俗话说,凡事预则立,不预则废。高中教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师缓解教学的压力,提高教学质量。你知道怎么写具体的高中教案内容吗?以下是小编为大家收集的“高三化学教案:《溶液中离子浓度的比》教学设计”欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!
【专题目标】
1、理解电解质的电离平衡概念以及电离度的概念。
2、理解水的电离、盐类水解的原理。了解盐溶液的酸碱性。
3、认识以下几种常见题型:
单一溶液中离子浓度的大小比较
混合溶液中离子浓度的大小比较
同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较
【知识要点】
1、电解质的电离
电解质溶解于水或受热熔化时,离解成能自由移动的离子的过程叫做电离。
强电解质如NaCl、HCl、NaOH等在水溶液中是完全电离的,在溶液中不存在电解质分子。弱电解质在水溶液中是少部分发生电离的。25℃0.1mol/L的如CH3COOH溶液中,CH3COOH的电离度只有1.32%,溶液中存在较大量的H2O和CH3COOH分子,少量的H+、CH3COO-和极少量的OH-离子。多元弱酸如H2CO3还要考虑分步电离:
H2CO3 H++HCO3-;HCO3- H++CO32-。
2、水的电离
水是一种极弱的电解质,它能微弱地电离,生成H3O+和OH-,H2O H++OH-。在25℃(常温)时,纯水中[H+]=[OH-]=1×10-7mol/L。
在一定温度下,[H+]与[OH-]的乘积是一个常数:水的离子积Kw=[H+]?[OH-],在25℃时,Kw=1×10-14。
在纯水中加入酸或碱,抑制了水的电离,使水的电离度变小,水电离出的[H+]水和[OH-]水均小于10-7mol/L。在纯水中加入弱酸强碱盐、弱碱强酸盐,促进了水的电离,使水的电离度变大,水电离出的[H+]水或[OH-]均大于10-7mol/L。
3、盐类水解
在溶液中盐的离子跟水所电离出的H+或OH-生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
强酸弱碱盐如NH4Cl、Al2(SO4)3等水解后溶液呈酸性;强碱弱酸盐如CH3COONa、Na2CO3等水解后溶液呈碱性。多元弱酸盐还要考虑分步水解,如CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O H2CO3+OH-。
4、电解质溶液中的守恒关系
电荷守恒:电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中:n(Na+)+n(H+)=n(HCO3-)+2n(CO32-)+n(OH-)推出:[Na+]+[H+]=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]
物料守恒:电解质溶液中由于电离或水解因素,离子会发生变化变成其它离子或分子等,但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中n(Na+):n(c)=1:1,推出:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
质子守恒:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物;NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物,故有以下关系:c(H3O+)+c(H2CO3)=c(NH3)+c(OH-)+c(CO32-)。
【经典题型】
题型一:单一溶液中离子浓度的大小比较
【例1】在氯化铵溶液中,下列关系式正确的是
A.C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-) B.C(NH4+)>C(Cl-)>C(H+)>CC(OH-)
C.C(Cl-)=C(NH4+)>C(H+)=C(OH-) D.C(NH4+)=C(Cl-)>C(H+)>C(OH-)
【点拨】NH4Cl是可溶性的盐,属于强电解质,在溶液中完全电离NH4Cl=NH4++Cl-。因为NH4Cl是强酸弱碱所生成的盐,在水中要发生水解;NH4++H2O NH3?H2O+H+,所以C(NH4+)比C(H+)及C(OH-)大得多;溶液因水解而呈酸性,所以C(H+)>C(OH-)。又由于水解反应是中和反应的逆反应,相对于中和来说是次要的,综合起来,不难得出:C(Cl-)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)。答案为A。
【例2】在0.1 mol/l的NH3?H2O溶液中,下列关系正确的是
A.C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)
B.C(NH4+)>C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(H+)
C.C(NH3?H2O)>C(NH4+)=C(OH-)>C(H+)
D.C(NH3?H2O)>C(NH4+)>C(H+)>C(OH-)
【点拨】NH3?H2O是一元弱酸,属于弱电解质,在水溶液中少部分发生电离(NH3?H2O NH4++OH-),所以C(NH3?H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因为C(OH-)=C(H+)+C(NH4+),所以C(OH-)>C(NH4+)。综合起来,C(NH3?H2O)>C(OH-)>C(NH4+)>C(H+)。答案为A。
【规律总结】
1、必须有正确的思路:
2、掌握解此类题的三个思维基点:电离、水解和守恒
3、分清他们的主要地位和次要地位
【巩固】
1、Na2S溶液中各离子浓度由小到大的顺序是 。;
2、将0.4mol/L盐酸和0.2mol/L的NaAlO2溶液等体积混合,所得溶液中离子浓度由小到大的顺序是 。
题型二:混合溶液中离子浓度的大小比较
【例3】把0.02mol/LCH3COOH溶液和0.01mol/LNaOH溶液等体积混合,则混合溶液中微粒浓度关系正确的是( )
A.C(CH3COO-)>C(Na+) B.C(CH3COOH)>C(CH3COO-)
C.2C(H+)=C(CH3COO-)-C(CH3COOH) D.C(CH3COOH)+ C(CH3COO-)=0.01mol/L
【点拨】 此题实质上是0.05mol/L的CH3COOH溶液和0.05mol/L的CH3COONa溶液的混合溶液。由电荷守恒关系可得: c(H+)+c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-) (1)
