第3章 微专题12 电解质溶液中的两类特殊图像 （Word教参）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

1．对数图像的解决办法 (1)破解对数图像的数据 ①运算法则：lg ab＝lg a＋lg b、lg ＝lg a－lg b、lg 1＝0，若K＝c·c(K只与温度有关)，得lg K＝mlg c1＋nlg c2。 ②运算突破点：如lg＝0的点有c(A)＝c(B)；lg c(D)＝0的点有c(D)＝1 mol·L－1。 ③巧用pH与电离平衡常数相互运算：pH＝－lg c(H＋)中的c(H＋)可用含电离平衡常数的表达式换算。 (2)破解对数图像的规律 ①选点：两线的交点、零点等。 ②借助图中曲线：用物料守恒或电荷守恒解答。 2．分布系数图像 (1)分布系数图像或分布曲线的含义：分布曲线是指以pH为横坐标，以分布系数为纵坐标，分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。 (2)如草酸的分布系数图像 ①δ0为H2C2O4的分布系数、δ1为HC2O的分布系数、δ2为C2O的分布系数； ②当溶液的pH＝1.2时，δ0＝δ1；当pH＝4.2时，δ1＝δ2；当pH<1.2时，H2C2O4占优势；当1.2<pH<4.2时，HC2O占优势；当pH>4.2时，C2O为主要存在形式； ③K2(H2C2O4)＝，由图可知，c(C2O)＝c(HC2O)时pH＝4.2，K2＝c(H＋)＝10－4.2，lg K2＝－4.2。 1.已知：pAg＝－lgc(Ag＋)，Ksp(AgCl)＝1×10－12。右图是向10 mL AgNO3溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的NaCl溶液时，溶液的pAg随着加入NaCl溶液的体积变化的图像(实线)。根据图像所得下列结论正确的是(　　) A．原AgNO3溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L－1 B．图中x点的坐标为(100,6) C．图中x点表示溶液中Ag＋被恰好完全沉淀(浓度为0) D．若把0.1 mol·L－1 NaCl溶液换成0.1 mol·L－1 NaI溶液，则图像在终点后变为虚线部分 解析　B　加入NaCl之前，pAg＝0，所以c(AgNO3)＝1 mol·L－1，A错误；由于x点c(Ag＋)＝10－6 mol·L－1，所以Ag＋视为沉淀完全(但浓度不为0)，则加入的NaCl的物质的量n(NaCl)＝n(AgNO3)＝0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，所以V(NaCl)＝＝100 mL，B正确，C错误；若把NaCl换成NaI，由于Ksp(AgI)更小，所以c(Ag＋)更小，pAg更大，与图像不符，D错误。 2．(2024·湖北卷)CO2气氛下，Pb(ClO4)2溶液中含铅物种的分布如图。纵坐标(δ)为组分中铅占总铅的质量分数。已知c0 (Pb2＋)＝2.0×10－5 mol·L－1，pKa1(H2CO3)＝6.4、pKa2(H2CO3)＝10.3，pKsp(PbCO3)＝12.1。下列说法错误的是(　　) A．pH＝6.5时，溶液中c(CO)<c(Pb2＋) B．δ(Pb2＋)＝δ(PbCO3)时，c(Pb2＋)<1.0×10－5 mol·L－1 C．pH＝7时，2c(Pb2＋)＋c[Pb(OH)＋]<2c(CO)＋c(HCO)＋c(ClO) D．pH＝8时，溶液中加入少量NaHCO3(s)，PbCO3会溶解 解析　D　由题图可知，pH＝6.5时δ(Pb2＋)>75%，c(Pb2＋)＝c0(Pb2＋)·δ(Pb2＋)>1.5×10－5 mol·L－1，此时体系中还没有PbCO3(s)，则Ksp(PbCO3)≥c(Pb2＋)·c(CO)，c(CO)≤< mol·L－1＝×10－7.1 mol·L－1<1.5×10－5 mol·L－1＝c(Pb2＋)，A正确；δ(Pb2＋) ＝δ(PbCO3)时，体系中还存在Pb(OH)＋，因此δ(Pb2＋)＝δ(PbCO3)<50%，则c(Pb2＋)＝c0(Pb2＋)·δ(Pb2＋)<1.0×10－5mol·L－1，B正确；体系的初始状态为Pb(ClO4)2溶液和CO2气氛，由于ClO不水解，根据c0 (Pb2＋) ＝2.0×10－5 mol·L－1可知c(ClO)＝4.0×10－5 mol·L－1，读图可知，pH＝7时，δ(Pb2＋)<50%，δ[Pb(OH)＋]<25%，则c(Pb2＋)＝c0 (Pb2＋)·δ(Pb2＋)<2.0×10－5 mol·L－1×50%＝1.0×10－5 mol·L－1，c[Pb(OH)＋]＝c0 (Pb2＋)·δ[Pb(OH)＋]<2.0×10－5 mol·L－1×25%＝5.0×10－6 mol·L－1，则2c(Pb2＋) ＋c[Pb(OH)＋]<2×1.0×10－5 mol·L－1＋5.0×10－6 mol·L－1＝2.5×10－5 mol·L－1<4.0×10－5 mol·L－1＝c(ClO)<2c(CO)＋c(HCO)＋c(ClO)，C正确；pH＝8时，含Pb物种主要以PbCO3 (s)形式存在，溶解PbCO3有两种方式：将其转化为Pb2＋或Pb(CO3)，即使PbCO3Pb2＋＋CO正向移动，或使PbCO3＋COPb(CO3)正向移动，则需要补充CO，若由HCO电离提供CO，同时电离出的H＋会降低溶液pH，与Pb(CO3)存在时需要较高的pH矛盾，D错误。 