第3章　第1、2节　第2课时　水溶液中的常考图像题 复习课件(共41张PPT) 2023-2024学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修第一册

(共41张PPT)
第2课时　水溶液中的常考图像题
第3章　第1、2节　复习课
1.了解水溶液中常考的曲线形式，掌握特殊点法分析曲线的思维模式。
2.能用守恒思想、平衡观念分析酸碱的用量与溶液中微粒存在形式及浓度的关
系(重、难点)。
学习目标
弱酸(碱)稀释过程中pH变化曲线
一
某化学学习小组为研究HA、HB和MOH的酸碱性的相对强弱，设计以下实验：将pH＝2的两种酸溶液HA、HB和pH＝12的MOH碱溶液各1 mL，常温下分别加水稀释到1 000 mL，其pH的变化与溶液体积的关系如图，根据所给的数据，请回答下列问题：
例1
(1)HA为________(填“强”或“弱”，下同)酸，HB为________酸。
答案　强　弱
将pH＝2的酸溶液稀释1 000倍，强酸溶液稀释后溶液pH为5，弱酸溶液稀释过程中促进弱酸电离，稀释后溶液pH小于5，由图可知，HA是强酸、HB是弱酸。
(2)若c＝9，则将pH＝2的HB与pH＝12的MOH等体积混合后，溶液呈______(填“酸”“碱”或“中”)性。
答案　酸
将pH＝12的碱溶液稀释1 000倍，强碱溶液稀释后溶液pH为9，若c＝9，则MOH是强碱，将pH＝2的弱酸HB与pH＝12的强碱MOH等体积混合时，弱酸HB溶液过量，溶液呈酸性。
(3)若c＝9，常温下稀释后的三种溶液中，由水电离的氢离子浓度的大小顺序为______(用酸、碱化学式表示)。
答案　MOH＝HA>HB
由图可知，稀释后的溶液中，HB溶液中氢离子浓度大于HA溶液中氢离子浓度，HA溶液中氢离子浓度等于MOH溶液中氢氧根离子浓度，则对水的电离抑制程度为MOH＝HAHB。
(4)常温下，取pH＝2的HA、HB各100 mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应后两溶液的pH均变为4，设HA中加入的Zn质量为m1，HB中加入的Zn质量为m2，则m1________(填“<”“＝”或“>”)m2。
答案　<
1.(2019·天津，5)某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10－4和1.7×10－5。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度：b点>c点
对点训练
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)相同
√
根据HNO2和CH3COOH的电离常数，可知酸性：HNO2>CH3COOH。相同pH的两种酸溶液，稀释相同倍数时，弱酸的pH变化较小，故曲线Ⅰ代表CH3COOH溶液，A项错误；
两种酸溶液中水的电离受到抑制，b点溶液pH小于c点溶液pH，则b点对应酸电离出的c(H＋)大，对水的电离抑制程度大，故水的电离程度：b点相同体积a点的两溶液中，由于c(CH3COOH)>
c(HNO2)，故n(CH3COOH)>n(HNO2)，因此与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na＋)不同，D项错误。
2.常温下，两种一元碱MOH和ROH的溶液分别
加水稀释，溶液pH的变化如图所示，下列叙述
不正确的是
A.MOH是一种弱碱
B.在x点，c(M＋)＝c(R＋)
C.稀释前，c(ROH)＝10c(MOH)
D.稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH－)前者是后者的
10倍
√
对点训练
A项，由图像可知稀释相同倍数，MOH的pH变化小，故MOH为弱碱；
B项，在x点时MOH和ROH溶液中c(OH－)相等，故c(M＋)＝c(R＋)；
C项，MOH为弱碱，ROH为强碱，则稀释前c(ROH)＜10c(MOH)；
D项，稀释前MOH溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－12 mol·L－1，ROH溶液中由水电离出的c(OH－)＝10－13 mol·L－1，故前者是后者的10倍。
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酸碱中和反应过程中pH变化曲线
二
常温下，以0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HA溶液为例，其滴定曲线如图。
例2
关键点 粒子浓度关系
起点(点①) 起点为HA的单一溶液，0.100 0 mol·L－1 HA的pH＞1，说明是弱酸，c(HA)＞c(H＋)＞c(A－)＞c(OH－)
反应一半点 (点②) 两者反应生成等物质的量的HA和NaA混合液，此时溶液pH＜7，说明HA的电离程度大于A－的水解程度，c(A－)＞c(Na＋)＞c(HA)＞c(H＋)＞c(OH－)
中性点(点③) 此时溶液pH＝7，溶液呈中性，酸没有完全反应，c(A－)＝c(Na＋)＞c(HA)＞c(H＋)＝c(OH－)
恰好完全反应点(点④) 此时两者恰好完全反应生成NaA，为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)
过量点 (点⑤) 此时NaOH过量或者远远过量，溶液显碱性，可能出现c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)，也可能出现c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)
在上述过程中，点④代表的溶液中水的电离程度最大
常温下，用0.10 mol·L－1NaOH溶液分别滴定
20.00 mL浓度均为0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)＜c(CN－)
对点训练
B.点③和点④所示溶液中：
c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
