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文档简介
Word-61-2023高二化学的教案设计2023高二化学教案设计七篇
借鉴先进教学理念,提高我校老师水平。借助本科国际化项目,学院骨干老师在国内体验国外高校的教学活动。下面是为大家带来的2023高二化学教案设计七篇,盼望大家能够喜爱!
2023高二化学教案设计【篇1】
1、确定本周课程教学内容
内容和进度:其次节醛、酮及习题讲评
第一课时:(1)以乙醛为例学习醛基的化学性质;甲醛的反应及相关计算。
其次课时:同学分组试验:乙醛的银镜反应、乙醛与新制氢氧化铜反应;简洁介绍酮的性质。
第三课时:《步步高》醛的练习讲评。
第四课时:《步步高》酮的练习讲评
2、教学目标:
熟悉醛类的结构特点和性质主要通过醛类的典型代表物──乙醛,介绍了乙醛的氧化反应和加成反应,主要通过试验来归纳乙醛的性质;结合乙醛的结构特点,复习和应用核磁共振氢谱图;结合乙醛的加成反应,进一步熟悉有机化学中的氧化反应和还原反应。
教学重点:乙醛的结构特点和主要化学性质。
教学难点:乙醛与银氨溶液、新制cu(oh)2反应的化学方程式的正确书写。
3、资料预备:
选修5《有机化学基础》教材、《步步高》、试验药品、仪器、视频
4、新课授课方式(含疑难点的突破):
第一课时醛
同学已经把握了乙醇的结构和性质,把握了羟基官能团的结构特点及其在化学反应中可能的变化,因此教学的重点是关心同学在对比羟基和醛基官能团结构的基础上,运用“结构打算性质”的观点,推想乙醛可能的化学性质;再通过试验,探究乙醛的化学性质,落实“性质反映结构”的观点;最终通过小结醛基的结构和性质,关心同学迁移到醛类化合物,并把握醛基发生氧化、还原反应的基本规律。
依据“结构打算性质”的观点,首先提示争论乙醛的结构特点,推想乙醛可能的化学性质,
然后开展试验探究,探究乙醛的还原性。探究乙醛与高锰酸钾酸性溶液、与银氨溶液、与cu(oh)2反应的试验现象和反应规律。争论小牢固验现象,书写反应的化学方程式。
争论学习:边讲、边争论乙醛与银氨溶液、新制cu(oh)2反应的化学方程式的书写。
争论反应规律,1mol醛基(—cho)可还原2molag+或2molcu(oh)2,醛基(—cho)转化为羧基(—cooh)。
迁移提高:依据乙醛与银氨溶液、新制cu(oh)2反应的规律,写出甲醛、丙醛与银氨溶液、新制cu(oh)2反应的化学方程式。
争论题:下列有机物中,不能发生银镜反应的是()。
a.hchob.ch3ch2choc.hoch2ch2ohd.ch3cooh
答案:c、d
小结:乙醛的反应中“官能团转化”的基本规律:
其次课时同学分组试验
【试验3-5】乙醛的银镜反应
试验关键:为使生成的银能很好地附着在试管壁上,可先在试管中加入naoh溶液,加热煮沸1min,以除去试管壁上的油污;硝酸银溶液要新配制的,若放置太久或酸性太强试验效果都不佳;氨水要稍过量一点,保证反应在弱碱性条件下进行。配制银氨溶液时,向硝酸银溶液中滴加氨水的过程中,应先产生白色略带棕色的沉淀,然后再连续滴加氨水使沉淀溶解;若溶液始终澄清,则说明药品的浓度、用量有问题,或试剂放置太久不宜再用。
【试验3-6】乙醛与新制氢氧化铜反应
试验关键:乙醛与新制cu(oh)2的反应,需要在较强的碱性条件下进行。因此,naoh要大大过量于cuso4。试剂要用新制的cu(oh)2,否则cu(oh)2悬浊液会汲取空气中的co2转化为碱式碳酸铜而影响试验效果。
2023高二化学教案设计【篇2】
一、说理念
高中生,其心理特点是处于进展成熟期,思维特点是处于形象到抽象的过渡期,而这节课刚好是高二化学必修教材中的第三章铁和铁的化合物中的专题课,因此,设计这节课意在着重培育同学的各种席位力量和对学问的运用力量及实际问题的处理力量,充分体现同学的主动学习、思索的习惯,尝试运用所学学问和方法来观看和理解生活中的问题。在设计这节课是,通过大量的实际例子来引导同学思索,并设计不同难度的练习,让同学人人参加,正确分析各种现象,并培育他们的合作精神。
二、说教材
化学说课稿铁和铁的化合物铁,是已经发觉的金属中应用最广泛的金属,铁的化合物也是我们生产生活中最普遍的物质,这一节内容是本章的重点,也是教学大纲的重点,还是每年高考的重点,在这节课中,其难点在于对铁及其铁的化合物化学性质的应用,因此把握这节课就是要把握这些重点难点!