由物料守恒关系可得: c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+)×2=0.01mol/L (2)
由(2)可知D正确。
将(1)×2+(2)可得:
2c(H+)=c(CH3COO-)+2c(OH-)-c(CH3COOH)(3)C选项错误。
【例4】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液,已知其中C(CH3COO-)>C(Na+),对该混合溶液的下列判断正确的是( )
A.C(H+)>C(OH-) B.C(CH3COOH)+C(CH3COO-)=0.2 mol/L
C.C(CH3COOH)>C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)+C(OH-)=0.2 mol/L
【点拨】 CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中,CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)>C(Na+),根据电荷守恒C(CH3COO-)+C(OH-)=C(Na+)+C(H+),可得出C(OH-)
【巩固】
1、在0.1mol/LNaHSO3溶液中存在着微粒浓度的关系式,正确的是
A.C(Na+)>C(HSO3-)> C(SO32-)> C(H+)>C(OH—)
B.C(Na+)+C(H+)= C(HSO3-)+ C(SO32-)+C(OH—)
C.C(Na+)+C(H+)=C(HSO3—)+2C(SO32-)+ C(OH—)
D.C(Na+)= C(HSO3—)+C(SO32-)+ C(H2SO3)
2、现有NH4Cl和氨水组成的混合溶液C(填“>”、“
①若溶液的pH=7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-);
②若溶液的pH>7,则该溶液中C(NH4+) C(Cl-);
③若C(NH4+)
题型三:同浓度不同种溶液中同种离子浓度的大小比较
【例5】同浓度的下列溶液中NH4+的浓度的由大到小顺序为
①NH4HSO4 ②(NH4)2SO4 ③(NH4)2Fe(SO4) ④NH4HCO3 ⑤(NH4)2CO3
【点拨】先考虑盐直接电离出的NH4+的浓度的大小,②③⑤中的NH4+的浓度大于①④中的
NH4+的浓度。再考虑影响NH4+的浓度的大小因素,是受到促进还是受到抑制。③中NH4+和Fe2+都水解产生H+,NH4+的水解受到了抑制,⑤中CO32-的水解促进了NH4+的水解,②中NH4+的水解未受到影响,固NH4+的浓度③>②>⑤。 ①中HSO4-电离出的H+抑制了NH4+的水解,④中HCO3-的水解促进了NH4+的水解,固NH4+的浓度①>④。所以NH4+的浓度的由大到小顺序为③>②>⑤>①>④
【巩固】
1、物质的量浓度相同的下列溶液:①Na2CO3 ②NaHCO3 ③H2CO3 ④(NH4)2CO3
⑤NH4HCO3,按C(CO32—)由小到大排列顺序正确的是 ( )
A.⑤④③②① B.③⑤②④① C.③②⑤④① D.③⑤④②①
2、某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:
H2A H++HA-;HA- H++A2-已知一级电离远大于二级电离,设有下列四种溶液:
A.0.01mol.L-1的H2A溶液 B.0.01mol.L-1的NaHA溶液( C(OH-)>C(H+) )
C.0.02mol.L-1的HCl与0.04mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
D.0.02mol.L-1的NaOH与0.02 mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
据此,填写下列空白(填代号)
A溶液中各离子浓度大小为
B溶液中各离子浓度大小为
B溶液中可能存在的等式关为有
D溶液中各离子浓度大小为
D溶液中可能存在的等式关为有
(2) C(H+)最大的是______________________,最小的是______________________。
(3)C(H2A)最大的是______________________,最小的是______________________。
(4)C(A2-)最大的是______________________, 最小的是______________________。
课堂练习:
1、在0.1 mol?l-1的NH3?H2O溶液中,下列关系正确的是( )
A.c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)
B.c(NH4+)>c(NH3?H2O)>c(OH-)>c(H+)
C.c(NH3?H2O)>c(NH4+)=c(OH-)>c(H+)
D.c(NH3?H2O)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
2、在0.1 mol?L-1的NaHCO3溶液中,下列关系式正确的是( )
A.c(Na+)>c(HCO3-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)+(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
C.c(Na+)=c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)
D.c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)
3、实验测得常温下0.1mol?l-1某一元酸c(HA)溶液的pH值等于1,0.1mol?l-1某一元碱c(BOH)溶液里c(H+)/c(OH-)=10-12。将此两种溶液等体积混合后,所得溶液呈的各离子的浓度由大到小排列的顺序是( )
A.c(B+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.c(A-)>c(B+)>c(H+)>c(OH-)
C.c(B+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-)
D.c(B+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
4、将0.2mol?l-1的NH4NO3溶液与0.1mol?l-1的NaOH溶液等体积混合,下列有关混合溶液中微粒的浓度关系正确的( )
A.c(NH4+)=c(Na+)>c(OH-)>c(NH3?H2O)
B.c(NH4+)=c(Na+)>c(NH3?H2O) >c(OH-)
C.c(NH4+)>c(Na+)>c(NH3?H2O) >c(OH-)
