内容正文:
02
重点突破(二) 水溶液中的图像分析
答案:B
2.(2023·全国甲卷)下图为Fe(OH)3、Al(OH)3和Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pMpH关系图{pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为M离子沉淀完全}。下列叙述正确的是( )
解析:a点pH=2、pM=2.5,则Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·c3(OH-)=10-2.5×
(10-12)3=10-38.5,A错误;pH=4时Al3+对应的pM=3,即c(Al3+)=
10-3 mol·L-1,故Al(OH)3的溶解度为10-3 mol·L-1,B错误;由图可知,
c(Fe3+)=10-5 mol·L-1时的pH小于c(Al3+)=0.01 mol·L-1时的pH,则浓度均为0.01 mol·L-1的Al3+和Fe3+可通过调pH分步沉淀进行分离,C正确;由图可知,c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时(此时Cu2+的pM<1)Al3+没有沉淀完全,随着
Cu2+的沉淀,Al3+还会继续沉淀,在c(Cu2+)=0.2 mol·L-1时,二者会同时沉淀,D错误。
答案:C
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.a点:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.b点:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
D.水的电离程度:a<b<c<d
解析:由题意分析
答案:D
答案:C
[备考指南]
水溶液中的离子平衡选择题在高考中主要以图像分析形式呈现。考查的角度有离子浓度曲线、滴定曲线、分布系数曲线、电导率曲线、沉淀溶解平衡曲线;曲线的类型有单曲线和多曲线;解答过程中一般采用定性判断和定量计算相结合。
[分类例析·建模型]
类型(一) 离子浓度曲线
[答案] A
[思维建模] 离子浓度曲线解题思路
答案:A
2.25 ℃时,向0.1 mol·L-1弱酸H3A溶液中加入NaOH改变pH,保持溶液体积不变。测得所有含A粒子的pC与pH的关系如图所示,其中pC表示各含A粒子的浓度的负对数(pC=-lg c)。下列说法正确的是( )
答案:D
类型(二) 滴定曲线
[例2] 室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1的HA(Ka=1.0×10-5)溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是 ( )
A.a点,pH>5
B.水的电离程度:c>b>a
C.该滴定实验可选择酚酞做指示剂
D.若将HA改为20 mL 0.1 mol·L-1的盐酸,则滴定曲线应如②所示
[答案] D
[思维建模] 抓五点破中和滴定图像
反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
反应的“过量”点 判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量
例如: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。
答案:D
[答案] C
[思维建模] 抓4点稳解分布系数图像
变化 通过曲线变化找关系
顶点 该粒子含量最大值
交点 交点分为两种:通过曲线交点找粒子等量关系,通常用来求平衡常数;利用横坐标垂线与曲线的交点,寻找同条件下溶液中粒子数量关系
零点 零点为该粒子完全反应
注意:若有两类曲线,纵坐标应为双坐标,着重分析每类曲线所对应的纵坐标
答案:D
答案:C
类型(四) 电导率曲线
[例4] 常温下,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L-1丙酮酸(CH3COCOOH)溶液,滴定过程中pH及电导率随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图。下列说法正确的是 ( )
A.水的电离程度:b>c
B.曲线Ⅱ为电导率曲线
C.b点溶液中:2c(OH-)+c(CH3COCOO-)=2c(H+)
+c(CH3COCOOH)
D.若a=1.7,则CH3COCOOH的电离常数Ka的数量
级为10-2(已知10-1.7=0.02)
[解析] 氢氧化钠与丙酮酸反应的化学方程式为NaOH+CH3COCOOH===CH3COCOONa+H2O,丙酮酸为弱酸,CH3COCOONa为钠盐,是强电解质,在水溶液中完全电离,因此随着氢氧化钠溶液的加入,溶液中离子浓度增大,电导率增大,当氢氧化钠和丙酮酸恰好完全反应后,再加入氢氧化钠溶液,溶液电导率趋于不变,