2017-2018学年高中化学选修四课堂学案(31份)-苏教版12

第课时溶液的计算[目标导航].学会的简单计算。.了解溶液稀释时的变化规律，会计算各类混合溶液的。.全方位地比较一强一弱。一、溶液的计算．计算原则酸性溶液：求(＋)→求的值；碱性溶液：求(－)\(→,\\())求(＋)→求值。．公式：＝－(＋)，＝(＋)·(－)。【练一练】．在常温下，()(＋)＝×－·－的某溶液中，(－)＝。为。()＝的盐酸溶液中，(＋)＝，(＋)水＝。答案()×－·－()×－·－×－·－．常温下，计算下列溶液的。()×－·－的盐酸的为。()×－·－的溶液的为。()将固体溶于水得到溶液，其为。()·－的()溶液的为。答案()()()()－＋二、酸、碱溶液稀释后变化规律＝的酸＝的碱强酸弱酸强碱弱碱稀释倍后＝＋<<＋＝－－<<无限稀释后无限接近于且<无限接近于且>图示【合作探究】．若将＝的盐酸加水稀释倍，其是否为，为什么？答案不为。因为此时应该以水的电离为主，而忽略的电离，稀释后的应无限接近。．若将＝的溶液加水稀释倍，其是否为，为什么？答案不为。因为此时应该以水的电离为主，而忽略的电离，稀释后的应无限接近。．将＝的溶液和＝的氨水分别加水稀释倍，变化为什么不到一个单位？答案因为、·均为弱电解质，在稀释过程中还会继续电离，所以变化不到一个单位。【练一练】计算下列溶液的()＝的盐酸加水稀释倍，其为。()＝的加水稀释倍，其为。()＝的加水稀释倍，其范围为。()＝的溶液加水稀释倍，其为。()＝的()溶液加水稀释倍，其为。()＝的·加水稀释倍，其范围为。答案()()()＜＜()()()＜＜一、酸、碱混合后值的计算方法【例】()计算下列溶液的：①×－·－盐酸溶液的为。②将固体溶于水得到溶液，该溶液的为。()＝的盐酸与＝的盐酸，若按∶的体积比混合后，溶液的(＋)为×－·－，为。()将×－·－溶液与×－·－溶液混合后，溶液的(－)为×－·－，(＋)为×－·－，为。()＝的溶液与＝的硫酸，若等体积混合后，溶液的为；若按∶的体积比混合后，溶液的为；若按∶的体积比混合后，溶液的为。【归纳总结】溶液的计算方法()强酸、强碱溶液的的计算方法先求出强酸、强碱溶液中的(＋)，强酸直接由酸的浓度求出，强碱先由碱的浓度求出(－)，再根据水的离子积换算出(＋)，然后用公式＝－(＋)求出。()酸、碱溶液混合后的计算方法①强酸与强酸混合(＋)混＝\(（＋）·＋（＋）·＋)，然后再求。②强碱与强碱混合先计算：(－)混＝\(（－）·＋（－）·＋)再求(＋)混＝\(（－）混)，最后求。③强酸与强碱混合．恰好完全反应，溶液呈中性，＝。．酸过量：先求(＋)余＝\(（＋）·（酸）－（－）·（碱）（酸）＋（碱）)，再求。．碱过量：先求(－)余＝\(（－）·（碱）－（＋）·（酸）（酸）＋（碱）)，再求(＋)＝\(（－）余)，然后求。变式训练将·－溶液和·－的()溶液等体积混合后，则该溶液的是()．．．．答案解析这是强酸和强碱的混合，要先判断混合液的酸碱性。酸中(＋)＝·－；碱中(－)＝·－，等体积混合碱过量，根据值的计算方法，要先求(－)，再求(＋)，最后求值。(－)余＝\(（－）·碱－（＋）·酸酸＋碱)＝·－，(＋)＝\(（－）余)＝×－·－＝－(＋)＝。【例】在℃时，有为的盐酸和为的溶液，取该盐酸同该溶液中和，需溶液。回答下列问题：()若＋＝，\()＝(填数值)。()若＋＝，\()＝(填数值)。()若＋＞，\()＝(表达式)，且(填“＞”、“＜”或“＝”)(题中≤，≥)。解析·－＝·－(－)\()＝\(－（－）－)＝(＋－)()若＋＝，则\()＝。()若＋＝，则\()＝\()。()当＋＞时，根据\()＝＋－，＞。