D.c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(NO3-)
5、在H2SO3溶液中由H2SO3产生的各种离子浓度大小的关系为____________________
6、(1)、将等体积等物质的量浓度的盐酸和氨水混合后,呈_____性,溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的大小关系是___________________;
(2)、将PH=3的盐酸和PH=11的氨水等体积混合后溶液呈_____性,溶液中c(NH4+)与c(Cl-)的大小关系是___________________;
(3)、将物质的量浓度相同的盐酸与氨水混合后,溶液中c(NH4+)与c(Cl-)浓度相等,则混合溶液呈_____性,盐酸与氨水体积大小关系是_________________;
(4)、将m mol? L-1的盐酸和n mol?L-1氨水等体积混合后,溶液的PH=7,m与n的大小关系是_______,则盐酸中c(H+)与氨水中c(OH-)的大小关系是_______;
课后习题
1. 等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混和后,混和液中有关微粒的浓度应满足的关系是 ( )
A. c(M+)> c(OH-)> c(A-)> c(H+)
B.c( M+)> c(A-)> c(H+)> c(OH-)
C. c(M+)> c(A-)> c(OH-)> c(H+)
D.c( M+)> c(OH-)= c(H+) + c(HA)
2. 将100毫升0.2摩/升的BaCl2溶液加入到100毫升0.1摩/升的H2SO4溶液中,则溶液中存在的离子浓度关系是( )
A.c(H+)>c(Cl-)>c(Ba2+)>c(SO42-)
B.c(Cl-)> c(H+)>c(SO42-) >c(Ba2+)
C.c(H+)> c(SO42-)> c(Ba2+)> c(Cl-)
D.c(Cl-)> c(H+)>c(Ba2+)>c(SO42-)
3、.用2mol?l-1的NaOH溶液滴定pH=5的HCN溶液100mL至中性,此时溶液中各离子浓度关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+) B.c(CN-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)C. c(Na+)+c(CN-)=2mol?l-1 D.c(Na+)+c(OH-)= c(CN-)+c(H+)
4、 0.1mol?l-1KHSO4和0.1mol?l-1Na2S溶液等体积混合后,溶液能使pH试纸变蓝,则离子浓度关系正确的是 ( )
A. c(SO42-) > c(HS-) > c(OH-) > c(H+)
B. c(Na+) > c(K+) > c(H+) > c(OH-)
C. c(Na+)=c(S2-)+c(H2S)+c(HS-)+c(SO42-)
D. c(Na+)+c(K+)+c(H+)=c(SO42-)+c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
5、将0.2mol?l-1CH3COOK与0.1 mol?l-1盐酸等体积混合后,溶液中下列微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.c(CH3COO-)=c(Cl-)=c(H+)>c( CH3COOH)
B.c(CH3COO-)=c(Cl-) >c( CH3COOH) >c(H+)
C.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c( CH3COOH)
D.c(CH3COO-)>c(Cl-)>c( CH3COOH) >c(H+)
6、将7.8g铁粉加入200mL2mol?l-1的HNO3溶液中,使之充分反应放出NO气体,所得溶液中主要离子浓度的大小关系是 ()
A.c(NO3-)>c(Fe2+)>c(Fe3+)>c(H+)
B.c(NO3-)>c(Fe3+)>c(Fe2+)>c(H+)
C.c(Fe2+)>c(Fe3+)>c(NO3-)>c(H+)
D.c(Fe2+)>c(NO3-)>c(Fe3+)>c(H+)
7、0.1mol?l-1的NaOH溶液0.2L,通入448mL(标准状况)H2S气体,所得溶液离子浓度大小关系正确的是( )
A.c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)>c(S2-)>c(H+)
B.c(Na+)+c(H+)=c(HS-)+c(S2-)+ c(OH-)
C.c(Na+) =c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)+c(OH-)
D.c(S2-)+c(OH-)=c(H+)+c(H2S)
8、设氨水的pH=x,某盐酸的pH=y,已知x+y=14,且x>11。将上述两溶液分别取等体积充分混合后,所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序是( )
A.c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)C.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+) D.c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
9、在常温下10mL pH=10的KOH溶液中,加人pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变),则对反应后溶液的叙述正确的是 ( )
A.c(A-)=c(K+) B.c(H+)=c(OH-)
C.V总≥20mL D.V总≤20mL
10、室温下,向20 mL0.1mol?l-1的醋酸溶液中逐滴加入0.1mol?l-1的NaOH溶液,直至氢氧化钠溶液稍过量。在此过程中,溶液中各离子浓度关系不可能是( )
A. c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—)
B c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)>c(H+)
C.c(CH3COO—)=c(Na+)>c(OH—)=c(H+)
D.c(Na+)>c(OH—)>c(H+)>c(CH3COO—
填空题:
11、相同温度下,相同物质的量浓度的下列溶液,它们的pH从大到小排列的正确顺序是 。
(1)NH4Cl (2)NaCl (3)CH3COONa (4)Na2CO3 (5)NaOH (6)NaHCO3 (7)Na2SiO3 (8)HCl (9)Ba(OH)2 (10)CH3COOH (11)H2SO4 (12)NaAlO2 (13)NH3?H2O
