2018-2019學(xué)年高中化學(xué)第3章物質(zhì)在水溶液中的行為章末小結(jié)與測(cè)評(píng)學(xué)案魯科版選修

PAGE第3章物質(zhì)在水溶液中的行為[教師備選][知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]一、水的電離和溶液的酸堿性eq\a\al(水的,電離,和溶,液的,酸堿,性)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(水的電離：水是極弱的電解質(zhì)：H2OH＋＋OH－,水的離子積：KW＝①,溶液的酸堿性\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(酸性溶液：[H＋]②[OH－],中性溶液：[H＋]③[OH－],堿性溶液：[H＋]④[OH－])),pH\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(pH＝⑤,pH的計(jì)算)),酸堿中和滴定))【答案】①[H＋][OH－]②＞③＝④＜⑤－lg[H＋]二、弱電解質(zhì)的電離平衡eq\a\al(弱,電,解,質(zhì),的,電,離)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(\a\al(強(qiáng)、弱,電解質(zhì),比較))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(強(qiáng)電解質(zhì)：在稀的水溶液中①；=；,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大部分鹽,弱電解質(zhì)：在水溶液中②；；,弱酸、弱堿、少數(shù)鹽)),弱電解質(zhì)的電離平衡：在一定條件下，弱電解質(zhì)分子,③的速率和④,的速率相等時(shí)，即達(dá)到電離平衡,影響因素：⑤、⑥、酸堿度、同離子效應(yīng)等,平衡常數(shù)：ABA＋＋B－，K＝⑦，,K只與⑧有關(guān)))【答案】①完全電離②部分電離③電離成離子④離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子⑤溫度⑥濃度⑦eq\f([A＋][B－],[AB])⑧溫度三、鹽類(lèi)水解鹽類(lèi)的水解eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(定義：在溶液中由鹽電離產(chǎn)生的離子與,①的反應(yīng),實(shí)質(zhì)：鹽類(lèi)的水解②了水的電離，,鹽＋水\o(,\s\up8(水解),\s\do15(中和))酸＋堿,影響因素：③、④、酸堿度等,規(guī)律：誰(shuí)弱⑤，誰(shuí)強(qiáng)⑥，越弱,⑦，都弱⑧，無(wú)弱⑨,鹽類(lèi)水解的應(yīng)用))【答案】①水電離產(chǎn)生的H＋或OH－結(jié)合生成弱電解質(zhì)②促進(jìn)③溫度④濃度⑤誰(shuí)水解⑥顯誰(shuí)性⑦越水解⑧都水解⑨不水解四、沉淀溶解平衡eq\o(\a\al(難溶電,解質(zhì)的,溶解平,衡))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物質(zhì)的溶解性：易溶、可溶、①,溶解平衡：AgCls\o(,\s\up8(溶解),\s\do15(沉淀))Cl－aq＋Ag＋aq,Ksp＝②,沉淀溶解平衡的應(yīng)用：沉淀的③和轉(zhuǎn)化))【答案】①微溶、難溶②[Cl－][Ag＋]③生成、溶解五、離子反應(yīng)eq\a\al(離,子,反,應(yīng))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(發(fā)生的條件\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(有①生成,有②生成,有③生成)),發(fā)生④反應(yīng))),應(yīng)用\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(物質(zhì)檢驗(yàn)與含量測(cè)定,物質(zhì)制備與純化,生活中常見(jiàn)的離子反應(yīng)))))【答案】①沉淀②氣體③弱電解質(zhì)④氧化還原[專(zhuān)題總結(jié)對(duì)練]專(zhuān)題一電解質(zhì)溶液中的離子平衡類(lèi)別電離平衡水解平衡沉淀溶解平衡平衡狀態(tài)特點(diǎn)逆離子化與分子化同時(shí)進(jìn)行中和與水解同時(shí)進(jìn)行沉淀與溶解同時(shí)進(jìn)行等v(離子化)＝v(分子化)v(中和)＝v(水解)v(沉淀)＝v(溶解)定溶液中各離子的濃度保持不變?nèi)芤褐懈麟x子的濃度保持不變?nèi)芤褐懈麟x子的濃度保持不變動(dòng)都處于動(dòng)態(tài)平衡中變條件改變時(shí)，原來(lái)的平衡狀態(tài)被破壞，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，建立起新的平衡平衡常數(shù)各平衡常數(shù)都只與本性和溫度有關(guān)，而與濃度、壓強(qiáng)等外界條件無(wú)關(guān)[專(zhuān)題對(duì)練]1．下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說(shuō)法正確的是()A．向0.1mol·L－1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中eq\f([H＋],[CH3COOH])減小B．將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃，溶液中eq\f([CH3COO－],[CH3COOH][OH－])增大C．向鹽酸中加入氨水至中性，溶液中eq\f([NH\o\al(＋,4)],[Cl－])>1D．向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3，溶液中eq\f([Cl－],[Br－])不變D[A項(xiàng)，CH3COOHCH3COO－＋H＋，K＝eq\f([CH3COO－][H＋],[CH3COOH])，則eq\f([H＋],[CH3COOH])＝eq\f(K,[CH3COO－])，加水稀釋?zhuān)琄不變，[CH3COO－]減小，故比值變大。