答案()()\()()(＋－)＞【方法技巧】酸碱发生中和反应后溶液的判断技巧()等体积强酸()和强碱()混合室温时\\\{(\\\\(若＋＝，则溶液呈中性，＝,若＋＞，则溶液呈碱性，＞,若＋＜，则溶液呈酸性，＜))()强酸()与强碱()混合呈中性时，二者的体积与的关系为\(酸碱)＝＋－，则有如下规律．若＋＝，则\(酸碱)＝∶。．若＋＞，则\(酸碱)＝＋－。．若＋＜，则\(酸碱)＝\(－（＋）)。变式训练室温时，将＝的稀溶液与＝的稀盐酸充分反应。下列关于反应后溶液的判断，正确的是()．若＝，且＋＝，则＞．若＝，且＋＝，则＝．若＝，且＋＝，则＝．若＝，且＋＝，则＞答案解析＝的盐酸中，(＋)＝·－×－；＝的溶液中，(－)＝·－(－)×－。紧扣(＋)(－)来列式分析：\(（＋）（－）)＝\(·－·－（－）)＝\()·－(＋)。若＝，且＋＝，则(＋)(－)＝，＝，项错；若＝，且＋＝，则(＋)(－)＝，＜，项错；若＝，且＋＝，则(＋)(－)＝\()＞(因为＞，＜)，＜，项错；若＝，且＋＝，则(＋)(－)＝\()＜，＞，项正确。二、强酸(碱)与弱酸(碱)的比较【例】对室温下＝的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是()．加水稀释至溶液体积为，醋酸溶液的变为．温度都升高℃后，两溶液的不再相等．加水稀释至溶液体积为后，两种溶液中(－)都减小．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用上图表示答案解析选项中醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释至时，＜；选项中加水稀释时，两种溶液中(－)都增大；选项中相等的醋酸和盐酸，醋酸的浓度大于盐酸，二者和足量的锌反应得到的氢气体积醋酸大于盐酸。【归纳总结】．相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较(见下表)：(＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸大强相同相同大一元弱酸小弱小.相同体积、相同(＋)的一元强酸与一元弱酸的比较(见下表)：(＋)酸性中和碱的能力与足量活泼金属反应产生的总量与同一金属反应时的起始反应速率一元强酸相同相同小少相同一元弱酸大多变式训练向体积都为，(＋)都等于·－的盐酸和醋酸溶液中投入，则图中比较符合客观事实的曲线是()答案解析(＋)都等于·－的两种溶液，含()＝·－×＝，含()＞。而相当于\()，略大于。对于盐酸来说，过量，对于醋酸来说，不足；因而反应放出的的量应是后者略大于前者。由于反应开始后，醋酸溶液的(＋)比盐酸中(＋)大，故反应速率也较快，所需时间较短。．现有常温时＝的某强酸溶液，下列操作能使溶液的变成的是()．加水稀释成．加入的水进行稀释．加入·－的溶液．加入·－的溶液答案解析加水稀释为原溶液体积的倍，强酸的正好增大个单位。．将·－的盐酸和＝的硫酸溶液混合后，所得溶液的为(设混合后溶液体积的变化忽略不计)()．．．．答案解析两种酸混合后，溶液中的(＋)＝\(×·－＋×·－＋)＝·－，所以溶液的＝－(＋)＝－＝。．常温下，关于溶液的稀释下列说法正确的是()．＝的醋酸溶液稀释倍，＝．＝的溶液加水稀释倍，溶液中由水电离产生的(＋)＝×－·－．将·－的()溶液稀释为，＝．