12、已知某溶液中只存在OH—、H+、NH4+、Cl—四种离子,某同学推测其离子浓度大小顺序有如下四种关系:
①.c(Cl—)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH—)
②.c(Cl—)>c(NH4+)>c(OH—)>c(H+)
③.c(NH4+)>c(Cl—)>c(OH—)>c(H+)
④.c(Cl—)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH—)
填写下列空白。
⑴若溶液中只溶解了一种溶质,则该溶质是_____________,上述四种离子浓度的大小顺序为______________(填序号)。
⑵若上述关系中③是正确的,则溶液中的溶质为____________________________;若上述关系中④是正确的,则溶液中的溶质为_____________________________
⑶若该溶液是由体积相等的稀盐酸和氨水混合而成,且恰好呈中性,则混合前c(HCl)_________c(NH3?H2O)c(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),混合前酸中c(H+)和碱中c(OH—)的关系c(H+)________c(OH—)。
13、某二元弱酸(简写为H2A)溶液,按下式发生一级和二级电离:
H2A H++HA-HA- H++A2-
已知相同浓度时的电离程度H2A> HA-,设有下列四种溶液:
A.0.01mol.L-1的H2A溶液
B.0.01mol.L-1的NaHA溶液
C.0.01mol.L-1的HCl与0.04mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
D.0.02mol.L-1的NaOH与0.02 mol.L-1的NaHA溶液等体积混合液
据此,填写下列空白(填代号)
(1)c(H+) 最大的是______________________,最小的是______________________。
(2) c(H2A )最大的是______________________,最小的是______________________。
(3) c(A2- )最大的是______________________, 最小的是______________________
高三化学教案:溶液中离子浓度的比参考答案:
课堂练习
1 A 2 BD 3 C 4 C D 5 c(H+)>c(HSO3-)>c(SO32-)
6(1)中 c(Cl—)>c(NH4+) (2) 碱 c(NH4+)>c(Cl-)(3)中V(HCl)c(OH—)
课后习题
1 CD 2 D 3 B 4 AC 5 D 6 A 7 D 8C 9 AD 10 D
11、(9)(5)(13)(12)(7)(4)(6)(3)(2)(1)(10)(8)(11) 12、(1) NH4Cl① (2)NH3?H2O NH4Cl (3)NH4Cl HCl (4)
13 (1)A,D(2)C,D (3)D,A
一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。怎么才能让教案写的更加全面呢?下面的内容是小编为大家整理的高二化学教案:《水溶液中的离子平衡》教学设计,仅供您在工作和学习中参考。
【学习目标】
1、会区分强弱电解质、弱电解质的电离平衡
2、溶液的酸碱性判断、PH的计算方法、酸碱中和滴定误差分析
3、盐类的水解及应用
4、难容电解质的溶解平衡
知识点1 弱电解质的电离
1、弱电解质电离方程式的书写
(1)弱电解质电离是_______的,用?表示。
如:CH3COOH______________??NH3·H2O_______________??
(2)多元弱酸分步电离,以第一步电离为主。如H2S的电离方程式为H2S______________
(3)多元弱碱用一步电离来表示:如Fe(OH)3________________________________。
2、电离平衡的特征:弱、等、动、定、变
3、电离平衡常数
(1)定义: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______________与溶液中未电离的分子的________之比是一个常数,用符号___表示
(2)电离常数表示方法:对于AB???A++B-,K=___________________
(3)意义:表示弱电解质的电离能力。一定温度下,K越大,弱电解质的电离程度______。
(4)影响因素:K只与_____有关,对同一电解质,温度升高,K_____。
4、影响电离平衡的因素
(1)内因 : 电解质本身的性质决定电解质电离程度的大小
(2)外因:
a温度:由于电离过程吸热,温度改变,平衡移动,升温促进电离,平衡_____移动
b浓度:电解质浓度降低(加水稀释),电离平衡_____移动,电离程度____;电解质浓度增大(加电解质),电离平衡____移动,电离程度____;电解质溶液浓度越小,电离程度越大
c同离子效应:加入含弱电解质离子的强电解质,抑制电离,电离平衡_____移动
d反应的离子:加入能与电解质电离出的离子反应的离子,促进电离,电离平衡_____移动
【例题1】已知0.1 mol·L-1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH??CH3COO-+H+,要使溶液中c(H+)/c(CH3COOH)的值增大,可以采取的措施是()
A.加少量烧碱溶液B.升高温度 C.加少量冰醋酸 D.加水
【例题2】1、现有①硫酸铜晶体、②碳酸钙固体、③纯磷酸、④硫化氢、⑤三氧化硫、⑥金属镁、⑦石墨、⑧固态苛性钾、⑨氨水、⑩熟石灰固体,其中(1)属于强电解质的是________ (填序号,下同);
(2)属于弱电解质的是 (3)属于非电解质的 ;
(4)既不是电解质,又不是非电解质的是 (5)能导电的是
知识点2 水的离子积 溶液的酸碱性
1、水的离子积
a、表达式:___________________常温下:Kw=________________,此时c(H+)=
c(OH-)=__________________________
b、影响因素:Kw只受________影响,温度越高,Kw________
c、适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的解质水溶液
2、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
MicrosoftInternetExplorer402DocumentNotSpecified7.8 磅Normal0
溶液酸碱性
