淮安中学高三化学二轮复习专题19《水溶液中的离子平衡》教案

1专题十九水溶液中的离子平衡(两课时)【考试说明】1.了解电离、电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念。2.了解弱电解质的电离平衡、水的电离、溶液pH和水的离子积常数等概念，了解盐溶液的酸碱性。能进行有关溶液pH与氢离子浓度、氢氧根离子浓度的简单计算。3.了解盐类水解的原理。能说明影响盐类水解程度的主要因素，认识盐类水解在生产生活中的应用。4.初步掌握中和滴定的原理和方法，初步掌握测定溶液pH的方法。5.了解难溶电解质的溶解平衡。【要点精讲】要点一、弱电解质的电离平衡关注：（1）电解质与非电解质（注意CO2、SO2、NH3等水溶液可以导电但是非电解质）（2）强弱电解质（注意部分盐如(CH3COO)2Pb等也属于弱电解质）（3）弱电解质的电离平衡（常见的H2CO3、NH3•H2O、CH3COOH等电离方程式的书写）【典例1】在0.1mol·L－1CH3COOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H+对于该平衡，下列叙述正确的是（）A.加入水时，平衡向逆反应方向移动B.加入少量NaOH固体，平衡向正反应方向移动C.加入少量0.1mol·L－1HCl溶液，溶液中c(H+)减小D.加入少量CH3COONa固体，平衡向正反应方向移动要点二、水的电离平衡和溶液的pH弱电解质电离平衡弱电解质电离概念影响电离平衡的因素：_________________________等电离平衡的特征22、溶液的pH计算【典例2】醋酸溶液中存在电离平衡：CH3COOHH＋＋CH3COO－，下列叙述不正确．．．的是（）A．醋酸溶液中离子浓度的关系满足：c（H＋）＝c（OH－）＋c（CH3COO－）B．0.10mol/L的CH3COOH溶液加水稀释，溶液中离子浓度均减小C．CH3COOH溶液中加入少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动D．常温下，pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH＜7【典例3】常温下0.1mol/L某一元酸(HA)溶液中)()(HcOHc=10-8，下列叙述正确的是（）A.溶液中水电离出的c(H+)=10-10mol/LB.溶液中c(HA)+c(A-)=0.1mol/LC.与0.05mol/LNaOH溶液等体积混合所得溶液中离子浓度大小关系为c(H+)＜c(OH-)＜c(Na+)＜c(A-)D.上述溶液中加入一定量CH3COONa晶体或加水稀释，溶液的c(OH-)增大要点三、盐的水解平衡：（1）本质：（2）影响因素：内因：有弱才水解，越弱越水解外因：温度、浓度（3）应用：①判断盐溶液中离子种类和比较离子浓度②离子共存问题：如Fe3+、Cu2+、Al3+、Fe2+等离子只能大量存在于酸性溶液中；SiO32-、AlO2-、C6H5O-等离子只能大量存在于碱性溶液中；HCO3-在酸性与碱性溶液中均不能大量存在1、水的电离平衡影响水的电离平衡的因素（酸，碱、盐、温度等）水的离子积常数Kw=__________3③某些盐或盐溶液制备、保存如FeCl3溶液的配制方法④Fe(OH)3胶体的制备明矾的净水作用⑤弱电解质的证明⑥解释某些化学现象及在生活生产中的应用如由MgCl2·6H2O制取无水氯化镁的方法；AlCl3·6H2O和SOCl2混合加热可以得到得到无水氯化铝的原因；用TiCl4制取TiO2的反应【典例4】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：①c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)②c(Cl-)c(NH4+)c(OH-)c(H+)③c(NH4+)c(Cl-)c(OH-)c(H+)④c(Cl-)c(H+)c(NH4+)c(OH-)请填写下列空白(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_____________(填序号)(2)若上述关系中③是正确的，则溶液中溶质是____________(填化学式)(3)若上述关系中④是正确的，则溶液中溶质是____________(填化学式)【典例5】将V1mLc1mol/L的氨水滴加到V2mLc2mol/L的盐酸中，下列结论正确的是（）A.若混合溶液的pH=7，则c1V1＞c2V2B.若V1=V2，c1=c2，则混合溶液中c(NH4+)=c(Cl-)C.若混合溶液的pH=7，则混合溶液中c(NH4+)=c(Cl-)D.若V1＜V2，且混合溶液pH＜7，则c1＜c2规律：（1）弱酸在加入水稀释的过程中H+与弱酸根离子的浓度都在减小，只有对应的OH-浓度在增加（如果改成氨水讨论的方法相同）（2）PH之和为14的酸与碱等体积混合后，若都是强的则呈中性，若有弱的溶液呈弱的一方的性质，（若使溶液呈中性则加入的弱的一方的体积应该少）要点四、中和滴定（1）定义：（2）原理：（3）关键：准确测定标准液与待测液的体积，准确判断滴定的终点（4）仪器与操作：4（5）误差分析与数据处理（6）识别与绘制中和滴定曲线【典例6】实验室现有3种酸碱指示剂，其pH的变色范围如下：甲基橙：3.1～4.4石蕊：50～8.0酚酞：8.2～10.0用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述正确的是（）A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂要点五、沉淀溶解平衡（1）沉淀溶解平衡：一定条件下沉淀的溶解速率与生成速率相等时，溶液呈饱和状态。（2）沉淀反应的应用：沉淀的生成：如：Cu2+（Fe3+、Fe2+）离子的除去方法沉淀的溶解：如：Mg(OH)2沉淀的溶解方法沉淀的转化：如：水垢中CaSO4的除去，氟化物防治龋齿的化学原理等。【典例7】以下是25℃时几种难溶电解质的溶解度：难溶电解质Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3溶解度/g9×10－41.7×10－61.5×10－43.0×10－9在无机化合物的提纯中，常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些离子。