＝的溶液稀释倍，其＝答案解析项，＝的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动，稀释倍时，<<；项，＝的溶液稀释倍时，溶液中的(＋)＝×－·－，溶液中的(－)水＝×－×－·－＝×－·－，(＋)水＝(－)水＝×－·－；项，·－()溶液稀释到时，(－)＝\()·－＝·－，(＋)＝×－·－，＝；项，是强碱溶液，无论怎么稀释，在常温下不可能成为，只能无限接近于。．室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的一定大于的是()．·－的盐酸和·－的氢氧化钠溶液．·－的盐酸和·－的氢氧化钡溶液．＝的醋酸溶液和＝的氢氧化钠溶液．＝的盐酸和＝的氨水答案解析本题考查了酸碱反应后溶液的计算及判断。为一元强酸，为一元强碱，()为二元强碱，故等体积等物质的量浓度的与恰好中和，＝；与()反应时，(＋)＝(－)＝[()]，＝，故、错误；＝的醋酸溶液中电离出的(＋)＝×－·－，＝的溶液电离出的(－)＝×－·－，因此电离出的＋恰好与中和，因是弱酸，随着反应的进行，还有大量的分子不断地电离，故<；同理，项中氨水过量，溶液显碱性，>，故错误，正确。．下列叙述正确的是()．℃纯水的＝，所以水在℃时呈酸性．＝的盐酸溶液，稀释至倍后>．·－的醋酸与等体积水混合后＝．＝的盐酸与＝的氢氧化钠等体积混合后＝答案解析选项中因为是纯水，不管其为多少都呈中性；选项中盐酸是强酸，所以每稀释倍增大，故＝；选项中将·－的醋酸与等体积水混合后，溶液的浓度变为·－，但由于醋酸是弱酸，所以大于；选项中盐酸与氢氧化钠恰好完全反应，所以呈中性。．现有.盐酸、.醋酸、.硫酸三种稀溶液，用字母回答下列问题。()若三种酸的物质的量浓度相等。①三种溶液中的(＋)大小关系为。②取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的溶液完全中和，所需溶液体积大小关系为。③若取等质量分别跟这三种溶液反应，使恰好完全反应时，消耗三种酸溶液的体积大小关系为。④盐酸和醋酸，若加水稀释相同的倍数，的大，若加水稀释相同的，加的水多。()若三种酸溶液中的(＋)相等。①三种酸的物质的量浓度大小关系为。②取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的溶液完全中和，所需溶液体积大小关系为。③若取等质量分别跟这三种溶液反应，使恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为。④盐酸和醋酸，若加水稀释相同的倍数，的大，若加水稀释到相同的，加的水多。答案()①＞＞②＞＝③＝＞④()①＞＞②＞＝③＝＞④解析()①为二元强酸：为弱酸，在水溶液中发生部分电离，故＞＞。②三种酸的物质的量相等，因为二元酸，所以消耗的是盐酸和醋酸的两倍，盐酸和醋酸消耗的相等，所以＞＝。③等质量的完全反应，消耗的盐酸和醋酸的体积相等，消耗的的体积最少，所以＝＞。④由于醋酸部分电离，若加水稀释相同的倍数，醋酸的仍然大，若稀释到相同的，盐酸加入的水多。()①是弱酸，()≫(＋)＞()＝\()(＋)，()＝(＋)，所以＞＞。②等体积的三种溶液中，()＞()，和都是强电解质，两溶液中的(＋)相等，消耗的一样多，所以＞＝。③等质量的完全反应，消耗的(＋)相等，所以溶液中(＋)大的消耗体积要小，溶液与盐酸的(＋)相等，而在反应中会继续电离产生＋，所以消耗体积最小，所以＝＞。④由于醋酸是弱电解质，在稀释过程中会继续电离，稀释到相同倍数时，其要小，若加水稀释到相同的，醋酸加入的水多。[基础过关]一、溶液的计算．温度为℃时，将钠投入到水中充分反应，假设反应后溶液体积为，则该溶液的为()．．．．答案解析()＝\(·－)＝，由＋＋↑可得()＝，则(－)＝\()＝·－，(＋)＝\(（－）)＝\(×－)·－＝×－·－，故＝。．