任意温度c(H+)与c(H+)的关系
c(H+)的范围(mol/L)(25℃)
pH范围(25℃)
中性溶液
c(OH-)___c(H+)
c(H+)___1.0×10-7
__7
酸性溶液
c(OH-)___c(H+)
c(H+)___1.0×10-7
__7
碱性溶液
c(OH-)___c(H+)
c(H+)___1.0×10-7
__7
【例题3】25 ℃时,0.01 mol·L-1的H2SO4溶液中,水电离出的c(H+)是()
A.0.01 mol·L-1B.0.02 mol·L-1C.1×10-12 mol·L-1D.5×10-13 mol·L-1
【例题4】下列溶液一定显碱性的是()
A.溶液中c(OH-)>c(H+)B.溶液中含有OH-C.滴加甲基橙后溶液显红色D.滴加甲基橙后溶液显黄色
知识点3 PH的计算
1.计算方法
pH=_______________,求pH的关键是求溶液中的c(H+)。
2、强酸强碱溶液混合后pH的计算
溶液类型
相关计算
两种强酸混合
强酸c2:c2(H+)(强酸c1:c1(H+))→c(H+)混=V1+V2(c(H+)1V1+c(H+)2V2)→pH
两种强碱混合
强碱c2:c2(OH-)(强碱c1:c1(OH-))→c(OH-)混=V1+V2(c1(OH-)V1+c2(OH-)V2)→c(H+)=c(OH-)混(Kw)→pH
强酸强碱混合
恰好完全反应
显中性,常温下pH=7
酸过量
先求c(H+)混=V酸+V碱(c(H+)酸V酸-c(OH-)碱V碱)→pH
碱过量
先求c(OH-)混=V碱+V酸(c(OH-)碱V碱-c(H+)酸V酸)→c(H+)混=c(OH-)混(Kw)→pH
3、稀释后溶液pH的变化规律
(1)对于强酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH增大___个单位,即pH=a+n(a+n
(2)对于强碱溶液(pH=b)每稀释10n倍,pH减小___个单位,即pH=b-n(b-n>7)。
(3)对于弱酸溶液(pH=a)每稀释10n倍,pH的范围是:__________________(即对于pH相同的强酸与弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化的程度大)。
(4)对于弱碱溶液(pH=b)每稀释10n倍,pH的范围是:__________________(即对于pH相同的强碱与弱碱稀释相同倍数,强碱pH变化的程度大)
【例题5】常温下,下列关于溶液稀释的说法中,正确的是()
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6mol/L
C.将1 L 0.1 mol/L的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【例题6】pH=10和pH=12的两种NaOH溶液等体积混合,pH为________
知识点4 酸碱中和滴定
1、操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)准备工作
①滴定管的检漏。
②洗涤:分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支,用蒸馏水洗涤2~3次,再用标准酸液和待测碱液各润洗2~3次,润洗液必须从滴定管下端排出。
③装液:向碱式滴定管中装入待测NaOH溶液
④赶气泡
⑤调液面:将液面调至_______________
⑥记读数。
(2)滴定操作:放出一定体积NaOH溶液于洗净的锥形瓶中,在锥形瓶的待测溶液中滴加2~3滴酚酞试液,开始滴定。左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液______。
①滴定速率:先快后慢,逐滴加入,不能____________。
②终点的判断:当滴入最后一滴,刚好使指示剂______,且半分钟内_______,即到终点,读数并记录。
(3)数据处理:为减小误差,滴定时,要求重复实验2~3次,求_________。
2.常见误差分析
可能情况
导致c(待)=V(待)(c(标)·V(标))
未用标准液润洗滴定管
未用待测液润洗移液管或所用的滴定管
用待测液润洗锥形瓶
洗涤后锥形瓶未干燥
标准液漏滴在锥形瓶外一滴
待测液溅出锥形瓶外一滴
将移液管下部的残留液吹入锥形瓶
滴前有气泡,滴后无气泡
滴前无气泡,滴后有气泡
滴前仰视,滴后平视
滴前平视,滴后仰视
滴前仰视,滴后俯视
达终点后,滴定管尖嘴处悬一滴标准液
【例题7】.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生测定盐酸浓度是在实验室中进行的实验。请完成下列填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液。
①主要操作步骤:计算→称量→溶解→(冷却后)→_________→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→________→_______→将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴上标签。
②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、________、________。
(2)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:
实验编号
NaOH溶液的浓度(mol/L)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸的体积(mL)
1
0.10
22.64
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
①滴定达到终点的标志是________________________________________________________________________。
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为________(保留2位有效数字)。
③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(如下图所示)中的________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
④上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________。
A.滴定至终点时俯视读数 B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥 D.碱式滴定管尖端部分有气泡,滴定后消失
