高考化學水溶液中的離子平衡復習教案

　　【課前自主復習與思考】

　　1．閱讀并思考《創新設計》相關內容。

　　2．NH4Cl、CH3COONa、Na2CO3、NaHCO3等溶液中的三處守恒式。

　　3．酸堿中和滴定的操作、注意事項。

　　【結合自主復習內容思考如下問題】

　　1．某溫度下，相同pH的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋，

　　pH隨溶液體積的變化如右圖所示。據圖判斷正確的是

　　A．Ⅱ鹽酸稀釋時的pH變化曲線

　　B．b點溶液的導電性比c點溶液的導電性強

　　C．a點KW的數值比c點KW的數值大

　　D．b點酸的總濃度大于a點酸的總濃度

　　2．已知：25°C時，Ksp[Mg(OH)2]＝5.61×10－12，Ksp[MgF2] ＝7.42×10－11。下列說法正確的是

　　A．25°C時，飽和Mg(OH)2溶液與飽和MgF2溶液相比，前者的c(Mg2＋)大

　　B．25°C時，在Mg(OH)2的懸濁液加入少量的NH4Cl固體，c(Mg2＋)增大

　　C．25°C時，Mg(OH)2固體在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時，在Mg(OH)2的懸濁液加入NaF溶液后，Mg(OH)2不可能轉化成為MgF2

　　【考綱點撥】

　　1．了解電離、電解質、強電解質和弱電解質的概念。

　　2．了解弱電解質在水溶液中的電離平衡。

　　3．了解水的電離和水的離子積常數。了解溶液pH的定義，能進行溶液pH的有關計算。

　　4．了解鹽類水解的原理，能說明影響鹽類水解的主要因素，認識鹽類水解在生產、生活中的應用（弱酸弱堿鹽的水解不作要求）。

　　5．理解（去年是了解）難溶電解質存在沉淀溶解平衡，能運用離子積常數（Ksp）進行簡單計算（新增）。

　　6．了解離子反應的概念，了解離子反應發生的條件。能正確書寫簡單的離子反應方程式。

　　【自主研究例題】

　　1．（2010全國卷1）下列敘述正確的是

　　A．在醋酸溶液的pH＝a，將此溶液稀釋1倍后，溶液的pH＝a，則a＞b

　　B．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入NH4Cl至溶液恰好無色，則此時溶液的pH＜7

　　C．1.0×10－3mol/L鹽酸的pH＝3.0，1.0×10－8mol/L鹽酸的pH＝8.0

　　D．若1mL pH＝1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH＝7則NaOH溶液的pH＝11

　　2．（2010江蘇卷.20）以水氯鎂石（主要成分為MgCl26H2O）為原料生產堿式碳酸鎂的主要流程如下：

　　⑴預氨化過程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常溫下Mg(OH)2的Ksp＝1.8×10－11，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6 molL－1，則溶液中c(Mg2＋)＝ 。

　　⑵上述流程中的濾液濃縮結晶，所得主要固體物質的化學式為 。

　　⑶高溫煅燒堿式碳酸鎂得到MgO。取堿式碳酸鎂4.66g，高溫煅燒至恒重，得到固體2.00g和標準狀況下CO2 0.896L，通過計算確定堿式碳酸鎂的化學式。

　　⑷若熱水解不完全，所得堿式碳酸鎂中將混有MgCO3，則產品中鎂的質量分數

　　（填“升高”、“降低”或“不變”）。

　　我思我疑：

　　【高考鏈接】

　　【例1】（2010福建卷.10）下列關于電解質溶 液的正確判斷是

　　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－1一元堿BOH溶液的pH＝10，可推知BOH溶液存在

　　BOH===B＋＋OH－

　　D．由0.1 molL－1一元堿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）下列溶液中微粒濃度關系一定正確的是

　　A．氨水與氯化銨的pH＝7的混合溶液中：c(Cl－)＞c(NH4＋)

　　B．pH＝2的一元酸和pH＝12的一元強堿等體積混合：c(OH－)＝c(H＋)

　　C．0.1 molL－1的硫酸銨溶液中：c(NH4＋)＞c(SO42－)＞c(H＋)

　　D．0.1 molL－1的硫化鈉溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋c(H2S)

　　【例3】（2010山東卷.15）某溫度下，Fe(OH)3(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液pH，金屬陽離子濃度的辯護如圖所示。據圖分析，下列判斷錯誤的是

