新人教版高中化学选择性必修1第三章水溶液中的离子反应与平衡本章整合课件

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第三章内容索引知识网络 系统构建专题归纳 素养整合知识网络 系统构建专题归纳 素养整合常见不能大量共存的离子在同一溶液中,离子大量共存是指离子间不发生反应,若离子间发生反应,则不能大量共存。(5)能相互结合形成络合物的离子不能大量共存。例如Fe3+与SCN-发生络合反应生成Fe(SCN)3。【例题1】 在给定的溶液中,四种离子能大量共存的是(　　)。 答案:A(5)混合溶液中各离子浓度的比较。两种溶液混合后离子浓度的大小比较,首先要判断两溶液中的溶质能否反应,确定混合溶液溶质的成分及各成分的浓度,再综合考虑电离因素、水解因素。可结合溶液中电荷守恒进行比较。①0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,混合后的溶液相当于CH3COONa溶液,溶液呈碱性,各离子浓度大小顺序: c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。②0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液与0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,溶液呈酸性,则CH3COOH的电离程度大于CH3COONa的水解程度,c(CH3COO-) >c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。2.定量关系(1)元素质量守恒。例如NaHCO3溶液中,n(Na)∶n(C)=1∶1,则有:【例题2】 将0.2 mol·L-1 HCN溶液和0.1 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,下列关系式中正确的是(　　)。A.c(HCN)c(CN-)C.c(HCN)-c(CN-)=2c(OH-)D.c(HCN)+c(CN-)=0.2 mol·L-1答案:B解析:两溶液混合,HCN与NaOH发生反应:HCN+NaOH══NaCN+H2O,混合溶液中c(HCN)=c(NaCN)=0.05 mol·L-1。混合溶液显碱性,则CN-的水解程度大于HCN的电离程度,c(HCN)>c(CN-),A项错误;根据电荷守恒,有c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CN-)　①,因c(H+)c(CN-),B项正确;根据元素质量守恒,有c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+)=0.1 mol·L-1②,D项错误;由①②两式消去c(Na+),得c(HCN)-c(CN-)=2c(OH-)-2c(H+),C项错误。酸的强弱,可以从电离平衡的特征角度考虑,也可以从对应酸根离子是否水解以及水解的程度角度考虑,用定性和定量的方法加以证明。要证明一种酸是强酸还是弱酸,常见的方法如下:1.根据定义判断(1)强酸在水溶液中全部电离,不存在溶质分子;弱酸在水溶液中部分电离,存在电离平衡,既含溶质离子,又含溶质分子。(2)相同温度下,相同浓度的强酸溶液的导电能力比弱酸溶液的导电能力强。(3)pH相同的强酸和弱酸,弱酸的物质的量浓度远远大于强酸的物质的量浓度。2.根据稀释过程中c(H+)变化判断(1)相同pH、相同体积的强酸和弱酸,当加水稀释至原体积的相同倍数时,pH变化大的为强酸,pH变化小的为弱酸。(2)稀释浓的弱酸溶液,一般是c(H+)先增大后减小;稀释浓的强酸溶液,c(H+)一直减小。3.根据中和反应的差别判断(1)中和相同体积、相同pH的强酸和弱酸,弱酸的耗碱量多于强酸。(2)常温下pH=a的某酸与相同体积pH=14-a的强碱发生中和反应后,若溶液呈中性,该酸为强酸;若溶液呈酸性,则该酸为弱酸。4.根据与其他物质发生化学反应的速率、生成气体的量等判断(1)pH相同、体积相同的强酸和弱酸分别与足量活泼金属反应时,起始速率相同;反应过程中,弱酸反应较快,最终产生的氢气量多;强酸反应较慢,最终产生的氢气量少。(2)同浓度、同体积的强酸和弱酸分别与足量较活泼的金属反应,强酸生成氢气的速率较大;弱酸产生氢气的速率较小。5.根据酸根离子是否水解判断强酸强碱盐不水解,溶液呈中性;弱酸强碱盐水解,溶液显碱性,且水解程度越大的对应的酸越弱。【例题3】 用实验确定某酸HA是弱电解质。两同学的方案如下:甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液100 mL;②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明HA是弱电解质。乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释至100 mL;③各取相同体积的两种稀释液装入两支试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是　　　　　　　。  (2)甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH　　(填“>”“<”或“=”)1。  (3)乙方案中说明HA是弱电解质的现象是　　　　(填序号)。  ①装HCl溶液的试管中放出H2的速率大②装HA溶液的试管中放出H2的速率大③两个试管中产生气体的速率一样大(4)请你评价乙方案中难以实现之处和不妥之处:  　。(5)证明HA是弱电解质,除了用上述方法所依据的原理外,还可以用其他原理证明,其中一种简便的方法是  　。 答案:(1)100 mL的容量瓶(2)>(3)②(4)配制pH=1的HA溶液难以实现,加入的锌粒难以做到表面积相同(5)测NaA溶液的pH,pH>7,证明HA是弱电解质解析:证明HA是弱电解质,可以依据HA不能完全电离,溶液中存在电离平衡。甲、乙两同学都是利用了这一原理。0.1 mol·L-1的HA溶液pH>1,说明c(H+)<0.1 mol·L-1,也就说明了HA不能完全电离,为弱电解质。相同pH的盐酸和HA溶液用水稀释至原体积的相同倍数后,由于HA是弱电解质,存在电离平衡,c(H+)减小程度小,溶液中c(H+)大于盐酸中c(H+),与锌粒反应速率大。还可利用水解原理,测NaA溶液的pH,若pH>7,则HA是弱电解质。