C.点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)
D.点②和点③所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
√
A项，点①的溶液中存在电荷守恒：c(OH－)＋c(CN－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，且c(OH－)＞c(H＋)，点②溶液中的电荷守恒为c(OH－)＋c(CH3COO－)
＝c(Na＋)＋c(H＋)，且c(OH－)＜c(H＋)，二者中钠离子浓度相同，所以c(CH3COO－)＞c(CN－)，
错误；
B项，点③溶液pH＝7，则c(OH－)＝c(H＋)，则点③溶液中c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)，错误；
C项，点①所示的溶液中存在物料守恒：c(HCN)＋c(CN－)＝2c(Na＋)，点②所示的溶液中存在物料守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，二者中钠离子浓度相同，则c(HCN)＋c(CN－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，
即c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)，正确。
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分布系数曲线
三
1.认识分布系数(以CH3COOH为例)
CH3COOH H＋＋CH3COO－，当体系处于平衡状态时，各种形式微粒的浓度即为平衡浓度，各种存在形式平衡浓度之和称为总浓度。某一存在形式的平衡浓度占总浓度的分数，即为该存在形式的分布系数，以δ表示。
2.一元弱酸的分布系数图(以CH3COOH为例)
当δ(CH3COOH)＝δ(CH3COO－)时，即 ，Ka＝
c平(H＋)＝10－4.76 mol·L－1(图像中交点)。
3.二元弱酸的分布系数图(以H2C2O4为例)
分布系数图像如下
(1)δ0为H2C2O4的分布系数，δ1为 的分布系数，δ2为 的分布系数。
下列叙述错误的是
A.pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－)
B.lg [K2(H2A)]＝－4.2
C.pH＝2.7时，c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－)
D.pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋)
√
对点训练
A项，根据图像，pH＝1.2时，H2A和HA－相交，则有c(H2A)＝c(HA－)，正确；
C项，根据图像，pH＝2.7时，H2A和A2－相交，则有c(H2A)＝c(A2－)，正确；
D项，根据pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)，且c(HA－)＋c(A2－)约为0.1 mol·L－1，而c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1，可知c(HA－)＝c(A2－)＞c(H＋)，错误。
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对数曲线及应用
四
2.解题策略
(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)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，得出题目的正确答案。
1.常温下，将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
对点训练
(1)该温度下，己二酸(H2X)的两级电离常数的数量级：Ka1为______，Ka2为_____。
10－5
10－6
(3)HX－的电离程度_____(填“大于”“小于”或“等于”)X2－的水解程度，其理由是_____________________________________。
N
大于
当HX－和X2－浓度相等时，溶液pH小于7
(4)当反应进行到混合溶液呈中性时，溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是____________________________________。
c(Na＋)>c(X2－)>c(HX－)>c(H＋)＝c(OH－)
依据题图坐标(0,4.4)以及(0,5.4)标注分布系数图像中的特殊点画出分布系数图：
依据图像解题：
点(0,4.4)在曲线N上，对应Ka1＝10－4.4 mol·L－1，数量级为10－5，点(0,5.4)在曲线M上，对应Ka2＝10－5.4 mol·L－1，数量级为10－6；溶液呈中性时，pH＝7，在C点右侧，此时c(X2－)＞c(HX－)，c(Na＋)最大。
下列说法正确的是
A.常温下，CH3COOH的电离常数为10－4 mol·L－1
B.当溶液的pH＝7时，消耗NaOH溶液20.00 mL
C.溶液中水的电离程度大小：a>b>c
D.c点溶液中：c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)
√
对点训练
向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液20 mL，溶质为CH3COONa，为强碱弱酸盐，水解显碱性，此时溶液的pH＞7，故B不符合题意；
CH3COONa溶液中，由于醋酸根离子水解，c(Na＋)＞c(CH3COO－)，但水解较微弱，c(CH3COO－)＞c(OH－)，所以c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故D符合题意。
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