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热点强化23
多曲线、多含义坐标系图像分析
解答复杂图像题应注意的几个要点
(1)复杂图像五看:一看面(坐标),二看线(变化趋势),三看点(起点、交点、终点),四
看辅助线,五看量(数字计算)。如坐标表示的有c(M)、a(M)、Igc(M)、
(2)pH:可以得出c(H+);通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。
(3)交点:相交的两种物质的某量相等,常进行相互代换用于计算。
(4)pH=7:常温下表示溶液显中性,此时,c(H+)=c(OH-),在等式中常进行抵消。
,不同符号表示的意义不同。
(5)数据与浓度符号的转化:在坐标图中,标明了某种物质的量,一般要用标明的量
进行分析。
(6)守恒:元素守恒,电荷守恒,质子守恒。
解析
随着溶液碱性的增强,c(CH₃CO0H)减小,
c(CH₃C00-)增大,故MN线表示lg c(CH₃C00
NP线表示1g c(CH₃CO0H),MO线表示lg c(H+),
OP线表示lg c(OH-)。0点时,c(H+)=c(OH-),
A项错误;
N点时,lg c(CH₃CO0H)与1g c(CH₃C00)相等,
-1g Ka,B项错误;
一
-解析一
溶液pH增大,碱性增强,CH₃C00- 的水解程度减小,D 项错误。
由 CH₃CO0H 的电离平衡常数推导可知Ka=
未知浓度的二元酸H₂A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaoH的
变化关系如图所示。[比如A²-的分布系数:
下列叙述正确的是
A.曲线①代表δ(H₂A),曲线②代表δ(HA-)
B.H₂A溶液的浓度为0.2000 molL-1
C.HA-的电离常数K₄=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A²-)+c(HA-)
VNoH/mL
2.(2020·全国卷I,13)以酚酞为指示剂,用0.1000 mol.L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL
-解析-
根据图像可知,滴定终点消耗NaOH溶液40 mL,
H₂A 是二元酸,可知酸的浓度是0.1000 mol-L-1,
B项错误;
起点溶液pH=1.0,c(H+)=0.1000 mol.L-1,可 知
H₂A第一步电离是完全的,溶液中没有H₂A, 所 以
曲线①代表δ(HA-), 曲线②代表δ(A²-),A 项错误;
由图可知,当δ(A²-)=δ(HA) 时 ,pH=2.0,c(H+)=1.0×10-²mol-L¹,Ka(HA)
解析
滴定终点时,根据电荷守恒: c(Na+)+c(H+)=
2c(A²-)+c(HA-)+c(OH-), 以酚酞为指示剂,说 明滴定终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+), 所 以 c(Na+)>2c(A²-)+c(HA-),D 项错误。
VNoH/mL
3.(2022·浙江1月选考,23)某同学在两个相同的特制容器中分别加入20 mL 0.4 mol.L-1
Na₂CO₃溶液和40 mL0.2 molL-¹NaHCO₃溶液,再分别用0.4 mol-L-1盐酸滴定,利用 pH计和压力传感器检测,得到如下曲线:
下列说法正确的是
A.图中甲、丁线表示向NaHCO₃溶液中滴加盐酸,
乙、丙线表示向Na₂CO₃溶液中滴加盐酸
B.当滴加盐酸的体积为V₁mL时(a点、b点),
所发生的反应用离子方程式表示为:HCO3+H+===CO₂ ↑+H₂O
C. 根据pH-V(HC1)图,滴定分析时,c点可用酚酞、d点可用甲基橙作指示剂指示滴 定终点
D.Na₂CO₃和NaHCO₃溶液中均满足:c(H₂CO₃)-c(CO3-)=c(OH-)-c(H+)
解析
碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,故碳酸钠的
