1、第 3 章 物质在水溶液中的行为教师备选知识网络构建一、水的电离和溶液的酸碱性Error!水 的电 离和 溶液 的酸 碱性【答案】 H OH lgH 二、弱电解质的电离平衡Error!弱电解质的电离【答案】 完全电离 部分电离 电离成离子 离子结合成弱电解质分子 温度 浓度 温度A B AB三、盐类水解盐类的水解Error!【答案】 水电离产生的 H 或 OH 结合生成弱电解质 促进 温度 浓度 谁水解 显谁性 越水解 都水解 不水解四、沉淀溶解平衡Error!难 溶 电解 质 的溶 解 平衡【答案】 微溶、难溶 Cl Ag 生成、溶解五、离子反应Error!离子反应【答案】 沉淀 气体 弱电
2、解质 氧化还原专题总结对练专题一 电解质溶液中的离子平衡类别 电离平衡 水解平衡 沉淀溶解平衡逆离子化与分子化同时进行中和与水解同时进行 沉淀与溶解同时进行等v(离子化) v(分子化)v(中和) v(水解) v(沉淀) v(溶解)定溶液中各离子的浓度保持不变溶液中各离子的浓度保持不变溶液中各离子的浓度保持不变动 都处于动态平衡中平衡状态特点变条件改变时，原来的平衡状态被破坏，经过一段时间，建立起新的平衡平衡常数各平衡常数都只与本性和温度有关，而与浓度、压强等外界条件无关专题对练1下列有关电解质溶液的说法正确的是( )A向 0.1 molL1 CH3COOH 溶液中加入少量水，溶液中 减小H C
3、H3COOHB将 CH3COONa 溶液从 20 升温至 30 ，溶液中 增大CH3COO CH3COOHOH C向盐酸中加入氨水至中性，溶液中 1NH 4Cl D向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3，溶液中 不变Cl Br D A 项，CH 3COOH CH3COO H ， K ，则 CH3COO H CH3COOH H CH3COOH，加水稀释， K 不变，CH 3COO 减小，故比值变大。B 项，CH 3COONa 溶液中存KCH3COO 在水解平衡：CH 3COO H 2O CH3COOHOH ， K ，升高温度，水解平CH3COOHOH CH3COO 衡正向移动，
4、 K 增大，则 (1/K)减小。C 项，溶液呈中性，则H OH ，CH3COO CH3COOHOH 根据电荷守恒可知，Cl NH 。D 项，向 AgCl、AgBr 的饱和溶液中加入少量 AgNO3， 4沉淀溶解平衡逆向移动，由于 ， Ksp仅与温度有关，Cl Br Cl Ag Br Ag Ksp AgClKsp AgBr故 不变。Cl Br 2浓度均为 0.10 molL1 、体积均为 V0的 MOH 和 ROH 溶液，分别加水稀释至体积V，pH 随 lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是( ) VV0AMOH 的碱性强于 ROH 的碱性BROH 的电离程度： b 点大于 a 点C若两溶液无限
5、稀释，则它们的OH 相等D当 lg 2 时，若两溶液同时升高温度，则 增大VV0 M R D 由图像分析浓度为 0.10 molL1 的 MOH 溶液，在稀释前 pH 为 13，说明 MOH 完全电离，则 MOH 为强碱，而 ROH 的 pH13，说明 ROH 没有完全电离，ROH 为弱碱。AMOH 的碱性强于 ROH 的碱性，A 正确。B曲线的横坐标 lg 越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出 b 点的稀释程VV0度大于 a 点，弱碱 ROH 存在电离平衡：ROH R OH ，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故 ROH 的电离程度： b 点大于 a 点，B 正确。C若两溶液无限稀释，则
6、溶液的 pH 接近于 7，故两溶液的OH 相等，C 正确。D当 lg 2 时，溶液 V100 V0，溶液稀释 100 倍，由于 MOH 发生完全电离，升高VV0温度，M 不变；ROH 存在电离平衡：ROH R OH ，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，R 增大，故 减小，D 错误。M R 专题二 溶液中离子平衡常数的应用电离常数( Ka、 Kb)水的离子积常数(KW)难溶电解质的溶度积常数( Ksp)概念在一定条件下达到电离平衡时，弱电解质电离形成的各种离子的浓度的乘积与溶液中未电离的分子的浓度之比是一个常数，这个常数称为电离常数一定温度下，水或稀的水溶液中OH 与H 的乘积在一定温度下，在
7、难溶电解质的饱和溶液中，各离子浓度幂之积为一常数表达式(1)对于一元弱酸 HA：HA H A ，电离常数KaH A HA(2)对于一元弱碱 BOH：BOH B OH ，电离常数KbB OH BOHKWOH H MmAn的饱和溶液：KspM n mAm n影响因素只与温度有关，升高温度， K 值增大只与温度有关，升高温度， KW增大只与难溶电解质的性质和温度有关专题对练1联氨(N 2H4)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为_(已知：N 2H4H N2H 的 K8.710 7 5mol1 L； KW1.010 14 mol2L2 )。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学
8、式为_。解析 将 H2O H OH KW1.010 14 mol2L2 、N 2H4H N2H 5K8.710 7 mol1 L 相加，可得：N 2H4H 2O N2H OH 5Ka1 KWK1.010 14 8.7107 molL1 8.710 7molL1 。类比 NH3与 H2SO4形成酸式盐的化学式 NH4HSO4可知，N 2H4与 H2SO4形成的酸式盐的化学式应为 N2H6(HSO4)2。答案 (1)8.710 7 molL1 N 2H6(HSO4)22碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加 MnO
