鲁科版高中化学选择性必修第一册第3章第2节第4课时溶液中的守恒关系及离子浓度大小比较能力课课件

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第4课时　溶液中的守恒关系及离子浓度大小比较(能力课)第3章　物质在水溶液中的行为第2节　弱电解质的电离　盐类的水解1．掌握溶液中存在的电荷守恒、质子守恒、元素守恒关系。2．掌握溶液中离子浓度大小比较的方法，能分析常见溶液体系中各离子浓度的大小，培养学生分析问题、解决问题的能力。   探究要点　典例导航电解质溶液中的三个守恒关系  【例1】　在0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在着多种离子和分子，下列关系不正确的是(　　)A．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋2c平(S2-)B．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋c平(S2-)C．c平(Na＋)＝2c平(S2-)＋2c平(HS－)＋2c平(H2S)D．c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)√B　[在电解质溶液中由电荷守恒得：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(HS－)＋c平(OH－)＋2c平(S2-)，A项正确，B项错误；由元素守恒得：c平(Na＋)＝2c(S2-)＋2c平(HS－)＋2c平(H2S)，C项正确；由质子守恒得：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)，D项正确。]方法技巧质子守恒关系式可由电荷守恒关系式和元素守恒关系式合并得到。 √√ 2．0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液中各粒子浓度的关系。(1)离子浓度大小关系：________________________________________________________________________________________________。(2)元素守恒关系：__________________________________________。(3)电荷守恒关系：____________________________________________________________________________________________________。(4)质子守恒关系：__________________________________________。    ＋c平(OH－)  √  4．用物质的量都是0.1 mol 的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液，已知其中c平(CH3COO－)>c平(Na＋)，下列对该溶液的判断正确的是(　　)A．c平(H＋)>c平(OH－)B．c平(CH3COO－)＝0.1 mol·L-1C．c平(CH3COOH)>c平(CH3COO－)D．c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＝0.1 mol·L-1√A　[由电荷守恒：c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＝c平(Na＋)＋c平(H＋)，因c平(CH3COO－)>c平(Na＋)，则c平(H＋)>c平(OH－)；由元素守恒：c平(CH3COOH)＋c平(CH3COO－)＝0.2 mol·L-1，因c平(CH3COO－)>c平(Na＋)＝0.1 mol·L-1，则c平(CH3COO－)>c平(CH3COOH)。]5．在常温下，向10 mL浓度均为0.1 mol·L-1的NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的盐酸，溶液pH随盐酸加入体积的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) √   离子浓度大小比较的常用方法 【例2】　已知HF和HCN都是一元弱酸，但Ka(HF)>Ka(HCN)。现有100 mL 0.1 mol·L-1 的NaF溶液和100 mL 0.1 mol·L-1的NaCN溶液，下列有关这两种溶液的说法不正确的是(　　)A．溶液pH：NaFc平(HCN)C．NaF溶液中：c平(HF)＝c平(OH－)－c平(H＋)D．NaCN溶液中：c平(Na＋)＝c平(CN－)＋c平(HCN)√B　[因为Ka(HF)>Ka(HCN)，所以水解程度：NaFc平(Ca2+)>c平(OH－)>c平(H＋)D．