内容正文:
电解质溶液图像分析
高考怎么考 <试题特点、考查的核心素养>
高考考什么
命题角度一 滴定类pH∼V图像及演变分析
命题角度二 δ∼pH催图像及演变分析
命题角度三 沉淀溶解平衡图像分析
高考精准练
1
高考怎么考
图像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。因其承载着较多的信息量、知识点,使得问题设计灵活而巧妙,并且能较好地考査识图读图能力、灵活运用图中隐含信息与所学知识解答具体问题的能力,也正好体现出“证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”等化学核心素养所要求的内容,因而图象题逐渐成为高考命题的主流。由于需要借助数学知识来分析图象信息,使得图象题成为难度较大、区分度较高的试题类型之一。
试题特点:
考查的核心素养有
(1)变化观念与平衡思想:能从质量守恒,并运用动态平衡的观点看待和分析化学变化;形成化学变化是有条件的观念,认识反应条件对化学反应速率和化学平衡的影响;能运用化学计量单位定量分析化学变化及其伴随发生的能量转化。
(2)证据推理与模型认知:建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
(3)科学探究与创新意识:能根据教材中给出的问题设计简单的实验方案,完成实验操作,观察物质及其变化的现象,客观地进行记录,对实验现象作出解释,发现和提出需要进一步研究的问题。
高考怎么考
学生努力的方向
1.读图弄清图像含义,通过观看弄清横坐标、纵坐标的含义。
2.搞清特殊点的意义,如坐标轴原点,曲线起点、终点、交叉点、极值点、转折点等。
3.分析曲线的变化趋势,识图进行信息提取,挖据隐含信息、排解干扰信息、提炼有用信息,在统摄信息的基础上进行规律推理或运用数据计算抓住特殊点或变化,结合问题进行分析。如溶液的成分是什么?存在哪些平衡?分析为什么发生变化?计算平衡常数可以选取哪些特殊的点?可以利用哪个守恒进行解答等。
高考怎么考
命题角度一 滴定类pH~V 图像及演变分析
整合要点·夯实必备
高考考什么
1. 理解酸碱中和滴定曲线
氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、 氨水
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
整合要点·夯实必备
高考考什么
氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下,当等体积等浓度的一元强碱和一元强酸反应时,滴定终点pH=7;但当等体积等浓度的一元强碱和一元弱酸(或一元强酸和一元弱碱)反应时,滴定终点pH>7(或pH<7)
指示剂的选择:强酸滴定弱碱用甲基橙,强碱滴定弱酸用酚酞,强酸与强碱的滴定选用甲基橙和酚酞均可
整合要点·夯实必备
高考考什么
2. 抓住关键“五点”,突破中和滴定曲线
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
探究典例·提升能力
高考考什么
【思维过程】
滴定曲线图像信息解读
将0.0100mol/L的NaOH溶液滴入20.00ml 0.0100mol/L的HA中
探究典例·提升能力
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(2024湖南卷·13题)
常温下
,向
溶液中缓慢滴入相同浓度的
溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入
溶液体积的变化关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.水的电离程度:
B. M点:
C.当
时,
D. N点:
迁移应用
D
探究典例·提升能力
高考考什么
解析:A.N点HCOOH溶液与NaOH溶液恰好反应生成HCOONa,此时仅存在HCOONa的水解,M点时仍剩余有未反应的NaOH,对水的电离是抑制的,故水的电离程度M<N,故A正确;
B.减少线表示OH-,增加线表示HCOO-,M点溶液中电荷守恒有
,M点为交点可知
,联合可得
,故B正确;
命题角度二 δ~pH图像及演变分析
整合要点·夯实必备
高考考什么
分布系数曲线是指溶液中溶质(或微粒)的百分含量随溶液pH的变化而变化的曲线图像,隐含着微粒之间的系列转化关系,常常会出现多条曲线及曲线相交的图像,分析时的要点:
①理清溶质与酸或碱反应的先后顺序,进而确定曲线的对应关系,分析为什么会有图示的变化;
②图像中交叉点代表两曲线所代表的微粒物质的量或物质的量浓度或百分含量相等;
③交叉点、起点等特殊点往往用于计算相应微粒的电离平衡常数、水解平衡常数等。
探究典例·提升能力
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(2024新课标卷·13题)
常温下
和
的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是( )
[比如:
]
A.曲线M表示
B.若酸的初始浓度为
,则a点对应的溶液中有
的变化关系
C.
的电离常数
D.
