广西专用2020版高考化学二轮复习专题1第5讲水溶液中的离子平衡课件 48页

第 5 讲　水溶液中的离子平衡 - 2 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 3 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 4 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 .(2019 全国 Ⅰ )NaOH 溶液滴定邻苯二甲酸氢钾 ( 邻苯二甲酸 H 2 A 的 K a1 =1.1×10 -3 , K a2 =3.9×10 -6 ) 溶液 , 混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示 , 其中 Q 点为反应终点。下列叙述错误的是 ( 　　 )   A. 混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na + 与 A 2- 的导电能力之和大于 HA - 的 C. Q 点的混合溶液 pH=7 D. M 点的混合溶液中 , c (Na + )> c (K + )> c (OH - ) C - 5 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 解题要领 随着 NaOH 溶液的加入 , 混合溶液中离子浓度和种类发生变化 , 因此混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 ,A 项正确 ; P 点的混合溶液中能导电的离子主要为 HA - 和 K + , Q 点为反应终点 , 因此 Q 点的混合溶液中能导电的离子主要为 A 2- 、 K + 、 Na + , 故 Na + 与 A 2- 的导电能力之和大于 HA - 的 ,B 项正确 ; Q 点的混合溶液中含有的 A 2- 能发生水解反应而使溶液呈碱性 ,C 项错误 ; Q 点为反应终点 , 因此 Q 点的混合溶液中 c (Na + )= c (K + )> c (OH - ), 继续加入氢氧化钠溶液后 , M 点的混合溶液中 c (Na + )> c (K + )> c (OH - ),D 项正确。 - 6 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 2 .(2018 全国 Ⅲ ) 用 0.100 mol·L -1 AgNO 3 溶液滴定 50.0 mL 0.050 0 mol·L -1 Cl - 溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是 ( 　　 ) A. 根据曲线数据计算可知 K sp (AgCl) 的数量级为 10 -10 B. 曲线上各点的溶液满足关系式 c (Ag + )· c (Cl - )= K sp (AgCl) C. 相同实验条件下 , 若改为 0.040 0 mol·L -1 Cl - 溶液 , 反应终点 C 移到 A D. 相同实验条件下 , 若改为 0.050 0 mol·L -1 Br - 溶液 , 反应终点 C 向 B 方向移动 C - 7 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 解题要领 相同实验条件下 , 若改为 0.040 0 mol · L -1 Cl - 溶液 , 恰好反应时 ,0.040 0 mol · L -1 ×50.0 mL=0.100 mol · L -1 ·V , V =20 mL, 故反应终点横坐标应为 20,C 项描述错误 ; 相同实验条件下 , 若改为 0.050 0 mol · L -1 Br - 溶液 , 反应终点横坐标不变 , 由于 K sp (AgCl)> K sp (AgBr), 故反应终点纵坐标变大 , 故 D 项描述正确。 - 8 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 3 .(2017 全国 Ⅱ ) 改变 0.1 mol·L -1 二元弱酸 H 2 A 溶液的 pH, 溶液中 H 2 A 、 HA - 、 A 2- 的物质的量分数 δ (X) 随 pH 的变化如图所示 [ 已知 下列叙述错误的是 ( 　　 ) A.pH=1.2 时 , c (H 2 A)= c (HA - ) B.lg[ K 2 (H 2 A)]=-4.2 C.pH=2.7 时 , c (HA - )> c (H 2 A)= c (A 2- ) D.pH=4.2 时 , c (HA - )= c (A 2- )= c (H + ) D - 9 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 10 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 4 .(2017 全国 Ⅲ ) 在湿法炼锌的电解循环溶液中 , 较高浓度的 Cl - 会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入 Cu 和 CuSO 4 , 生成 CuCl 沉淀从而除去 Cl - 。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图 , 下列说法错误的是 ( 　　 ) C - 11 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 - 12 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 弱电解质的电离平衡 有关弱电解质电离解题的思维路径 - 13 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 问题探究 1 . 如何判断一元强酸与一元弱酸 ? - 14 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 2 . 