碱性强于碳酸氢钠,碳酸钠与盐酸反应先生成
碳酸氢钠,再产生二氧化碳气体,故图中甲、
丁线表示向Na₂CO₃溶液中滴加盐酸,乙、丙线PkPa
表示向NaHCO₃溶液中滴加盐酸,A错误;
当滴加盐酸的体积为V₁mL时(a点、b点),从图像可以看出,b点尚未放出CO₂ 离子方程式表示为HCO3+H+===H₂CO₃ ,B错误;
根据pH-V(HCl)图,滴定分析时,c点的pH在9左右,符合酚酞的指示范围,故 可用酚酞作指示剂;d点的pH在4左右,符合甲基橙的指示范围,故可用甲基橙 作指示剂,C正确;
,
解析
根据质子守恒,Na₂CO₃ 中存在c(OH)-c(H)
=2c(H₂CO₃)+c(HCO3),NaHCO₃ 溶液中满足 c(H₂CO₃)-c(CO3)=c(OH)-c(H),D 错误。
4.(2022·福建,10)氨氮是水体污染物的主要成分之一,工业上可用次氯酸盐作处理剂,
有关反应可表示为:
①2NH₃+3ClO-===N₂个+3Cl-+3H₂O
②NH₃+4Cl0-+OH-===NO3+4Cl-+2H₂O
在一定条件下模拟处理氨氮废水:将1 L 0.006 mol-L-1的氨水分别和不同量的NaCl0 混合,测得溶液中氨去除率、总氮(氨氮和硝氮的总和)残余率与NaClO投入量(用x表 示)的关系如下图所示。下列说法正确的是
A.x的数值为0.009
B.x>x₁时,c(Cl-)=4c(NO3)
Cx>x₁时,x越大,生成N₂的量越少
Dx=x₁时 ,c(Na+)+c(H+)+c(NH4)=c(Cl-) +c(OH-)+c(Cl0-)
总氮残余率/%
氨去除率/%
x(NaClO)/mol
解 析
x₁ 时,氨的去除率为100%、总氮残余率为5%,n(NH₃)=0.006 mol-L-¹×1 L= 0.006 mol,95%的氨气参与反应①,5%的氨气参与反应②,反应①消耗n₁ (ClO-)
,反应②消耗n₂ (Cio一)=4×0.006 mol×5%
=0.0012 mol,x₁=0.00855 mol+0.0012 mol=0.00975 mol,A错误;
x>x₁ 时,反应①也生成氯离子,所以c(Cl-)>
4c(NO₃),B错误;
x>x₁ 时,氨去除率不变,x越大,总氮残余率 越大,说明生成的硝酸根离子越多,生成N₂ 的量越少,C正确;
x(NaClO)/mol
总 氮 残 余 率 / %
氨 去 除 率 / %
解析
x=x1 时,氨的去除率为100%,溶液中没有NH₄ 和Cl0-, 含有Na+ 、H+ 、NO₃ 、Cl 和 OH, 根据电荷守恒得 c(Na+)+c(H+)=c(Cl7)+
c(OH)+c(NO3),D 错误。
总氮残余率/%
氨去除率/%
x(NaClO)/mol
5.(2021.辽宁,15)用0.1000 mol.L-1盐酸滴定20.00 mL Na₂A溶液,溶液中H₂A、HA-、
A²-的分布分数δ随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是[如A²-分布分数:
A.H₂A的Ka 为10-10.25
B.c点:c(HA-)>c(A²-)>c(H₂A)
C. 第一次突变,可选酚酞作指示剂 D.c(Na₂A)=0.2000 mol-L-1
8 V(盐酸)/mL
可知Kal=10-6.38,A错误;
根据图像可知c点c(HA-)>c(H₂A)>c(A²-),B 错 误 ;
根据图像可知第一次滴定突变溶液呈碱性, 所以可以选择酚酞作指示剂,C正确; 14 HA-12 -10 pH a(10.00,10.25)
b(20.00,8.32)
d(30.00,6.38
H₂A 2
1.00.80.60.40.2 0102030405060
8 V(HCl)/mL
根据图像e点可知,当加入盐酸40 mL时,全部生成H₂A,根据Na₂A+
2HCl===2NaCl+H₂A计算可知c(Na₂A)=0.1000 mol.L-1,D错误。
-解析
H₂A 的 根据上图交点1计算
A²-
6.(2018.天津,6)LiH₂PO₄是制备电池的重要原料。室温下,LiH₂PO₄
