内容正文:
第1讲 物质的组成、性质和分类
专题7 第三单元
第3讲 反应过程溶液粒子浓度变化的图像分析
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内容索引
类型一 滴定曲线
类型二 分布系数曲线
类型三 对数—pH曲线
真题演练 明确考向
课时精练
1.能正确识别图像,能从图像中找到曲线指代、趋势、关键点。
2.利用溶液中的平衡关系,学会分析不同类型图像中各粒子浓度之间的关系。
课程标准
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滴定曲线
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要点梳理
巧抓“5点”,突破滴定曲线中粒子浓度关系
(1)抓反应的“起始”点:判断酸、碱的相对强弱。
(2)抓反应“一半”点,判断是什么溶质的等量混合。
(3)抓“恰好”反应点,生成的溶质是什么,判断溶液的酸碱性。
(4)抓溶液的“中性”点,生成什么溶质,哪种物质过量或不足。
(5)抓反应的“过量”点,溶液中的溶质是什么,判断哪种物质过量。
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以室温时用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1 HA溶液为例,总结
如何抓住滴定曲线的5个关键点。滴定曲线如图所示:
关键点 离子浓度关系
反应起始点
(与pH轴
的交点) 起始点为HA的单一溶液,0.1 mol·L-1 HA溶液pH>1说明HA是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>
c(OH-)
反应一半点
(点①) 两者反应生成等物质的量的NaA和HA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-)
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关键点 离子浓度关系
中性点
(点②) 此时溶液pH=7,溶液是中性,酸没有完全被中和,c(Na+)=c(A-)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全
反应点
(点③) 此时二者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液是碱性,
c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
过量点
(点④) 此时,NaOH溶液过量,得到NaA与NaOH等物质的量的混合液,溶液显碱性,c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
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例1 室温下,将1.00 mol/L盐酸滴入20.00 mL 1.00 mol/L的氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。
下列有关说法中不正确的是
A. a点溶液中离子浓度大小关系:c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
B.b点溶液中离子浓度大小关系:c(NH )=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)
C.c点溶液中离子浓度大小关系:c(NH )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
D.d点时溶液温度达到最高,之后温度略有下降,原因是NH3·H2O电离
核心突破
√
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解析:a点溶液为等物质的量浓度的NH3·H2O和NH4Cl,溶液显碱性,故
氨水的电离程度大于NH4Cl的水解程度,所以有c(NH )>c(Cl-)>c(OH-)>
c(H+),A正确;b点溶液显中性,有c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒有c(NH
)=c(Cl-),且有c(NH )=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),B正确;c点溶液中溶质是NH4Cl和HCl,根据电荷守恒有c(NH )+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-), C正确;d点时酸碱恰好中和,放出热量最多,溶液温度达到最高,中和反应结束后,加入的盐酸温度低,随着盐酸的加入,混合溶液温度逐渐降低,与NH3·H2O电离无关,D错误。
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分布系数曲线
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1.透析分布曲线,锁定思维方向
要点梳理
一元弱酸 (以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸H2C2O4为例)
δ0为CH3COOH分布系数,δ1为CH3COO-分布系数 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O 分布系数、δ2为C2O 分布系数
随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
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2.明确解题要领,快速准确作答
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势;
(2)“读浓度”——通过横坐标的垂线,可读出某pH时的粒子浓度;
(3)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点,可计算电离常数K;
(4)“可替换”——根据溶液中的元素质量守恒进行替换,分析得出结论。
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例2 T ℃时,向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中三种微粒H2C2O4、 的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示:
0.1 mol·L-1的NaHC2O4溶液呈________