怎样设计实验证明 HA( 一元酸 ) 是否为弱电解质 ? (1) 设计的基本思路 : 判断 HA 是否为弱电解质 ( 或弱酸 ) 的基本思路有两种 : 一种是直接根据 HA 本身或其强碱盐的性质进行相应的实验设计 ( 简称直接设计 ), 二是选择一种已知的强酸进行对照性实验设计 ( 简称对照设计 ) 。 (2) 直接设计 ( 以 HA 溶液为例 ): ① 若已知 c (HA), 测定其 pH, 若 pH>-lg c (HA), 则 HA 是弱酸。 ② 向 HA 溶液中加入该酸对应的钠盐晶体 , 测定加入晶体后溶液的 pH 有无变化 , 若 pH 变大 , 则 HA 为弱酸。 ③ 若 c (HA) 未知 , 先测量 HA 溶液的 pH( 设其为 a ), 然后将该溶液稀释至原体积的 100 倍 , 再测定稀释后的 pH, 若 pH< a +2, 则 HA 为弱酸。 ④ 测 NaA 溶液的 pH, 若 pH>7, 或加入酚酞溶液后溶液变红 , 则 HA 是弱酸。 - 15 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 (3) 对照设计 : ① 选用相同物质的量浓度的盐酸作参照物质进行对照实验。 a. 比较两者导电性强弱 , 若 HA 溶液导电能力弱 , 则 HA 为弱酸。 b. 比较相同条件下与某种较活泼的金属单质的反应情况 , 若反应过程中产生气体速率 HA 的较慢 , 则为弱酸。 ② 选用 pH 相同的盐酸作参照物。 a. 将两种酸稀释至原体积的相同倍数 ( 不低于 100 倍 ) 后 , 比较溶液 pH 的相对大小 , 若 HA 的小 , 则为弱酸。 b. 取相同体积的两种酸用碱进行滴定 , 完全反应时 , 若 HA 消耗的碱较多 , 则为弱酸。 c. 比较两种酸与某种较活泼的金属单质的反应情况 , 若反应过程中产生气体速率 HA 较快 , 则为弱酸。 d. 将等体积的两种酸分别与足量的某种较活泼的金属单质反应 , 若 HA 最终生成的气体较多 , 则 HA 是弱酸。 - 16 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 例 1 25 ℃ 时 , 用浓度为 0.100 0 mol·L -1 的 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 浓度均为 0.100 0 mol·L -1 的三种酸 HX 、 HY 、 HZ 的溶液 , 滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 在相同温度下 , 同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序 : HZHY>HZ, 则酸性强弱顺序为 HX c (HS - ) 。 (3) 弱碱的稀释和强碱溶液稀释的比较。 弱碱稀释至原体积的 10 n 倍 ,pC(OH - ) 增大值小于 n , 强碱稀释至原体积的 10 n 倍 ,pC(OH - ) 增大值等于 n 。 答案 D - 27 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 对点训练 2 常温下 , 向 20.00 mL 0.1 mol·L -1 HA 溶液中滴入 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液 , 溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数 [-lg c 水 (H + )] 与所加 NaOH 溶液体积的关系如图所示 , 下列说法中不正确的是 ( 　　 )   A. 常温下 K a (HA) 约为 10 -5 B. M 、 P 两点溶液对应的 pH=7 C. b =20.00 D. M 点后溶液中均存在 c (Na + )> c (A - ) B - 28 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 - 29 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 盐类水解及溶液中粒子浓度大小比较 溶液中粒子浓度大小比较解题的思维路径 - 30 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 - 31 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 - 32 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 例 3 下列溶液中 , 关于离子浓度的说法正确的是 ( 　　 ) - 33 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 - 34 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 (3) 关于离子浓度大小比较的题目中 , 等量关系中出现分子浓度时 , 如何解题 ? 等量关系中出现分子浓度时 , 只有两种情况 , 一是依据原子守恒解题 , 二是依据质子守恒解题。对于依据质子守恒解题的题目 , 运用电荷守恒和原子守恒的等量关系 , 消去金属离子得到质子守恒的等量关系比较好理解。如 C 项 ,0.2 mol · L -1 的 CH 3 COOH 溶液与 0.1 mol · L -1 的 NaOH 溶液等体积混合后 , 得到等浓度的 CH 3 COOH 和 CH 3 COONa 的混合液 , 所以有 2 c (Na + )= c (CH 3 COOH)+ c (CH 3 COO - ) …… ① c (Na + )+ c (H + )= c (CH 3 COO - )+ c (OH - ) …… ② , 将 ② ×2- ① , 得到 c (CH 3 COO - )+2 c (OH - )= c (CH 3 COOH)+2 c (H + ) 。 - 35 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 (4) 对于酸式盐 , 如何判断水解和电离的关系 ? 25 ℃ 时 , 若 pH<7, 则酸式盐的电离大于水解 ; 若 pH>7, 则酸式盐的水解大于电离。对于 D 项 , 由于电离大于水解 , 所以 c ( )> c (H 2 C 2 O 4 ) 。 答案 C - 36 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 对点训练 3 某酸性溶液中只有 Na + 、 CH 3 COO - 、 H + 、 OH - 四种离子。则下列描述正确的是 ( 　　 ) A. 该溶液可由 pH=3 的 CH 3 COOH 溶液与 pH=11 的 NaOH 溶液等体积混合而成 B. 该溶液由等物质的量浓度、等体积的 NaOH 溶液和 CH 3 COOH 溶液混合而成 C. 加入适量的 NaOH, 溶液中离子浓度 为 c (CH 3 COO - )> c (Na + )> c (OH - )> c (H + ) D. 加入适量氨水 , c (CH 3 COO - ) 一定大于 c (Na + ) 、 c ( ) 之和 A - 37 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 - 38 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 难溶电解质的沉淀溶解平衡 沉淀溶解平衡解题思维路径 - 39 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 问题探究 1 . 怎样判断沉淀能否生成或溶解 ? 通过比较溶度积与非平衡状态下溶液中有关离子浓度幂的乘积 —— 离子积 Q c 的相对大小 , 可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀生成或溶解的情况 : Q c > K sp , 溶液有沉淀析出 ; Q c = K sp , 溶液饱和 , 沉淀的生成与溶解处于平衡状态 ; Q c < K sp , 溶液未饱和 , 无沉淀析出。 2 . 如何理解溶度积 ( K sp ) 与溶解能力的关系 ? 溶度积 ( K sp ) 反映了电解质在水中的溶解能力 , 对于阴阳离子个数比相同的电解质 , K sp 的数值越大 , 难溶电解质在水中的溶解能力越强 ; 但对于阴阳离子个数比不同的电解质 , 不能通过直接比较 K sp 数值的大小来判断难溶电解质的溶解能力。 - 40 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 3 . 沉淀溶解平衡有哪些常考的知识点 ? (1) 沉淀生成的两大应用 : ① 分离离子 : 对于同一类型的难溶电解质 , 如向含有等浓度的 Cl - 、 Br - 、 I - 的混合溶液中滴加 AgNO 3 溶液 ,AgCl 、 AgBr 、 AgI 中溶度积小的物质先析出 , 溶度积大的物质后析出。 ② 控制溶液的 pH 来分离物质 , 如除去 CuCl 2 中的 FeCl 3 就可向溶液中加入 CuO 或 Cu(OH) 2 等物质 , 将 Fe 3+ 转化为 Fe(OH) 3 而除去。 - 41 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 (2) 沉淀溶解的三种常用方法 : ① 盐溶解法 : 加入盐溶液 , 与沉淀溶解平衡体系中某种离子反应生成弱电解质 , 从而减小离子浓度使沉淀溶解 , 如 Mg(OH) 2 溶于 NH 4 Cl 溶液。 ② 配位溶解法 : 加入适当的配合剂 , 与沉淀溶解平衡体系中的某种离子生成稳定的配合物 , 从而减小离子浓度使沉淀溶解 , 如 AgCl 溶于氨水。 ③ 氧化还原法 : 通过发生氧化还原反应使平衡体系中的离子浓度降低 , 从而使沉淀溶解 , 如 Ag 2 S 溶于硝酸。 - 42 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 (3) 溶度积计算的两大类型 : ① 已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度 , 如 K sp = a 的饱和 AgCl 溶液中 ② 已知溶度积、溶液中某离子的浓度 , 求溶液中的另一种离子的浓度 , 如某温度下 AgCl 的 K sp = a , 在 0.1 mol·L -1 的 NaCl 溶液中加入过量的 AgCl 固体 , 达到平衡后 c (Ag + )=10 a mol·L -1 。 - 43 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 - 44 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 分析推理 (1) 根据题意分析 ,p 值大小与离子浓度大小有何关系 ? p 值越小 , 离子浓度越大 , 由图示可知 K sp (CaSO 4 )> K sp (PbSO 4 )> K sp (BaSO 4 ) 。 答案 D - 45 - 命题热点一 命题热点二 命题热点三 命题热点四 D - 46 - - 47 - 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 48 - 答案 解析 解析 关闭 由①④时刻溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液 , ④产生白色沉淀较多 , 说明升温过程中亚硫酸钠被空气中的氧气氧化为硫酸钠 , 导致亚硫酸根浓度减小。 A 项 , 亚硫酸钠为强碱弱酸盐 , 在溶液中水解使溶液显碱性 ,A 正确 ;B 项 , ④与①的 pH 不同是因为亚硫酸根浓度减小 , 溶液 pH 减小 , 正确 ;C 项 , 升高温度 , 水解平衡右移 , 减小亚硫酸根浓度 , 平衡左移 , 错误 ;D 项 , ①与④的温度相同 , 则水的离子积常数 K W 相同 , 正确。 答案 解析 关闭 C