3．(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pM－pH关系图(pM＝－lg；c(M)≤10－5mol·L－1可认为M离子沉淀完全)。下列叙述正确的是(　　) A．由a点可求得Ksp[Fe(OH)3]＝10－8.5 B．pH＝4时Al(OH)3的溶解度为mol·L－1 C．浓度均为0.01 mol·L－1的Al3＋和Fe3＋可通过分步沉淀进行分离 D．Al3＋、Cu2＋混合溶液中c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1时二者不会同时沉淀 解析　C　由点a(2,2.5)可知，此时pH＝2，pOH＝12，则Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝10－2.5×10－12×3＝10－38.5，A错误；由点(5,6)可知，此时pH＝5，pOH＝9，则Ksp[Al(OH)3]＝c(Al3＋)·c3(OH－)＝10－6×10－9×3＝10－33，pH＝4时Al(OH)3的溶解度为＝10－3 mol·L－1，B错误；由图可知，当铁离子完全沉淀时，铝离子尚未开始沉淀，可通过调节溶液pH的方法分步沉淀Al3＋和Fe3＋，C正确；由图可知，Al3＋沉淀完全时，pH约为4.7，Cu2＋刚要开始沉淀，此时c(Cu2＋)＝0.1 mol·L－1，若c(Cu2＋)＝0.2 mol·L－1＞0.1 mol·L－1，则Al3＋、Cu2＋会同时沉淀，D错误。 4．(2023·北京海淀人大附中期中)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。在25 ℃时，0.1 mol/L K2Cr2O7溶液中含铬微粒的浓度与溶液pH的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．曲线Ⅱ代表Cr2O浓度 B．将溶液的pH从5调至9，溶液颜色可由橙色变为黄色 C．溶液中存在c(HCrO)＋c(Cr2O)＋c(CrO)＝0.2 mol/L D．在pH＝7的K2Cr2O7和KOH混合溶液中存在c(K＋)＝c(HCrO)＋2c(Cr2O)＋2c(CrO) 解析　C　由平衡Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋可知，随pH的增大，平衡正向移动，c(Cr2O)的浓度减小，c(CrO)增大，因此Ⅱ为c(Cr2O)、Ⅰ为c(CrO)，A正确； 将溶液的pH从5调至9，铬由Cr2O转化为CrO存在，溶液颜色可由橙色变为黄色，B正确；由元素守恒可得：c(HCrO)＋2c(Cr2O)＋c(CrO)＝0.2 mol/L，C错误；由电荷守恒可知，存在c(K＋)＋c(H＋)＝c(HCrO)＋2c(Cr2O)＋2c(CrO)＋c(OH－)，pH＝7则c(H＋)＝c(OH－)，故存在c(K＋)＝c(HCrO)＋2c(Cr2O)＋2c(CrO)，D正确。 5．(2023·临沂高二期中)如图为实验测得0.1 mol·L－1 CH3COONa溶液在升温过程中(不考虑溶质和溶剂的挥发)的pH变化曲线，下列说法错误的是(　　) A．a点时Kh(CH3COO－)约等于10－9 B．a、b两点中，b点溶液pH小，碱性弱 C．由a点到b点，水的电离程度增大 D．ab段，CH3COO－水解程度增大 解析　B　a点时Kh(CH3COO－)＝＝＝1×10－9，A正确；a、b两点中，b点温度高，升高温度，CH3COO－水解程度增大，碱性增强，溶液pH大，是由于水的电离程度增大，B错误，C正确；ab段，升高温度，CH3COO－水解程度增大，D正确。 6．(2023·聊城一中期中)弱电解质的研究是重要课题。室温下，H2SeO3电离平衡体系中含Se微粒的物质的量分数与溶液pH的关系如图所示，回答下列问题： (1)写出NaHSeO3水解常数的表达式：__________。 (2)写出将少量氢氧化钠溶液滴入H2SeO3溶液中的离子方程式：________________________________________________________________________。 (3)NaHSeO3溶液显_____________性，0.1 mol·L－1 NaHSeO3溶液中，离子浓度由大到小的顺序为 ________________________________________________________________________。 (4)计算H2SeO3＋SeO2HSeO的平衡常数K＝_____________。 解析　(2)少量氢氧化钠溶液滴入H2SeO3溶液中，生成HSeO，离子方程式为：OH－＋H2SeO3===HSeO＋H2O； (3)由图像可知，NaHSeO3溶液显酸性，说明其电离程度大于水解程度，NaHSeO3溶液中离子浓度从大到小顺序为：c(Na＋)>c(HSeO)>c(H＋)>c(SeO)>c(OH－)； (4)c(H2SeO3)＝c(HSeO)时，pH＝2.5，K1＝×c(H＋)＝c(H＋)＝10－2.5，c(SeO)＝c(HSeO)时，pH＝7.5，K2＝×c(H＋)＝c(H＋)＝10－7.5，H2SeO3＋SeO2HSeO的平衡常数K＝＝×＝×＝＝＝1.0×105。 答案　(1)　(2)OH－＋H2SeO3===HSeO＋H2O (3)酸　c(Na＋)>c(HSeO)>c(H＋)>c(SeO)>c(OH－)　(4)1.0×105 学科网（北京）股份有限公司 $$