鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理第3章物质在水溶液中的行为微专题课时教学课件

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鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理第3章物质在水溶液中的行为微专题课时教学课件

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(共21张PPT)
微专题10 溶液中的粒子浓度关系
1.电解质溶液中的“三大守恒”关系
(2)元素守恒(物料守恒)
①含义:在电解质溶液中,由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化。就该离子所含的某种元素来说,其质量在变化前后是守恒的,即元素守恒。它的数学表达式叫作物料恒等式或质量恒等式。
②应用:如Na2S溶液中Na+和S2-的原始浓度之间的关系为c平(Na+)=2c平(S2-),由于S2-发生水解,其在溶液中的存在形式除了S2-,还有HS-和H2S,则根据硫元素守恒,存在的物料守恒为c平(Na+)=2[c平(H2S)+c平(S2-)+c平(HS-)]。
③意义:能快速、准确地解决溶液中溶质产生微粒间的恒等关系。
(3)质子守恒
①含义:质子守恒是指电解质溶液中粒子电离出来的H+总数等于粒子接受的H+总数。
②应用:如Na2S溶液中的质子转移如下:
可得Na2S溶液中质子守恒关系为c平(H3O+)+
2c平(H2S)+c平(HS-)=c平(OH-)或c平(H+)+2c平(H2S)
+c平(HS-)=c平(OH-)。
质子守恒关系也可由电荷守恒关系与元素守
恒关系推导得到。
按要求写出下列溶液中不同粒子浓度的关系式
(1)氯化铵溶液
①电荷守恒:                    ;
②元素守恒:                    ;
③质子守恒:                    。
提醒 ①+②消去与平衡关系无关的c(Cl-),可得③的质子守恒式。
(2)(NH4)2CO3溶液
①电荷守恒:                       ;
②元素守恒:                           。
c平(H+)=c平(OH-)+c平(NH3·H2O)
(3)NaHCO3溶液
①电荷守恒:                       ;
②元素守恒(物料守恒):                     ;
③质子守恒:                    。
(4)将浓度分别为0.1 mol·L-1 CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合
①电荷守恒:                    ;
②元素守恒:                         。
c平(Na+)+c平(H+)=c平(CH3COO-)+c平(OH-)
c平(CH3COO-)+c平(CH3COOH)=2c平(Na+)=0.1 mol·L-1
2.溶液中粒子浓度关系
(2)同一溶液中不同离子浓度的大小比较
c平(Na+)>c平(S2-)>c平(OH-)>c平(HS-)>c平(H+)
(2)混合溶液中粒子浓度大小的比较
①等物质的量浓度的CH3COONa与CH3COOH的混合溶液呈酸性,溶液中粒子浓度大小顺序:                         。
②已知Ka(HCN)=6.2×10-10 mol·L-1,等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合溶液中粒子浓度大小顺序:                    。
c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(OH-)
c平(HCN)>c平(Na+)>c平(CN-)>c平(OH-)>c平(H+)
(3)CH3COOH与NaOH溶液混合
①等浓度等体积混合,离子浓度大小顺序为
                    。
②常温下,NaOH溶液和CH3COOH溶液等浓度按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度大小顺序为                    。
③常温下,pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,其离子浓度大小顺序为                    。
c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+)
c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)
c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-)
(4)0.1 mol·L-1 的氨水与0.1 mol·L-1的硫酸等体积混合。
①混合液中溶质为       ,其浓度为        mol·L-1。
②溶液中含有的粒子有                    。
③写出上述溶液中离子浓度由大到小的顺序:
                    。
NH4HSO4
0.05
(5)0.1 mol·L-1 CH3COONa与0.1 mol·L-1盐酸等体积混合。
①混合液中溶质为                    。
②溶液中含有的粒子有                       。
③溶液中粒子(水分子除外)浓度由大到小的顺序:
                              。
(6)0.2 mol·L-1 NH4Cl与0.1 mol·L-1 NaOH等体积混合,混合液中的溶质为NH4Cl、NH3·H2O、NaCl,三者的物质的量浓度      ,溶液中离子浓度由大到小的顺序为                    。
CH3COOH、NaCl
CH3COOH、H2O、Na+、Cl-、CH3COO-、H+、OH-
c平(Na+)=c平(Cl-)>c平(CH3COOH)>c平(H+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)
相等
1.(2024·陕西高新一中月考)已知酸性:H2CO3>HClO。在等物质的量浓度的NaClO、NaHCO3的混合溶液中,下列各种粒子浓度关系正确的是(  )
A
2.(2024·湖南长沙期中)含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是(  )
D
H++B2-。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显    (填“酸性”“中性”或“碱性”),理由是
                   (用离子方程式表示)。
(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是   (填字母)。