知识点5 盐类的水解
1、盐类的水解规律
(1)正盐
盐的类型
是否水解
溶液的pH
强酸弱碱盐
水解
pH
强碱弱酸盐
水解
pH>7
强酸强碱盐
不水解
pH=7
a盐对应的酸(或碱)越弱,水解程度越大,溶液碱性(或酸性)越强。如相同浓度的Na2CO3和CH3COONa溶液的pH前者_____后者。
b同种水解离子浓度越大,溶液的酸性或碱性越强,如同浓度的氯化铵和硫酸铵溶液,________溶液酸性强。
c相同条件下,水解程度:正盐>酸式盐。Na2CO3>NaHCO3
(2)酸式盐
多元弱酸的酸式酸根离子既_____又_______,溶液酸碱性取决于酸式酸根离子的_____程度和______程度的相对大小。
a水解>电离,溶液显____性,NaHCO3、NaHS、Na2HPO4
b电离>水解,溶液显____性,NaHSO4、NaH2PO4
多元强酸的酸式盐,酸式酸根离子只电离不水解,溶液显___性,NaHSO4
(3)双水解反应
弱酸弱碱盐在水溶液中会发生双水解反应
a、NH4+与CO32-、HCO3-、S2-等会发生不完全双水解,会相互促进。
b、完全双水解,Al3+与CO32-、HCO3-、S2-、HS-、AlO2-
因素
对盐类水解程度的影响
内因
组成盐的酸或碱越弱,水解程度越____
外界条件
温度
升高温度能够____水解
浓度
盐溶液浓度越小,水解程度越____
外加酸碱
水解显酸性的盐溶液,加碱会_____水解,加酸会_____水解,反之亦然
外加盐
加入与盐的水解性质相反的盐会____盐的水解
作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,作为高中教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容,帮助授课经验少的高中教师教学。你知道如何去写好一份优秀的高中教案呢?下面是小编精心收集整理,为您带来的《高三化学教案:《平衡的计算》教学设计》,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。
【归纳与整理】
一、化学平衡常数------平衡混合物中各组分的物质的量浓度之间的限制关系
1.概念
在一定温度下,当一个可逆反应达到 时,生成物 与反应物 的比值是一个常数,这个常数就是该反应的化学平衡常数(简称平衡常数),用符号
表示。
2.表达式
对于可逆反应mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)在一定温度条件下达到平衡时:
K=
3.平衡浓度
只写浓度可变的溶液相和气相,纯固态和纯液态物质不写入(浓度视为1):
CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) K
Cr2O72 -( aq ) + H2O ( l ) 2 CrO4 2 -( aq ) + 2 H+ ( aq ) K
4.K的意义
平衡常数是表明化学反应在一定条件下进行的最大程度(即反应限度)的特征值,一般可认为,K越大,表示化学反应达到平衡时生成物浓度对反应物浓度的比值越大,也就是反应进行的程度越大;反之,K越小,表示反应进行的程度越小。
一般地说,K>K 时,该反应进行得就基本完全了。
F2 + H2 2HF K=6.5×1095
Cl2 + H2 2HCl K=2.57×1033
Br2 + H2 2HBr K=1.91×1019
I2 + H2 2HI K=8.67×102
5.影响K的因素
浓度 压强 催化剂 温度
? 放热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”)
? 吸热反应,温度升高,平衡常数______________(“变大”、“变小”)
6.平衡常数K的表达
(1) 化学 计量数扩大 2 倍, K
N2 + 3 H2 2 NH3 K=
1/2 N2 + 3/2 H2 NH3 K=
(2)互逆反应,其平衡常数
2NO2 N2O4 K=
N2O4 2NO2 K=
(3)反应方程式相加 ( 减 ),平衡常数相
NH4I NH3 + HI ①K1=
2HI H2 + I2 ②K2=
2NH4I NH3 + I2 + H2 ③K3=
(4)用实际参加反应的粒子进行表达
Cl2 + H2O H+ + Cl- + HClO K=
7.平衡常数K的应用
(1)判断可逆反应进行的限度
(2)判断一个可逆反应是否达到平衡
若用起始时各物质浓度幂之积的比值(用Q表示)与K比较,可判断可逆反应进行的方向。
当Q=K时,可逆反应 ;
当Q>K时,可逆反应 ;
当Q
二、平衡转化率
某个指定反应物的转化率=
三、化学平衡计算
化学平衡计算三步曲
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g)
n起始/mol a b c d
n变化/mol mx nx px qx
n平衡/mol a-mx b-nx c+px d+qx
【例1】已知在800K时,反应:
CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)
若起始浓度c(CO) = 2mol?L-1,c(H2O) = 3mol?L-1,则反应达平衡时,CO转化成CO2的转化率为60%,如果将H2O的起始浓度加大为6 mol?L-1,试求此时CO转化为CO2的转化率。
【基本练习】
转化率有关的计算
1.将1mol气体A和3mol气体B在一定条件下发生反应:A(g) + 3B(g) 2C(g) (△H
A. 25% B. 30% C. 40% D. 50%
2.将2mol气体A和3mol气体B在一定条件下发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g) (△H
A. 25% B. 30% C. 40% D. 50%
3.在一定条件下进行的合成氨反应,当反应达到平衡时,实验测得N2的转化率为25%,而H2的转化率为37.5%。则起始时N2和H2的物质的量之比为:
A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 2∶1
4.在一定温度下,在密闭容器中使NO2分解,2NO2 2NO + O2,反应达到平衡时,容器内压强为原来的1.4倍,则NO2的分解率为
A.20% B.40% C.50% D.80%
5.在一密闭容器中,用等物质的量的A 和B 发生如下反应:A(g)+ 2B(g) 2C(g),反应达到平衡时,若混和气体中A 和B 的物质的量之和与C 的物质的量相等。则这时A的转化率为
A.40% B.50% C.60% D.70%
6.X、Y、Z为三种气体,把a mol X 和 b mol Y充入一密闭容器中,发生反应:X + 2Y 2Z,达到平衡时,若它们的物质的量满足n(X)+ n(Y)= n(Z),则Y的转化率为