B項(xiàng)，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，K＝eq\f([CH3COOH][OH－],[CH3COO－])，升高溫度，水解平衡正向移動(dòng)，K增大，則eq\f([CH3COO－],[CH3COOH][OH－])(1/K)減小。C項(xiàng)，溶液呈中性，則[H＋]＝[OH－]，根據(jù)電荷守恒可知，[Cl－]＝[NHeq\o\al(＋,4)]。D項(xiàng)，向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，由于eq\f([Cl－],[Br－])＝eq\f([Cl－][Ag＋],[Br－][Ag＋])＝eq\f(KspAgCl,KspAgBr)，Ksp僅與溫度有關(guān)，故eq\f([Cl－],[Br－])不變。]2．濃度均為0.10mol·L－1、體積均為V0的MOH和ROH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lgeq\f(V,V0)的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41722193】A．MOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性B．ROH的電離程度：b點(diǎn)大于a點(diǎn)C．若兩溶液無(wú)限稀釋?zhuān)瑒t它們的[OH－]相等D．當(dāng)lgeq\f(V,V0)＝2時(shí)，若兩溶液同時(shí)升高溫度，則eq\f([M＋],[R＋])增大D[由圖像分析濃度為0.10mol·L－1的MOH溶液，在稀釋前pH為13，說(shuō)明MOH完全電離，則MOH為強(qiáng)堿，而ROH的pH＜13，說(shuō)明ROH沒(méi)有完全電離，ROH為弱堿。A．MOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性，A正確。B．曲線的橫坐標(biāo)lgeq\f(V,V0)越大，表示加水稀釋體積越大，由曲線可以看出b點(diǎn)的稀釋程度大于a點(diǎn)，弱堿ROH存在電離平衡：ROHR＋＋OH－，溶液越稀，弱電解質(zhì)電離程度越大，故ROH的電離程度：b點(diǎn)大于a點(diǎn)，B正確。C．若兩溶液無(wú)限稀釋?zhuān)瑒t溶液的pH接近于7，故兩溶液的[OH－]相等，C正確。D．當(dāng)lgeq\f(V,V0)＝2時(shí)，溶液V＝100V0，溶液稀釋100倍，由于MOH發(fā)生完全電離，升高溫度，[M＋]不變；ROH存在電離平衡：ROHR＋＋OH－，升高溫度促進(jìn)電離平衡向電離方向移動(dòng)，[R＋]增大，故eq\f([M＋],[R＋])減小，D錯(cuò)誤。]專(zhuān)題二溶液中離子平衡常數(shù)的應(yīng)用電離常數(shù)(Ka、Kb)水的離子積常數(shù)(KW)難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(Ksp)概念在一定條件下達(dá)到電離平衡時(shí)，弱電解質(zhì)電離形成的各種離子的濃度的乘積與溶液中未電離的分子的濃度之比是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱(chēng)為電離常數(shù)一定溫度下，水或稀的水溶液中[OH－]與[H＋]的乘積在一定溫度下，在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，各離子濃度冪之積為一常數(shù)表達(dá)式(1)對(duì)于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，電離常數(shù)Ka＝eq\f([H＋][A－],[HA])(2)對(duì)于一元弱堿BOH：BOHB＋＋OH－，電離常數(shù)Kb＝eq\f([B＋][OH－],[BOH])KW＝[OH－][H＋]MmAn的飽和溶液：Ksp＝[Mn＋]m[Am－]n影響因素只與溫度有關(guān)，升高溫度，K值增大只與溫度有關(guān)，升高溫度，KW增大只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)[專(zhuān)題對(duì)練]1．聯(lián)氨(N2H4)為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_(kāi)_______(已知：N2H4＋H＋N2Heq\o\al(＋,5)的K＝8.7×107mol－1·L；KW＝1.0×10－14mol2·L－2)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為_(kāi)___________________________________________________________。[解析]將H2OH＋＋OH－KW＝1.0×10－14mol2·L－2、N2H4＋H＋N2Heq\o\al(＋,5)K＝8.7×107mol－1·L相加，可得：N2H4＋H2ON2Heq\o\al(＋,5)＋OH－Ka1＝KW·K＝1.0×10－14×8.7×107mol·L－1＝8.7×10－7mol·L－1。類(lèi)比NH3與H2SO4形成酸式鹽的化學(xué)式NH4HSO4可知，N2H4與H2SO4形成的酸式鹽的化學(xué)式應(yīng)為N2H6(HSO4)2。[答案](1)8.7×10－7mol·L－1N2H6(HSO4)22．碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。該反應(yīng)的還原產(chǎn)物為_(kāi)_______。(2)上述濃縮液中主要含有I－、Cl－等離子。取一定量的濃縮液，向其中滴加AgNO3溶液，當(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中eq\f([I－],[Cl－])為_(kāi)_______。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10mol2·L－2，Ksp(AgI)＝8.5×10－17mol2·L－2。