c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)＝0.1 mol·L-1523题号41√√BC　[溶液呈电中性，溶液中阳离子所带正电荷数之和等于阴离子所带负电荷数之和，故c平(H＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，A项错误；根据溶液呈电中性可知：c平(H＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)，根据元素守恒可知：c平(CH3COOH)＋c平(CH3COO－)＝2c平(Ca2+)，二者结合可得：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(CH3COOH)，B项正确；CH3COO－水解程度较小，水解后溶液呈碱性，则c平(CH3COO－)>c平(Ca2+)>c平(OH－)>c平(H＋)，C项正确；根据元素守恒可知：c平(CH3COOH)＋c平(CH3COO－)＝2c平(Ca2+)＝0.2 mol·L-1，D项错误。]523题号41 5243题号1√ 5243题号1 243题号15√√ 243题号15守恒关系式，C项正确；由电荷守恒：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，元素守恒：2c平(Na＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，两式联立得：c平(CH3COO－)＋2c平(OH－)＝c平(CH3COOH)＋2c平(H＋)，因溶液pH＝4.75，即c平(H＋)＞c平(OH－)，得c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＞c平(CH3COOH)＋c平(H＋)，D项错误。]243题号15 课时分层作业(二十三)　溶液中的守恒关系及离子浓度大小比较题号1352468791011121314 题号1352468791011121314[答案]　A 题号1352468791011121314 题号1352468791011121314 题号13524687910√11121314 题号1352468791011121314 题号13524687910√11121314 题号1352468791011121314由电荷守恒：c平(Na＋)＋c平(H＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)＋c平(Cl－)，由元素守恒：c平(Na＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，2c平(Ca2+)＝c平(Cl－)，得c平(Na＋)＋2c平(Ca2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)＋c平(Cl－)，C错误；等物质的量浓度的Na2S和NaHS混合溶液呈碱性：c平(H＋)＜c平(OH－)，由电荷守恒：c平(H＋)＋c平(Na＋)＝2c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(OH－)，c平(Na＋)＞2c平(S2-)＋c平(HS－)，D错误。]题号13524687910111213144．在通风橱中，向10 mL 0.1 mol· L-1 Na2S溶液中逐滴滴加V mL 0.1 mol· L-1 HCl溶液，边滴边振荡。下列有关滴加过程中粒子浓度关系正确的是(　　)A．当V＝0时，c平(OH－)＝c平(H＋) ＋c平(HS－) ＋c平(H2S)B．当V＝5时，c平(Na＋)＋c平(H＋) ＝2c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(OH－)C．当V＝10时，c平(Cl－)＝c平(S2-)＋c平(HS－) ＋c平(H2S)D．当V＝15时，c平(Na＋)＝c平(Cl－)＞c平(HS－ )＞c平(OH－)＞c平(H＋)题号13524687910√11121314C　[当V＝0时，溶质为Na2S，根据质子守恒c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HS－)＋2c平(H2S)，A错误；当V＝5时，溶质为等物质的量的Na2S、NaHS、NaCl，根据电荷守恒c平(Na＋)＋c平(H＋)＝2c平(S2-)＋c平(HS－)＋c平(OH－)＋c平(Cl－)，B错误；当V＝10时，溶质为等物质的量的NaHS、NaCl，根据元素守恒c平(Cl－)＝c平(S2-)＋c平(HS－ )＋c平(H2S)，C正确；当V＝15时，溶质NaHS、NaCl的物质的量比为1∶3，c平(Na＋)>c平(Cl－)＞c平(HS－ )，D错误。]题号1352468791011121314 题号13524687910√11121314 题号1352468791011121314 题号1352468791011121314 题号13524687910√11121314 题号13524687910111213147．某二元酸H2B在水中的电离方程式是H2B===H＋＋HB－；HB－⥫⥬H＋＋B2-。在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是(　　)A．c平(B2-)＋c平(HB－)＋c平(H2B)＝0.1 mol·L-1B．