A.c平(B2-)+c平(HB-)+c平(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c平(Na+)+c平(OH-)=c平(H+)+c平(HB-)
C.c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(HB-)+2c平(B2-)
D.c平(Na+)=2c平(B2-)+2c平(HB-)
(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是                    。
碱性
CD
c平(Na+)>c平(HB-)>c平(H+)>c平(B2-)>c平(OH-)(共15张PPT)
微专题11 与Ksp相关的两大计算方法
1.溶度积与溶解度之间的换算方法
由于难溶电解质的溶解度很小,在计算时常可以把溶液的密度看成水的密度,溶液的质量近似为溶剂的质量。
(1)由溶解度(S)求溶度积的方法
(2)由溶度积求溶解度的方法
计算过程:Ksp→c平(An+)或c平(Bm-)→1 L溶液中AmBn的物质的量→100 g溶液中AmBn的物质的量→S。
[典例1] (1)已知常温下,Mg(OH)2的溶解度是5.8×10-4 g,则Ksp[Mg(OH)2]=
      mol3·L-3。
(2)常温下,CaCO3的Ksp=3.6×10-9 mol2·L-2,则CaCO3的溶解度S=     g。
4×10-12
6×10-4
2.金属阳离子开始沉淀和沉淀完全时溶液pH的计算
[典例2] 已知常温下Cu(OH)2的Ksp=1.0×10-21 mol3·L-3。
(1)调节溶液的pH,使0.1 mol·L-1 CuSO4溶液刚好开始产生Cu(OH)2的pH=    。
(2)调节溶液pH,使CuSO4溶液中Cu2+沉淀完全的pH=    。
4
6
1.室温下用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中,需除去锌皮中的少量杂质铁,其方法是加稀H2SO4和H2O2溶解,铁变为    ,加碱调节至pH为   时,铁离子刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全);继续加碱至pH为    时,锌开始沉淀(假定Zn2+浓度为0.1 mol·L-1)。若上述过程不加H2O2后果是                     , 原因是                    。
已知:
化合物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
Ksp的近似值 10-17 mol3·L-3 10-17 mol3·L-3 10-39 mol4·L-4
Fe3+
2.7
6
Zn2+和Fe2+不能分离
Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近
2.如图所示,横坐标为溶液的pH,纵坐标为Zn2+或[Zn(OH)4]2-的物质的量浓度的对数。
回答下列问题:
(1)往ZnCl2溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,反应的离子方程式可表示为
                    。
(2)从图中数据计算可得Zn(OH)2的溶度积Ksp=          。
Zn2++4OH-===[Zn(OH)4]2-
1.0×10-17 mol3·L-3
(3)某废液中含Zn2+,为提取Zn2+可以控制溶液pH的范围是       。
(4)25 ℃时,PbCl2浓度随盐酸浓度变化如下表:
根据上表数据判断下列说法正确的是    (填字母)。
A.随着盐酸浓度的增大,PbCl2固体的溶解度先变小后变大
B.PbCl2固体在0.50 mol·L-1盐酸中的溶解度小于在纯水中的溶解度
C.PbCl2能与浓盐酸反应生成一种难电离的阴离子(络合离子)
D.PbCl2固体可溶于饱和食盐水
c(HCl)/(mol·L-1) 0.50 1.00 2.04 2.90 4.02 5.16 5.78
c(PbCl2)/(×10-3 mol·L-1) 5.10 4.91 5.21 5.90 7.48 10.81 14.01
8.0ABCD
解析 (3)根据图像可知,pH在8~12之间时以Zn(OH)2的形式存在,生成氢氧化锌沉淀可以提取Zn2+,所以控制溶液pH的范围是8.0微专题12 氧化还原滴定
1.滴定原理
以氧化剂(或还原剂)为滴定剂,直接滴定一些具有还原性(或氧化性)的物质。或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原性或氧化性物质反应的物质。
2.滴定试剂
常见用于滴定的氧化剂有:KMnO4、K2Cr2O7、I2等;常见用于滴定的还原剂有:Na2S2O3、亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂
(1)专用指示剂,如在碘量法滴定中,可用淀粉溶液作指示剂。
(2)自身指示剂,如用酸性KMnO4溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
4.实例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理
指示剂 酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
终点
判断 当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理 2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂 淀粉溶液
终点判断 当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点
1.酸碱中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可以利用物质间的氧化还原反应等进行类似的滴定分析。
(1)滴定分析需要通过指示剂、溶液的颜色变化等来确定滴定终点,下列滴定分析中指示剂(或溶液)的选用及滴定终点时溶液颜色的变化错误的是
    (填序号)。
A.用标准HCl溶液滴定氨水以测量氨水的浓度:甲基橙,溶液由黄色变为橙色
B.已知:Ag++SCN-===AgSCN↓,用标准KSCN溶液滴定AgNO3溶液以测量AgNO3溶液的浓度:Fe(NO3)3溶液,溶液变为红色
C.已知:2Fe3++2I-===I2+2Fe2+,用FeCl3溶液滴定KI溶液以测量KI溶液的浓度:淀粉溶液,溶液变为蓝色
D.用标准NaOH溶液滴定HCl溶液以测定HCl溶液的浓度:酚酞溶液,溶液变为浅红色
C
解析 (1)A项,用标准HCl溶液滴定氨水,恰好中和时生成氯化铵,此时溶液呈酸性,所以应选择在酸性条件下变色的指示剂——甲基橙,滴定终点时溶液颜色的变化为:黄色→橙色,不符合题意;B项,达到滴定终点时,Fe3+与SCN-结合生成Fe(SCN)3,溶液变为红色,不符合题意;C项,反应一开始就有I2生成,溶液变蓝色,故不能选用淀粉溶液作指示剂,符合题意;D项,选用酚酞溶液作指示剂,达到滴定终点时,溶液由无色变为浅红色,不符合题意。
ADEFG

