内容正文:
电解质溶液中粒子浓度的变化图像及分析
1.能正确识别图像,能从图像中找到曲线指代、趋势、关键点。2.利用溶液中的平衡关系,学会分析不同类型图像中各粒子浓度之间的关系。
复习目标
考点一 酸碱中和反应的pH变化图像
常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如图:
考点一 酸碱中和反应的pH变化图像
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点 溶质 pH 离子浓度大小比较
A CH3COOH <7 c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
B(1∶1) CH3COOH、CH3COONa <7 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C(中性) CH3COOH、CH3COONa =7 c(CH3COO-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
D(恰好反应) CH3COONa >7 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
E(2∶1) CH3COONa、NaOH >7 c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
F(1∶1) CH3COONa、NaOH >7 c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
(1)各特殊点粒子大小关系及变化趋势
考点一 酸碱中和反应的pH变化图像
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(2)各特殊点对水电离程度的影响
点 溶质 水的电离情况
A CH3COOH 抑制
B CH3COOH、CH3COONa 抑制
C CH3COOH、CH3COONa 正常电离
D CH3COONa 只促进
E CH3COONa、NaOH 抑制
F CH3COONa、NaOH 抑制
结论:水的电离程度大小顺序为:D>C>B>A>E>F
考点一 酸碱中和反应的pH变化图像
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1.(2024·浙江强基联盟联考)常温下,用0.05 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定10.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1的CH3COOH(Ka=1×10-5)溶液和HCN(Ka=5×10-10)溶液,所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.①所标曲线为NaOH滴定HCN,两种弱酸滴定均可选用甲
基橙作指示剂
B.溶液中水的电离程度:②>③>④
C.③处溶液有c(Na+)=c(CH3COO-)<c(CH3COOH)
D.点①和点②溶液混合后:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
D
考点一 酸碱中和反应的pH变化图像
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2.常温下,将0.01 mol·L-1盐酸逐滴加入10 mL 0.01 mol·L-1 NaA溶液中。滴加过程中,A-、HA的物质的量分数(δ)随pH变化的关系如图1所示,pH随加入盐酸体积的变化如图2所示。下列说法正确的是( )
A.当pH=7时,溶液中c(Cl-)=c(HA)
B.水的电离程度:b>c,水解平衡常
数Kh(NaA)=10-9.5
C.b点对应溶液中:c(A-)>c(Cl-)>c(OH-)
D.c点对应溶液中:c(A-)+c(HA)=0.01 mol·L-1
A
考点一 酸碱中和反应的pH变化图像
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考点二 中和反应的分布系数图像
1.认识分布系数δ(X)与pH曲线
分布系数曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。
一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以H2C2O4为例)
注:pKa为电离常数的负对数
δ0为CH3COOH的分布系数,δ1为CH3COO-的分布系数 δ0为H2C2O4的分布系数,δ1为HC2的分布系数,δ2为C2的分布系数
考点二 中和反应的分布系数图像
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2.读图解题要领
(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势(以上图中H2C2O4为例)随pH增大,δ只减不增的为H2C2O4曲线,δ先增后减的为HC2曲线,δ只增不减的为C2曲线。
(2)“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:
①图中M点:c(HC2)=c(H2C2O4),其pH为pH1,(H2C2O4)= =1。
②同理图中N点:c(HC2)=c(C2),对应pH为pH2,=1。
③图中O点,c(H2C2O4)=c(C2),此时c(HC2)最大,其溶液pH为pH3,则pH3=。
考点二 中和反应的分布系数图像
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1.(2024·海口模拟)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该酸-lg Ka≈4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=
C.当该溶液的pH=7.0时,c(HA)<c(A-)
D.某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4
B
考点二 中和反应的分布系数图像
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2.室温下,向0.1 mol·L-1的某二元酸H2A溶液中逐渐加入NaOH固体,溶液中含A各粒子的分布系数δ(A)随溶液pH的变化如图所示,已知lg 3≈0.48。下列说法正确的是( )
A.曲线a表示的是HA-的变化
B.(H2A)的数量级为10-3
C.假设Q点溶液中无A2-,则图中x=2.41
D.pH<7时溶液中可能存在:c(Na+)>c(HA-)+2c(A2-)
C
考点二 中和反应的分布系数图像
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考点三 粒子浓度关系的对数图像
将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数,即lg c(A)或lg得到的粒子浓度对数图像。
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。
(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。
考点三 粒子浓度关系的对数图像
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2.破解对数图像的步骤
(1)识图像:观察横坐标、纵坐标的含义,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lg =0。
(2)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。
(3)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。
(4)用公式:运用对数计算公式分析。
考点三 粒子浓度关系的对数图像
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1.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lg的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>
c(OH-)=c(H+)
D
考点三 粒子浓度关系的对数图像
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2.丙酮酸(CH3COCOOH)是一元弱酸。298 K时,向20 mL 0.1 mol·L-1丙酮酸溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,溶液中lg 与pH的关系曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.298 K时,CH3COCOOH的电离常数的数量级为
10-3
B.E点溶液中,a=2
C.G点对应的NaOH溶液的体积为20 mL
D.E、F、G三点对应的溶液中水的电离程度:E<F<G
C
考点三 粒子浓度关系的对数图像
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体验真题 感悟高考
1.(2024·湖南卷)常温下Ka(HCOOH)=1.8×10-4,向20 mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液中缓慢滴入相同浓度的HCOOH溶液,混合溶液中某两种离子的浓度随加入HCOOH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:M<N
B.M点:2c(OH-)=c(Na+)+c(H+)
C.当V(HCOOH)=10 mL时,c(OH-)=c(H+)+2c(HCOOH)
+c(HCOO-)
D.N点:c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)>c(HCOOH)
D
体验真题 感悟高考
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A.线 Ⅱ 表示CH3COOH的变化情况
B.CH3COOH的电离平衡常数Ka=10-n
C.pH=n时,c(Ag+)=mol·L-1
D.pH=10时,c(Ag+)+c(CH3COOAg)=0.08 mol·L-1
C
体验真题 感悟高考
3.(2023·湖北卷)H2L为某邻苯二酚类配体,其p=7.46,p=12.4。常温下构建Fe(Ⅲ)-H2L溶液体系,其中c0(Fe3+)=2.0×10-4 mol·L-1,c0(H2L)=5.0×10-3 mol·L-1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示,分布系数δ(x)=,已知lg 2≈0.30,lg 3≈0.48。下列说法正确的是( )
C
体验真题 感悟高考
4.(2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时,NCH2COOH、NCH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数[如δ(A2-)= ]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是( )
D
体验真题 感悟高考
2.(2024·山东卷)常温下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液体系中存在反应:Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq),平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)=c0(CH3COOH)=0.08 mol·L-1,所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是( )
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lg K约为14
D.当pH=10时,参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 mol·L-1
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NCH2COO-+H2ONCH2COOH
+OH-的平衡常数K=10-11.65
D.c2(NCH2COO-)<c(NCH2COOH)·c(NH2CH2COO-)
$$