c平(Na＋)＋c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HB－)C．c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(HB－)＋c平(B2-)D．c平(Na＋)＝2c平(B2-)＋2c平(HB－)题号135246879101112√1314D　[二元酸H2B在水中第一步完全电离，因此溶液中不存在H2B分子，HB－只电离，不水解，故根据元素守恒可知在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中，c平(B2-)＋c平(HB－)＝0.1 mol·L-1，A错误；溶液中存在电荷守恒，c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(HB－)＋2c平(B2-)，B错误，C错误；在该溶液中含有的B的微粒有B2-、HB－，溶液中存在元素守恒，根据元素守恒可得c平(Na＋)＝2c平(B2-)＋2c平(HB－)，D正确。]题号13524687910111213148．25 ℃时，向20 mL 0.1 mol/L NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol/L 醋酸溶液，其pH变化曲线如图所示，下列有关粒子浓度关系的比较中，正确的是(　　)题号13524687910√1112A．在A点：c平(Na＋)>c平(OH－)>c平(CH3COO－)>c平(H＋)B．在A点：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)C．在B点：c平(CH3COO－)>c平(Na＋)>c平(H＋)＝c平(OH－)D．在C点：c平(CH3COO－)＝2c平(Na＋)1314B　[在A点醋酸和NaOH恰好中和生成CH3COONa，为强碱弱酸盐，水解呈碱性，但CH3COO－水解程度较小，所以c平(OH－)＜c平(CH3COO－)，A错误；溶液中存在电荷守恒，在A点：c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)，B正确；B点呈中性，则c平(OH－)＝c平(H＋)，由电荷守恒得c平(Na＋)＋c平(H＋)＝c平(OH－)＋c平(CH3COO－)，由于钠离子浓度远大于氢离子浓度，所以c平(Na＋)＝c平(CH3COO－)＞c平(OH－)＝c平(H＋)，C错误；在C点醋酸刚好有一半过量，由元素守恒可知c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)＝2c平(Na＋)，D错误。]题号13524687910111213149．常温下，向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加 0.2 mol·L-1 NaOH溶液，滴加过程中有关微粒的物质的量变化绘制在图中。下列说法正确的是(　　)题号1352468791011121314A．当V(NaOH)＝10 mL时，溶液中粒子浓度大小关系为c平(Na＋)> c平(H2A)>c平(HA－)>c平(H＋)>c平(OH－)B．当V(NaOH)＝20 mL时，溶液中粒子浓度大小关系：c平(Na＋)> c平(HA－)>c平(H＋)>c平(H2A)>c平(A2-)C．当V(NaOH)＝30 mL时，溶液中存在以下关系：c平(A2-)>c平(HA－)D．当V(NaOH)＝40 mL时，溶液中存在以下关系：c平(Na＋)＝ 2[c平(A2-)＋c平(HA－)＋c平(H2A)]题号1352468791011121314√D　[据图可知，H2A为二元弱酸，向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液，发生的化学反应依次为H2A＋NaOH===NaHA＋H2O、NaOH＋NaHA===Na2A＋H2O，则曲线Ⅰ代表H2A，曲线Ⅱ代表HA－，曲线Ⅲ代表A2-。当V(NaOH)＝20 mL时，得NaHA溶液，据图可知此时c平(A2-)>c平(H2A)，说明HA－的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。当NaOH溶液的体积为10 mL时，得到NaHA和H2A按物质的量比为1∶1形成的混合溶液，H2A是二元弱酸，在溶液中的电离程度大于HA－的电离程度，所以题号1352468791011121314c平(HA－)＞c平(Na＋)＞c平(H2A)，根据上述分析并结合图像可知，此时溶液显酸性，所以离子浓度关系为c平(HA－)＞c平(Na＋)＞c平(H2A)＞c平(H＋)＞c平(OH－)，A错误；当NaOH溶液的体积为20 mL时，反应只生成NaHA，根据上述分析可知，此时溶液显酸性，说明HA－的电离程度大于水解程度，所以离子浓度关系为c平(Na＋)＞c平(HA－)＞c平(H＋)＞c平(A2-)＞c平(H2A)，B错误；曲线Ⅱ代表HA－，曲线Ⅲ代表A2-，据图可知，当V(NaOH)＝30 mL时，c平(HA－)>c平(A2-)，C错误；当V(NaOH)＝40 mL时，溶液中的溶质为Na2A，根据元素守恒得c平(Na＋)＝2[c平(A2-)＋c平(HA－)＋c平(H2A)]，D正确。]