3.3.6 粒子浓度判断——三大图像（优选课件）-【教学新思维】2024-2025学年高二化学同步讲透教材（人教版2019选择性必修1）

有一天，当回顾自己走过的路时，你会发现这些奋斗不息的岁月，才是最美好的人生。 ——弗洛伊德 0.10 mol·L－1 NH3·H2O溶液中，溶液中存在哪些离子？ 其中离子浓度之间有什么关系？ 问题解决 NH3·H2O NH4＋＋OH－ 　 c(OH－)＞c(NH4＋)＞c(H＋) 　 向氨水中逐滴加入 0.01 mol·L－1 盐酸溶液时，随着盐酸的滴入，分析溶液的溶质和其中的离子浓度的变化。 问题解决 溶质 离子浓度 ① NH3·H2O ② NH3·H2O ③ NH3·H2O ④ NH3·H2O ⑤ NH3·H2O NH4Cl(极少) c(NH4＋)＞c(OH－) ＞ c(Cl－) ＞ c(H＋) NH4Cl c(NH4＋)＞c(OH－) c(Cl－) ＞ c(H＋) NH4Cl c(NH4＋) c(Cl－) ＞ ＞ c(OH－) ＞ c(H＋) NH4Cl c(NH4＋) c(Cl－) c(OH－) c(H＋) ＞ NH4Cl c(H＋) ＞ c(OH－) c(NH4＋) c(Cl－) ＞ ＞ 溶质 离子浓度 ⑥ NH4Cl ⑦ NH4Cl ⑧ NH4Cl ⑨ NH4Cl ＞ c(H＋) c(Cl－) ＞ c(NH4＋) ＞ c(OH－) HCl(极少) c(Cl－) ＞ c(NH4＋) ＞ c(H＋) ＞ c(OH－) HCl c(Cl－) ＞ c(NH4＋) c(H＋) ＞ c(OH－) HCl c(Cl－) ＞ c(H＋) ＞ c(NH4＋) ＞ c(OH－) V(HCl)/mL pH 0 7 NH4Cl NH3·H2O NH4Cl 电离大于水解 电离等于水解 NH3·H2O NH4Cl 电离小于水解 NH4Cl HCl 粒子浓度判断 三大图像 更多精彩免费PPT 请在我图网搜索MM0358 学习目标 目标一 中和滴定图像 目标二 目标三 图像中量的确定溶质 三大守恒原理应用 分布系数图像 图像含义 图像特点 点、线含义 图像分析方法 对数图像 图像类型 破解方法 8 酸碱中和滴定图像 01 向20 mL 0.10 mol·L－1 CH 3COOH溶液中逐滴加入0.10 mol·L－1 NaOH溶液中，溶液中溶质如何变化？ 列出变化过程中的离子浓度大小关系。 请你试一试 溶质 离子浓度 ① CH3COOH CH3COONa ② CH3COOH CH3COONa ③ CH3COOH CH3COONa ④ CH3COOH CH3COONa ⑤ CH3COOH CH3COONa c(Ac－) ＞ c(H＋) ＞ c(Na＋) ＞ c(OH－) 请你试一试 c(Ac－)＞c(H＋)＝c(Na＋)＞c(OH－) c(Ac－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) c(Ac－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－) c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋) 溶质 离子浓度 ⑥ NaAc c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋) ⑦ NaAc NaOH ⑧ NaAc NaOH ⑨ NaAc NaOH 请你试一试 c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋) c(Na＋)＞c(Ac－)＝c(OH－)＞c(H＋) c(Na＋)＞c(OH－) ＞c(Ac－)＞c(H＋) 单击此处编辑母版文本样式 二级 三级 四级 五级 酸碱中和滴定图像 1 三看 一看谁滴定谁 二看坐标 三看特殊点 起点、恰好反应点和中性点 结合有关平衡与守恒原理判断 酸碱中和滴定图像 1 室温下，向20 mL 0.1 mol·L－1HA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： 起始点 一半点 中性点 恰好 反应点 过量点 　向20 mL 0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液中，逐滴加入0.10 mol·L－1 NaOH溶液。滴定过程中溶液pH的变化曲线图示： （1）a、b、c、d、e各点的溶质是什么？ （2）写出a、b、c、d、e各点的离子浓度大小关系。 思考﹒ 运用 溶质 离子浓度 a b c d e 思考﹒ 运用 （3）写出c点的微粒浓度3条等式（电荷、物料、等式代换） 思考﹒ 运用 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Ac－)＋c(OH－) c(Ac－)＋c(HAc)＝2c(Na＋) 2c(H＋)＋c(HAc)＝c(Ac－)＋2c(OH－) （4）根据c点的等式关系能否导出： c(Na＋)＞c(H＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)？ 