第8章 第5讲 水溶液中的新型图像分析（Word教参）-【新高考方案】2024高考化学一轮复习（新教材版Ⅱ 新高考）

第5讲 水溶液中的新型图像分析(综合应用课) 有关水溶液中的离子平衡图像题，已成为近年来高考考查的一类重要题型。此类题情境新颖、综合性强，突出对学生迁移运用能力和综合素养的考查。突破此类题型，准确分析图像，捕捉有效信息是解题的关键。 1．(2022·湖北等级考)下图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T，lg Ka1＝－3.04，lg Ka2＝－4.37)混合体系中部分物种的c­pH图(浓度：总As为5.0×10－4 mol·L－1，总T为1.0×10－3 mol·L－1)。下列说法错误的是( ) A．As(OH)3的lg Ka1为－9.1 B．[As(OH)2T]－的酸性比As(OH)3的强 C．pH＝3.1时，As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]－的高 D．pH＝7.0时，溶液中浓度最高的物种为 As(OH)3 解析：选D 由图分析，As(OH)3[As(OH)2O]－＋H＋，Ka1＝，当pH＝9.1时，c{[As(OH)2O]－}＝c[As(OH)3]，Ka1＝c(H＋)＝10－9.1，lg Ka1为－9.1，A正确；[As(OH)2T]－[AsO(OH)T]2－＋H＋，Ka＝，当pH＝4.6时，c{[AsO(OH)T]2－}＝c{[As(OH)2T]－}，Ka＝10－4.6，而由A选项计算得H3AsO3的Ka1＝c(H＋)＝10－9.1，即Ka>Ka1，所以[As(OH)2T]－的酸性比As(OH)3的强，B正确；由图可知As(OH)3的浓度为左坐标，浓度的数量级为10－3 mol·L－1，[As(OH)2T]－的浓度为右坐标，浓度的数量级为10－6 mol·L－1，所以pH＝3.1时，As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]－的高，C正确；由已知条件，酒石酸的第一步电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数，所以酒石酸的酸性远强于As(OH)3，另外总As的浓度也小于总T的浓度，所以当pH＝7.0时，溶液中浓度最高的物种不是As(OH)3，D错误。 2．[双选](2022·海南等级考)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)、M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)(aq)，25 ℃，－lg c与pH的关系如图所示，c为M2＋或M(OH)浓度的值，下列说法错误的是( ) A．曲线①代表－lg c与pH的关系 B．M(OH)2的Ksp约为1×10－10 C．向c＝0.1 mol·L－1的溶液中加入NaOH溶液至pH＝9.0，体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在 D．向c＝0.1 mol·L－1的溶液中加入等体积0.4 mol·L－1的HCl后，体系中元素M主要以M2＋存在 解析：选BD 由题干信息知，随着pH增大，c(OH－)增大，则c(M2＋)减小，c[M(OH)]增大，即－lg c(M2＋)增大，－lg c[M(OH)]减小，因此曲线①代表－lg c(M2＋)与pH的关系，曲线②代表－lg c[M(OH)]与pH的关系。由分析可知，A正确；由图像，pH＝7.0时，－lg c(M2＋)＝3.0，则M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－17，B错误；根据图像，pH＝9.0时，c(M2＋)、c[M(OH)]均较小，则体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在，C正确；由图可知，c[M(OH)]＝0.1 mol·L－1的溶液中，c(OH－)大于1 mol·L－1，因此加入等体积的0.4 mol·L－1的HCl后，仍为强碱性溶液，体系中元素M仍主要以M(OH)存在，D错误。 3．(2022·山东等级考)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1Na2SO4溶液。在一定pH范围内，四种溶液中lg[c(Sr2＋)/mol·L－1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是( ) A．反应SrSO4(s)＋COSrCO3(s)＋SO的平衡常数K＝ B．a＝－6.5 C．曲线④代表含SrCO3(s)的1.0 mol·L－1Na2CO3溶液的变化曲线 D．对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 mol·L－1的混合溶液，pH≥7.7时才发生沉淀转化 解析：选D 硫酸是强酸，溶液pH变化，溶液中硫酸根离子浓度几乎不变，则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变，pH相同时，溶液中硫酸根离子越大，锶离子浓度越小，所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1 mol·L－1硫酸钠溶液的变化曲线，曲线②代表含硫酸