三、说教学目标
1、学问与力量,正确把握铁及其铁的化合物的物理性质和化学性质,了解他们在实际中的应用,培育同学抽象思维力量、归纳概括力量和处理实际问题的力量。
2、过程和方法,充分利用同学已学的学问和阅历,如钠、镁、铝等金属的熟悉和应用,创设问题情景,让同学人人参加,主动学习和思索,使他们将获得的学问在问题中得到应用。
3、情感与创新,通过问题的争论、沟通和探究,进一步发挥同学的创新意识,及对学问的迁移转化力量,使他们的学习乐观性得到提高。
四、说教法
本节课采纳“实例引导”的教学反复市,以生活中最常见的例子来导入新课,层层深化,不断地让同学的思想活跃起来,在整个教学过程中,让铁和铁的化合物的物性和化性完整地被体现出来。同时,我采纳“反馈教学”的方式,设计大量的练习,不断反馈同学把握所授学问状况,让同学主动思索和理解,发挥其综合学问的运用力量,同样也培育他们的创新性思维,在这种教学过程中,结合互动,调动气氛,发挥同学主题作用和老师主导作用,真正做到“两个主体”的效果,体现现代教学的思想。
五、说学法
在设计这节课时,注意的是指导同学的独自思索力量,和实际应用力量,又表及里,又浅入深,使他们能更形象深刻地接受新的学问并得到应用,使他们听得明白,思索透彻,说得清晰,写得明确。针对不同层次的同学设计不同难度的考题,测试其获得学问的速率和效果,同学可以首先跟着我的脚步走,接受我的灌输,然后在练习中体现出来。
六、说教学过程
1、引入课题,从同学已有的学问阅历动身,系统得联系前后学问,顺着同学想知道新课题的内容的心理来引入。
2、在教学过程中,着重将本节课的学问重点和难点划分清晰,让同学有个心理预备,将难点变简洁,把握重点。
(1)铁的化学性质,同不同的反应物反应,条件和产物都不同。
(2)铁的化合物的化学性质,同铁单质的比较,不同的化合物,化学性质也不同,且抓住铁化合物之间的相互转变,采纳课堂试验的形式。
(3)不同家台的铁离子的检验
这些状况应当明确地提出概念,分析性质变化的过程,在里的同时,要不断提出新的要求,通过争论可以更好地巩固和应用。
3、设计课堂练习及课后练习,增加课堂互动性,反馈教学信息,真正达到教学目标的要求,使同学能在课堂上把握重点,理解难点,各种力量也得到进展。
总之,这节课我依据教学目标和同学的思维特点,运用实例引入和反馈教学及其他互动相结合的教学方法,本着培育同学抽象思维,创新性思维,综合应用力量的宗旨,设计该教学方案,我想,通过本节课,100%的同学都能充分把握所授学问。
2023高二化学教案设计【篇3】
第四单元沉淀溶解平衡
第1课时沉淀溶解平衡原理
[目标要求]1.能描述沉淀溶解平衡。2.了解溶度积和离子积的关系,并由此学会推断反应进行的方向。
一、沉淀溶解平衡的建立
1.生成沉淀的离子反应之所以能够发生的缘由
生成沉淀的离子反应之所以能够发生,在于生成物的溶解度小。
尽管生成物的溶解度很小,但不会等于0。
2.溶解平衡的建立
以AgCl溶解为例:
从固体溶解平衡的角度,AgCl在溶液中存在下述两个过程:一方面,在水分子作用下,少量Ag+和Cl-脱离AgCl的表面溶于水中;另一方面,溶液中的Ag+和Cl-受AgCl表面正、负离子的吸引,回到AgCl的表面析出——沉淀。
溶解平衡:在肯定温度下,当沉淀溶解和生成的速率相等时,即得到AgCl的饱和溶液,如AgCl沉淀体系中的溶解平衡可表示为AgCl(s)Cl-(aq)+Ag+(aq)。由于沉淀、溶解之间的这种动态平衡的存在,打算了Ag+和Cl-的反应不能进行究竟。
3.生成难溶电解质的离子反应的限度
不同电解质在水中的溶解度差别很大,例如AgCl和AgNO3;但难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上将溶解度小于0.01g的电解质称犯难溶电解质。对于常量的化学反应来说,0.01g是很小的,因此一般状况下,相当量的离子相互反应生成难溶电解质,可以认为反应完全了。
化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,沉淀就达完全。
二、溶度积
1.表达式
对于下列沉淀溶解平衡:
MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n。
2.意义
Ksp表示难溶电解质在溶液中的溶解力量。
3.规章
通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积Qc的相对大小,可以推断在给定条件下沉淀能否生成或溶解:
QcKsp,溶液过饱和,有沉淀析出;
Qc=Ksp,溶液饱和,沉淀与溶解处于平衡状态;
Qc
学问点一沉淀的溶解平衡
1.下列有关AgCl沉淀的溶解平衡说法正确的是()
A.AgCl沉淀生成和沉淀溶解达平衡后不再进行
B.AgCl难溶于水,溶液中没有Ag+和Cl-
C.上升温度,AgCl沉淀的溶解度增大
D.向AgCl沉淀中加入NaCl固体,AgCl沉淀的溶解度不变
答案C
解析难溶物达到溶解平衡时沉淀的生成和溶解都不停止,但溶解和生成速率相等;没有肯定不溶的物质;温度越高,一般物质的溶解度越大;向AgCl沉淀中加入NaCl固体,使溶解平衡左移,AgCl的溶解度减小。
2.下列对沉淀溶解平衡的描述正确的是()
A.反应开头时,溶液中各离子的浓度相等
B.沉淀溶解达到平衡时,沉淀的速率和溶解的速率相等
C.沉淀溶解达到平衡时,溶液中溶质的离子浓度相等且保持不变
D.沉淀溶解达到平衡时,假如再加入难溶性的该沉淀物,将促进溶解
答案B
3.在肯定温度下,肯定量的水中,石灰乳悬浊液存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),当向此悬浊液中加入少量生石灰时,若温度不变,下列说法正确的是()
A.溶液中Ca2+数目削减B.c(Ca2+)增大
C.溶液中c(OH-)减小D.c(OH-)增大
答案A
学问点二溶度积