[解析](1)濃縮液中碘元素以I－的形式存在，I－具有還原性，可將MnO2還原為Mn2＋。(2)當(dāng)AgCl開(kāi)始沉淀時(shí)，溶液中eq\f([I－],[Cl－])＝eq\f([I－][Ag＋],[Cl－][Ag＋])＝eq\f(KspAgI,KspAgCl)＝eq\f(8.5×10－17,1.8×10－10)≈4.7×10－7。[答案](1)MnSO4(或Mn2＋)(2)4.7×10－7專(zhuān)題三中和滴定原理的拓展應(yīng)用1．沉淀滴定(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測(cè)量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多，但符合條件的卻很少，實(shí)際上應(yīng)用最多的是銀量法，即利用Ag＋與鹵素離子的反應(yīng)來(lái)測(cè)定Cl－、Br－、I－濃度。(2)原理：沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑，滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小，否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液測(cè)定溶液中Cl－的含量時(shí)常以CrOeq\o\al(2－,4)為指示劑，這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶的緣故。2．氧化還原滴定(1)原理：以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)。(2)實(shí)例：①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4原理：2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O指示劑：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外選擇指示劑，當(dāng)?shù)稳胍坏嗡嵝訩MnO4溶液后，溶液由無(wú)色變淺紅色，且半分鐘內(nèi)不退色，說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)。②Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3＋I(xiàn)2=Na2S4O6＋2NaI指示劑：用淀粉作指示劑，當(dāng)?shù)稳胍坏蜰a2S2O3溶液后，溶液的藍(lán)色退去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)。[專(zhuān)題對(duì)練]1．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測(cè)定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)定原理如下：Ⅰ.取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合，反應(yīng)生成MnO(OH)2，實(shí)現(xiàn)氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化，MnO(OH)2被I－還原為Mn2＋，在暗處?kù)o置5min，然后用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I(xiàn)2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))?；卮鹣铝袉?wèn)題：【導(dǎo)學(xué)號(hào)：41722194】(1)取水樣時(shí)應(yīng)盡量避免擾動(dòng)水體表面，這樣操作的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________。(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標(biāo)定。配制該溶液時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________；蒸餾水必須經(jīng)過(guò)煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除________及二氧化碳。(4)取100.00mL水樣經(jīng)固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點(diǎn)現(xiàn)象為_(kāi)___________________________________________________________；若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL，則水樣中溶解氧的含量為_(kāi)_______mg·L－1。(5)上述滴定完成時(shí)，若滴定管尖嘴處留有氣泡會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏________(填“高”或“低”)。[解析](1)本實(shí)驗(yàn)為測(cè)定水樣中的溶解氧，如果擾動(dòng)水體表面，會(huì)增大水體與空氣的接觸面積，增大氧氣在水中的溶解量。避免擾動(dòng)水體表面是為了使測(cè)定值與水體中的實(shí)際值保持一致，避免產(chǎn)生誤差。(2)由題意知，反應(yīng)物為O2和Mn(OH)2，生成物為MnO(OH)2，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2。(3)配制溶液時(shí)還需要容量瓶；煮沸可以使蒸餾水中的氧氣揮發(fā)，達(dá)到除去氧氣的目的。(4)由于混合液中含有碘單質(zhì)，加入淀粉時(shí)，溶液為藍(lán)色；滴定時(shí)，Na2S2O3與碘反應(yīng)，當(dāng)?shù)馇『猛耆磻?yīng)時(shí)，溶液藍(lán)色剛好褪去，且半分鐘內(nèi)顏色不變色。