A. B. C. D.
7.如右下图所示两个等体积的容器,A为恒压容器,B为恒容容器。在相同温度下,分别将1 mol N2 和3 mol H2 混合气体充入A、B容器中,发生如下反应:
N2(g)+3 H2 (g) 2NH3 (g); △H=-92.4 kJ/mol 。
保持温度不变,A、B容器中的反应均达到平衡状态。平衡时,A容器中气体体积为起始时的4/5,平衡状态记为P。
试回答下列问题:
(1) 平衡时A容器中NH3 的体积分数是 。若要使B容器中NH3 的体积分数与 A容器中相同,可采取的措施是 。
(2) 若保持温度不变,向B容器中补加c mol NH3 ,再次达到平衡时,A、B两容器中压强恰好相等,则c= 。
(3)若保持温度不变,开始时向容器A中加入a mol N2 、b mol H2和c mol NH3 ,要使反应向逆反应方向进行,且达到平衡后各气体的物质的量与原A平衡状态P相同,则起始时,c的取值范围是 。
(4)若保持温度不变,开始时向容器B中加入a mol N2 、b mol H2 和 1 mol NH3 ,平衡时,测得放出的热量为23.1 kJ,NH3 的体积分数与A容器平衡状态P相同,则a + b 的值是 。
化学平衡常数有关的计算
1.在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g);△H
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 ;
(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率v(HI)为 ;
(3)反应达到平衡后,第8分钟时:
①若升高温度,化学平衡常数K (填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确 ;(用图2中a~c的编号回答)
②若加入I2,H2浓度的变化正确的是 。(用图2中d~f的编号回答)
(4)反应达到平衡后,第8分钟时,若反容器的容积扩大一倍,请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。
2.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+ H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=
(2)该反应△H 0
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
A.容器内压强不变 B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),此时t= ℃
3.(2007?广东省茂名?二模)反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表:
温度(绝对温度) K1 K2
973 1.47 2.38
1173 2.15 1.67
(1)推导反应CO2(气)+H2(气) CO(气)+H2O(气)的平衡常数K与K1、K2的关系式: 。
(2)计算K值:温度为973开时K= ;1173开时:K= 。通过K值的计算(1)反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)在一体积为10L的密闭容器中,加入一定量的CO2和H2O(气),在1173开时发生反应并记录前5min的浓度,第6min时改变了反应的条件。各物质的浓度变化如下表:
时间/min CO2 H2O CO H2
0 0.2000 0.3000 0 0
2 0.1740 0.2740 0.0260 0.0260
3 c1 c2 c3 c3
4 c1 c2 c3
5 0.0727 0.1727 0.1273 0.1273
6 0.0350 0.1350 0.1650
①前2min,用CO表示的该化学反应的速率是: 。
②在3~4min之间,反应处于 状态(填“平衡”或“非平衡”)。
③第6min时,平衡向 方向移动,可能的原因是 。
4.(2007?山东省泰安市?期末)合成氨工业对化学工业和国防工业具有重要意义,对我国实现农业现代化起着重要作用。根据已学知识回答下列问题:
已知N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3(g) △H =-92.4kJ?mol-1
(1)合成氨工业采取的下列措施不可用平衡移动原理解释的是 (填序号);
A.采用较高压强(20MPa ~50MPa)
B.采用500℃的高温
C.用铁触媒作催化剂
D.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
(2)合成氨工业中采用了较高压强(20MPa ~50MPa),而没有采用100MPa或者更大压强,试解释没有这么做的理由 ;
(3)在容积均为2L(容器体积不可变)的甲、乙两个容器中,分别加入2molN2、6molH2和1molN2、3molH2,在相同温度、催化剂下使其反应。最终达到平衡后,两容器N2转化率分别为α甲、α乙,则甲容器中平衡常数表达式为 (用含α甲的代数式表示),此时α甲 α乙(填“>”、“
5.(2007?上海市?调研)
甲烷蒸气转化反应为:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。
已知温度、压强和水碳比[ ]对甲烷蒸汽转化反应的影响如下图:
图1(水碳比为3) 图2(水碳比为3) 图3(800℃)
(1)该反应平衡常数K表达式为________________________。
(2)升高温度,平衡常数K__________(选填“增大”、“减小”或“不变”,下同),降低反应的水碳比,平衡常数K__________。
(3)图2中,两条曲线所示温度的关系是:t1_____t2(选填>、=或
(4)工业生产中使用镍作催化剂。但要求原料中含硫量小于5×10-7%,其目的是____________________________。
高三化学教案:平衡的计算参考答案:
1【解析】D
2【解析】A
3【解析】B
4【解析】D
5【解析】A
6【解析】B