4.在100mL0.01mol•L-1KCl溶液中,加入1mL0.01mol•L-1AgNO3溶液,下列说法正确的是(AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2•L-2)()
A.有AgCl沉淀析出B.无AgCl沉淀
C.无法确定D.有沉淀但不是AgCl
答案A
解析c(Ag+)=0.01×1101mol•L-1=9.9×10-5mol•L-1,c(Cl-)=0.01×100101mol•L-1=9.9×10-3mol•L-1,所以Qc=c(Ag+)•c(Cl-)=9.8×10-7mol2•L-21.8×10-10mol2•L-2=Ksp,故有AgCl沉淀析出。
5.下列说法正确的是()
A.在肯定温度下的AgCl水溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数
B.AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2•L-2,在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10mol2•L-2
C.温度肯定时,当溶液中Ag+和Cl-浓度的乘积等于Ksp值时,此溶液为AgCl的饱和溶液
D.向饱和AgCl水溶液中加入盐酸,Ksp值变大
答案C
解析在AgCl的饱和溶液中,Ag+和Cl-浓度的乘积是一个常数,故A错;只有在饱和AgCl溶液中c(Ag+)•c(Cl-)才等于1.8×10-10mol2•L-2,故B项叙述错误;当Qc=Ksp,则溶液为饱和溶液,故C项叙述正确;在AgCl水溶液中加入HCl只会使溶解平衡发生移动,不会影响Ksp,所以D错。
6.对于难溶盐MX,其饱和溶液中M+和X-的物质的量浓度之间的关系类似于c(H+)•c(OH-)=KW,存在等式c(M+)•c(X-)=Ksp。肯定温度下,将足量的AgCl分别加入下列物质中,AgCl的溶解度由大到小的排列挨次是()
①20mL0.01mol•L-1KCl;
②30mL0.02mol•L-1CaCl2溶液;
③40mL0.03mol•L-1HCl溶液;
④10mL蒸馏水;
⑤50mL0.05mol•L-1AgNO3溶液
A.①②③④⑤
B.④①③②⑤
C.⑤④②①③
D.④③⑤②①
答案B
解析AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),由于c(Ag+)•c(Cl-)=Ksp,溶液中c(Cl-)或c(Ag+)越大,越能抑制AgCl的溶解,AgCl的溶解度就越小。AgCl的溶解度大小只与溶液中Ag+或Cl-的浓度有关,而与溶液的体积无关。①c(Cl-)=0.01mol•L-1;②c(Cl-)=0.04mol•L-1;③c(Cl-)=0.03mol•L-1;④c(Cl-)=0mol•L-1;⑤c(Ag+)=0.05mol•L-1。Ag+或Cl-浓度由小到大的排列挨次:④①③②⑤,故AgCl的溶解度由大到小的排列挨次:④①③②⑤。
练基础落实
1.25℃时,在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是()
A.溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B.溶度积常数Ksp增大
C.沉淀溶解平衡不移动
D.溶液中Pb2+浓度减小
答案D
2.CaCO3在下列哪种液体中,溶解度()
A.H2OB.Na2CO3溶液C.CaCl2溶液D.乙醇
答案A
解析在B、C选项的溶液中,分别含有CO2-3、Ca2+,会抑制CaCO3的溶解,而CaCO3在乙醇中是不溶的。
3.下列说法正确的是()
A.溶度积就是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的乘积
B.溶度积常数是不受任何条件影响的常数,简称溶度积
C.可用离子积Qc推断沉淀溶解平衡进行的方向
D.全部物质的溶度积都是随温度的上升而增大的
答案C
解析溶度积不是溶解平衡时难溶电解质在溶液中的各离子浓度的简洁乘积,还与平衡式中化学计量数的幂指数有关,溶度积受温度的影响,不受离子浓度的影响。
4.AgCl和Ag2CrO4的溶度积分别为1.8×10-10mol2•L-2和2.0×10-12mol3•L-3,若用难溶盐在溶液中的浓度来表示其溶解度,则下面的叙述中正确的是()
A.AgCl和Ag2CrO4的溶解度相等
B.AgCl的溶解度大于Ag2CrO4的溶解度
C.两者类型不同,不能由Ksp的大小直接推断溶解力量的大小
D.都是难溶盐,溶解度无意义
答案C
解析AgCl和Ag2CrO4阴、阳离子比类型不同,不能直接利用Ksp来比较二者溶解力量的大小,所以只有C对;其余三项叙述均错误。比较溶解度大小,若用溶度积必需是同类型,否则不能比较。
5.已知HF的Ka=3.6×10-4mol•L-1,CaF2的Ksp=1.46×10-10mol2•L-2。向1L0.1mol•L-1的HF溶液中加入11.1gCaCl2,下列有关说法正确的是()
A.通过计算得知,HF与CaCl2反应生成白色沉淀
B.通过计算得知,HF与CaCl2不反应
C.由于HF是弱酸,HF与CaCl2不反应
D.假如上升温度,HF的Ka、CaF2的Ksp可能增大,也可能减小
答案A
解析该题可采纳估算法。0.1mol•L-1的HF溶液中c(HF)=0.1mol•L-1,因此,c2(F-)=c(H+)•c(F-)≈3.6×10-4mol•L-1×0.1mol•L-1=3.6×10-5mol2•L-2,又c(Ca2+)=11.1g÷111g/mol÷1L=0.1mol•L-1,c2(F-)×c(Ca2+)=3.6×10-6Ksp,明显,A是正确的;D项,由于HF的电离是吸热的,上升温度,Ka肯定增大,D错误。
练方法技巧
6.
