电解质溶液知识的图像问题
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考点16 电解质溶液中两类图像分析【核心考点梳理】一、分布系数图像分布曲线是指以pH为横坐标,分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。
举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)弱电解质分布系数图δδ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO-分布系数δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O-4分布系数、δ2为C2O2-4分布系数δ0为H3PO4分布系数、δ1为H2PO-4分布系数、δ2为HPO2-4分布系数、δ3为PO3-4分布系数含义当pH<p K a时,主要存在形式是CH3COOH;当pH>p K a时,主要存在形式是CH3COO-。
δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=p K a当溶液的pH=1.2时δ0=δ1,pH=4.2时δ1=δ2;当pH<1.2时,H2C2O4占优势;在1.2<pH<4.2区间,HC2O-4占优势;而当pH>4.2时,C2O2-4为主要存在形式当溶液的pH=2时δ0=δ1,pH=7.1时δ1=δ2,pH=12.2时δ2=δ3;当pH<2时,H3PO4占优势;在2<pH<7.1区间,H2PO-4占优势;在7.1<pH<12.2区间,HPO2-4占优势;而当pH>12.2时,PO3-4为主要存在形式离子方程式pH由2到6发生反应的离子方程式:CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2OpH由4到6发生反应的离子方程式:HC2O-4+OH-===C2O2-4+H2OpH由11到14发生反应的离子方程式:HPO2-4+OH-===PO3-4+H2O求lg K K(CH3COOH)=K2(H2C2O4)=c C2O2-4·c H+c HC2O-4,K3(H3PO4)=c PO3-4·c H+c HPO2-4,c CH 3COO -·c H+c CH 3COOH ,从图可知, c (CH 3COO -) =c (CH 3COOH) 时pH =p K =4.76。
有关电解质溶液图像题的解题技巧解析解答此类图像问题要注意几点:①读图,弄清图像含义,经过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位;搞清特别点的意义,如坐标轴的原点,曲线的起点、终点、交织点、极值点、转折点等;解析曲线的变化趋势如斜率的大小及起落。
②识图,进行信息提取,挖掘隐含信息、消除搅乱信息、提炼适用信息,在统摄信息的基础进步行逻辑推理或运用数据计算。
③用图,联想化学原理解答问题。
定―→ 要点点―→ 曲线图像问题解析—原因解析变――→曲线走势计算推理――→ 浓度等关系纵观历年高考试题,电解质溶液图像题越来越碰到命题者的喜欢。
题型一强、弱电解质加水稀释的变化曲线【解题策略】本质――→ 弱电解质在水溶液中电离程度不相同图像――→ pH 变化幅度大小强、弱电―→ 弱电解质盐溶液酸碱性变化解质加—水稀释延伸―→ 判断弱电解质强弱的方法弱酸溶液中加入强碱、强酸或水后―→的 pH 变化1室温下,将 10.00 mL 5.000 0 mol L -1醋·酸滴入 100.00 mL蒸馏水中,溶液中 c(H + )和温度随着醋酸体积变化曲线以下列图。
以下有关说法正确的选项是()A . a~ b 段,醋酸电离过程为放热过程B. c~ d 段, c(H +)增加,醋酸电离度增加C. c 点时,加入等体积等浓度的NaOH溶液则: c(Na+ )=c(CH 3COO -)+c(CH 3COOH)D. d 点时, c(H +3)>c(CH COOH)式题在体积均为 1 L ,pH 均等于 2 的盐酸和醋酸中,分别投入0.12 g 镁粉充分反应后,图中比较吻合反应事实的曲线是()题型二中和滴定曲线【解题策略】1.思路解析识图像:抓住坐标含义,理解点(起点、折点、―→ 中和 滴定 —图像找联系:将图像的点、线与溶液的酸碱性―→ 和pH 整合―→ 思原理:电荷守恒、物料守恒、质子守恒2.巧抓“四点”,打破“粒子”浓度关系(1) 抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混杂。