15【解答】(1)25% 增加N2、H?2或降低温度 (2) 0.5
(3) 0.8
? 化学平衡常数有关的计算
1【解析】本题为05上海高考题25
(1)K = c2(HI)c(H2)?c(I2)
(2)0.167mol/L?min
(3)① 减小 c
② f
(4)见右图
2【解析】
3【解答】(1)K=K1/K2
(2)0.62;1.29;吸热
(3)①v(CO)=0.0130mol?L-1?nin-1 ②平衡
③右或正反应;升高温度(或减少了H2的浓度)
4【解答】(1)B、C
(2)压强越大,消耗的动力越大,对设备的要求越高,而总体经济效益提高不大
一名优秀的教师在教学时都会提前最好准备,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好的消化课堂内容,使教师有一个简单易懂的教学思路。所以你在写教案时要注意些什么呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《高三化学教案:《平衡的移动》教学设计》,供您参考,希望能够帮助到大家。
【考试说明要求】
1.理解浓度、温度、压强、催化剂等对化学平衡影响的一般规律。
2. 理解化学平衡移动原理,即勒夏特列原理。
【基础知识梳理】
一.化学平衡移动
1.定义:平衡移动就是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。可总结如下:
2. 外因对平衡移动的影响
(1)浓度: 增大反应物浓度或减少生成物浓度, 平衡 移动;
减少反应物浓度或增大生成物浓度, 平衡 移动。
(2)温度: 升温,平衡向 方向移动;
降温,平衡向 方向移动。
(3)压强: 对于有气体参加的可逆反应,加压,平衡向气体体积 方向移动;
减压,平衡向气体体积 方向移动。
(4)催化剂: 对化学平衡 ,但能缩短到达平衡所需的时间.
【总结】勒夏持列原理:
【例1】以2A(g) +B(g) 2C(g) △H
① 增大c(A) ③降温
② 增大P ④使用催化剂
【例2】( )已知反应A2(g)+2B2(g) 2AB2(g)的△H
A. 升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
B. 升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
C. 达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D. 达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
【巩固练习】
1. ( )反应:L(s)+aG(g) bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如上图所示。图中:压强p1>p2,X轴表示温度,Y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断:
A、上述反应是放热反应 B、上述反应是吸热反应 C、a>b D、a
2.( )反应NH4HS(s) NH3(g)+H2S(g)在某温度下达到平衡,下列各种情况中,不能使平衡发生移动的是: A、其它条件不变时,通入SO2气体 B、移走一部分NH4HS固体
C、容器体积不变,充入氮气 D、充入氮气,保持压强不变
3.( )在一定温度下,将一定质量的混合气体在密闭容器中发生反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g),达到平衡时测得B气体的浓度为0.6mol/L,恒温下将密闭容器的容积扩大1倍,重新达到平衡时,测得B气体的浓度为0.4mol/L,下列叙述中正确的是:
A、a+b>c+d B、平衡向右移动
C、重新达平衡时,A气体浓度增大 D、重新达平衡时,D的体积分数减小
4. ( )在一定温度下,将各1molCO和水蒸气放在密闭容器中反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),达到平衡后测得CO2为0.6mol,再通入4mol水蒸气,达到新平衡后,CO2的物质的量是: A、等于0.6mol B、等于1mol C、大于0.6mol小于1mol D、大于1mol
5.( )对于mA(g)+nB(g) pC(g);△H达平衡后,在t1时刻,改变某一外界条件X,其速率变化曲线如图所示。下列说法正确的是:
A、X为升高温度,且△H
B、X为增大压强,且m+n>p
C、X为使用催化剂
D、X为增大A的浓度
6.( )一定条件下,在容积不变的密闭容器中发生反应:2A B(g)+C(s),且达到化学平衡,当升高温度时其容器内气体的密度增大,则下列判断正确的是:
A、若正反应是吸热反应,则A为非气体 B、若正反应是放热反应,则A为气态
C、若在平衡体系中加入少量C,该平衡向逆反应方向移动 D、压强对该平衡的移动无影响
7.有两只密闭容器A和B,A容器有一个移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容,起始时向这两只容器中分别充入等量的体积比为2:1的SO2与O2的混合气体,并使A和B容积相等(如图),在保持400℃的条件下使之发生如下反应:2SO2+O2 2SO3填写下列空格:
(1)达到平衡时所需的时间A容器比B容器________,A容器中SO2的转化率比B容器__________。
(2)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入数量不多的等量氩气,A容器的化学平衡________移动,B容器的化学平衡______移动。
(3)达到(1)所述平衡后,若向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡时,A容器中SO3的百分含量__________(增大、减小、不变);B容器中SO3的百分含量_______(增大、减小、不变)。
文章来源:http://m.jab88.com/j/114759.html
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