已知Ag2SO4的Ksp为2.0×10-5mol3•L-3,将适量Ag2SO4固体溶于100mL水中至刚好饱和,该过程中Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系如图所示[饱和Ag2SO4溶液中c(Ag+)=0.034mol•L-1]。若t1时刻在上述体系中加入100mL0.020mol•L-1Na2SO4溶液,下列示意图中,能正确表示t1时刻后Ag+和SO2-4浓度随时间变化关系的是()
答案B
解析已知Ag2SO4的Ksp=2.0×10-5mol3•L-3=[c(Ag+)]2•c(SO2-4),则饱和溶液中c(SO2-4)=Ksp[cAg+]2=2.0×10-50.0342mol•L-1=0.017mol•L-1,当加入100mL0.020mol•L-1Na2SO4溶液时,c(SO2-4)=0.017mol•L-1+0.020mol•L-12=0.0185mol•L-1,c(Ag+)=0.017mol•L-1(此时Qc
7.已知:25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=5.61×10-12mol3•L-3,Ksp[MgF2]=7.42×10-11mol3•L-3。下列说法正确的是()
A.25℃时,饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF2溶液相比,前者的c(Mg2+)大
B.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体,c(Mg2+)增大
C.25℃时,Mg(OH)2固体在20mL0.01mol•L-1氨水中的Ksp比在20mL0.01mol•L-1NH4Cl溶液中的Ksp小
D.25℃时,在Mg(OH)2的悬浊液中加入NaF溶液后,Mg(OH)2不行能转化为MgF2
答案B
解析Mg(OH)2与MgF2均为AB2型难溶电解质,故Ksp越小,其溶解度越小,前者c(Mg2+)小,A错误;由于NH+4+OH-===NH3•H2O,所以加入NH4Cl后促进Mg(OH)2的溶解平衡向右移动,c(Mg2+)增大,B正确;Ksp只受温度的影响,25℃时,Mg(OH)2的溶度积Ksp为常数,C错误;加入NaF溶液后,若Qc=c(Mg2+)•[c(F-)]2Ksp(MgF2),则会产生MgF2沉淀,D错误。
8.Mg(OH)2难溶于水,但它溶解的部分全部电离。室温下时,饱和Mg(OH)2溶液的pH=11,若不考虑KW的变化,则该温度下Mg(OH)2的溶解度是多少?(溶液密度为1.0g•cm-3)
答案0.0029g
解析依据Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),c(OH-)=10-3mol•L-1,则1LMg(OH)2溶液中,溶解的n[Mg(OH)2]=1L×12×10-3mol•L-1=5×10-4mol,其质量为58g•mol-1×5×10-4mol=0.029g,再依据S100g=0.029g1000mL×1.0g•cm-3可求出S=0.0029g。
凡是此类题都是设溶液的体积为1L,依据1L溶液中溶解溶质的质量,计算溶解度。
练综合拓展
9.金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,掌握溶液的pH,以达到分别金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol•L-1)如下图。
(1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是______。
(2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应当掌握溶液的pH为______。
A.1B.4左右C.6
(3)在Ni(OH)2溶液中含有少量的Co2+杂质,______(填“能”或“不能”)通过调整溶液pH的方法来除去,理由是
________________________________________________________________________。
(4)要使氢氧化铜沉淀溶解,除了加入酸之外,还可以加入氨水,生成[Cu(NH3)4]2+,写出反应的离子方程式_________________________________________________________。
(5)已知一些难溶物的溶度积常数如下表:
物质FeSMnSCuSPbSHgSZnS
Ksp6.3×10-182.5×
10-131.3×10-363.4×10-286.4×10-531.6×10-24
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最相宜向此工业废水中加入过量的______除去它们。(选填序号)
A.NaOHB.FeSC.Na2S
答案(1)Cu2+(2)B
(3)不能Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小
(4)Cu(OH)2+4NH3•H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O
(5)B
解析(1)据图知pH=4~5时,Cu2+开头沉淀为Cu(OH)2,因此pH=3时,铜元素主要以Cu2+形式存在。
(2)若要除去CuCl2溶液中的Fe3+,以保证Fe3+完全沉淀,而Cu2+还未沉淀,据图知pH应为4左右。
(3)据图知,Co2+和Ni2+沉淀的pH范围相差太小,无法通过调整溶液pH的方法除去Ni(OH)2溶液中的Co2+。
(4)据已知条件结合原子守恒即可写出离子方程式:
Cu(OH)2+4NH3•H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O。
(5)由于在FeS、CuS、PbS、HgS四种硫化物中只有FeS的溶度积,且与其他三种物质的溶度积差别较大,因此应用沉淀的转化可除去废水中的Cu2+、Pb2+、Hg2+,且因FeS也难溶,不会引入新的杂质。
第2课时沉淀溶解平衡原理的应用
[目标要求]1.了解沉淀溶解平衡的应用。2.知道沉淀转化的本质。
一、沉淀的生成
1.沉淀生成的应用
在涉及无机制备、提纯工艺的生产、科研、废水处理等领域中,常利用生成沉淀来达到分别或除去某些离子的目的。
2.沉淀的方法
(1)调整pH法:如工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调整pH至7~8,可使Fe3+转变为Fe(OH)3沉淀而除去。反应如下:
Fe3++3NH3•H2O===Fe(OH)3↓+3NH+4。
(2)加沉淀剂法:如以Na2S、H2S等作沉淀剂,使某些金属离子,如Cu2+、Hg2+等生成极难溶的硫化物CuS、HgS等沉淀,也是分别、除去杂质常用的方法。反应如下:
Cu2++S2-===CuS↓,
Cu2++H2S===CuS↓+2H+,
Hg2++S2-===HgS↓,
Hg2++H2S===HgS↓+2H+。
二、沉淀的转化
1.试验探究
(1)Ag+的沉淀物的转化
试验步骤
试验现象有白色沉淀生成白色沉淀变为黄色黄色沉淀变为黑色
化学方程式AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3AgCl+KI===AgI+KCl2AgI+Na2S===Ag2S+2NaI
试验结论溶解度小的沉淀可以转化成溶解度更小的沉淀
(2)Mg(OH)2与Fe(OH)3的转化
试验步骤
试验现象产生白色沉淀产生红褐色沉淀
化学方程式MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl3Mg(OH)2+2FeCl3===2Fe(OH)3+3MgCl2
试验结论Fe(OH)3比Mg(OH)2溶解度小
2.沉淀转化的方法
对于一些用酸或其他方法也不能溶解的沉淀,可以先将其转化为另一种用酸或其他方法能溶解的沉淀。
3.沉淀转化的实质
沉淀转化的实质就是沉淀溶解平衡的移动。一般说来,溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀简单实现。
两种沉淀的溶解度差别越大,沉淀转化越简单。
4.沉淀转化的应用
沉淀的转化在科研和生产中具有重要的应用价值。
(1)锅炉除水垢
水垢[CaSO4(s)――→Na2CO3溶液CaCO3――→盐酸Ca2+(aq)]
其反应方程式是CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4,CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)对一些自然现象的解释
在自然界也发生着溶解度小的矿物转化为溶解度更小的矿物的现象。例如,各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后可变成CuSO4溶液,并向深部渗透,遇到深层的闪锌矿(ZnS)和方铅矿(PbS)时,便渐渐地使之转变为铜蓝(CuS)。
其反应如下:
CuSO4+ZnS===CuS+ZnSO4,
CuSO4+PbS===CuS+PbSO4。
学问点一沉淀的生成
1.在含有浓度均为0.01mol•L-1的Cl-、Br-、I-的溶液中,缓慢且少量的加入AgNO3稀溶液,结合溶解度推断析出三种沉淀的先后挨次是()
A.AgCl、AgBr、AgIB.AgI、AgBr、AgCl
C.AgBr、AgCl、AgID.三种沉淀同时析出
答案B
解析AgI比AgBr、AgCl更难溶于水,故Ag+不足时先生成AgI,析出沉淀的先后挨次是AgI、AgBr、AgCl,答案为B。
2.为除去MgCl2溶液中的FeCl3,可在加热搅拌的条件下加入的一种试剂是()
A.NaOHB.Na2CO3C.氨水D.MgO