思考﹒ 运用 c(Na＋)＋c(H＋)＝c(Ac－)＋c(OH－) c点： HAc NaAc c(Ac－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) （5）观察c点→e点（不包括e点的pH变化） ① c点→e点（不包括e点）的溶质相同吗？ 思考﹒ 运用 NaAc HAc NaAc HAc NaAc NaAc NaOH （5）观察c点→e点（不包括e点的pH变化） ② c点→e点（不包括e点）的pH为什么发生变化 思考﹒ 运用 NaAc HAc NaAc HAc NaAc NaAc NaOH 在20 mL 0.10 mol·L－1 NaOH溶液中，逐滴加入0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液，溶液pH与加入醋酸溶液的关系如图所示： 问题解决 判断下列说法是否正确？ ① 在AB间任意点的溶液中，一定有：c(Na＋)＞c(Ac－)＞c(OH－)＞c(H＋) ② 在B点，a＞20且有：c(Na＋)＝c(Ac－)＝c(OH－)＝c(H＋) ③ 在C点：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Ac－)＋c(OH－) ④ 在D点有：c(Ac－)＋c(HAc)＝c(Na＋) 问题解决 常温下，将0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴入20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的一元酸HA溶液，测得混合溶液的pH变化曲线如图所示。 （1）HA与NaOH溶液反应的离子方程式是__________________________。 牛刀小试 HA＋OH－＝A－＋H2O （2）图中②点所示溶液中，下列粒子的浓度关系正确的是______(填序号)。 a．2c(Na＋)＝c(HA)＋c(A－) b．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－) c．c(Na＋)＞c(A－)＞c(H＋)＞c(OH－) ab 牛刀小试 HA NaA （3）图中③点所示滴入的NaOH溶液的体积V______(填“＞”、“＜”或“＝”)20.00 mL。 ＜ 牛刀小试 20.00 NaA 分布系数图像 02 分布系数图像 3 3.1 认识分布系数图 分布系数 溶液中某酸碱组分的平衡浓度占其总浓度的分数 用δ表示 分布曲线 以pH为横坐标、分布系数为纵坐标的关系曲线 一元弱酸(以CH3COOH为例) 感受﹒ 理解 注：pKa为电离常数的负对数 CH3COOH的分布系数 CH3COO－的分布系数 当pH＜pKa时，主要存在形式是CH3COOH 当pH＞pKa时，主要存在形式是CH3COO－ δ0与δ1曲线相交在δ0＝δ1＝0.5处，此时c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，即pH＝pKa 分布系数图像 3 3.2 图像的特点及点、线的含义 以草酸(H2C2O4)为例，在不同pH溶液中存在的 三种微粒形式(H2C2O4、HC2O、C2O)的分布系数图如下 观察与思考 H2C2O4 HC2O4－ 曲线Ⅰ、曲线Ⅱ、曲线Ⅲ分别代表的粒子 C2O42－ 交点A、C的含义及应用 交点A粒子浓度的等量关系： c(HC2O4－)＝c(H2C2O4) 利用交点A、C粒子浓度的等量关系，可以很方便的计算草酸的Ka1和Ka2。 观察与思考 交点C粒子浓度的等量关系： c(C2O42－)＝c(HC2O4－) B、D点的含义及应用 B、D点对应的c(H＋)相等 由于B、D点c(H2C2O4)＝c(C2O42－) 观察与思考 c(HC2O4－)最大 c(H2C2O4)＝c(C2O42－) 则Ka1·Ka2＝c2(H＋) 观察与思考 HC2O4－的电离与水解程度 NaHC2O4溶液的pH介于1.2～4.2之间，呈酸性 HC2O4－的电离程度大于水解程度，则c(C2O42－)＞c(H2C2O4) 分布系数图像 3 3.3 分析方法 读“曲线” 每条曲线所代表的粒子及变化趋势 读“浓度” 通过横坐标的垂线，可读出某pH时的粒子浓度 用“交点” 交点是某两种粒子浓度相等的点，可计算电离常数K 可“替换” 根据溶液中的元素质量守恒进行替换，分析得出结论 25 ℃时，在“H2A―HA－―A2－”的水溶液体系中，H2A、HA－和A2－三者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如右图所示。