的溶液中,Na+、NO3-、SO32-、K+可以常量共存
C.由0.1 molL-1一元碱BOH溶液的pH=10,可推知BOH溶液存在
BOH===B++OH-
D.由0.1 molL-1一元碱HA溶液的pH=3,可推知NaA溶液存在
A-+H2O HA + OH-
【例2】(2010上海卷.16)下列溶液中微粒浓度关系一定正确的是
A.氨水与氯化铵的pH=7的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)
B.pH=2的一元酸和pH=12的一元强碱等体积混合:c(OH-)=c(H+)
C.0.1 molL-1的硫酸铵溶液中:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)
D.0.1 molL-1的硫化钠溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
【例3】(2010山东卷.15)某温度下,Fe(OH)3(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液pH,金属阳离子浓度的辩护如图所示。据图分析,下列判断错误的是
A.Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Cu(OH)2]
B.加适量NH4Cl固体可使溶液由a点变到b点
C.c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)乘积相等
D.Fe(OH)3、Cu(OH)2分别在b、c两点代表的溶液中达到饱和
【例4】(2010浙江卷.26)已知:
①25℃时弱电解质电离平衡数:Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;难溶电解质的溶度积常数:Kap(CaF2)=1.5×10-10
②25℃时,2.0×10-3 molL-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如下图所示:
请根据以下信息回答下旬问题: 图2
⑴25℃时,将20mL 0.10 molL-1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 molL-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 molL-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图为图2所示:
反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是 ,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-) c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”)。
⑵25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka ,列式并说明得出该常数
的理由 。
⑶4.0×10-3 molL-1HF溶液与4.0×10-4 molL-1 CaCl2溶液等体积混合,调节混合
液pH为4.0(忽略调节混合液体积的变化),通过列式计算说明是否有沉淀产生。
【归纳与思考】
【自主检测】
1.常温下,有甲、乙两份体积为1 L、浓度均为0.2 molL-1的醋酸溶液,其pH为3,①甲用蒸馏水稀释100倍后,溶液pH变为x;②乙与等体积、浓度均为0.2 molL-1的NaOH溶液混合,在混合液中n(CH3COO-)+n(OH-)-n(H+)=y mol。x、y正确的答案组合是
A.3;0.1 B.5;0.2 C.3<x<5;0.1 D.3<x<5;0.2
2.下列溶液中各微粒的浓度关系或说法错误的是
A.0.1 molL-1 pH为4的NaHB溶液中:c(HB-)>c(H2B)>c(B2-)
B.c(NH4+)相等的(NH4)2SO4溶液、(NH4)2CO3溶液、(NH4)2Fe(SO4)2溶液和NH4Cl溶液:c[(NH4)2Fe(SO4)2]<c[(NH4)2SO4]<c[(NH4)2CO3]<c(NH4Cl)
C.0.1 molL-1 Na2CO3溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)
D.向0.2 molL-1的CH3COOH和0.1 molL-1的NaOH等体积混合溶液中加入少量的NaOH或HCl溶液时,溶液的pH不会发生显著变化
3.已知如下物质的浓度积常数:FeS Ksp=6.3×10-18 mol2L-2;CuS Ksp=1.3×10-36 mol2L-2;ZnS Ksp=1.6×10-24 mol2L-2。下列说法正确的是
A.同温度下,CuS的溶解度大于ZnS的溶解度
B.将足量的CuSO4溶解在0.1 molL-1的H2S溶液中,Cu2+能达到的最大浓度是不是1.3×10-35 molL-1
C.因为H2SO4是强酸,故Cu2++H2S===CuS↓+2H+不能发生
D.除去工业刻水中的Cu2+,可以用FeS作沉淀剂
4.下列说法正确的是
A.常温下pH为5的盐酸稀释1000倍后,pH等于8
B.浓度均为0.1 molL-1的氨水和氯化铵溶液,水电离出的c(H+)前者小于后者
C.碳酸钠溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)