电解质溶液的图像分析与解题思路【常见图像与解题思路】1、强碱滴定一元弱酸——抓“五点”室温下,向20 mL 0.1 mol·L -1 HA 溶液中逐滴加入0.1 mol·L -1 NaOH 溶液,溶液pH 的变化如图所示关键点分析溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系抓反应的“起始”点,即A 点,判断酸、碱的相对强弱溶质为HA ,0.1mol·L -1 HA 溶液的pH>1,故HA 为弱酸 粒子浓度大小关系:c (HA)>c (H +)>c (A -)>c (OH -) 抓反应的“一半”点,即B 点,判断是哪种溶质的等量混合溶质是等物质的量的CH 3COOH 和CH 3COONa ,且pH<7 粒子浓度大小关系:c (A -)>c (Na +)>c (HA)>c (H +)>c (OH-)抓溶液的“中性”点,即C 点,判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足 溶质是NaA 和少量的HA ,pH=7粒子浓度大小关系:c (Na +)=c (A -)>c (H +)=c (OH -) 抓“恰好”反应点,即D 点,判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性溶质是NaA ,pH>7粒子浓度大小关系:c (Na +)>c (A -)>c (OH -)>c (H +) 抓反应的“过量”点,即E 点,判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量 溶质是等物质的量的NaA 和NaOH ,pH>7粒子浓度大小关系:c (Na +)>c (OH -)>c (A -)>c (H +)【对点训练1】1、25℃时,向20.00 mL 的NaOH 溶液中逐滴加入某浓度的CH 3COOH 溶液。
滴定过程中,溶液的pH 与滴入CH 3COOH 溶液的体积关系如图所示,点②时NaOH 溶液恰好被中和。
则下列说法中,错误的是( )A .CH 3COOH 溶液的浓度为0.1 mol·L -1B .图中点①到点③所示溶液中,水的电离程度先增大后减小C .点④所示溶液中存在:c (CH 3COOH)+c (H +)=c (CH 3COO -)+c (OH -)D .滴定过程中会存在:c (Na +)>c (CH 3COO -)=c (OH -)>c (H +)2、HR 是一元酸。
小题提速练13 电解质溶液中的图像及分析1.(新疆第三次适应性检测)常温下,某研究小组用数字传感器探究AgSCN 的沉淀溶解平衡(AgSCN是白色沉淀)。
实验测得悬浊液中溶解的SCN-浓度变化如图所示,其中a点表示AgSCN溶于KNO3溶液形成的悬浊液。
下列说法不正确的是( )A.图中b点可能是加少量水稀释了B.图中c点后有黄色沉淀生成C.图中d点c(Ag+)<c(SCN-)D.由图可知:K sp(AgI)<K sp(AgSCN)2.(甘肃兰州一诊)25 ℃时,向一定浓度的H3PO4溶液中滴加氢氧化钠溶液,混合液中lg x[x表示c(H3PO4)c(H2PO4-)、c(H2PO4-)c(HPO42-)、c(HPO42-)c(PO43-)]随pOH[pOH=-lg c(OH-)]的变化如图所示,下列说法错误的是( )随pOH的变化关系A.曲线Ⅲ表示lg c(H3PO4)c(H2PO4-)B.2H2P O4-H3PO4+HP O42-的平衡常数的数量级约为10-7C.当溶液pH=7时,c(H2P O4-)>c(HP O42-)>c(P O43-)D.M点时,c(Na+)+c(H+)=c(H2P O4-)+5c(P O43-)+c(OH-)3.(云南昆明三诊)常温下,向1 L 0.10 mol·L-1的Na2S溶液中通入SO2气体,溶液pH与SO2通入量的关系如图所示。
pH<7.5时,有硫单质生成。
已知:常温下,H2SO3的K a1=1.4×10-2,K a2=6.0×10-8;H2S的K a1=1.1×10-7,K a2=1.3×10-13。
下列说法正确的是( )A.常温下,Na2SO3溶液pH大于相同浓度的Na2S溶液B.a点发生的主要反应的离子方程式为2S2-+SO2+H2O2HS-+S O32-C.a点存在c(S2-)+c(HS-)=2c(S O32-)+2c(HS O3-)+2c(H2SO3)D.b点存在c(S2-)·c(S O32-)=7.8×10-7·c(HS-)·c(HS O3-)4.(河南郑州第二次质量预测)磷酸是生产磷肥和饲料营养剂的原料,同时还是常用的食品添加剂。
电解质溶液图像专题电解质溶液的图像题,从知识载体的角度看:一可用于考查溶液中离子浓度的大小比较;二可考查溶液中离子浓度的守恒问题;三可考查有关电解质溶液的各种计算;四可结合生产和生活实际考查分离和提纯等具体的化学应用问题。
常见的图像题类型:1.pH(或pOH)—体积的变化曲线2.微粒分布分数(或系数)—pH(或pOH)的变化曲线3.浓度—浓度的变化曲线4.对数的变化曲线5.导电能力(或电导率) —体积(或浓度)变化曲线【练1】分布分数图:可以表示溶液中各种组分随pH的变化而变化的曲线。
1.25℃,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示。
