高中化学《水溶液中的离子平衡》优质课教学设计、教案165740.pdf

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1、欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！教学设计(一)电离平衡和溶液的酸碱性 1.电离平衡中的三个易错点(1)电离平衡向正向移动，弱电解质的电离程度不一定增大，如向醋酸溶液中加入少量冰醋酸，平衡向电离方向移动，但醋酸的电离程度减小。(2)弱电解质在加水稀释的过程中，溶液中所有离子浓度不一定都减小，如氨水加水稀释时，c(H)增大。(3)由水电离出的 c(H)1.01013 molL1 的溶液不一定呈碱性。2.图像法理解一强一弱的稀释规律(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，醋酸的 pH 大 加水稀释到相同的 pH，盐酸

2、加入的水 多 (2)相同体积、相同 pH 的盐酸、醋酸 加水稀释相同的倍数，盐酸的 pH 大 加水稀释相同的 pH，醋酸加入的水 多 14。3.水的电离和溶液的酸碱性(1)水的电离 任何条件下，水电离出的 c(H)c(OH)；常温下，离子积常数 KW 1.010 酸、碱抑制水的电离，能水解的正盐、活泼金属(如 Na)则促进水的电离。(2)溶液的酸碱性 溶液的酸碱性取决于溶液中 c(H)和 c(OH)的相对大小。溶液的酸碱性 c(H)与 c(OH)的大小 酸性溶液 c(H)c(OH)中性溶液 c(H)c(OH)碱性溶液 c(H)7(或pHc(CH3COO)c(OH c(Cl)c(NH)c(H)c

3、(OH)欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！)c(H)2.Na2CO3 与 NaHCO3 Na2CO3 溶液中 NaHCO3 溶液中 物料守恒 c(Na )2c(CO)c(HCO)c(H2CO3)c(Na)c(HCO)c(CO)c(H2CO3)电荷守恒 c(Na)c(H)c(OH)c(HCO)2c(CO)质子守恒 c(OH)c(H)c(HCO)2c(H2CO3)c(H)c(H2CO3)c(OH )c(CO)大小关系 c(Na )c(CO)c(OH)c(HCO)c(H)c(Na )c(HCO)c(OH)c(H)c(Na)c(HCO)c

4、(H2CO3)c(CO)(三)沉淀溶解平衡 1.沉淀溶解平衡的三类应用(1)沉淀的Th成 加沉淀剂，如向 AgNO3 溶液中加入 NaCl 可生成沉淀；调节 pH，如向一定浓度的 CuSO4 和 FeSO4 的混合溶液中先加入 H2O2 氧化FeSO4，使 Fe2 转化为 Fe3，再加入 CuO 或 Cu(OH)2 调节 pH 至约等于 4，使得 Fe3 的水解平衡右移转化为沉淀，而 Cu2没有沉淀从而达到除杂的目的。(2)沉淀的溶解 酸溶解法，如 CaCO3 溶于盐酸；盐溶液溶解法，如 Mg(OH)2 溶于 NH4Cl 溶液；氧化还原溶解法，如 Ag2S 溶于稀 HNO3；配位溶解法，如 A

5、gCl 溶于氨水。(3)沉淀的转化 溶解能力相对较强的沉淀易向溶解能力相对较弱的沉淀转化，如 2.Qc 与 Ksp 大小比较的应用 Qc 为浓度商(离子积)是指刚开始反应(但未反应)时平衡体系各物质浓度幂次方之积之比(对于溶液是指混合后但不反应时的浓度)。Qc 与 Ksp 的相对大小可反映出体系是否为平衡状态(即沉淀是析出还是溶解)：(1)QcKsp，过平衡状态，反应将逆向进行，析出沉淀。(2)Qc Ksp，平衡状态。欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！(3)QcKsp，未平衡状态，反应将正向进行，沉淀溶解。题型一 弱电解质的电离平