9、2和 H2SO4，即可得到 I2。该反应的还原产物为_。(2)上述浓缩液中主要含有 I 、Cl 等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加 AgNO3溶液，当 AgCl 开始沉淀时，溶液中 为_。已知 Ksp(AgCl)1.810 10 I Cl mol2L2 ， Ksp(AgI)8.510 17 mol2L2 。解析 (1) 浓缩液中碘元素以 I 的形式存在，I 具有还原性，可将 MnO2还原为Mn2 。(2)当 AgCl 开始沉淀时，溶液中 I Cl I Ag Cl Ag Ksp AgIKsp AgCl4.710 7 。8.510 171.810 10答案 (1)MnSO 4(或 Mn2 )(2
10、)4.7107专题三 中和滴定原理的拓展应用1沉淀滴定(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用 Ag 与卤素离子的反应来测定Cl 、Br 、I 浓度。(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中 Cl 的含量时常以 CrO 为指示剂，这是因为 AgCl 比 Ag2CrO4更难24溶的缘故。2氧化还原滴定(1)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
11、的物质。(2)实例：酸性 KMnO4溶液滴定 H2C2O4溶液原理：2MnO 6H 5H 2C2O4=10CO22Mn 2 8H 2O 4指示剂：酸性 KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入一滴酸性 KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不退色，说明到达滴定终点。Na 2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na 2S2O3I 2=Na2S4O62NaI指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入一滴 Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色退去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点。专题对练1水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原
12、理如下：.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有 KI)混合，反应生成 MnO(OH)2，实现氧的固定。.酸化、滴定将固氧后的水样酸化，MnO(OH) 2被 I 还原为 Mn2 ，在暗处静置 5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的 I2(2S2O I 2=2I S 4O )。23 26回答下列问题： (1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是_。(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_。(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和_；蒸馏水必须经过煮沸、
13、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除_及二氧化碳。(4)取 100.00 mL 水样经固氧、酸化后，用 a molL1 Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为_；若消耗 Na2S2O3溶液的体积为 b mL，则水样中溶解氧的含量为_mgL 1 。(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏_(填“高”或“低”)。解析 (1)本实验为测定水样中的溶解氧，如果扰动水体表面，会增大水体与空气的接触面积，增大氧气在水中的溶解量。避免扰动水体表面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差。(2)由题意知，反应物为 O2和 Mn(OH)2，生成物为 MnO(OH)2，
14、因此该反应的化学方程式为 O22Mn(OH) 2=2MnO(OH)2。(3)配制溶液时还需要容量瓶；煮沸可以使蒸馏水中的氧气挥发，达到除去氧气的目的。(4)由于混合液中含有碘单质，加入淀粉时，溶液为蓝色；滴定时，Na 2S2O3与碘反应，当碘恰好完全反应时，溶液蓝色刚好褪去，且半分钟内颜色不变色。由各反应关系可建立如下关系式：O 22MnO(OH) 22I 24S 2O ，由题意知，滴定消耗 Na2S2O3的物质的量为23ab103 mol，因此 0.1 L 水样中溶解氧的物质的量 103 mol，质量为 103 ab4 ab4mol32 gmol1 8 ab103 g8 ab mg，即溶解氧
15、的含量为 80ab mgL1 。(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会使最后的读数偏小，测得消耗 Na2S2O3的体积偏小，所以测量结果偏低。答案 (1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差(2)O22Mn(OH) 2=2MnO(OH)2(3)容量瓶 氧气(4)当滴入最后一滴标准液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化 80 ab(5)低2(1)在化学分析中采用 K2CrO4为指示剂，以 AgNO3标准溶液滴定溶液中 Cl ，利用Ag 与 CrO 生成砖红色沉淀，指示到达滴定终点。当溶液中 Cl 恰好完全沉淀(浓度等24于 1.0105 molL1 )时，溶液中Ag 为_mol