下列有关离子浓度关系叙述正确的是()A.pH=5.5溶液中:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B.W点表示溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)C.pH=3.5溶液中:c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1D.向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体(溶液体积变化可忽略):c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-) +c(Cl-)2.草酸(H2C2O4)是一种易溶于水的二元中强酸,在水中它的存在形态有H2C2O4、HC2O4-、C2O42-,各形态的分布系数(浓度分数)α随溶液pH变化的关系如图所示:(1)图中曲线1表示的分布系数变化;曲线3表示的分布系数变化.现有物质的量浓度均为0.1mol/L的下列溶液:①Na2C2O4 ②NaHC2O4 ③H2C2O4 ④(NH4)2C2O4 ⑤NH4HC2O4 已知NaHC2O4溶液显酸性.(2)Na2C2O4溶液中,c(Na+)/c(C2O42-) 2 (填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示).(3)常温下,向10mL 0.1mol/L H 2C 2O 4溶液中滴加0.1mol/L NaOH 溶液,随着NaOH 溶液体积的增加,当溶液中c (Na +)=2c (C 2O 42-)+c (HC 2O 4-)时,溶液显 性(填“酸”、“碱”或“中”),且V (NaOH ) 10mL (填“>”、“=”或“<”).(4)下列关于五种溶液的说法中,正确的是A .溶液②中,c (C 2O 42-)<c (H 2C 2O 4)B .溶液②中,c (H 2C 2O 4)+c (OH -)=c (C 2O 42-)+c (H +)C .溶液④⑤中都符合c (NH 4+)+c (H +)=c (HC 2O 4-)+2c (C 2O 42-)+c (OH -)D .五种溶液都符合c (H 2C 2O 4)+c (HC 2O 4-)+c (C 2O 42-)=0.1mol ·L -1.(5)五种溶液中c (H 2C 2O 4)由大到小排列的顺序是具体解法:“四看三联系一注意”:四看:(1)先看图像的面与线,面要看横坐标和纵坐标的含义,线要看各组分浓度随pH 的变化趋势(2)再看图像的点,点要看起点,终点和交点对应的pH(3)点还要看最高点和最低点对应的pH 和各组分存在的pH 范围(4)最后看各条曲线相互重叠程度的大小三联系: 找出某个pH 对应的成分后再联系电离平衡和水解平衡的规律进行判断;一注意: 答题时还要特别注意在图表中没有提供的信息或潜在信息。
专题一电解质溶液知识的图像问题电解质溶液知识的综合应用是高考必考的热点之一,近几年来,以图像问题分析考查电解质溶液的题目频频出现。
考查知识主要涉及:电离平衡和水解平衡、酸碱混合液pH的变化,溶液中微粒浓度的大小比较、溶液的导电性变化、水的离子积、水的电离程度变化等。
侧重考查考生数形结合、提炼关键信息等综合分析能力、数据处理与计算能力、知识的迁移应用能力。
顺利解答该类试题要注重以下两点:1.“有序思维”破解弱(强)酸与强(弱)碱混合的若干问题向弱酸(或强酸)溶液中逐滴滴入强碱(或弱碱)溶液,离子浓度、pH有一定的变化规律。
现以向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液为例进行分析,以能够对该类试题有一个整体把握。
上图一目了然,可以很清楚地得出不同情况下溶液中的pH、离子浓度的关系。
2.掌握电解质溶液中微粒浓度大小判断的方法思路【解题技巧】抓“四点”巧析酸碱混合或滴定图像题(1)抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
(2)抓“恰好”反应点,生成什么溶质,溶液呈什么性,是什么因素造成的。
(3)抓溶液“中性”点,生成什么溶质,哪种反应物过量或不足。
(4)抓反应“过量”点,溶质是什么,判断谁多、谁少还是等量。
【例题1】、25 ℃时,将 mol·L-1?NaOH溶液加入20 mL mol·L-1?CH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH的关系曲线如图所示。