6、衡及影响因素 1.(2015 全国卷)浓度均为 0.10 molL 1、体积均为 V0 的MOH 和 ROH 溶液，分别加水稀释至体积 V，pH 随 lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是()A MOH 的碱性强于 ROH 的碱性 B ROH 的电离程度：b 点大于 a 点 C.若两溶液无限稀释，则它们的 c(OH)相等 D.当 lg2 时，若两溶液同时升高温度，则增大 解析：选 D 由图像分析浓度为 0.10 molL1 的 MOH 溶液，在稀释前 pH 为 13，说明 MOH 完全电离，则 MOH 为强碱，而 ROH 的 pHKW(A)KW(C)KW(D)B.向水中加入醋酸钠固体，可从 C

7、 点到 D 点 C.B 点对应的温度下，pH 4 的硫酸与 pH 10 的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液的 pH7 D.升高温度可实现由 C 点到 D 点 解析：选 B A 项，温度越高，水电离出的 c(H)和 c(OH)越大，水的离子积常数越大，由图像知，温度：ABCD，则 KW(A)KW(B)KW(C)KW(D)，错误；B 项，温度不变，KW 不变，向水中加入醋酸钠固体，溶液中 c(OH)变大，c(H)变小，可 以实现从 C 点到 D 点，正确；C 项，B 点对应温度下，KW1.01014，pH4 的硫酸与 pH10 的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈碱性，但 pH 不一定等于 7，错误；D

8、项，C 点和 D 点均处于室温，错误。3.室温下，0.1 molL 1 的 HA 溶液中 c(H)/c(OH)1010，下列有关说法中正确 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！的 是()A.溶液的 pH4 B.加蒸馏水稀释后，c(HA)/c(A)减小 C.向体积和 pH 均相等的 HA 溶液与盐酸中加入足量锌，盐酸中产生的气体多 D.在 NaA 溶液中存在浓度关系：c(H)c(OH)解析：选 B 选项 A，KW c(H)c(OH)10 14，结合 1010 可得 c(H)10 2 molL1，pH 2，由 HA 的浓度知 HA 为弱

9、电解质，该项错误；选项 B，加水稀释过程中，K 不变，c(H)减小，故减小，该项正确；选项 C，HA 是弱电解质，故当盐酸与 HA 溶液的 pH 和体积均相等时，HA 的物质的量大，HA 与 Zn 反应产生 H2 的量较多，该项错误；选项 D，HA 为弱酸，NaA 溶液中的 A水解呈碱性，故 c(H)c(OH)，该项错误。题型二 中和滴定及应用 4.准确移取 20.00 mL 某待测 HCl 溶液于锥形瓶中，用 0.100 0 molL 1 NaOH 溶液滴定。下列说法正确的是()A.滴定管用蒸馏水洗涤后，装入 NaOH 溶液进行滴定 B.随着 NaOH 溶液滴入，锥形瓶中溶液 pH 由小变大

10、 C.用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D.滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小 解析：选 B A 项，滴定管用蒸馏水洗涤后，需用待装液润洗才能装入 NaOH 溶液进行滴定。B 项，随着 NaOH 溶液的滴入，锥形瓶内溶液中 c(H)越来越小，故 pH 由小变大。C 项，用酚酞作指示剂，当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色，且颜色半分钟内不褪去，说明达到滴定终点，应停止滴定。D 项，滴定达终点时，滴定管尖嘴部分有悬滴，则所加标准 NaOH 溶液量偏多，使测定结果偏大。5.(2016天津高考)室温下，用相同浓度的 NaOH 溶液，分别滴定浓度均为 0.1 molL

11、1 的三种酸(HA、HB 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：KHA KHB KHD 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)解析：选 C A 项，根据起点 pH：HAHBHD 知酸性：HAHBHD，根据 酸性越强，酸的电离常数越大，则 KHA KHB KHD，正确；B 项，P 点时根据横坐标 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将