答案D
解析要除FeCl3实际上是除去Fe3+,由于pH≥3.7时,Fe3+完全生成Fe(OH)3,而pH≥11.1时,Mg2+完全生成Mg(OH)2,所以应加碱性物质调整pH使Fe3+形成Fe(OH)3;又由于除杂不能引进新的杂质,所以选择MgO。
3.要使工业废水中的重金属Pb2+沉淀,可用硫酸盐、碳酸盐、硫化物等作沉淀剂,已知Pb2+与这些离子形成的化合物的溶解度如下:
化合物PbSO4PbCO3PbS
溶解度/g1.03×10-41.81×10-71.84×10-14
由上述数据可知,选用沉淀剂为()
A.硫化物B.硫酸盐
C.碳酸盐D.以上沉淀剂均可
答案A
解析PbS的溶解度最小,沉淀最彻底,故选A。
学问点二沉淀的转化
4.向5mLNaCl溶液中滴入一滴AgNO3溶液,消失白色沉淀,连续滴加一滴KI溶液并振荡,沉淀变为黄色,再滴入一滴Na2S溶液并振荡,沉淀又变成黑色,依据上述变化过程,分析此三种沉淀物的溶解度关系为()
A.AgCl=AgI=Ag2SB.AgCl
C.AgClAgIAg2SD.AgIAgClAg2S
答案C
解析沉淀溶解平衡总是向更难溶的方向转化,由转化现象可知三种沉淀物的溶解度关系为AgClAgIAg2S。
5.已知如下物质的溶度积常数:FeS:Ksp=6.3×10-18mol2•L-2;CuS:Ksp=6.3×10-36mol2•L-2。下列说法正确的是()
A.同温度下,CuS的溶解度大于FeS的溶解度
B.同温度下,向饱和FeS溶液中加入少量Na2S固体后,Ksp(FeS)变小
C.向含有等物质的量的FeCl2和CuCl2的混合溶液中逐滴加入Na2S溶液,最先消失的沉淀是FeS
D.除去工业废水中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
答案D
解析A项由于FeS的Ksp大,且FeS与CuS的Ksp表达式是相同类型的,因此FeS的溶解度比CuS大;D项向含有Cu2+的工业废水中加入FeS,FeS会转化为更难溶的CuS,可以用FeS作沉淀剂;B项Ksp不随浓度变化而变化,它只与温度有关;C项先达到CuS的Ksp,先消失CuS沉淀。
练基础落实
1.以MnO2为原料制得的MnCl2溶液中常含有Cu2+、Pb2+、Cd2+等金属离子,通过添加过量难溶电解质MnS,可使这些金属离子形成硫化物沉淀而除去。依据上述试验事实,可推知MnS具有的相关性质是()
A.具有吸附性
B.溶解度与CuS、PbS、CdS等相同
C.溶解度大于CuS、PbS、CdS
D.溶解度小于CuS、PbS、CdS
答案C
2.当氢氧化镁固体在水中达到溶解平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)时,为使Mg(OH)2固体的量削减,须加入少量的()
A.MgCl2B.NaOHC.MgSO4D.NaHSO4
答案D
解析若使Mg(OH)2固体的量减小,应使Mg(OH)2的溶解平衡右移,应减小c(Mg2+)或c(OH-)。答案为D。
3.已知常温下:Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11mol3•L-3,Ksp(AgCl)=1.8×10-10mol2•L-2,Ksp(Ag2CrO4)=1.9×10-12mol3•L-3,Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3mol•L-2。下列叙述正确的是()
A.等体积混合浓度均为0.2mol/L的AgNO3溶液和CH3COONa溶液肯定产生CH3COOAg沉淀
B.将0.001mol/L的AgNO3溶液滴入0.001mol/L的KCl和0.001mol/L的K2CrO4溶液中先产生Ag2CrO4沉淀
C.在Mg2+为0.121mol/L的溶液中要产生Mg(OH)2沉淀,溶液的pH至少要掌握在9以上
D.向饱和AgCl水溶液中加入NaCl溶液,Ksp(AgCl)变大
答案C
4.已知下表数据:
物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
Ksp/25℃8.0×10-16mol3•L-32.2×10-20mol3•L-34.0×10-38mol4•L-4
完全沉淀时的pH范围≥9.6≥6.43~4
对含等物质的量的CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液的说法,不正确的是()
①向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到红褐色沉淀②向该混合溶液中逐滴加入NaOH溶液,最先看到白色沉淀③向该混合溶液中加入适量氯水,并调整pH到3~4后过滤,可获得纯洁的CuSO4溶液④在pH=5的溶液中Fe3+不能大量存在
A.①②B.①③C.②③D.②④
答案C
练方法技巧
5.含有较多Ca2+、Mg2+和HCO-3的水称为临时硬水,加热可除去Ca2+、Mg2+,使水变为软水。现有一锅炉厂使用这种水,试推断其水垢的主要成分为()
(已知Ksp(MgCO3)=6.8×10-6mol2•L-2,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12mol3•L-3)
A.CaO、MgOB.CaCO3、MgCO3
C.CaCO3、Mg(OH)2D.CaCO3、MgO
答案C
解析考查沉淀转化的原理,加热临时硬水,发生分解反应:Ca(HCO3)2=====△CaCO3↓+CO2↑+H2O,Mg(HCO3)2=====△MgCO3↓+CO2↑+H2O,生成的MgCO3在水中建立起平衡:MgCO3(s)Mg2+(aq)+CO2-3(aq),而CO2-3发生水解反应:CO2-3+H2OHCO-3+OH-,使水中的OH-浓度增大,由于Ksp[Mg(OH)2]
6.某温度时,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。提示:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO2-4),称为溶度积常数,下列说法正确的是()
提示:BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO2-4(aq)的平衡常数Ksp=c(Ba2+)•c(SO2-4),称为溶度积常数。
A.加入Na2SO4可以使溶液由a点变到b点
B.通过蒸发可以使溶液由d点变到c点
C.d点无BaSO4沉淀生成
D.a点对应的Ksp大于c点对应的Ksp
答案C
解析由溶度积公式可知,在溶液中当c(SO2-4)上升时,c(Ba2+)要降低,而由a点变到b点c(Ba2+)没有变化,A错;蒸发浓缩溶液时,离子浓度都上升,而由d点变到c点时,c(SO2-4)却没变化,B错;d点落在平衡图象的下方,说明Kspc(Ba2+)•c(SO2-4),此时是未饱和溶液,无沉淀析出,C正确;该图象是BaSO4在某一确定温度下的平衡曲线,温度不变,溶度积不变,a点和c点的Ksp相等,D错。
练综合拓展
7.已知难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡:
MmAn(s)mMn+(aq)+nAm-(aq)
Ksp=[c(Mn+)]m•[c(Am-)]n,称为溶度积。
某学习小组欲探究CaSO4沉淀转化为CaCO3沉淀的可能性,查得如下资料:(25℃)
难溶电
解质CaCO3CaSO4MgCO3Mg(OH)2
Ksp2.8×10-9
mol2•L-29.1×10-6
mol2•L-26.8×10-6
mol2•L-21.8×10-12
mol3•L-3
试验步骤如下:
①往100mL0.1mol•L-1的CaCl2溶液中加入100mL0.1mol•L-1的Na2SO4溶液,马上有白色沉淀生成。
②向上述悬浊液中加入固体Na2CO33g,搅拌,静置,沉淀后弃去上层清液。
③再加入蒸馏水搅拌,静置,沉淀后再弃去上层清液。
④________________________________________________________________________。
(1)由题中信息知Ksp越大,表示电解质的溶解度越______(填“大”或“小”)。
(2)写出第②步发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)设计第③步的目的是
________________________________________________________________________。
(4)请补充第④步操作及发生的现象:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)大
(2)Na2CO3+CaSO4===Na2SO4+CaCO3↓
(3)洗去沉淀中附着的SO2-4
(4)向沉淀中加入足量的盐酸,沉淀完全溶解并放出无色无味气体
解析本题考查的学问点为教材新增加的内容,题目在设计方式上为探究性试验,既注意基础学问,基本技能的考查,又注意了探究力量的考查。由Ksp表达式不难看出其与溶解度的关系,在硫酸钙的悬浊液中存在着:CaSO4(aq)===SO2-4(aq)+Ca2+(aq),而加入Na2CO3后,溶液中CO2-3浓度较大,而CaCO3的Ksp较小,故CO2-3与Ca2+结合生成沉淀,即CO2-3+Ca2+===CaCO3↓。既然是探究性试验,必需验证所推想结果的正确性,故设计了③④步操作,即验证所得固体是否为碳酸钙。
8.(1)在粗制CuSO4•5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。
①在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适的氧化剂,使Fe2+转化为Fe3+,下列物质可采纳的是______。