　　A．Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Cu(OH)2]

　　B．加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點

　　C．c、d兩點代表的溶液中c(H＋)與c(OH－)乘積相等

　　D．Fe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點代表的溶液中達到飽和

　　【例4】（2010浙江卷.26）已知：

　　①25℃時弱電解質電離平衡數：Ka(CH3COOH)＝1.8×10－5，Ka(HSCN)＝0.13；難溶電解質的溶度積常數：Kap(CaF2)＝1.5×10－10

　　②25℃時，2.0×10－3 molL－1氫氟酸水溶液中，調節溶液pH（忽略體積變化），得到c(HF)、c(F－)與溶液pH的變化關系，如下圖所示：

　　請根據以下信息回答下旬問題： 圖2

　　⑴25℃時，將20mL 0.10 molL－1 CH3COOH溶液和20mL 0.10 molL－1HSCN溶液分別與20mL 0.10 molL－1NaHCO3溶液混合，實驗測得產生的氣體體積（V）隨時間（t）變化的示意圖為圖2所示：

　　反應初始階段，兩種溶液產生CO2氣體的速率存在明顯差異的原因是 ，反應結束后所得兩溶液中，c(CH3COO－) c(SCN－)（填“＞”、“＜”或“＝”）。

　　⑵25℃時，HF電離平衡常數的數值Ka ，列式并說明得出該常數

　　的理由 。

　　⑶4.0×10－3 molL－1HF溶液與4.0×10－4 molL－1 CaCl2溶液等體積混合，調節混合

　　液pH為4.0（忽略調節混合液體積的變化），通過列式計算說明是否有沉淀產生。

　　【歸納與思考】

　　【自主檢測】

　　1．常溫下，有甲、乙兩份體積為1 L、濃度均為0.2 molL－1的醋酸溶液，其pH為3，①甲用蒸餾水稀釋100倍后，溶液pH變為x；②乙與等體積、濃度均為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正確的答案組合是

　　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濃度關系或說法錯誤的是

　　A．0.1 molL－1 pH為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等體積混合溶液中加入少量的NaOH或HCl溶液時，溶液的pH不會發生顯著變化

　　3．已知如下物質的濃度積常數：FeS Ksp＝6.3×10－18 mol2L－2；CuS Ksp＝1.3×10－36 mol2L－2；ZnS Ksp＝1.6×10－24 mol2L－2。下列說法正確的是

　　A．同溫度下，CuS的溶解度大于ZnS的溶解度

　　B．將足量的CuSO4溶解在0.1 molL－1的H2S溶液中，Cu2＋能達到的最大濃度是不是1.3×10－35 molL－1

　　C．因為H2SO4是強酸，故Cu2＋＋H2S===CuS↓＋2H＋不能發生

　　D．除去工業刻水中的Cu2＋，可以用FeS作沉淀劑

　　4．下列說法正確的是

　　A．常溫下pH為5的鹽酸稀釋1000倍后，pH等于8

　　B．濃度均為0.1 molL－1的氨水和氯化銨溶液，水電離出的c(H＋)前者小于后者

　　C．碳酸鈉溶液中存在：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CO32－)＋c(OH－)＋c(HCO3－)

　　D．等濃度的醋酸與KOH以任意比混合：c(K＋)＋c(H＋)＞c(OH－)＋c(CH3COO－)

　　5．下列關于電解質溶液的敘述正確的是

　　A．常溫下，同濃度的Na2CO3與NaHCO3溶液相比，Na2CO3溶液的pH大

　　B．常溫下，pH＝7的NH4Cl與氨水的混合溶液中：c(Cl－)＞c(NH4＋)＞c(H＋)＝c(OH－)

　　C．中和pH與體積均相同的鹽酸和醋酸溶液，消耗NaOH的物質的量相同

　　D．將pH＝4的鹽酸稀釋后，溶液中所有離子的濃度均降低

　　6．銅、硫的化合物在工農業生產中有重要的作用。

　　⑴工業上由輝銅礦（主要成分為Cu2S）生產銅的主要反應為：Cu2S＋O2===2Cu＋SO2。該反應中被還原的元素為 （填元素符號）。

　　⑵反應中產生的SO2尾氣可用NaOH溶液吸收。若用1 L 1 molL－1的NaOH溶液吸收標準狀況下22.4 L SO2，該反應的離子方程式是 ；若所得溶液中c(SO32－)＞c(HSO3－)，溶液中各離子濃度由大到小的順序是