时,
迁移应用
探究典例·提升能力
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解析:A.“曲线M表示的是δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系”,错误;
B.若溶液中溶质仅为CHCl2COOH,则溶液中电荷守恒:c(H+)=c(CHCl2COO-)+c(OH-)。由于0.10mol·L-1 弱酸CHCl2COOH的pH>1(a点pH=1.0),故a点溶液一定是加入了别的更强的酸(如HCl酸)调节溶液pH,故a点时:c(H+)>c(CHCl2COO-)+c(OH-),错误;
探究典例·提升能力
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C. 当 =0.5时的pH分别约为2.8,则两种酸的电离常数为 K(CH2CICOOH)≈10-2.8
D.pH=2.08时,δ(CH2ClCOO-)=0.15,δ(CHCl2COO-)=0.85,
,正确。
命题角度三 沉淀溶解平衡图像分析
整合要点·夯实必备
高考考什么
沉淀溶解平衡图像的分析 (以氯化银为例)
已知Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),此时c(Ag+)随c(Cl-)的变化曲线如图甲,若将上述关系式取对数,则得到lg Ksp=lg c(Ag+)+lg c(Cl-),此时-lg c(Ag+)随-lg c(Cl-)的变化为线性关系(图乙)。
整合要点·夯实必备
高考考什么
(1)在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到沉淀溶解平衡状态。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。
(2)曲线以外区域上的点根据离子浓度的大小,判断Q与Ksp的关系,分析溶液属于不饱和溶液或过饱和溶液。
整合要点·夯实必备
高考考什么
(3)当沉淀溶解平衡对应的物质更换为Ag2CrO4时,上述曲线的形状或直线斜率会发生改变。单一溶质的溶液中各离子的浓度不相等,例如单一的Ag2CrO4饱和溶液中存在c(Ag+)=2c(Cr)。
(4)改变溶液的温度会影响沉淀溶解平衡的平衡常数,稀释过程不会影响沉淀溶解平衡的平衡常数,但初始时饱和溶液是否存在固体,会影响改变温度或稀释过程中溶液中各离子的浓度。
探究典例·提升能力
高考考什么
将
配制成
悬浊液,向其中滴加
的
溶液。
(M代表
、
或
)随加入
溶液体积(V)的变化关系如
图所示(忽略溶液体积变化)下列叙述正确的是( )
A. 交点a处:
B.
C.
时,
不变
D.
C
迁移应用
解析: A.Ag2CrO4 转化为AgCl需消耗2.0 mL NaCl溶液,结合题图知,交点a处
n(Na+)=n(CI-)=0.3mmol, 结合反应可知消耗的n(CI-)=0.2mmol,因此此时溶液中的
n(CI-)=0.1mmol,Na+无消耗,浓度不变,所以n(Na+)=0.3mmol,c(Na+)=3c(CI-),
即A错误;或者根据电荷守恒:c(Na+)+c(Ag+)+c(H+)=2c( CrO42- )+c(Cl-)+c(OH-),a点
c( CrO42-)=c(Cl-) ,所以 c(Na+)=3c(CI-)
B.当V(NaCl)=1.0mL时,有一半的Ag2CrO4转化为AgCl,Ag2CrO4与AgCl共存,均达到沉淀溶解平衡,取图中横坐标为1.0mL的点,得Ksp(AgCl)= c(Ag+)c(Cl-)=10-5.18×10-4.57
=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)= c2(Ag+)c( CrO42-)=(10-5.18)2×10-1.60=10-11.96,则
= =102.21,B错误;
C.V<2.0mL时,Ag+未沉淀完全,体系中Ag2CrO4和AgCl共存,则
=
为定值,即
在V≤2.0mL时随着加入NaCl,c(Cl-)增大,c(Ag+)并不是定值,则
的值也不是定值,即在变化,
=K=
C错误;
D.V>2.0mL时AgCl处于饱和状态,V(NaCl)=2.4mL时,图像显示c(Cl-)=10-1.93 mol/L,则
=10-7.82mol/L,故y1=-7.82,此时Ag2CrO4全部转
=
)=lg
c(Ag+)=
化为AgCl,
n(CrO42-)
守恒,等于起始时n(Ag2CrO4),则c(CrO42-)=
=
10-3
=
mol/L,则y2=lgc(CrO42-)
=lg
=-lg34,
D正确;
备考策略
1.深度研究新课标、新教材、新高考(仔细研读2019修订版课程标准)。2.复习过程中要充分研读、挖掘、整合教材,回归课本,追本溯源。教材是《考试大纲》的具体体现,是其他任何复习资料无法替代的。因此在复习中切莫舍本逐末,重教辅轻教材。认真研读各个版本的教材,包括课后习题,做到扫描课本,不留死角;整合拓展,编写试题;深入挖掘,将知识模型化。挖教材内容背后的东西,展示给学生,形成学生的学科素养。3.与其大量做题,不如抽出时间认真研究往年的真题,往年的试题是命题者精雕细磨的产物,它反映了命题者对考试内容的深思熟虑、对设问和答案的准确拿捏、对学生水平的客观判断。研究这些试题,就如同和试题的制作者对话。高考题就是最好的复习资料。认真研究历年高考试题不难找出其命题轨迹,从而把备考与高考无缝对接。
巩固训练
1.电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的一种滴定分析方法。在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电(ERC)也产生了突跃,进而确定滴定终点的位置。现利用盐酸滴定某溶液中碳酸钠含量,其电位滴定曲线如图所示,下列说法错误的是( )
高考精准练
A.该滴定过程中不需任何指示剂
B.a点溶液中存在:
C.a.b两点所示溶液中水的电离度a<b
D.a到b之间存在:
D
D
解析:A.电位滴定法在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电位(ERC)也产生了突跃,进而确定滴定终点的位置,所以滴定过程中不需任何指示剂,故A正确;
B.a点为第一个计量点,反应为HCl+ Na2CO3= NaCl + NaHCO3,a点的溶质为等物质的量浓度的NaCl、NaHCO3,溶液中存在物料守恒c(Na+)=2[c(HCO3-)+c(CO32-)+c(HCO-3)],则c(Na+)>c(HCO-3)+c(CO32-)+c(HCO-3),故B正确;
C.b点为第二个计量点,反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2,溶液中含有NaCl和H2CO3且为H2CO3饱和溶液,碳酸电离导致溶液呈酸性,故C正确;
D.从a点到b点,溶质由NaCl、NaHCO3,变为NaCl和H2CO3,由物料守恒知,a到b之间存在:c(Na+) >c(Cl-),故D错误;
$$