下列说法正确的是 A．在含H2A、HA－和A2－的溶液中，加入少量NaOH固体，α(HA－)一定增大 B．将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水，所得的溶液中α(HA－)＝α(A2－) C．NaHA溶液中，HA－的水解能力小于HA－的电离能力 D．在含H2A、HA－和A2－的溶液中，若c(H2A)＋2c(A2－)＋c(OH－)＝c(H＋)，则α(H2A)和α(HA－)一定相等 牛刀小试 25 ℃时，在“H2A―HA－―A2－”的水溶液体系中，H2A、HA－和A2－三者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如右图所示。下列说法正确的是 A．在含H2A、HA－和A2－的溶液中，加入少量NaOH固体，α(HA－)一定增大 B．将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水，所得的溶液中α(HA－)＝α(A2－) C．NaHA溶液中，HA－的水解能力小于HA－的电离能力 D．在含H2A、HA－和A2－的溶液中，若c(H2A)＋2c(A2－)＋c(OH－)＝c(H＋)，则α(H2A)和α(HA－)一定相等 牛刀小试 A项，根据图像，在含H2A、HA－和A2－ 的溶液中，加入少量NaOH固体，溶液的酸性减弱，α(HA－)可能增大，可能减小，错误 B项，根据图像，将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水时，溶液的pH为4，溶液显酸性，以HA－电离为主，所得的溶液中α(HA－)＜α(A2－)，错误 25 ℃时，在“H2A―HA－―A2－”的水溶液体系中，H2A、HA－和A2－三者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如右图所示。下列说法正确的是 A．在含H2A、HA－和A2－的溶液中，加入少量NaOH固体，α(HA－)一定增大 B．将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水，所得的溶液中α(HA－)＝α(A2－) C．NaHA溶液中，HA－的水解能力小于HA－的电离能力 D．在含H2A、HA－和A2－的溶液中，若c(H2A)＋2c(A2－)＋c(OH－)＝c(H＋)，则α(H2A)和α(HA－)一定相等 牛刀小试 C项，NaHA溶液显酸性，以电离为主，可知其电离程度大于其水解程度，正确 D项，据电荷守恒：2c(A2－)＋c(OH－)＋c(HA－)＝c(H＋)＋c(Na＋) 又：c(H2A)＋2c(A2－)＋c(OH－)＝c(H＋) 则：2c(A2－)＋c(OH－)＋c(HA－)＝c(H＋)＋c(Na＋) ＝c(H2A)＋2c(A2－)＋c(OH－)＋c(Na＋) 因此c(HA－)＝c(H2A)＋c(Na＋)，错误 对数图像 03 对数图像 4 4.1 类型 对数图像和负对数图像以及对数、负对数混合图像 负对数图像类型 pH图像 将溶液中c(H＋)取负对数，即pH＝－lgc(H＋)，反映到图像中是c(H＋)越大，则pH越小 pOH图像 将溶液中c(OH－)取负对数，即pOH＝－lgc(OH－)，反映到图像中是c(OH－)越大，则pOH越小 pC图像 将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC＝－lgc(A)，反映到图像中是c(A－)越大，则pC越小 对数图像 4 4.2 破解对数图像的步骤 识图像 观察横坐标、纵坐标的含义(是浓度对数还是比值对数)，看清每条曲线代表的粒子种类以及曲线的变化趋势，计算电离常数时应利用两种粒子浓度相等的点，如lgc(A)/c(B)＝0。 找联系 根据图像中的坐标含义和曲线的交点，分析所给电解质的电离平衡常数或pH与纵、横坐标之间的联系。 想原理 涉及电离平衡常数，写出平衡常数表达式，在识图像、想原理的基础上，将图像与原理结合起来思考。 用公式 运用对数计算公式分析。 已知HX和HY是两种一元弱酸，常温下用NaOH溶液分别滴定这两种弱酸溶液，若pKa＝－lgKa，y＝lg 或lg 得到y和溶液pH的变化关系如图所示。下列有关叙述错误的是 A．常温下，Ka(HX)＝10－4，Ka(HY)＝10－8.5 B．a点溶液中，c(X－)＝c(HX)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) A项，根据一元弱酸HA的电离平衡常数Ka＝c(H＋)·c(A－)/c(HA)可知， －lgKa＝－lgc(H＋)·c(A－)/c(HA)＝－lgc(H＋)－lgc(A－)/c(HA) pKa＝pH－y。