A.KMnO4B.H2O2C.氯水D.HNO3
②然后再加入适当物质调整溶液pH至4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,调整溶液pH可选用下列中的______。
A.NaOHB.NH3•H2OC.CuOD.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整溶液pH至4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=1.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mol•L-1时就认定沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol•L-1,则Cu(OH)2开头沉淀时溶液的pH为______,Fe3+完全沉淀[即c(Fe3+)≤1.0×10-5mol•L-1]时溶液的pH为______,通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不行行”)。
答案(1)①B②CD(2)43可行
(2)Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)•c2(OH-),则c(OH-)=3.0×10-203.0=1.0×10-10(mol•L-1),则c(H+)=1.0×10-4mol•L-1,pH=4。
Fe3+完全沉淀时:Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)•c3(OH-),则c(OH-)=31.0×10-381.0×10-5=1.0×10-11mol•L-1。此时c(H+)=1×10-3mol•L-1,pH=3,因此上述方案可行。
2023高二化学教案设计【篇4】
其次单元溶液的酸碱性
第1课时溶液的酸碱性
[目标要求]1.了解溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系。2.了解pH的定义及简洁的计算。
一、溶液的酸碱性
1.一种溶液显酸性、中性还是碱性,取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在肯定温度下,水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度,就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度,并据此推断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(H+)为1.0×10-5mol•L-1,依据KW=c(H+)•c(OH-)=1.0×10-14mol2•L-2可求得该酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol•L-1。
2.酸性溶液:c(H+)c(OH-),c(H+)越大,酸性越强;
中性溶液:c(H+)=c(OH-);
碱性溶液:c(H+)
二、溶液的酸碱性与pH的关系
1.溶液pH的定义
(1)由于用c(H+)及c(OH-)来表示溶液的酸碱性有时数值特别小,使用很不便利。
在实际应用中,人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。pH与氢离子浓度的关系式为pH=-lg_c(H+)。
(2)pH值与溶液酸碱性的关系
在25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol•L-1,所以在25℃时,pH=7时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性。pH7时,溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液显碱性,且pH越大,溶液中c(OH-)越大,溶液的碱性越强。pH7时,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液显酸性,且pH越小,溶液中氢离子浓度越大,溶液的酸性越强。
2.强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算
(1)强酸与强酸混合液的pH
强酸Ⅰ:c1(酸),V1(酸)――→电离n1(H+)=c1(H+)•V1,
强酸Ⅱ:c2(酸),V2(酸)――→电离n2(H+)=c2(H+)•V2,
⇒V混=V1+V2n混(H+)=c1(H+)•V1+c2(H+)•V2⇒c混(H+)=c1H+•V1+c2H+•V2V1+V2⇒pH。
(2)强碱与强碱混合液的pH
强碱Ⅰ:c1(碱),V1(碱)――→电离n1(OH-)=c1(OH-)•V1
强碱Ⅱ:c2(碱),V2(碱)――→电离n2(OH-)=c2(OH-)•V2
⇒V混=V1+V2n混(OH-)=c1(OH-)•V1+c2(OH-)•V2
⇒c混(OH-)=c1OH-•V1+c2OH-•V2V1+V2,再求c(H+)=KWcOH-⇒pH。
三、溶液pH的测定方法
1.酸碱指示剂
酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱,它们的颜色变化是在肯定的pH范围内发生的,因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围,但不能精确 测定pH。
常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表:
指示剂甲基橙石蕊酚酞
变色范围pH3.1~4.45~88.2~10.0
溶液颜色红、橙、黄红、紫、蓝无色、粉红、红
2.pH试纸
粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是:取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上),用干净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,变色稳定后与标准比色卡对比确定溶液的pH。
3.pH计
通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。
学问点一溶液的酸碱性
1.下列溶液确定呈酸性的是()
A.含H+的溶液B.能使酚酞显无色的溶液
C.pH7的溶液D.c(OH-)
答案D
解析任何水溶液中均含H+和OH-,故A错。酚酞显无色的溶液,其pH8,该溶液可能显酸性,也可能呈中性或碱性,B错。以纯水在100℃为例,KW=1.0×10-12mol2•L-2,c(H+)=1×10-6mol•L-1,pH=6,但溶液为中性,故pH7的溶液可能是酸性,也可能呈中性或碱性。
2.推断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中,肯定呈碱性的是()
A.能够使甲基橙呈现黄色的溶液
B.溶液的pH7
C.溶液中:c(H+)
D.溶液中:c(H+)1×10-7mol•L-1
答案C
解析溶液酸碱性最本质的推断标准是看H+和OH-浓度的相对大小,只有当c(H+)c(OH-)时,溶液才呈酸性;当c(H+)=c(OH-)时,溶液呈中性;当c(H+)4.4时呈现黄色。所以,使甲基橙呈现黄色的溶液不肯定显碱性。溶液的pH与温度有关,常温下pH7的溶液肯定显碱性,但在不是常温的状况下就不肯定了。
3.下列溶液肯定呈中性的是()
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液
D.非电解质溶于水所得到的溶液
答案B
学问点二pH值计算
4.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11mol•L-1,则该溶液的pH可能是()
A.4B.7C.8D.11
答案D
解析由题意知由水电离产生的c(H+)=1×10-11mol•L-11×10-7mol•L-1,抑制了水的电离,可能是酸,也可能是碱,若是酸,c(H+)=1×10-3mol•L-1,pH=3,若是碱,c(OH-)=1×10-3mol•L-1,pH=11。
5.25℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满意的关系()
A.a+b=14B.a+b=13C.a+b=15D.a+b=7
答案C
解析酸中n(H+)=10-a×10,碱中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b,依据混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。
学问点三pH的测定方法
6.下列试纸中,在测溶液的性质时,预先不能用蒸馏水润湿的是()
A.石蕊试纸B.醋酸铅试纸C.KI淀粉试纸D.pH试纸
答案D
解析pH试纸测溶液的酸碱性时是定量测定,加水润湿后会导致溶液的浓度降低,使测得的pH产生偏差,所以不能润湿。
7.有一同学甲在试验室测某溶液的pH,试验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用干净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。同学乙对同学甲的操作的评价为:操作错误,测定结果肯定有误差。同学丙对同学甲的操作的评价为:操作错误,但测定结果不肯定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,缘由是________________。