16、L 1 ，此时溶液中CrO 等于24_molL1 。(已知 Ag2CrO4、AgCl 的 Ksp分别为 2.01012 mol3L3 和2.01010 mol2L2 )(2)6 价铬的化合物毒性较大，常用 NaHSO3将废液中的 Cr2O 还原成 Cr3 ，反应27的离子方程式为_。解析 (1)由 AgCl 的 KspAg Cl ，当溶液中 Cl 恰好完全沉淀(浓度等于1.0105 molL1 )时，溶液中Ag 2.010 101.010 5molL1 2.010 5 molL1 ；由 Ag2CrO4的 KspAg 2CrO ，此时溶液中CrO 24 24 molL1 5.010 3 molL
17、1 。2.010 12 2.010 5 2(2)根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可以得出 NaHSO3将废液中的 Cr2O 还原成27Cr3 的离子方程式为 5H 3HSO Cr 2O =2Cr3 3SO 4H 2O。 3 27 24答案 (1)2.010 5 5.010 3(2)Cr2O 3HSO 5H =2Cr3 3SO 4H 2O27 3 24教师备选二氧化氯(ClO 2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：(1)工业上可用 KClO3与 Na2SO3在 H2SO4存在下制得 ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_。 (2)实验室用 NH4Cl、盐酸、NaC
18、lO 2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备 ClO2：电解时发生反应的化学方程式为_。溶液 X 中大量存在的阴离子有_。除去 ClO2中的 NH3可选用的试剂是_(填标号)。 a水 B碱石灰c浓硫酸 D饱和食盐水(3)用下图装置可以测定混合气中 ClO2的含量：.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用 50 mL 水溶解后，再加入 3 mL 稀硫酸；.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；.用 0.100 0 molL1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I22S 2O =2I S 4O )，指示剂显示终点时
19、共用去 20.00 mL 硫代硫酸钠溶液。在此23 26过程中：锥形瓶内 ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_。玻璃液封装置的作用是_。中加入的指示剂通常为_，滴定至终点的现象是_。测得混合气中 ClO2的质量为_g。(4)用 ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是_(填标号)。a明矾 b碘化钾 c盐酸 d硫酸亚铁解析 (1)该反应中 Cl 由5 价降低为4 价，S 由4 价升高为6 价，则 KClO3为氧化剂，Na 2SO3为还原剂。根据氧化还原反应中电子得失守恒可得： n(KClO3)(54) n(Na2SO3)(64)，则有 n(KClO
20、3)/n(Na2SO3)21。(2)由图可知，电解 NH4Cl 和盐酸混合溶液得到 H2和 NCl3，结合质量守恒和得失电子守恒写出电解时反应的化学方程式为 NH4Cl2HCl 3H2NCl 3。= = = = =通 电 由图可知，NCl 3溶液中加入 NaClO2溶液，得到 ClO2和 NH3及溶液 X，N 由3 价降低为3 价，NaClO 2中 Cl 由3 价升高到4 价，生成 ClO2，Cl 未参与氧化还原反应，该反应的化学方程式为 6NaClO2NCl 33H 2O=6ClO2NH 33NaCl3NaOH，溶液呈碱性，故溶液 X 中含有的大量阴离子为 Cl 和 OH 。ClO 2是酸性
21、气体，NH 3是碱性气体，除去 ClO2中的 NH3可选用酸性干燥剂，如浓H2SO4等。(3)ClO 2具有氧化性，I 具有还原性，二者在酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为 2ClO210I 8H =5I24H 2O2Cl 。该实验中 ClO2不一定被完全吸收，故玻璃液封管的作用是吸收残留的 ClO2气体，同时防止生成的单质碘逸出。淀粉遇 I2显蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定 I2时，可选用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变。ClO 2、I 2和 Na2S2O3间存在关系式：2ClO 25I 210Na 2S2O3，则有 n(ClO2)1/5 n(Na2S2O3)1/50.100 0 molL1 20.00103 L410 4 mol， m(ClO2)410 4 mol67.5 gmol1 0.027 00 g。(4)利用亚氯酸盐的氧化性及 FeSO4的还原性除去含有的亚氯酸盐。答案 (1)21(2)NH 4Cl2HCl 3H2NCl 3= = = = =通 电 Cl 、OH c(3)2ClO 210I 8H =5I24H 2O2Cl 吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 0.027 00(4)d