12、竭诚为您提供优质的文档！抓五点破中和滴定图像(1)抓反应的“起始”点：判断酸、碱的相对强弱。(2)抓反应“一半”点：判断是哪种溶质的等量混合。(3)抓“恰好”反应点：判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。(4)抓溶液的“中性”点：判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足。(5)抓反应的“过量”点：判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量。中和百分数为 50%知 c(HB)c(NaB)11，根据纵坐标 pH 7 知酸的电离程度大于盐 的水解程度，正确；C 项，根据电荷守恒 c(Na)c(H)c(A)c(OH)和 pH7 知c(Na)c(A)，同理 c(Na)c(B)、c(Na)c(D)，根据中和原理知溶液

13、显中性时需要的 NaOH 的量不同，故 c(Na)不相同，则 c(A)、c(B)、c(D)三者不相同，错误；D 项，当中和百分数都达到 100%时，溶液为 NaA、NaB、NaD 的混合物，则 c(OH)c(HA)c(HB)c(HD)c(H)，即 c(HA)c(HB)c(HD)c(OH)c(H)，正确。6.用 0.1 molL1 NaOH 溶液滴定 40 mL 0.1 molL1 H2SO3 溶液，所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是()A H2SO3 的 Ka11102 B 0.05 molL1 NaHSO3 溶液的 pH4.25 C.图中 Y 点对应的溶液中

14、，3c(SO)c(Na)c(H)c(OH)D.图中 Z 点对应的溶液中：c(Na)c(SO)c(HSO)c(OH)解析：选 D A 项，以 W 点计算，其中 c(HSO)c(H2SO3)，H2SO3 的 Ka1110 2，正确；B 项，X 点为 NaHSO3 的溶液，且总体积为 80 mL，浓度为 0.05 molL 1，其 pH 4.25，正确；C 项，图中 Y 点 c(SO)c(HSO)，又因为电荷守恒有：2c(SO)c(HSO)c(OH)c(Na)c(H)，可得 3c(SO)c(Na)c(H)c(OH)，正确；D 项，图中 Z 点对应的溶液中溶质为 Na2SO3：因为 HSO 水解，c(

15、OH)c(HSO)，水解是微弱的，故 c(Na)c(SO)c(OH)c(HSO)，错误。题后悟道 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！题型三 溶液中粒子浓度关系 7(2017广州二模)常温下，浓度均为 0.1 molL 1 的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是()A氨水中，c(NH)c(OH)0.1 molL1 B NH4Cl 溶液中，c(NH)c(Cl)C.Na2SO4 溶液中，c(Na)c(SO)c(OH)c(H)D.Na2SO3 溶液中，c(Na)2c(SO)c(HSO)c(H2SO3)解析：选 C 氨水为弱碱溶液，只

16、能部分电离出氢氧根离子，结合电荷守恒c(NH)c(H)c(OH)可得：c(NH)c(OH)0.1 molL1，A 错误；NH4Cl 溶液中，铵根离子部分水解、氯离子浓度不变，则溶液中 c(NH)c(Cl)，B 错误；Na2SO4 溶液显中性，c(OH)c(H)，结合电荷守恒可得：c(Na)2c(SO)，溶液中离子浓度大小为 c(Na)c(SO)c(OH)c(H)，C 正确；根据亚硫酸钠溶液中的物料守恒可得：c(Na)2c(SO)2c(HSO)2c(H2SO3)，D 错误。8(2016四川高考)向 1 L 含 0.01 mol NaAlO2 和 0.02 mol NaOH 的溶液中缓慢通入CO2

17、，随 n(CO2)增大，先后发生三个不同的反应，当 0.01 mol n(CO2)0.015 mol 时发生的反应是 2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3。下列对应关系正确的是()选项 n(CO2)/mol 溶液中离子的物质的量浓度 A 0 c(Na)c(AlO)c(OH)例如：室温下，向 20 mL 0.1 molL 1 HA 溶液中逐滴加入 0.1 molL 1 NaOH 溶液，溶液 pH 的变化如图所示：欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！B 0.01 c(Na)c(AlO)c(OH)c(CO)C 0.0