下列结论正确的是()A.①点时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)B.对曲线上①、②、③任何一点,溶液中都有:c (Na +)+c (H +)=c(OH -) +c (CH 3COO -) C.③点时,醋酸恰好反应完,溶液中有:c (CH 3COO -)=c (Na +)>c (H +)=c (OH -) D.滴定过程中可能出现:c (H +)>c (Na +)>c (CH 3COO –)>c (OH –)【例题2】.(2017新课标1)常温下将NaOH 溶液添加到己二酸(H 2X )溶液中,混合溶液的pH 与离子浓度变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是( ) A .K a2(H 2X )的数量级为10-6B .曲线N 表示pH 与2(HX )lg (H X)c c 的变化关系C .NaHX 溶液中c(H +)>c(OH -)D .当混合溶液呈中性时,c(Na +)>c(HX -)>c(X 2-)>c(H +)=c(OH -)【例题3】.(2016新课标1)298 K 时,在 mL mol ·L -1氨水中滴入 mol ·L -1的盐酸,溶液的pH 与所加盐酸的体积关系如图所示。
已知 mol ·L -1氨水的电离度为%,下列有关叙述正确的是( )A .该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B .M 点对应的盐酸体积为 mLC.M点处的溶液中c(NH+4)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N点处的溶液中pH<12【例题4】、(2015·全国卷Ⅰ)浓度均为 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 VV0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c(OH-)相等D.当lg VV0=2时,若两溶液同时升高温度,则c?M+?c?R+?增大【例题5】.25℃时,将浓度均为·L-1、体积分别为V a和V b的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合,保持V a+V b=100mL,V a、V b与混合液pH的关系如图所示。
下列说法正确的是A.K a(HA)=10-6mol·L-1B.b点时,c(B+)=c(A-)+c(HA)C .c 点时,)()()(HA c OH c A c ⋅--随温度升高而减小D .a →c 过程中水的电离程度始终增大 【巩固练习】1.常温下,向20 mL 某浓度的硫酸溶液中滴入 mol ·L -1氨水,溶液中水电离出的氢离子浓度随加入氨水的体积变化如图。
下列分析正确的是( ) A .V=40B .c 点所示溶液中:c(H +)-c(OH -)=2c(NH 3·H 2O) C .d 点所示溶液中:c(NH 4+)=2c(SO 42-) D .NH 3·H 2O 的电离常数K=10-4mol ·L -12.某温度下,向一定体积 mol/L 的氨水中逐滴滴加L 的盐酸,溶液中pH 与pOH[注:pOH =-lgc (OH -)]的变化关系如右图所示,则下列说法中错误的是( )A .M 点所示溶液中c( NH 4+)>c (Cl -) B .Q 点所示溶液的导电熊力强于M 点点消耗盐酸的体积等于氨水的体积D.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同3..电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量。
常温下,将相同体积的氢氧化钠溶液和醋酸溶液分别加水稀释,溶液的电导率随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是()A.I表示NaOH溶液加水稀释过程中溶液电导率的变化B.a、b、c三点溶液的pH:b>c>aC.将a、b两点溶液混合,所得溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)D.a点水电离出的n(H+)大于c点水电离出的n(H+)4.某温度下,体积和pH都相同的盐酸和醋酸溶液加水稀释时的PH变化曲线如下图②所示,下列判断正确的是( )A.a、c两点溶液的导电能力相同B.醋酸的浓度为×10-4mol?L ̄1C.用等浓度NaOH溶液中和等体积b、c处溶液反应,消耗NaOH溶液体积V b=V。
