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2023版化学·选择性必修1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
学科素养微专题(五) 水溶液
中的图像问题解题策略
1.一强一弱溶液的稀释图像
①HY为强酸、HX为弱酸
②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
③水的电离程度:d>c>a=b
①MOH为强碱、ROH为弱碱
②c(ROH)>c(MOH)
③水的电离程度:a>b
[典例1](2022·菏泽模拟)常温下向浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为1 mL的NaOH溶液和Na2CO3溶液中分别加水,均稀释至V mL,两种溶液的pH与lg V的变化关系如图所示。下列叙述中错误的是( )
A.Kh1(CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) )(Kh1为第一级水解平衡常数)的数量级为10-4
B.曲线N表示Na2CO3溶液的pH随lg V的变化关系
C.Na2CO3溶液中存在:c(Na+)>c(CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) )>c(OH-)>c(HCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) )>c(H+)
D.若将Na2CO3溶液加热蒸干,由于CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) 水解,最终析出的是NaOH固体
解析:选D。NaOH为强碱,常温下0.10 mol·L-1NaOH溶液的pH=13,所以曲线M表示NaOH溶液的pH随lg V的变化关系,曲线N表示Na2CO3溶液的pH随lg V的变化关系;Na2CO3溶液中存在的水解主要是:CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) +H2OHCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) +OH-,常温下0.10 mol·L-1的Na2CO3溶液的pH=11.6,即c(H+)=10-11.6,则c(OH-)= eq \f(Kw,c(H+)) =10-2.4,Kh1(CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) )=eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) eq \f(c(HCO)c(OH-),c(CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) ))
≈ eq \f(10-2.4×10-2.4,0.10) =10-3.8,由上述分析,A、B正确。Na2CO3溶液中存在:CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) +H2OHCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) +OH-、HCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) +H2OH2CO3
+OH-,其中主要为第一级水解,所以c(OH-)略大于c(HCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) ),综上分析,Na2CO3溶液中存在:c(Na+)>c(CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) )>c(OH-)>c(HCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) )>c(H+),故C正确。Na2CO3溶液中存在水解:CO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(3)) +H2OHCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) +OH-,若将Na2CO3溶液加热蒸发,开始时温度升高促进水解,但随着水的减少,NaHCO3和NaOH浓度均增大,二者不能大量共存,又会生成Na2CO3,因此将Na2CO3溶液加热蒸干,最终析出的是Na2CO3固体,故D错误。
2.酸碱中和滴定曲线
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸的起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸(或强酸与弱碱)反应
[典例2](2023·曲靖检测)常温下,用0.10 mol·L-1的盐酸滴定20 mL相同浓度的某一元碱BOH溶液,滴定过程中pH及电导率变化曲线如图所示:
下列说法错误的是( )
A.BOH的Kb约为1×10-5
B.a点:c(B+)+2c(H+)=2c(OH-)+c(BOH)
C.滴加盐酸的过程中,溶液中水的电离程度先减小后增大
D.b点:c(B+)<0.05 mol·L-1
解析:选C。根据图知,开始时BOH溶液的pH=11,溶液中c(OH-)= eq \f(Kw,c\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H+))) = eq \f(10-14,10-11) mol/L=10-3 mol/L,BOH电离程