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,缘由是________________________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择试验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1mol•L-1的硫酸和0.01mol•L-1的硫酸。若能,简述操作过程。
________________________________________________________________________
①紫色石蕊试液②酚酞试液③甲基橙试液
④蒸馏水⑤BaCl2溶液⑥pH试纸
答案(1)丙当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差
(2)盐酸在稀释过程中,醋酸连续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小
(3)能用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01mol•L-1的硫酸
解析本题考查pH试纸的使用,pH试纸使用不能用蒸馏水润湿,若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同:若溶液为中性,则测得结果无误差;若为酸性,测得结果偏大;若为碱性,测得结果偏小。
练基础落实
1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是()
A.将pH试纸放入溶液中,观看其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较
C.用干燥的干净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观看颜色,跟标准比色卡比较
答案C
2.常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释至100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度肯定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)V(Y)
D.若9
答案D
3.在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于()
A.8.3B.8.7C.9D.9.7
答案D
解析本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合,总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合,应按c(OH-)计算:c混(OH-)=(1×10-6mol•L-1+1×10-4mol•L-1)/2=5.05×10-5mol•L-1,c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10mol•L-1,pH=9.7。
4.下列叙述正确的是()
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14mol2•L-2
B.c(H+)等于1×10-7mol•L-1的溶液肯定是中性溶液
C.0.2mol•L-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1mol•L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
答案A
解析KW=c(H+)•c(OH-),且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水,酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14mol2•L-2;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不肯定等于1×10-7mol•L-1;0.2mol•L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1mol•L-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2mol•L-1CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1mol•L-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1mol•L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1mol•L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。
练方法技巧
5.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY),若V(HX)V(HY),则下列说法正确的是()
A.HX可能是强酸
B.HY肯定是强酸
C.HX的酸性强于HY的酸性
D.反应开头时二者生成H2的速率相等
答案D
解析解答该题应留意以下三点:(1)强酸完全电离,弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液,弱酸的浓度大,等体积时,其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H+)的大小。本题考查了强、弱酸的推断及溶液酸性大小的比较。据题意,Mg粉足量,酸不足,应依据酸的物质的量来计算H2的体积,由V(HX)V(HY),知pH相等时,HX的物质的量浓度比HY的大,即HX是比HY弱的弱酸,而无法推断HY是强酸还是弱酸,故A、B、C错误;D项,反应开头时的速率取决于c(H+),由于开头时c(H+)相等,故D项正确。
6.某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图推断正确的是()
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
答案B
解析本题考查了强酸和弱酸的稀释规律,解题时要留意弱酸在稀释时还会连续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸),稀释相同的倍数时,因醋酸在稀释时仍不断地电离,故盐酸的pH增大的多,故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线,A错误;不断加水稀释时,溶液中c(H+)不断减小,导电性减弱,B正确;由于KW仅仅是温度的函数,由于是在相同的温度下,故a点KW与c点KW的数值相同,C错误;因盐酸和醋酸的pH相同,则c(醋酸)c(盐酸),稀释相同的倍数,由于醋酸存在电离平衡,故仍有c(醋酸)c(盐酸),D错误。
练综合拓展
7.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如右图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。
(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满意的关系是________________________________________________________________________
__________________。
(1)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其缘由:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案(1)A水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小
(2)10∶1(3)a+b=14或pH1+pH2=14
(4)曲线B对应95℃,此时水的离子积为10-12mol2•L-2,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可连续电离出H+,使溶液pH=5
解析本题的关键是搞清晰温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。
(1)当温度上升时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH也增大,但溶液仍旧呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化状况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以推断,25℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,上升温度,水的电离程度增大。
(2)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)•10-5mol•L-1=V(H2SO4)•10-4mol•L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。
(3)要留意的是95℃时,水的离子积为10-12mol2•L-2,即c(H+)•c(OH-)=10-12mol2•L-2,即:等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12。依据95℃时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12,即:10-a+2=10b-12,所以,有以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。