D.a、b、c三点溶液水的电离程度a<b=c5.(2015·高考山东卷)室温下向10 mL mol·L-1NaOH溶液中加入 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( )A.a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C.pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.b点所示溶液中c(A-)>c(HA)6.浓度均为 mol·L-1、体积均为V0的HX、HY溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg VV0的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是( )A.HX、HY都是弱酸,且HX的酸性比HY的弱B.常温下,由水电离出的c(H+)·c(OH-):a<bC.lg VV0=3时,若同时微热两种溶液(不考虑HX、HY和H2O的挥发),则c(X-)c(Y-)减小D.相同温度下,电离常数K(HX):a>b时,2amol·L-1氢氟酸水溶液中,用NaOH溶液调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系如下图所示。
下列说法正确的是A.当pH=3时,溶液中c(F一)<c(Na+)B.当c(F一)>c(HF)时,溶液一定呈碱性C.当pH=时,所加NaOH溶液恰好与HF完全反应D.当pH=4时,溶液中:c(HF)+c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=2amol·L-18.常温下,用 mol·L-1NaOH溶液分别滴定 mL浓度均为 mol·L-1的CH3COOH溶液和HCN 溶液,滴定曲线如图所示。
下列说法不正确的是( )A.点①溶液的c(CN-)<点②溶液的c(CH3COO-)B.点④溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)C.点③溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)D.在点②和③之间(不包括端点)存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H +)>c(OH-)9.常温下,将 mol·L-1H2X溶液与 mol·L-1 NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH=,继续滴加NaOH溶液至pH=时,部分粒子浓度如图所示。
下列说法错误的是()A.图中a代表Na+,d代表H2X分子B.H2X为二元弱酸,HX-的电离程度大于水解程度C.混合溶液pH=时:c(H+)+c(H2X)=c(X2-)+c(OH-)D.继续滴加NaOH溶液至pH=时:c(Na+)>c(HX-)+2c(X2-)10.(Ⅰ)常温下,将某一元酸HA(甲、乙、丙、丁代表不同的一元酸)和NaOH溶液等体积混合,两种溶液的物质的量浓度和混合溶液的pH如表所示:实验编号HA的物质的量浓度(mol/L)NaOH的物质的量浓度(mol/L)混合后溶液的pH甲pH=a乙pH=7丙pH>7丁pH=10(1)______________________________________________________________________ __ 。
(2)乙组混合溶液中c(A-)和c(Na+)的大小关系是________。
A.前者大B.后者大C.二者相等D.无法判断(3)从丙组实验结果分析,该混合溶液中离子浓度由大到小的顺序是________________________________________________________________________。
(4)分析丁组实验数据,写出该混合溶液中下列算式的精确结果(列式):c(Na+)-c(A-)=________ mol/L。
(Ⅱ)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。
请回答下列问题:(1)NH4Al(SO4)2可作净水剂,其理由是________________________________________________________________________ ________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下,mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH+4)________(填“等于”“大于”或“小于”) mol·L-1NH4HSO4中c(NH+4)。
(3)如图是mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。
①其中符合mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写字母),导致pH随温度变化的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________;②20 ℃时,mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO2-4)-c(NH+4)-3c(Al3+)=________。