18、15 c(Na)c(HCO)c(CO)c(OH)D 0.03 c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)解析：选 D A 当 n(CO2)0 时，根据电荷守恒，c(H)c(Na)c(AlO)c(OH)，所以 c(Na)c(AlO)c(OH)，错误；B.当 n(CO2)0.01 mol 时，溶液中溶质为 NaAlO2 和 Na2CO3，因为碳酸酸性强于氢氧化铝，所以偏铝酸根离子水解程度比碳酸根离子强，溶液中离子浓度应为 c(Na)c(CO)c(AlO)c(OH)，错误；C.当 n(CO2)0.015 mol 时，溶液中溶质为 Na2CO3，溶液中离子浓度应为 c(Na)c(CO)c(OH )c(H

19、CO)，错 误；D.当 n(CO2)0.03 mol 时，溶 液 中 溶 质 为NaHCO3，溶液中离子浓度应为 c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)，正确。9(2017银川模拟)常温下，下列有关叙述正确的是()A.0.1 molL 1 的 CH3COOH 溶液和 0.1 molL 1 的 CH3COONa 溶液等体积混合 c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H)B.同浓度的 NH4Cl、(NH4)2SO4、NH4HSO4 三种溶液中，c(NH)大小顺序为 C.Na2CO3 溶液中，2c(Na)c(CO)c(HCO)c(H2CO3)D 10 mL pH 12 的氢氧化钠溶液中加入 p

20、H 2 的 HA 至 pH 刚好等于 7，所得溶液体积 V(总)20 mL 解析：选 A 0.1 molL1 的 CH3COOH 溶液和 0.1 molL1 的 CH3COONa 溶液等体 积混合后在溶液中存在电荷守恒，即 c(CH3COO)c(OH)c(Na)c(H)，A 正确；相同浓度的、三种溶液，溶液中 c(NH)最大，和比较，酸性最强，NH 水解受到的抑制最大，溶液中 c(NH)由大到小的顺序排列为，B 错误；在 Na2CO3 溶液中，物料守恒关系式，c(Na)2c(CO)2c(HCO)2c(H2CO3)，C 错误；10 mL pH 12 的氢氧化钠溶液中加入 pH 2 的 HA 至

21、pH 刚好等于 7，如 HA 为强酸，则 V(总)20 mL，如 HA 为弱酸，则 V(总)20 mL，所得溶液体积 V(总)20 mL，D 错误。10.(2017四川六校测试)25 时，将 0.1 molL 1 NaOH 溶液加入 20 mL 0.1 molL 1 CH3COOH 溶液中，所加入溶液的体积(V)和混合液的 pH 的关系曲线如图所示。下列结论正确的是()A.点时，c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Na)B.对曲线上、任何一点，溶液中都有：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)C.点时，醋酸恰好反应完，溶液中有：c(CH3COO)c(Na)c(H)c(OH)欢迎您

22、阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！巧抓“4 点”，突破与图像有关的“粒子”浓度关系 D.滴定过程中可能出现：c(H)c(Na)c(CH3COO)c(OH)解析：选 B A 项，在曲线上点时混合溶液为等物质的量浓度的 CH3COONa 和 CH3COOH 溶液，根据物料守恒：c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Na)，错误；B 项，曲线上、点溶液中均存在电荷守恒：c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COO)，正确；C 项，点时，NaOH 与 CH3COOH 恰好完全反应，溶液呈碱性，则存在：c(Na)c(CH3COO)c(OH)

23、c(H)，错误；D 项，滴定过程中，溶液中均存在离子：CH3COO、Na、H、OH，根据溶液电中性原则知，错误。题后悟道 题型四 沉淀溶解平衡及其图像分析 11 已知：KspFe(OH)3 4.010 38，KspCu(OH)2 2.210 20，在某含有 Fe3 和 Cu2的溶液中，c(Fe3)为 4.010 8molL 1，现向该溶液中滴加氨水，当开始出 现氢氧化铁沉淀时，溶液的 pH 及溶液中允许的最大 c(Cu2)为()A 10 2.2 molL1 B 4 2.2101 molL1 C 4 2.2 molL1 D 10 2.2101 molL1 解析：选 C 当开始出现 Fe(OH)3

