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题型03 电解质溶液图像分析
图象是高考试题的数字化语言,用图象表述化学反应过程或者呈现信息情景是近几年高考化学综合试题常见的表达方式。它往往拥有较大的信息存储量,能够很全面地考查学生分析、比较、概括和归纳问题的能力。近年来借助数学工具,把分布系数、浓度的对数融于离子反应平衡图象中,把所要考查的知识简明、直观、形象的寓于坐标曲线上。命题设计新颖灵活,综合性强,难度较大。
1.电解质溶液中的三大平衡分析判断
电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+
水解平衡(如CH3COONa溶液)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
沉淀溶解平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)
研究对象
弱电解质(包括弱酸、弱碱、水、多元弱酸的酸式酸根)
盐溶液(包括强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐)
难溶电解质(如难溶的酸、碱、盐等)
平衡常数
Ka=
Kh=
Ksp(AgCl)=
c(Ag+)·c(Cl-)
影响因素
升高温度
促进电离,离子浓度增大,Ka增大
促进水解,Kh增大
Ksp可能增大,也可能减小
加水稀释
促进电离,离子浓度(除OH-外)减小,Ka不变
促进水解,离子浓度(除H+外)减小,Kh不变
促进溶解,Ksp不变
加入相应离子
加入CH3COONa固体或盐酸,抑制电离,Ka不变
加入CH3COOH或NaOH,抑制水解,Kh不变
加入AgNO3溶液或NaCl溶液抑制溶解,Ksp不变
加入反应离子
加入NaOH,促进电离,Ka不变
加入盐酸,促进水解,Kh不变
加入氨水,促进溶解,Ksp不变
2.强酸(碱)和弱酸(碱)稀释图像
(1)同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
分析:加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大
分析:加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
分析:加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大
分析:加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
(3)pH与稀释倍数的线性关系
分析:(1)HY为强酸、HX为弱酸
(2)a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)
(3)水的电离程度:d>c>a=b
分析:(1)MOH为强碱、ROH为弱碱
(2)c(ROH)>c(MOH)
(3)水的电离程度:a>b
3.酸碱中和滴定曲线
(1)滴定曲线特点
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;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(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是终点:强碱与强酸反应时,终点是pH=7;强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时,终点不是pH=7(强碱与弱酸反应终点是pH>7,强酸与弱碱反应终点是pH<7)
(2)滴定曲线上的特殊点的分析
示例:常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。
①pH—V图 各特殊点对水电离程度的影响
点
溶质
水的电离情况
A
CH3COOH
抑制
B
CH3COOH、CH3COONa
抑制
C
CH3COOH、CH3COONa
正常电离
D
CH3COONa
只促进
E
CH3COONa、NaOH
抑制
F
CH3COONa、NaOH
抑制
根据图中pH数据,图中A、B、C、D、E、F各点对应的溶液中水的电离程度大小顺序图示:
②pH—V图 各特殊点粒子大小关系及变化趋势
点
溶质
离子浓度大小比较
A
CH3COOH
c(H+)>c(Ac-)>c(OH-)
B(1∶1)
CH3COOH、CH3COONa
c(Ac-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C(pH=7)
CH3COOH、CH3COONa
c(Ac-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D
CH3COONa
c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
E(2∶1)
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
F(1∶1)
CH3COONa、NaOH
c(Na+)>c(OH-)>c(Ac-)>c(H+)
c(H+)
c(OH-)
c(Na+)
c(HAc)
c(Ac-)
变化趋势
减小
增大
增大
减小
先增大再减小
4.根据图形节点求算弱电解质电离平衡常数
(1)由图形起点计算平衡常数
示例:常温下,向20 mL 0.1