专题 电解质溶液中的图像问题 课件(共32张PPT)

(共32张PPT)
突破高考题型
电解质溶液中的图像问题
高考指引:近几年,全国及各省市化学试题大都在选择题中考查了电解质溶液中的图像问题及分析,涉及滴定曲线、分布分数曲线、对数图像等,要求考生结合题给信息确定物质之间的反应原理,并从图像中获取关键信息,结合化学平衡移动原理进行定性分析,结合各种常数(如电离常数、水解常数、溶度积常数等)进行相关定量计算,侧重考查考生的“理解与辨析能力”“分析与推测能力”“归纳与论证能力”等关键能力。
突破点1　滴定曲线及分布分数曲线
核心归纳
分布分数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式,常以pH、分布分数(δ)为横、纵坐标,结合滴定实验数据绘制出关系曲线,这里分布分数(δ)代表组分的平衡浓度占总浓度的分数。一元弱酸和二元弱酸的分布系数图像及分析如下:
真题感悟
1.(2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时, CH2COOH、 CH2COO-和NH2CH2COO-的分布
分数[如 ]
与溶液pH关系如图。下列说法错误的是(　　)
答案 D　
2.(2021·湖南卷)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(　　)
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:
c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
C
解析 由题图可知,未加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,根据盐类“越弱越水解”的规律推知,酸性:HX>HY>HZ。NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小顺序为c(Na+)>
c(X-)>c(OH-)>c(H+),A正确;弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,酸性:HX>HY>HZ,则电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B正确;当溶液pH为7时,酸性越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,所以最后三种溶液中c(Cl-)不等,根据电荷守恒及pH=7分析,三种溶液中酸根的浓度大小顺序为c(X-) >c(Y-)>c(Z-),C错误;向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中c(Na+)=c(Cl-),将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(Cl-)+c(OH-),从而可得:c(X-)+c(Y-) +c(Z-)=c(H+)-c(OH-),D正确。
考向预测
(2023·江西上饶二模)常温下,已知
(H2CO3)=4.3×10-7, (H2CO3)=5.6×10-11。某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述正确的是( 　)
A.H2R的二级电离常数 的数量级为10-4
B.在pH=4的溶液中:3c(R2-)C.等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,溶液中:c(R2-)D.向Na2CO3溶液中加入过量H2R溶液,发生反应:
B
突破点2　滴定过程中的对数图像
核心归纳
1.滴定过程中“对数关系”图像及分析
利用某种离子浓度(或两种离子浓度比值)的对数(或负对数)与溶液的pH为坐标,建立滴定过程中对数关系图像,电解质溶液中四种常考对数关系及分析如下表:
常温下,二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示:
2.分析滴定过程中“对数图像”的思维模型
(1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。
(2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是比值对数。
(3)抓住图像中特殊点:如pH=7,lg x=0,交叉点。
(4)理清图像中曲线的变化趋势及含义,根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。
(5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接,作出选项的正误判断。
真题感悟
(2021·湖北卷)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc-pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lg c),pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lg c(OH-)];x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是(　　)
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
D
考向预测
(2023·天津河西区一模)室温下,向20.0 mL 0.100 mol·L-1的某弱酸HA的溶液中滴加同浓度的NaOH溶液,过程中 随pH的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.a到c的过程中,[n(HA)+n(A-)]为定值
B.a到c的过程中,水的电离程度不断减小
C.b点时,c(Na+)D.c点时加入碱的体积小于20 mL
B
解析根据元素守恒,a到c的过程中,[n(HA)+n(A-)]为定值,A正确;a到c的过程中,n(HA)不断减小,酸性不断减弱,对电离的抑制程度不断减弱,则水的电离程度不断增大,B错误;b点时,根据电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(A-),溶液显酸性,则有c(Na+)突破点3　沉淀溶解平衡图像
核心归纳
1.“曲线型”沉淀溶解平衡图像及分析
以AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线为例:
a→c 曲线上变化,增大c(Br-)
c→a 曲线上变化,增大c(Ag+)
曲线上方的点表示有沉淀生成,曲线下方的点表示不饱和溶液,曲线上的点处于平衡状态 2.“直线型”沉淀溶解平衡图像及分析
图像 分析
pM=-lg c(M) (M:Mg2+、Ca2+、Mn2+), p( )=-lg c( ) 横坐标数值越大,c( )反而越小
纵坐标数值越大,c(M)越小
曲线上方的点为该物质的不饱和溶液
曲线下方的点表示有该物质的沉淀生成
曲线上的点为该物质的饱和溶液
根据曲线上任意一点的坐标,可计算该物质的Ksp 真题感悟
(2023·北京卷)利用平衡移动原理,分析一定温度下Mg2+在不同pH的Na2CO3体系中的可能产物。
已知:ⅰ.图1中曲线表示Na2CO3体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。
ⅱ.图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)·c2(OH-)=Ksp[Mg(OH)2];曲线
图1
图2
C
考向预测
(2023·四川巴中一模)25 ℃时,-lg c(X)与pH的关系如图所示,X代表Zn2+或Fe2+或[Zn(OH)4]2-。已知:常温下,Fe(OH)2的Ksp=8.1×10-16;强碱性溶液中Zn元素主要以[Zn(OH)4]2-的形式存在。
下列说法正确的是(　　)
A.曲线②代表-lg c(Zn2+)与pH的关系
B.常温下,Zn(OH)2的Ksp的数量级为10-18
C.向等浓度的ZnCl2和FeCl2的混合溶液中滴入NaOH溶液,Zn2+先沉淀
D.向 =0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的HCl后,体系中Zn元素只以Zn(OH)2的形式存在
C
解析强碱性溶液中Zn元素主要以[Zn(OH)4]2-形式存在,则①代表
-lg c[Zn(OH)4]2-,pH=7时,pOH=7,-lg c(X)=3.0,c(X)=1.0×10-3 mol·L-1,则Ksp=(10-7)2×10-3=10-17,常温下,Fe(OH)2的Ksp=8.1×10-16,则②③分别代表
-lg c(Fe2+)、-lg c(Zn2+)与pH的关系,A错误;pH=7.0时,-lg c(Zn2+)=3.0,则Zn(OH)2的Ksp=c(Zn2+)·c2(OH-)=10-17,B错误;常温下,Zn(OH)2的Ksp更小,故Zn2+先沉淀,C正确;[Zn(OH)4]2-=0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.1 mol·L-1的HCl后,混合后生成Zn(OH)2、[Zn(OH)4]2-,D错误。