题号1352468791011121314二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题目要求)10．醋酸钡[(CH3COO)2Ba·H2O]是一种媒染剂，下列是有关0.1 mol·L-1醋酸钡溶液中粒子浓度的比较，其中错误的是(　　)A．c平(Ba2+)＞c平(CH3COO－)＞c平(OH－)＞c平(H＋)B．2c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)C．c平(H＋)＝c平(OH－)－c平(CH3COOH)D．c平(H＋)＋c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)题号1352468791011121314√√AD　[在醋酸钡溶液中存在下列电离：(CH3COO)2Ba===2CH3COO－＋Ba2+，CH3COO－水解程度较小，水解后溶液呈碱性，则c平(CH3COO－)＞c平(Ba2+)，A错误；在醋酸钡溶液中存在元素守恒：2c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，B正确；醋酸钡溶液中存在元素守恒：2c平(Ba2+)＝c平(CH3COO－)＋c平(CH3COOH)，电荷守恒：2c平(Ba2+)＋c平(H＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，则c平(H＋)＝c平(OH－)－c平(CH3COOH)，C正确；醋酸钡溶液中存在电荷守恒：2c平(Ba2+)＋c平(H＋)＝c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，则c平(H＋)＋c平(Ba2+)＜c平(CH3COO－)＋c平(OH－)，D错误。]题号1352468791011121314 题号1352468791011121314√ 题号1352468791011121314 题号1352468791011121314 题号135246879101112131412．室温下，Ka1(H2CO3)＝4.3×10-7 mol·L-1，Ka2(H2CO3)＝5.6×10-11 mol·L-1，通过下列实验探究碳酸钠溶液的性质。下列有关说法不正确的是(　　)题号1352468791011121314 题号1352468791011121314√13．室温下，向10 mL 0.1 mol·L-1某钠盐(Na2R)溶液中滴加pH＝1的盐酸，混合溶液pH与加入盐酸体积的关系如图所示(滴加过程中没有H2R逸出)。下列说法正确的是(　　)题号1352468791011121314A．0.1 mol·L-1 Na2R溶液中：c平(OH－)＝ c平(H＋)＋c平(HR－)＋c平(H2R)B．水的电离程度：a>bC．a点溶液中：c平(Na＋)>c平(HR－)>c平(OH－)>c平(R2-)>c平(H2R)D．b点溶液中：c平(Na＋)＝c平(Cl－)＝2c平(R2-)＋2c平(HR－)＋ 2c平(H2R)√√BD　[根据质子守恒，0.1 mol·L-1 Na2R溶液中：c平(OH－)＝c平(H＋)＋c平(HR－)＋2c平(H2R)，A错误；a点溶质为NaCl、NaHR，溶液呈碱性，说明HR－水解程度大于电离程度，水解促进水电离；b点溶质为NaCl、H2R，H2R电离使溶液呈酸性，H2R电离抑制水电离，所以水的电离程度：a>b，B正确；a点溶质为等物质的量的NaCl、NaHR，溶液呈碱性，说明HR－水解程度大于电离程度，a点溶液中：c平(Na＋)>c平(HR－)>c平(OH－)>c平(H2R)>c平(R2-)，C错误；10 mL 0.1 mol·L-1某钠盐(Na2R)溶液中滴加20 mL 0.1 mol·L-1的盐酸后2n(Na2R)＝n(HCl)，根据元素守恒，b点溶液中c平(Na＋)＝c平(Cl－)＝2c平(R2-)＋2c平(HR－)＋2c平(H2R)，D正确。]题号135246879101112131414．常温下，向1 L 1.0 mol·L-1的NaClO溶液中极慢地通入SO2气体，使其充分吸收，溶液pH与通入SO2物质的量关系如图所示(忽略溶液体积变化和NaClO、HClO的分解)。下列说法错误的是(　　)题号1352468791011121314 题号1352468791011121314√√ 题号1352468791011121314n(NaCl)＝n(Na2SO4)＝n(SO2)＝0.2 mol，n(HClO)＝2n(SO2)＝0.4 mol，反应消耗的n(NaClO)＝3n(SO2)＝0.6 mol，反应后含有的n(NaClO)＝1 mol·L-1×1 L－0.6 mol＝0.4 mol，则n(HClO)＋n(NaClO)＝0.8 mol、n(Cl－)＝0.2 mol，结合元素守恒可知：4c平(Cl－)＝c平(HClO)＋c平(ClO－)，故B项正确；b点恰好发生反应SO2＋H2O＋3NaClO===Na2SO4＋NaCl＋2HClO，n(NaCl)＝n(Na2SO4)＝题号1352468791011121314 题号1352468791011121314