24、 沉淀时，根据 Fe(OH)3 的溶度积常数可知溶液中 c(OH)molL1 1010 molL1，则溶液的 pH4；此时溶液中 c(Cu2)molL 12.2 molL1，即溶液中允许的最大 c(Cu2)为 2.2 molL1。12(2017开封模拟)已知锌及其化合物的性质与铝及其化合物的性质相似。常温 下，如图横坐标为溶液的 pH，纵坐标为 Zn2或Zn(OH)42的物质的量浓度的对数。下列说法中错误的是()欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！A.在该温度下，Zn(OH)2 的溶度积(Ksp)为 11017 B.往 1.0 L

25、1.0 molL1 ZnCl2 溶液中加入 NaOH 固体至 pH6.0，需 NaOH 2.0 mol C.往 ZnCl2 溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，反应的离子方程式为 Zn2 4OH=Zn(OH)42 D.某废液中含 Zn2，为提取 Zn2可以控制溶液 pH 的范围为 8.012.0 解析：选 B 当 Zn2 的物质的量浓度的对数等于 5.0 时，即 Zn2 的浓度为110 5 molL 1 时，Zn2 已沉淀完全，此时溶液的 pH 8.0，即 c(OH)110 6 molL 1，所以 Zn(OH)2 的溶度积 Ksp c(Zn2)c2(OH)110 5(110 6)2 110 17，A

26、 项说法正确；根据图像知，pH7 时，Zn2的物质的量浓度的对数等于 3.0，即 c(Zn2)110 3 molL 1，当 pH 6.0 时，c(Zn2)110 3 molL 1，即 ZnCl2 溶液中只有部分 Zn2 生成 Zn(OH)2 沉淀，则加入的 n(NaOH)2n(ZnCl2)，即 n(NaOH)2.0 mol，B 项说法错误；结合图像可知，当 NaOH 溶液足量时，锌的存在形式为Zn(OH)42，所以反应的离子方程式为 Zn2 4OH=Zn(OH)42，C 项说法正确；由图像可知，当 Zn2 完全转化为沉淀时，需控制溶液的 pH 为 8.0 12.0，D 项说法正确。13 某温度

27、时，BaSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，下列说法正确的是()A.加入 Na2SO4 可使溶液由 a 点变到 b 点 B.通过蒸发可以使溶液由 d 点变到 c 点 C b 点有 BaSO4 沉淀生成 D a 点对应的 Ksp 大于 c 点对应的 Ksp 解析：选 C BaSO4 溶液中存在溶解平衡 BaSO4(s)Ba2(aq)SO(aq)，a 点 在 平衡曲线上，加入 Na2SO4 后溶液中 c(SO)增大，平衡逆向移动，c(Ba2)应降低，A 项错误；d 点时溶液不饱和，蒸发溶剂水，c(SO)、c(Ba2)均增大，B 项错误；b 点时溶液过饱和，有沉淀生成，C 项正确；温度不变时

28、Ksp 不变，在曲线上的任意一点 Ksp 都相等，D 项错误。题后悟道 欢迎您阅读并下载本文档，本文档来源于互联网整理，如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档！解答沉淀溶解平衡图像题的解题思路(1)沉淀溶解平衡曲线类似于溶解度曲线，曲线上任一点都表示饱和溶液，曲线上方的任一点均表示过饱和，此时有沉淀析出，曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。(2)从图像中找到数据，根据 Ksp 公式计算得出 Ksp 的值。(3)比较溶液的 Qc 与 Ksp 的大小，判断溶液中有无沉淀析出。(4)涉及 Qc 的计算时，所代入的离子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。