由各反應(yīng)關(guān)系可建立如下關(guān)系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2Oeq\o\al(2－,3)，由題意知，滴定消耗Na2S2O3的物質(zhì)的量為ab×10－3mol，因此0.1L水樣中溶解氧的物質(zhì)的量＝eq\f(ab,4)×10－3mol，質(zhì)量為eq\f(ab,4)×10－3mol×32g·mol－1＝8ab×10－3g＝8abmg，即溶解氧的含量為80abmg·L－1。(5)滴定完成時(shí)，滴定管尖嘴處留有氣泡，會(huì)使最后的讀數(shù)偏小，測(cè)得消耗Na2S2O3的體積偏小，所以測(cè)量結(jié)果偏低。[答案](1)使測(cè)定值與水體中的實(shí)際值保持一致，避免產(chǎn)生誤差(2)O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)容量瓶氧氣(4)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)無(wú)變化80ab(5)低2．(1)在化學(xué)分析中采用K2CrO4為指示劑，以AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中Cl－，利用Ag＋與CrOeq\o\al(2－,4)生成磚紅色沉淀，指示到達(dá)滴定終點(diǎn)。當(dāng)溶液中Cl－恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10－5mol·L－1)時(shí)，溶液中[Ag＋]為_(kāi)_______mol·L－1，此時(shí)溶液中[CrOeq\o\al(2－,4)]等于________mol·L－1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分別為2.0×10－12mol3·L－3和2.0×10－10mol2·L－2)(2)＋6價(jià)鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)還原成Cr3＋，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________________________________________________________。[解析](1)由AgCl的Ksp＝[Ag＋][Cl－]，當(dāng)溶液中Cl－恰好完全沉淀(濃度等于1.0×10－5mol·L－1)時(shí)，溶液中[Ag＋]＝eq\f(2.0×10－10,1.0×10－5)mol·L－1＝2.0×10－5mol·L－1；由Ag2CrO4的Ksp＝[Ag＋]2[CrOeq\o\al(2－,4)]，此時(shí)溶液中[CrOeq\o\al(2－,4)]＝eq\f(2.0×10－12,2.0×10－52)mol·L－1＝5.0×10－3mol·L－1。(2)根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒可以得出NaHSO3將廢液中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)還原成Cr3＋的離子方程式為5H＋＋3HSOeq\o\al(－,3)＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。[答案](1)2.0×10－55.0×10－3(2)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3HSOeq\o\al(－,3)＋5H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O[教師備選]二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(2)實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過(guò)以下過(guò)程制備ClO2：①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________。②溶液X中大量存在的陰離子有_________________________。③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是________(填標(biāo)號(hào))。a．水 B．堿石灰c．濃硫酸 D．飽和食鹽水(3)用下圖裝置可以測(cè)定混合氣中ClO2的含量：Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸；Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒(méi)過(guò)玻璃液封管的管口；Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中；Ⅴ.用0.1000mol·L－1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過(guò)程中：①錐形瓶?jī)?nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________________________________________。②玻璃液封裝置的作用是________________________________。③Ⅴ中加入的指示劑通常為_(kāi)_______，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是_________。④測(cè)得混合氣中ClO2的質(zhì)量為_(kāi)_______g。(4)用ClO2處理過(guò)的飲用水會(huì)含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽，下列物質(zhì)最適宜的是___________________________(填標(biāo)號(hào))。a．明礬b．碘化鉀c．鹽酸d．硫酸亞鐵[解析](1)該反應(yīng)中Cl由＋5價(jià)降低為＋4價(jià)，S由＋4價(jià)升高為＋6價(jià)，則KClO3為氧化劑，Na2SO3為還原劑。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可得：n(KClO3)×(5－4)