溶液的pH随C初始(H₂PO4)的变化如图1所示,H₃PO₄溶液中H₂PO4
的分布分数δ随pH 的变化如图2
下列有关LiH₂PO₄溶液的叙述正确的是
A.溶液中存在3个平衡
B.含P元素的粒子有H₂PO4、HPO2-和PO4 C.随C初始(H₂PO4)增大,溶液的pH明显变小
D. 用浓度大于1 mol-L-¹的H₃PO₄溶液溶解Li₂CO₃, 当pH达到4.66时,H₃PO₄ 几乎全部转化为LiH₂PO₄
5.50A
5.00
4.66
10+10-³10-²10-¹1 10
C初(H₂PO-)/(mol-L-)
图1
p
H
图2
D对:根据图1可知:当LiH₂PO₄的浓度大于1 mol-L¹时
其pH=4.66,根据图2可知,当pH=4.66时H₂PO4的分 布分数达到0.994,即H₃PO₄几乎全部转化为LiH₂PO₄;
A 错:LiH₂PO₄溶液中存在H₂PO4的电离平衡、HPO2-的
电离平衡、H₂PO4的水解平衡、H₂O 的电离平衡等至少4
个平衡;
B错:LiH₂PO₄溶液中含P元素的粒子有H₂PO4、HPO2-、 PO4-和H₃PO₄;
C错:LiH₂PO₄溶液的pH随着H₂PO4初始浓度的增大逐渐减小,但当 的
浓度增大到10-¹mol-L¹时,浓度再增大,溶液的pH基本不变。
图2
5.50A
5.00
4.66
10410 ³初1如0( ¹-1)/(m1 lL-)
图1
o
0
O
-
₂
1
H
-²
解 析
A.当pH=1时,体系中c(H₂L)>c([FeL]+)>
c(OH-)>c(HL-)
B.pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为L²-
c.L²-+[FeL]+=[FeL₂]-的平衡常数的Ig K
约为14
D.当pH=10时,参与配位的c(L²-)≈1.0×10-3mol-L-1
7.(2023.湖北,14)H₂L为某邻苯二酚类配体,其pKa1=7.46,pKa₂=12.4。常温下
构建Fe(ⅢI)-H₂L溶液体系,其中c₀(Fe³+)=2.0×10-4 mol-L-¹,c₀(H₂L)=5.0× 10-³mol-L-1。体系中含Fe物种的组分分布系数8与pH的关系如图所示,分布系数δ(x)
,已知1g 2≈0.30,1g3≈0.48。下列说法正确的是
pH
Fe(Ⅲ)-H₂L体系部分物种分布图
-
-解析
由图可知,pH=1, 即c(H+)=0.1 mol.L-1时 c([FeL]+)=1.0×10-4 mol-L-1,又c₀(H₂L)= 5.0×10-3 mol.L-1,根据Fe³++H₂L=[FeL]+ +2H+知,此时c(H₂L)=(5.0-0.1)×10-³mol
=10-7.46知,此时c(HL-)=10-7.46×4.9×10-³×10 mol-L-¹=4.9×10-9.46 mol-L-1,
又pH=1时 ,c(OH-)=10-¹3mol.L-1,故A错误;
L-¹=4.9×10-³mol.L-1, 结
pH
Fe(Ⅲ)-H₂L体系部分物种分布图
-
L-1, 当pH=10时 ,c(H+)=10-10 mol.L-1,根
据
c(HL)=102.5c(H₂L),即c(HL)>c(H₂L),由 =1024c(L²-),即c(HL)>c(L²-),B 、D错误;
一解析
pH在9.5~10.5之间时c([FeL₃ I³-)=c(FeL₂ (OH)]²-) =10-4 mol.L-1,其中两种离子共含c(L²-)=
3×10-4mol.L-¹+2×10-4mol.L-¹=5×10-4 mol
pH
Fe(Ⅲ)-H₂L体系部分物种分布图
得c(HL)
该反应的平衡常数
图知,当c([FeL₂ ])=c([FeL])时,pH=4,
得①式:
10-19.86×c(H₂L)=10-⁸c(L²),此时c(H₂L)= Fe(Ⅲ)-H₂L体系 分物种分布图
5.0×10-³mol L¹-3×10-⁴mol.L-¹=4.7×10-³mol-L-¹,代入①式,c(L²-)=
lg K=13.86+lg 2≈14,C正确。
部
pH
由题
解析
一
本课结束
$$