已知在℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为℃)，水的离子积＝×－。下列说法中正确的是()．·－的溶液，＝．·－的溶液，＝．·－的溶液与·－的溶液等体积混合，混合溶液的为，溶液显酸性．完全中和＝的溶液，需要＝的溶液答案解析·－的溶液中(＋)＝·－，＝。．℃时，若体积＝的某强酸溶液与体积＝的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前两溶液的之间的关系是()．＋＝．＋＝．＋＝．＋＝答案解析根据混合后溶液呈中性，可得(＋)＝(－)，即－×＝－＋，所以＋＝。二、溶液稀释后的变化规律．将＝的加水稀释至后，溶液的为()．．<<．<<．无法判断答案解析弱酸、弱碱在稀释过程中不仅有浓度的变化，还有电离平衡的移动，不能求得具体的数值，只能确定其的范围。．相等的盐酸溶液和醋酸溶液都稀释相同的倍数后，的大小关系是()．盐酸>醋酸．醋酸>盐酸．盐酸＝醋酸．无法判断答案解析醋酸溶液中存在电离平衡，加水稀释时，平衡向右移动，产生更多＋，使(＋)降低的程度小于盐酸。．室温下，有关计算结果一定正确的是()①强酸＝，加水稀释到倍，则＝＋②弱酸＝，加水稀释到倍，则<＋(＋<)③强碱＝，加水稀释到倍，则＝－④弱碱＝，加水稀释到倍，则>－(－>)．①②．②③．③④．②④答案解析本题考查溶液稀释的计算。强酸、强碱稀释时，其稀释的离子分别为＋、－，故酸的稀释与碱的稀释在计算上不同。若为强酸时，＝，(＋)＝－·－，加水稀释到倍，稀释后(＋)＝－(＋)·－，则＝＋，但这时稀释程度不大，当(＋)接近时，应考虑水的电离，此时(＋)<，故不完全正确；若为强碱时，＝，则(＋)＝－·－，即(－)＝－＋，加水稀释到倍后，(－)＝－＋－，换算成(＋)＝－，即＝－。同理，稀释到很稀时，应考虑水的电离，此时(－)>。弱酸与弱碱稀释时除考虑稀释因素外，还要考虑稀释对水电离的促进。三、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较与判断．室温下，＝的两种一元酸和，体积均为，稀释过程中与溶液体积的关系如下图所示。分别滴加溶液(＝·－)至＝，消耗溶液的体积为、，则()．为弱酸，<．为强酸，>．为弱酸，<．为强酸，>答案解析由图知：将一元酸和分别稀释倍，的变化量Δ＝，Δ<，所以为强酸，为弱酸；＝时弱酸的浓度大，滴加至＝时需溶液的体积则要比大。．＝的两种一元酸和溶液，分别取加入足量的镁粉，充分反应后，收集到的体积分别为()和()，若()>()，则下列说法正确的是()．可能是强酸．一定是强酸．的酸性强于的酸性．反应开始时二者生成的速率相等答案解析本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算的体积，由()>()，知相等时，的物质的量浓度比的大，即是酸性比弱的弱酸，而无法判断是强酸还是弱酸，故、、错误；项反应开始时生成的速率取决于(＋)，因为开始时(＋)相等，故项正确。．室温时，下列混合溶液的一定小于的是()．＝的盐酸和＝的氨水等体积混合．＝的盐酸和＝的氢氧化钡溶液等体积混合．＝的醋酸和＝的氢氧化钡溶液等体积混合．＝的硫酸和＝的氨水等体积混合答案解析项，由于氨水是弱碱，部分电离，其浓度远大于－·－，故盐酸与氨水混合后，氨水过量，反应后溶液显碱性；同理，项反应后的溶液也显碱性；项，盐酸电离出的氢离子与氢氧化钡电离出的氢氧根离子的物质的量相等，它们恰好完全反应，反应后溶液显中性；项，醋酸是弱酸，部分电离，其浓度远大于－·－，与氢氧化钡反应后，醋酸过量，反应后溶液显酸性，即小于，故项正确。．