D.等浓度的醋酸与KOH以任意比混合:c(K+)+c(H+)>c(OH-)+c(CH3COO-)
5.下列关于电解质溶液的叙述正确的是
A.常温下,同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液相比,Na2CO3溶液的pH大
B.常温下,pH=7的NH4Cl与氨水的混合溶液中:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)=c(OH-)
C.中和pH与体积均相同的盐酸和醋酸溶液,消耗NaOH的物质的量相同
D.将pH=4的盐酸稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低
6.铜、硫的化合物在工农业生产中有重要的作用。
⑴工业上由辉铜矿(主要成分为Cu2S)生产铜的主要反应为:Cu2S+O2===2Cu+SO2。该反应中被还原的元素为 (填元素符号)。
⑵反应中产生的SO2尾气可用NaOH溶液吸收。若用1 L 1 molL-1的NaOH溶液吸收标准状况下22.4 L SO2,该反应的离子方程式是 ;若所得溶液中c(SO32-)>c(HSO3-),溶液中各离子浓度由大到小的顺序是
。
⑶某温度下FeS、CuS的沉淀溶解平衡曲线如下图所示,纵坐标c(M2+)代表Fe2+或Cu2+的浓度,横坐标c(S2-)代表S2-浓度。
①在物质的量浓度相等的和的溶液中滴加硫化钠溶液,首先沉淀的离子为 。
②写出工业上用FeS除废水中Cu2+的离子方程式 。
⑷已知Cu2O可以发生如下反应:CuO+2H+===Cu2++Cu+H2O。若检验氧化铜中含有氧化亚铜,可选用的试剂是 (填试剂名称),其实验现象是 。
7.运用化学反应原理可以更好地分析化学反应的本质。
⑴下列四组物质反应,其中与其他三组有本质不同的'是 (填序号)。
A.Na2O2+H2O B.F2+H2O C.Cl2+H2O D.NO2+H2O
⑵在25℃下,向浓度均为0.1 molL-1的NaCl和KBr溶液中逐滴加入硝酸银溶液,先生成沉淀(填化学式);当两种沉淀共存时溶液中c(Br-)/c(Cl-)= 。[已知25℃时,Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp=(AgCl)2.0×10-10]
⑶汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO(g),该反应混合体系中NO的百分含量和
湿度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO(g)的ΔH 0(填
“>”或“<”)
②若温度为T1、T2,反应的平衡常数分别为K1、K2,则
K1 K2;若反应进行到状态D时,v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)
③在恒容的密闭容器中,该反应达平衡后,改变某一条件,下列图示不正确的是
⑷食盐的碘添加剂KIO3生产方法之一是以石墨为阳极,不锈钢为阴极,电解液为碘和氢氧化钾的混合溶液,在一定电流强度和温度下进行电解,试写出阴极反应式:
。
8.⑴随着西永电子城的建立,重庆已成为西部地区的电子工业中心。随着电子工业的迅速发展,将有大量的电路板刻蚀液的产生和排放。
①传统的方法是用(HCl-FeCl3)蚀刻铜电路板,前用Fe、Cl2处理废液,回收铜并重新制得FeCl2。处理废液时涉及的反应有:Fe+Cu2+===Fe2++Cu、Fe+2H+===Fe2++H2↑、2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,还有 (用离子方程式表示)。
②现多采用(HCl-H2O2)法代替传统方法,写出该法蚀刻铜电路板的化学方程式
。用氢氧化钠、葡萄糖对废液进行处理,可得到 (填物质的化学式)。进一步处理达到回收的目的。
⑵现有浓度匀为0.1 molL-1的五种溶液:A.Na2CO3、B.NaHCO3、C.NaAlO2、D.CH3COONa、E.NaOH。
①这五种溶液中水的电离程度最大的是 (填编号)。
②将五种溶液稀释相同的倍数时,其pH变化最大的是 (填编号)。
③将上述A、B、C、D四种溶液两两混合时,有一对溶液相互间能发生离子反应,写出该反应的离子方程式: 。
④将CO2通入A溶液中至恰好呈中性,溶液中2c(CO32-)+c(HCO3-)=
molL-1(设反应前后溶液体积不变)。
9.⑴已知在常温下测得浓度均为0.1 molL-1的下列6种物质的溶液的pH:
溶质 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONa
pH
根据上述信息判断,浓度均为0.05 molL-1的下列6种物质的溶液中,pH最小的是
(填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4
⑵下列转化都属于复分解反应:
①工业上将石灰乳与纯碱溶液混合可制得苛性钠溶液。
②侯氏制碱法中,向饱和碳酸氢铵溶液中加入饱和食盐水可获得小苏打晶体。
③蒸发KCl和NaNO3混合溶液,首先析出NaCl晶体。
根据上述反应,总结出复分解反应的一个规律:
;
将KI溶液和AgCl固体混合搅拌,会观察到的现象是,请定出反应的离子方程式:
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