人教版高中化学选择性必修1第三章课题以“水溶液中的三大平衡”为载体解决水溶液中的离子反应与平衡问题课件

情境活动课课题以“水溶液中的三大平衡”为载体解决水溶液中的离子反应与平衡问题第三章

水溶液中的离子反应与平衡水是生命活动赖以生存的环境，水溶液是化学实验中最常用的环境之一，水溶液中的反应是研究化学反应原理的重要模型，水溶液中的平衡是研究化学平衡的重要模型。水溶液中的平衡主要有电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等，这些平衡理论对生命活动、生产生活以及环境保护等方面具有诸多指导意义。食醋(主要成分CH3COOH)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)均为家庭厨房中常用的物质。已知：电离平衡弱酸CH3COOHH2CO3HNO2HCN电离常数Ka＝1.8×10-5Ka1＝4.3×10-7Ka2＝5.6×10-11Ka＝5.0×10-4Ka＝6.2×10-10

活动2

CO2通入NaNO2溶液中能否生成HNO2？__________(填“能”或“否”)，理由是__________________________________________。[提示]

否H2CO3的Ka1小于HNO2的Ka，H2CO3比HNO2的酸性弱活动3

少量CO2通入足量NaCN溶液中，反应的离子方程式为__________________________________________________________。

已知水在25℃和100℃时，其电离平衡曲线如图所示：水的电离和溶液的pH活动1

25℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的硫酸溶液混合，所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为多少？

[提示]

25℃时，pH＝9的NaOH溶液，c(OH－)＝10-5mol·L-1；pH＝4的H2SO4溶液，c(H＋)＝10-4mol·L-1；若所得混合溶液的pH＝7，则c(OH－)·V(NaOH)＝c(H＋)·V(H2SO4)。故NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为V(NaOH)∶V(H2SO4)＝c(H＋)∶c(OH－)＝10∶1。活动2

100℃时，若100体积pH＝a的某强酸溶液与1体积pH＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则a与b之间应满足的关系是什么？

活动3

曲线A所对应的温度下，pH＝2的HCl溶液和pH＝11的某BOH溶液中，若水的电离程度分别用α1、α2表示，则α1的α2大小关系？[提示]

曲线A所对应的温度是25℃，pH＝2的HCl溶液，c水(H＋)＝10-12mol·L-1；pH＝11的某BOH溶液中，c水(H＋)＝10-11mol·L-1；水电离产生的H＋的浓度越大，水的电离程度就越大，则α1<α2。

[提示]

等体积混合后溶液中c(OH－)＝0.01mol·L-1。由于该温度下水的离子积常数Kw＝10-12，所以c(H＋)＝10-10mol·L-1，所得混合溶液的pH＝10。醋酸是日常生活中最常见的调味剂和重要的化工原料，醋酸钠是其常见的盐[已知：25℃，Ka(CH3COOH)＝1.69×10-5]。活动1

判断醋酸溶液和醋酸钠溶液的有关说法的正误。(1)加水稀释，醋酸的电离程度增大，醋酸钠的水解程度减小。

(

)(2)升高温度，可以促进醋酸的电离，抑制醋酸钠的水解。 (

)(3)醋酸和醋酸钠混合液中，醋酸抑制醋酸钠的水解，醋酸钠抑制醋酸的电离。

(

)盐类的水解××√[提示]

加水稀释或升高温度，醋酸的电离平衡和醋酸钠的水解平衡均正向移动，则醋酸的电离程度、醋酸钠的水解程度均增大，(1)、(2)错误，(3)正确。活动2

物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合(混合前后体积变化忽略不计)，混合液中的下列关系式正确的是________(填字母)。A．c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)B．c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)C．c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝0.1mol·L-1BC[提示]

物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合，据电荷守恒可得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，根据元素守恒有2c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，联立两式可得2c(H＋)＋c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，A错误、B正确；据元素守恒可得：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)＝0.1mol·L-1，C正确。活动3

常温时，pH＝3的醋酸溶液和pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，比较溶液中c(Na＋)和c(CH3COO－)的大小？写出该溶液中电荷守恒的表达式。[提示]

常温时，pH＝3的醋酸和pH＝11的NaOH溶液等体积混合，发生中和反应后，醋酸剩余，所得溶液呈酸性，则有c(H＋)>c(OH－)；据电荷守恒可得：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，从而推知：c(Na＋)<c(CH3COO－)。[答案]

c(Na＋)<c(CH3COO－)

c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)

[答案]

m>n醋酸中c(H＋)小于NaOH溶液中c(OH－)硫酸锌是制造锌钡白和锌盐的主要原料，也可用作印染媒染剂，医药上用于催吐剂。已知25℃时，Ksp[Zn(OH)2]＝1.0×10-17，Ksp(Ag2SO4)＝1.4×10-5。活动1

在水中加入少量ZnSO4固体时，水的电离平衡向哪个方向移动？Kw如何变化？沉淀溶解平衡[提示]

在水中加入ZnSO4固体，Zn2+发生水解反应，促使水的电离平衡正向移动，由于温度不变，则Kw不变。活动2

在ZnSO4溶液中电荷守恒式是怎样的？

活动3

向0.5L0.10mol·L-1ZnSO4溶液中加入等体积0.02mol·L-1AgNO3溶液，能否生成Ag2SO4沉淀？

活动4

常温下，要除去0.20mol·L-1ZnSO4溶液中的Zn2+，pH的取值范围是多少？

减小(2)某温度下，水的离子积常数Kw＝1×10-13。该温度下，若100体积pH＝a的H2SO4溶液与1体积pH＝b的NaOH溶液混合后溶液呈中性，则a＋b＝________。(3)25℃下，有浓度均为0.1mol·L-1的三种溶液：a.Na2CO3；b.NaClO；c.CH3COONa(H2CO3

Ka1＝4.4×10-7，Ka2＝4.7×10-11；HClO

Ka＝3.0×10-8；CH3COOHKa＝1.8×10-5)三种溶液pH由小到大的顺序为________。15c＜b＜a

大于草酸ac(2)SO2会对