2018届二轮复习水溶液中的离子平衡课件（43张）（全国通用） 43页

第 4 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 - 5 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 3 1 .(2016 全国乙 )298 K 时 , 在 20.0 mL 0.10 mol·L -1 氨水中滴入 0.10 mol·L -1 的盐酸 , 溶液的 pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。已知 0.10 mol·L -1 氨水的电离度为 1.32%, 下列有关叙述正确的是 ( 　　 ) A. 该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M 点对应的盐酸体积为 20.0 mL D.N 点处的溶液中 pH<12 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 6 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 3 2 .(2015 全国课标 Ⅰ ) 浓度均为 0.10 mol·L -1 、体积均为 V 0 的 MOH 和 ROH 溶液 , 分别加水稀释至体积 V ,pH 随 的变化如图所示。下列叙述错误的是 ( 　　 ) - 7 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 3 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 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 8 - 专题知识脉络 能力目标解读 热点考题诠释 1 2 3 3 .(2014 课标全国 Ⅰ ) 溴酸银 (AgBrO 3 ) 溶解度随温度变化曲线如图所示 , 下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 溴酸银的溶解是放热过程 B. 温度升高时溴酸银溶解速度加快 C.60 ℃ 时溴酸银的 K sp 约等于 6×10 -4 D. 若硝酸钾中含有少量溴酸银 , 可用重结晶方法提纯 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 9 - 热点一 热点二 热点三 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 - 10 - 热点一 热点二 热点三 热点四 问题探究 1 . 如何判断一元强酸与一元弱酸 ? - 11 - 热点一 热点二 热点三 热点四 2 . 怎样设计实验证明 HA( 一种酸 ) 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 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。 - 12 - 热点一 热点二 热点三 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. 比较二者导电性强弱 , 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. 将两种酸稀释相同的倍数 ( 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。 - 13 - 热点一 热点二 热点三 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 ( 　　 ) - 14 - 热点一 热点二 热点三 热点四 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 10 n 倍 , pC(OH - ) 增大值小于 n , 强碱稀释 10 n 倍 , pC(OH - ) 增大值等于 n 。 答案 D - 24 - 热点一 热点二 热点三 热点四 对点训练 2 某温度下 , 向一定体积 0.1 mol·L -1 的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的 NaOH 溶液 , 溶液中 pOH(pOH =- lg[OH - ]) 与 pH 的变化关系如右图所示 , 则 ( 　　 ) A. M 点所示溶液的导电能力强于 Q 点 B. N 点所示溶液中 c (CH 3 COO - )> c (Na + ) C. Q 点水的电离程度在 MN 直线上最大 D. Q 点消耗 NaOH 溶液的体积小于醋酸溶液的体积 答案 解析 解析 关闭 M 、 Q 、 N 三点在一条直线上表示溶液在一定温度下 c (H + ) ·c (OH - ) 的值是不变的。 Q 点溶液呈中性 , M 点显酸性 , N 点显碱性 ,A 项错。 N 点溶液呈碱性 , c (OH - )> c (H + ), 根据溶液中电荷守恒 , c (CH 3 COO - )< c (Na + ),B 项错。 M 点 pOH = b , N 点 pH= b , 说明 M 点 c (OH - ) 与 N 点 c (H + ) 相等 , 对水的电离的抑制程度相同 , 因此 M 点和 N 点水的电离程度相同 , Q 点呈中性 , 水的电离程度较大 , 但不是最大 , 最大的点应该是酸碱恰好中和点 , 处于 QN 之间 ,C 项错。 答案 解析 关闭 D - 25 - 热点一 热点二 热点三 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 - 26 - 热点一 热点二 热点三 热点四 - 27 - 热点一 热点二 热点三 热点四 - 28 - 热点一 热点二 热点三 热点四 - 29 - 热点一 热点二 热点三 热点四 - 30 - 热点一 热点二 热点三 热点四 (3) 对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。对于质子守恒的题目 , 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 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 + ) 。 - 31 - 热点一 热点二 热点三 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 答案 C - 32 - 热点一 热点二 热点三 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 + ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 33 - 热点一 热点二 热点三 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 - 34 - 热点一 热点二 热点三 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。 - 35 - 热点一 热点二 热点三 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。 - 36 - 热点一 热点二 热点三 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。 - 37 - 热点一 热点二 热点三 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 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 。 - 38 - 热点一 热点二 热点三 热点四 例 4 实验 : ① 0.1 mol·L -1 AgNO 3 溶液和 0.01 mol·L -1 NaCl 溶液等体积混合得到浊液 a, 过滤得到滤液 b 和白色沉淀 c; ② 向滤液 b 中滴加 0.1 mol·L -1 KI 溶液 , 出现浑浊 ; ③ 向沉淀 c 中滴加饱和 KI 溶液 , 沉淀变为黄色。下列分析正确的是 ( 　　 ) B. 滤液 b 中不含有 Ag + C. ③ 中颜色变化说明 AgCl 转化为 AgI D. 实验可以证明 AgI 比 AgCl 更难溶 - 39 - 热点一 热点二 热点三 热点四 分析推理 (1) 首先观察 AgNO 3 溶液和 NaCl 溶液量的关系 , 可以看出硝酸银是过量的 , 滤液中肯定存在 Ag + , 与 AgCl(s ) 的沉淀溶解平衡没有关系。   (2) 如何能证明浊液 a 中存在沉淀溶解平衡 ? 必须证明 AgCl 溶液中存在 Ag + 或 Cl - , 如果是等浓度等体积硝酸银溶液与氯化钠溶液反应后进行实验 ② 可以证明。 (3) 实验 ③ 证明 AgCl 转化为 AgI , 是否可以说明 AgI 比 AgCl 更难溶 ? 证明溶解能力强弱 , 应该在同浓度下比较转化情况 , 即使 AgI 溶解度比 AgCl 小 , 饱和碘化钠溶液也可能会使 AgCl 部分转化为 AgI 。 答案 C - 40 - 热点一 热点二 热点三 热点四 对点训练 4 以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高 , 为控制砷的排放 , 采用化学沉降法处理含砷废水 , 相关数据如下表所示 , 若混合溶液中 Ca 2+ 、 Al 3+ 、 Fe 3+ 的浓度均为 1.0×10 -4 A.1.6×10 -16 mol·L -1 B.8.2×10 -3 mol·L -1 C.1.6×10 -12 mol·L -1 D.5.7×10 -17 mol·L -1 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 41 - 1 2 3 1 .(2016 江苏苏州质检 ) 现有体积相等且等 pH 或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液 , 分别加入足量镁粉 , 产生 H 2 的体积 ( 同温同压下测定 ) 随时间的变化示意图如下 : 其中正确的是 ( 　　 ) A. ①③ B. ②④ C. ①②③④ D. 都不对 答案 解析 解析 关闭 随着反应的进行 , V (H 2 ) 只可能增大而不可能减小 , ①③错误 ; 当两溶液等 pH 时 , 醋酸的物质的量浓度要比盐酸大得多 , 与足量的镁粉反应时 , 不仅产生的氢气体积更大 , 反应更快 , 而且反应的时间更长 , ②错误 ; 等物质的量浓度时 , 醋酸中 c (H + ) 比盐酸中的小 , 因此醋酸中的反应速率应该比盐酸中的反应速率小 , 产生相同体积的氢气 , 盐酸所用时间比醋酸短 , ④错误。 答案 解析 关闭 D - 42 - 1 2 3 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 43 - 1 2 3 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