　　。

　　⑶某溫度下FeS、CuS的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示，縱坐標c(M2＋)代表Fe2＋或Cu2＋的濃度，橫坐標c(S2－)代表S2－濃度。

　　①在物質的量濃度相等的和的溶液中滴加硫化鈉溶液，首先沉淀的離子為 。

　　②寫出工業上用FeS除廢水中Cu2＋的離子方程式 。

　　⑷已知Cu2O可以發生如下反應：CuO＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。若檢驗氧化銅中含有氧化亞銅，可選用的試劑是 （填試劑名稱），其實驗現象是 。

　　7．運用化學反應原理可以更好地分析化學反應的本質。

　　⑴下列四組物質反應，其中與其他三組有本質不同的'是 （填序號）。

　　A．Na2O2＋H2O B．F2＋H2O C．Cl2＋H2O D．NO2＋H2O

　　⑵在25℃下，向濃度均為0.1 molL－1的NaCl和KBr溶液中逐滴加入硝酸銀溶液，先生成沉淀（填化學式）；當兩種沉淀共存時溶液中c(Br－)/c(Cl－)＝ 。[已知25℃時，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp＝(AgCl)2.0×10－10]

　　⑶汽車尾氣凈化中的一個反應如下：2NO(g)＋2CO(g)

　　N2(g)＋2CO(g)，該反應混合體系中NO的百分含量和

　　濕度的關系如圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態）。

　　①2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO(g)的ΔH 0（填

　　“＞”或“＜”）

　　②若溫度為T1、T2，反應的平衡常數分別為K1、K2，則

　　K1 K2；若反應進行到狀態D時，v(正) v(逆)（填“＞”、“＜”或“＝”）

　　③在恒容的密閉容器中，該反應達平衡后，改變某一條件，下列圖示不正確的是

　　⑷食鹽的碘添加劑KIO3生產方法之一是以石墨為陽極，不銹鋼為陰極，電解液為碘和氫氧化鉀的混合溶液，在一定電流強度和溫度下進行電解，試寫出陰極反應式：

　　。

　　8．⑴隨著西永電子城的建立，重慶已成為西部地區的電子工業中心。隨著電子工業的迅速發展，將有大量的電路板刻蝕液的產生和排放。

　　①傳統的方法是用（HCl－FeCl3）蝕刻銅電路板，前用Fe、Cl2處理廢液，回收銅并重新制得FeCl2。處理廢液時涉及的反應有：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，還有 （用離子方程式表示）。

　　②現多采用（HCl－H2O2）法代替傳統方法，寫出該法蝕刻銅電路板的化學方程式

　　。用氫氧化鈉、葡萄糖對廢液進行處理，可得到 （填物質的化學式）。進一步處理達到回收的目的。

　　⑵現有濃度勻為0.1 molL－1的五種溶液：A．Na2CO3、B．NaHCO3、C．NaAlO2、D．CH3COONa、E．NaOH。

　　①這五種溶液中水的電離程度最大的是 （填編號）。

　　②將五種溶液稀釋相同的倍數時，其pH變化最大的是 （填編號）。

　　③將上述A、B、C、D四種溶液兩兩混合時，有一對溶液相互間能發生離子反應，寫出該反應的離子方程式： 。

　　④將CO2通入A溶液中至恰好呈中性，溶液中2c(CO32－)＋c(HCO3－)＝

　　molL－1（設反應前后溶液體積不變）。

　　9．⑴已知在常溫下測得濃度均為0.1 molL－1的下列6種物質的溶液的pH：

　　溶質 CH3COONa NaHCO3 Na2CO3 NaClO NaCN C6H5ONa

　　pH

　　根據上述信息判斷，濃度均為0.05 molL－1的下列6種物質的溶液中，pH最小的是

　　（填編號）。

　　①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN ④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4

　　⑵下列轉化都屬于復分解反應：

　　①工業上將石灰乳與純堿溶液混合可制得苛性鈉溶液。

　　②侯氏制堿法中，向飽和碳酸氫銨溶液中加入飽和食鹽水可獲得小蘇打晶體。

　　③蒸發KCl和NaNO3混合溶液，首先析出NaCl晶體。

　　根據上述反應，總結出復分解反應的一個規律：

　　；

　　將KI溶液和AgCl固體混合攪拌，會觀察到的現象是，請定出反應的離子方程式：

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