例如：①为了除去氯化铵中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入一定量的试剂反应，过滤结晶②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3＋，先将混合物溶于水，加入足量的氢氧化镁，充分反应，过滤结晶③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2＋，先将混合物溶于水，加入一定量的H2O2，将Fe2＋氧化成Fe3＋，调节溶液的pH＝4，过滤结晶请回答下列问题：（1）上述三个除杂方案都能够达到很好效果，Fe2＋、Fe3＋都被转化为而5除去（2）①中加入的试剂应该选择_________为宜，其原因是________________________。（3）②中除去Fe3＋所发生的总反应的离子方程式为_____________________________。（4）下列与方案③相关的叙述中，正确的是__________________（填字母）。A．H2O2是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染B．将Fe2＋氧化为Fe3＋的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤C．调节溶液pH＝4可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜D．Cu2+可以大量存在于pH＝4的溶液中E．在pH4的溶液中Fe3＋一定不能大量存在总结：下表列出化学平衡与其它各类平衡的关系知识内容与化学平衡之间的联系弱电解质的电离电离平衡实质上就是一种化学平衡，可以用化学平衡移动原理对弱电解质的电离平衡作定性的、或定量的分析。根据电离平衡常数大小可比较弱电解质相对强弱，根据相应盐的水解程度也可比较弱电解质的相对强弱。水的电离水是一种很弱的电解质，加酸、加碱会抑制水的电离，升高温度会促进水的电离。Kw=C（OH-）·C（H+）是水的电离平衡的定量表现，H+、OH-浓度可以用这个关系进行换算。盐类水解盐类水解（如F-+H2OHF+OH-）实质上可看成是：①水的电离平衡向正方向移动（H2OH++OH-），②也可以看成是中和反应的逆反应，升高温度会促进水解。难溶电解质的溶解难溶电解质在水中存在溶解平衡，如AgCl（s）Ag+（aq）+Cl-（aq）。改变条件平衡移动【考题在线】1.（2009全国2卷10）.现有等浓度的下列溶液：①醋酸，②苯酚，③苯酚钠，6④碳酸，⑤碳酸钠，⑥碳酸氢钠。按溶液pH由小到大排列正确的是（）A.④①②⑤⑥③B.④①②⑥⑤③C.①④②⑥③⑤D.①④②③⑥⑤2.（09山东）某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。判断正确的是（）A.II为盐酸稀释时pH值变化曲线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3.(2009天津卷2).25℃时，浓度均为0.2mol/L的NaHCO3和Na2CO3溶液中,下列判断不正确．．．的是（）A.均存在电离平衡和水解平衡B.存在的粒子种类相同C.c(OH-)前者大于后者D.分别加入NaOH固体，恢复到原温度，c(CO32-)均增大4.(2009天津卷4)下列叙述正确的是（）A.0.1mol/LC6H5ONa溶液中：c(Na+)＞c(C6H5O-)＞c(H+)＞c(OH-)B.Na2CO3溶液加水稀释后，恢复至原温度，pH和Kw均减小C.pH=5的CH3COOH溶液和pH=5的NH4Cl溶液中，c(H+)不相等D.在Na2S溶液中加入AgCl固体，溶液中c(S2-)下降5.（2009四川卷12）关于浓度均为0.1mol/L的三种溶液：①氨水、②盐酸、③氯化铵溶液，下列说法不正确的是（）A.c（NH+4）：③＞①B.水电离出的c（H+）：②＞①C.①和②等体积混合后的溶液：c（H+）＝c(OH-)+c(NH3·H2O)D.①和③等体积混合后的溶液：c（NH+4）＞c(Cl-)＞c(OH-)＞c(H+)6.（2009安徽卷13）向体积为Va的0.05mol·L－1CH3COOH溶液中加入体积为Vb的0.05mol·L－1KOH溶液，下列关系错误．．的是（）A．Va＞Vb时：c(CH3COOH)+c(CH3COO－)c(K+)B．Va＝Vb时：c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH－)7C．Va＜Vb时：c(CH3COO－)c(K+)c(OH－)c(H+)D．Va与Vb任意比时：c(K+)+c(H+)＝c(OH－)+c(CH3COO－)7、下列事实不能用勒沙特列原理解释的是①氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体②铁在潮湿的空气中容易生锈③实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气④常温下，将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至l00mL，测得其pH＜5⑤钠与氯化钾共融制备钾Na(l)+KCl(l)=K(g)+NaCl(l)⑥二氧化氮与四氧化氮的平衡体系，加压后颜色加深A.①②③B.只有②⑥C.③④⑤D.②⑤⑥8.（2009山东卷28）（1）在25℃下，向浓度均为0.1mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，先生成__________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。（2）在25℃下，将amol·L-1的氨水与0.01mol·L-1的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH4*)=c(Cl-)。则溶液显_____________性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=__________【教后记】