鲁科版选修4 化学反应原理第2章 化学反应的方向、限度与速率第1节 化学反应的方向教学设计

一、水的电离和溶液的酸碱性

[答案]　①[H＋][OH－]　②＞　③＝　④＜　⑤－lg[H＋]

二、弱电解质的电离平衡

[答案]　①完全电离　②部分电离　③电离成离子　④离子结合成弱电解质分子　⑤温度　⑥浓度

⑦　⑧温度

三、盐类的水解

[答案]　①水电离产生的H＋或OH－结合生成弱电解质　②促进　③温度　④浓度　⑤谁水解　⑥显谁性　⑦越水解　⑧都水解　⑨不水解

四、沉淀溶解平衡

[答案]　①微溶、难溶　②[Cl－][Ag＋]　③生成、溶解

五、离子反应

[答案]　①沉淀　②气体　③弱电解质　④氧化还原

1．下列有关电解质溶液的说法正确的是(　　)

A．向0.1 mol·L－1 CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小

B．将CH3COONa溶液从20 ℃升温至30 ℃，溶液中增大

C．向盐酸中加入氨水至中性，溶液中>1

D．向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，溶液中不变

D　[A项，CH3COOHCH3COO－＋H＋，K＝，则＝，加水稀释，K不变，[CH3COO－]减小，故比值变大。B项，CH3COONa溶液中存在水解平衡：CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－，K＝，升高温度，水解平衡正向移动，K增大，则(1/K)减小。C项，溶液呈中性，则[H＋]＝[OH－]，根据电荷守恒可知，[Cl－]＝[NH]。D项，向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3，沉淀溶解平衡逆向移动，由于＝＝，Ksp仅与温度有关，故不变。]

2．浓度均为0.10 mol·L－1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．MOH的碱性强于ROH的碱性

B．ROH的电离程度：b点大于a点

C．若两溶液无限稀释，则它们的[OH－]相等

D．当lg＝2时，若两溶液同时升高温度，则增大

D　[由图像分析浓度为0.10 mol·L－1的MOH溶液，在稀释前pH为13，说明MOH完全电离，则MOH为强碱，而ROH的pH＜13，说明ROH没有完全电离，ROH为弱碱。

A．MOH的碱性强于ROH的碱性，A正确。

B．曲线的横坐标lg越大，表示加水稀释体积越大，由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点，弱碱ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，溶液越稀，弱电解质电离程度越大，故ROH的电离程度：b点大于a点，B正确。

C．若两溶液无限稀释，则溶液的pH接近于7，故两溶液的[OH－]相等，C正确。

D．当lg＝2时，溶液V＝100V0，溶液稀释100倍，由于MOH发生完全电离，升高温度，[M＋]不变；ROH存在电离平衡：ROHR＋＋OH－，升高温度促进电离平衡向电离方向移动，[R＋]增大，故减小，D错误。]

3．联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的平衡常数值为________(已知：N2H4＋H＋N2H的K＝8.7×107 mol－1·L；KW＝1.0×10－14mol2·L－2)。联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为____________________________________。

[解析]　将H2OH＋＋OH－　KW＝1.0×10－14 mol2·L－2、N2H4＋H＋N2H　K＝8.7×107 mol－1·L相加，可得：N2H4＋H2ON2H＋OH－　Ka1＝KW·K＝1.0×10－14×8.7×107 mol·L－1＝8.7×10－7mol·L－1。类比NH3与H2SO4形成酸式盐的化学式NH4HSO4可知，N2H4与H2SO4形成的酸式盐的化学式应为N2H6(HSO4)2。

[答案]　(1)8.7×10－7mol·L－1　N2H6(HSO4)2

4．碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：

(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为________。

(2)上述浓缩液中主要含有I－、Cl－等离子。取一定量的浓缩液，向其中滴加AgNO3溶液，当AgCl开始沉淀时，溶液中为________。已知Ksp(AgCl)＝1.8×10－10 mol2·L－2，Ksp(AgI)＝8.5×10－17mol2·L－2。

[解析]　(1) 浓缩液中碘元素以I－的形式存在，I－具有还原性，可将MnO2还原为Mn2＋。

(2)当AgCl开始沉淀时，溶液中＝＝＝≈4.7×10－7。

[答案]　(1)MnSO4(或Mn2＋)　(2)4.7×10－7

1.沉淀滴定

(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag＋与卤素离子的反应来测定Cl－、Br－、I－浓度。

(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl－的含量时常以CrO为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。

2．氧化还原滴定

(1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。

(2)实例：

①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液

原理：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O

指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内无变化，说明到达滴定终点。

②Na2S2O3溶液滴定碘液

原理：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI

指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色退去，且半分钟内无变化，说明到达滴定终点。

5．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：

Ⅰ.取样、氧的固定

用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定

将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O＋I2===2I－＋S4O)。

回答下列问题：

(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是

________________________________________________________________

________________________________________________________________

(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_______________

________________________________________________________________

(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。

(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为

________________________________________________________________；

若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为________mg·L－1。

(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。

[解析]　(1)本实验为测定水样中的溶解氧，如果扰动水体表面，会增大水体与空气的接触面积，增大氧气在水中的溶解量。避免扰动水体表面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差。

(2)由题意知，反应物为O2和Mn(OH)2，生成物为MnO(OH)2，因此该反应的化学方程式为O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。

(3)配制溶液时还需要容量瓶；煮沸可以使蒸馏水中的氧气挥发，达到除去氧气的目的。

(4)由于混合液中含有碘单质，加入淀粉时，溶液为蓝色；滴定时，Na2S2O3与碘反应，当碘恰好完全反应时，溶液蓝色刚好退去，且半分钟内无变化。由各反应关系可建立如下关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O，由题意知，滴定消耗Na2S2O3的物质的量为ab×10－3 mol，因此0.1 L水样中溶解氧的物质的量＝×10－3 mol，质量为×10－3 mol×32 g·mol－1＝8ab×10－3 g＝8ab mg，即溶解氧的含量为80ab mg·L－1。

(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会使最后的读数偏小，测得消耗Na2S2O3的体积偏小，所以测量结果偏低。

[答案]　(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差

(2)O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2

(3)容量瓶　氧气

(4)当滴入最后一滴标准液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化　80ab

(5)低