酸性KMnO4溶液会氧化橡胶管


解析 (2)②酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,故不能用碱式滴定管盛放酸性KMnO4溶液。
2.(2022·山东卷)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
(1)实验开始先通N2。一段时间后,先加
热装置    (填“a”或“b”)。装置b内
发生反应的化学方程式为
                      。
装置c、d共同起到的作用是         。
a
冷凝回流SOCl2

AB
3.乳酸亚铁晶体{[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一种很好的食品铁强化剂,易溶于水,吸收效果比无机铁好,可由乳酸与FeCO3反应制得:2CH3CH(OH)COOH+ FeCO3+2H2O===[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑。
乳酸亚铁晶体纯度的测定:
(1)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其原因可能是                         。
解析 (1)根据乳酸亚铁的结构简式可知,乳酸亚铁中含有羟基,羟基能被酸性高锰酸钾溶液氧化,多消耗了酸性高锰酸钾溶液,因此滴定实验中发现结果总是大于100%。
乳酸根中羟基(—OH)被氧化,多消耗了酸性高锰酸钾溶液
(2)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2标准溶液滴定进行测定。反应中Ce4+的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.760 g样品溶解后进行必要处理,用        配制成250 mL溶液,每次取25.00 mL,用0.100 0 mol·L-1 Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如表。则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为    (以质量分数表示,乳酸亚铁晶体的相对分子质量为288)。
滴定次数 0.100 0 mol·L-1 Ce(SO4)2标准液体积/mL
滴定前读数 滴定后读数
1 0.10 19.85
2 0.12 21.32
3 1.05 20.70
250 mL容量瓶
98.5%(共15张PPT)
微专题13 水溶液中的离子平衡图像分析
1.曲线型
解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”,即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点,先判断出各点中的溶质及溶液的酸碱性。以室温时用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液为例(如图),总结如何抓住滴定曲线的5个关键点。
关键点 粒子浓度关系
点①——起点 起点为HA的单一溶液,0.1 mol·L-1 HA溶液pH>1,说明HA是弱酸,
c平(HA)>c平(H+)>c平(A-)>c平(OH-)
点②——
反应一半点 两者反应得到等物质的量的NaA和HA,由图中溶液pH<7,可知HA的电离程度大于A-的水解程度,c平(A-)>c平(Na+)>c平(HA)>c平(H+)>c平(OH-)
点③——
中性点 该点溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全被中和,c平(Na+)=
c平(A-)>c平(HA)>c平(H+)=c平(OH-)
点④——
恰好完全反应点 此时二者恰好完全反应生成NaA,NaA为强碱弱酸盐,溶液显碱性,
c平(Na+)>c平(A-)>c平(OH-)>c平(HA)>c平(H+)
点⑤——过量点 NaOH溶液过量,得到NaA与NaOH等物质的量的混合液,溶液显碱性,
c平(Na+)>c平(OH-)>c平(A-)>c平(H+)
2.直线型
一元强碱(NaOH)溶液滴定二元弱酸(H2A)溶液的图像:
3.分布系数图像
D
下列说法正确的是(  )
A.常温下,CH3COOH的电离常数为
10-4.76
B.当溶液的pH=7时,消耗NaOH溶液
20.00 mL
C.溶液中水的电离程度大小:a>b>c
D.c点溶液中:c平(Na+)>c平(OH-)>c平(CH3COO-)>c平(H+)
A
3.回答下列问题:
常温时,某酸溶液中存在如下关系c平(H2Y)+c平(HY-)+c平(Y2-)=0.1 mol·L-1。lg c(H2Y)、lg c(HY-)和lg c(Y2-)随pH变化的关系如图所示。
lg c(Y2-)
10-9.6
103
先增大后减小

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