(4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),若是强酸、强碱,两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生,即酸过量,所以说酸HA是弱酸。
8.(1)pH=2的某酸稀释100倍,pH________4,pH=12的某碱稀释100倍,pH________10。
(2)室温时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________。
(3)
MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是()
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,MOH完全电离
C.在x点,c(M+)=c(R+)
D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍
答案(1)≤≥(2)2∶120∶1(3)B
解析(1)若某酸为强酸,则pH=4,若为弱酸,则pH4;同理,对pH=12的某碱稀释100倍,pH≥10。
(2)pH=5的H2SO4稀释10倍,c(H+)和c(SO2-4)同等倍数减小,所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1,若将稀释后的溶液再稀释100倍,其pH≈7,而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9mol•L-1,所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。
(3)由图知,稀释100倍后ROH的pH变化为2,为强碱,MOH的pH变化为1,为弱碱;x点时ROH与MOH的c(OH-)相等,故c(M+)与c(R+)相等;稀释前ROH的c(OH-)=0.1mol•L-1,MOH的c(OH-)=0.01mol•L-1,故D项正确;MOH为弱碱,在任何点都不能完全电离,B项错误。
第2课时酸碱中和滴定
[目标要求]1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.把握有关酸碱中和滴定的误差分析。
酸碱中和滴定
1.酸碱中和滴定概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理:n元酸与n′元碱恰好完全中和时:nc酸V酸=n′c碱V碱。假如用A代表一元酸,用B代表一元碱,可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度:cB=cAVAVB。
2.酸碱中和滴定的关键:精确 测定参与反应的两种溶液的体积,以及精确 推断中和反应是否恰好进行完全。
3.酸碱中和滴定试验
试验仪器:pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。
试验药品:标准液、待测液、指示剂。
试验步骤:
(1)查:检查两滴定管是否漏水和堵塞;
(2)洗:先用蒸馏水洗涤两滴定管,然后用所要盛装的酸碱润洗2~3遍;
(3)盛、调:分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3厘米处,并将滴定管固定在滴定管夹上,然后赶走滴定管内部气泡,调整滴定管中液面高度处于某一刻度,并登记读数。
(4)取:从碱式滴定管中放出25.00mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中,滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。
(5)滴定:左手掌握酸式滴定管活塞,右手拿住锥形瓶瓶颈,边滴入盐酸,边不断摇动锥形瓶,眼睛始终留意锥形瓶内溶液颜色变化。
(6)记:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变为无色时,停止滴定,且半分钟内不恢复原来的颜色,精确 登记盐酸读数,并精确 求得滴定用去的盐酸体积。
(7)算:整理数据进行计算。
依据cB=cAVAVB计算。
二、酸碱中和滴定误差分析
中和滴定试验中,产生误差的途径主要有操作不当,读数不准等,分析误差要依据计算式分析,c待测=c标准•V标准V待测,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。
下列为不正确操作导致的试验结果偏差:
(1)仪器洗涤
①酸式滴定管水洗后,未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后,未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后,用待测液润洗(偏高)。
(2)量器读数
①滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视(偏高);
②
滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视(偏低)如图所示;
③滴定完毕后,马上读数,半分钟后颜色又褪去(偏低)。
(3)操作不当
①酸式滴定管漏液(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡变小(偏高);③滴定过程中,振荡锥形瓶时,不当心将溶液溅出(偏低);④滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响);⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时,溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示剂,溶液由黄色变橙色,5s后又褪去(偏低)。
学问点一酸碱中和滴定
1.一只规格为amL的滴定管,其尖嘴部分布满溶液,管内液面在mmL处,当液面降到nmL处时,下列推断正确的是()
A.流出溶液的体积为(m-n)mL
B.流出溶液的体积为(n-m)mL
C.管内溶液体积等于(a-n)mL
D.管内溶液体积多于nmL
答案B
解析滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度越大,所以流出液体的体积为(n-m)mL;刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液,所以管内溶液体积大于(a-n)mL。
2.某同学用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛凝视________,直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并______为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是()
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消逝
D.读取盐酸体积时,开头仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开头和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为________mL,终点读数为________mL,所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某同学依据3次试验分别记录有关数据如下表:
滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.1000mol•L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL
第一次25.000.0026.1126.11
其次次25.001.5630.3028.74
第三次25.000.2226.3126.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
答案(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)D(3)0.0026.1026.10
(4)V=26.11mL+26.09mL2=26.10mL,c(NaOH)=0.1000mol•L-1×26.10mL25.00mL=0.1044mol•L-1
解析在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c(NaOH)=cHCl•V[HClaq]V[NaOHaq]。欲求c(NaOH),须先求V[(HCl)aq]再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响,进而影响c(NaOH)。
(1)考查酸碱中和滴定试验的规范操作。
(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH-的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。
(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准酸液的平均值
V=26.11mL+26.09mL2=26.10mL(其次次偏差太
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