a点和b点对应的纵坐标为0，此时pH＝pKa，a点时pH＝4，b点时pH＝8.5，则HX、HY的电离平衡常数分别为10－4、10－8.5 ，正确 请你试一试 B项，a点时溶液呈酸性，则溶液中c(H＋)＞c(OH－)，根据电荷守恒：c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(X－)，可知c(X－)＞c(Na＋)，由a点的纵坐标为0可知，a点时c(X－)＝c(HX)，则溶液中微粒浓度： c(X－)＝c(HX)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，正确 y＝lg C．常温下，0.1 mol·L－1 NaX溶液的pH大于0.1 mol·L－1NaY溶液的pH D．向HY溶液中滴入NaOH溶液后所得的混合溶液中， ＝ 请你试一试 C项，根据Ka(HX)＝10－4、Ka(HY)＝10－8.5可知，HX的酸性强于HY，又弱酸的酸性越强，对应盐的水解程度越小，所以0.1 mol·L－1NaY溶液的碱性较强，pH较大，错误 D项，由A项知pKa＝pH－y，y＝lgc(Y－)/c(HY)＝pH－pKa(HY)可知，c(Y－)/c(HY)＝10pH-pKa(HY)，正确。 pC类似于pH，是指极稀溶液中的溶质浓度的常用对数的负值。如某溶液中某溶质的浓度为1×10－3 mol·L－1，则该溶液中该溶质的pC＝－lg(1×10－3)＝3。如图为25 ℃时H2CO3溶液的pC～pH图。请回答下列问题(若离子浓度小于10－5 mol·L－1，可认为该离子不存在)： 挑战自我 （1）在同一溶液中，H2CO3、HCO3－、CO32－________(填“能”或“不能”)大量共存。 （2）当pH＝7时，溶液中含碳元素的主要微粒的物质的量浓度的大小关系为________________________________。 不能 c(HCO3－)＞c(H2CO3)＞c(CO32－) 挑战自我 当pH＜5时，此溶液是碳酸的饱和溶液 　 （3）解释pH＜5的溶液中H2CO3的pC总是约等于3的原因是___________________________________。 挑战自我 （4）人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系(H2CO3/HCO3－)可以抵消少量酸或碱，维持pH≈7.4。当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中的c(H＋)/c(H2CO3)最终将_____。 A．变大　 B．变小　　 C．基本不变 D．无法判断 挑战自我 A 这节课我学到了什么？ （用一句话表示） 还有什么疑问？ 课堂小结 课堂小结 图像类微粒浓度判断 基础： 电离与水解原理 三大守恒原理 化学观： 转化观　微粒观　平衡观 识图： 坐标含义 图中数据使用 常温下，用0.10 mol·L－1 KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L－1 H2C2O4溶液所得的滴定曲线如图所示(混合溶液的体积可看成混合前两溶液的体积之和)。请回答下列问题： 看我七十二变 （1）点①所示的溶液中，Kw＝__________。 （2）点②所示的溶液中的电荷守恒式为________________________________________________。 （3）点③所示的溶液中存在___种平衡。 1×10－14 c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O4－)＋2c(C2O42－)＋c(OH－) 3 看我七十二变 KHC2O4 H2C2O4 KHC2O4 10.00 mL 0.10 mol·L－1 H2C2O4溶液 0.10 mol·L－1 KOH溶液 （4）点④所示的溶液中的物料守恒式为 ____________________________________________ （5）点⑤所示的溶液中各离子浓度的大小顺序为_________________________________________ 看我七十二变 2c(K＋)＝3[c(H2C2O４)＋c(HC2O4－)＋c(C2O42－)] c(K＋)＞c(C2O42－)＞c(OH－)＞c(HC2O4－)＞c(H＋) K2C2O4 KHC2O4 K2C2O4 10.00 mL 0.10 mol·L－1 H2C2O4溶液 0.10 mol·L－1 KOH溶液 （6）上述5个点所示的溶液中，水的电离程度最大的是___(填序号，下同)，最小的是____。 看我七十二变 10.00 mL 0.10 mol·L－1 H2C2O4溶液 0.10 mol·L－1 KOH溶液 K2C2O4 KHC2O4 K2C2O4 KHC2O4 H2C2O4 KHC2O4 H2C2O4 ⑤ ① $$