室温下，相同条件下的四种溶液①＝的溶液；②＝的溶液；③＝的氨水；④＝的溶液。下列说法正确的是()．水电离的(＋)：①＝②＝③＝④．将②、④溶液混合后，＝，消耗溶液的体积：②＜④．等体积的①、②、④溶液分别与足量铝粉反应，生成的量：②最大．向上述四溶液中各加入水后，溶液的：③＞④＞①＞②答案解析项，由于(＋)＝(－)，所以对水的抑制程度相同，(＋)水相同；项，由于(＋)＝(－)，若＝，体积②＝④；项，由于继续电离，所以①放出最多；项，应为③＞④＞②＞①。[能力提升]．有＝的溶液，要使它的降为。(假设溶液混合体积等于稀释前两液体体积之和)()若加入蒸馏水，应加。()若加入为的溶液，应加。()若加入·－的盐酸，应加。答案()()()解析本题考查了溶液稀释的三种方法：加水稀释；加入更稀的溶液稀释；加入能消耗溶质的溶液稀释。()加水稀释＝的溶液至＝，应使体积增大至倍，所以需加水。()设需＝的溶液体积为，那么\(×－·－×＋×－·－×＋)＝×－·－，＝＝。()设需·－的盐酸体积为，那么：\(·－×－·－×＋)＝×－·－，≈。．某温度(℃)时，水的离子积为＝×－。若将此温度下＝的苛性钠溶液与＝的稀硫酸混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计)，试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比。()若所得混合溶液为中性，则∶＝；此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是。()若所得混合溶液的＝，则∶＝。此溶液中各种离子的浓度由大到小的排列顺序是。答案()∶(＋)>(\\(－))>(＋)＝(－)()∶(＋)>(\\(－))>(＋)>(－)解析()若混合后溶液为中性，则\()＝\()＝\()，溶液中溶质恰为，所以(＋)>(\\(－))>(＋)＝(－)。()若混合液的＝，则(＋)＝·－，硫酸过量。(＋)＝\(（＋）－（－）＋)，即\(－＋)＝，解之得∶＝∶，(＋)＝\(×)·－，(\\(－))＝\()·－，所以(＋)>(\\(－))>(＋)>(－)。.已知水在℃和℃时，其电离平衡曲线如图所示：()则℃时，水的电离平衡曲线应为(填“”或“”)，请说明理由：。()℃时，将＝的溶液与＝的溶液混合，若所得混合溶液的＝，则溶液与溶液的体积比为。()℃时，若体积＝的某强酸溶液与体积＝的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的与强碱的之间应满足的关系是。答案()水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，小()∶()＋＝(或＋＝)解析()当温度升高时，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，水的减小，但溶液仍然呈中性。因此结合图像中、曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，℃时水的电离平衡曲线应为，理由为水的电离是吸热过程，升高温度水的电离程度增大。()℃时所得混合溶液的＝，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即(－)＝(＋)，则[()]·－·－＝[()]·－·－，得[()]∶[()]＝∶。()要注意的是℃时，水的离子积为×－，即(＋)·(－)＝×－，根据℃时混合后溶液呈中性，＝的某强碱溶液中(－