专题3 微专题8 “三步曲”解答酸碱中和反应图像题(课件PPT)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第一册(苏教版)河北专版
2025-10-15
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教辅
摘要:
该高中化学课件聚焦水溶液中的离子反应,核心讲解酸碱中和反应图像题解题方法,通过“三步曲”识图策略(抓起点、看终点、析特点)导入,衔接电离与水解基础知识点,以“5点”(起点、恰好反应点、中性点、反应一半点、过量点)为学习支架,引导学生系统分析图像中溶质与离子浓度关系。
其亮点在于构建“5点”分析模型,结合科学思维(如通过离子浓度关系推理溶液酸碱性)和科学探究与实践(实例分析二元弱酸滴定、分布系数图像题),形成结构化解题逻辑。学生可提升图像分析与推理能力,教师能借助分类突破例题与集训题,高效开展教学。
内容正文:
微专题(八) “三步曲”解答酸碱中和反应图像题
专题3 水溶液中的离子反应
专题3 水溶液中的离子反应
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专题3 水溶液中的离子反应
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专题3 水溶液中的离子反应
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一、识图策略
1.抓起点,如果是强酸或强碱,通过起点pH可推知溶液的物质的量浓度。
2.看终点,pH=7是否为恰好反应时的滴定终点,取决于发生中和反应的酸和碱的相对强弱。
3.析特点,分析特定某点时,要注意确定参加中和反应的酸碱溶液体积或物质的量浓度的关系。
二、方法应用——巧抓“5点”突破中和滴定图像题
解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”,即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点,先判断出各个点中的溶质及溶液的酸碱性,以下面室温时用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1 HA溶液为例(如图),总结如何抓住滴定曲线的5个关键点:
关键点
离子浓度关系
原点
(点①)
原点为HA的单一溶液,0.1 mol·L-1的HA溶液pH>1说明HA是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半
点(点②)
两者反应得到等物质的量的NaA和HA混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点
(点③)
此时溶液pH=7,溶液显中性,酸没有完全被中和,c(Na+)=c(A-)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应
点(点④)
此时二者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液显碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)
过量点
(点⑤)
此时,NaOH溶液过量,得到NaA与NaOH等物质的量的混合液,溶液显碱性,c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
三、分类突破
1.pH—酸(或碱)的量变化曲线
(2024·长沙模拟)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η(η=)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
C.点b:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
D.水的电离程度:a<b<c<d
[解析] 图像分析
根据CH3COOH⥫⥬CH3COO-+H+,可近似认为a点c(H+)=c(CH3COO-),又a点pH=3.38,c(H+)=10-3.38 mol·L-1,故Ka(CH3COOH)≈=10-4.76,A项正确;a点HCl恰好被完全中和,由物料守恒可得溶液中c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),B项正确;b点溶液pH<7,即以CH3COOH的电离为主,即溶液中c(CH3COOH)<c(CH3COO-),C项正确;a、b两点溶液呈酸性,水的电离均受到抑制,溶液pH越小,水的电离受抑制程度越大,c点酸碱恰好完全中和,CH3COO-水解促进水的电离,d点NaOH过量,又抑制水的电离,D项错误。
[答案] D
2.纵横坐标均为对数的图像
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.Ka2(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+)
[解析] 由H2X⥫⥬H++HX-可知,Ka1=,则c(H+)=,等式两边同取负对数可得,pH1=-lgKa1+lg。同理,由HX-⥫⥬H++X2-可得,pH2=-lgKa2+lg。因1>Ka1≫Ka2,则-lgKa1<-lgKa2。当lg=lg时,有pH1<pH2,故曲线N表示pH与lg的变化关系,曲线M表示pH与lg的变化关系,B正确;
由曲线M可知,当pH=4.8时,lg≈-0.6,由pH2=-lgKa2+lg可得,lgKa2≈-0.6-4.8=-5.4,Ka2=10-5.4=100.6×10-6,故Ka2的数量级为10-6,A正确,NaHX溶液中,<1,则lg<0,此时溶液pH<5.4,溶液呈酸性,所以c(H+)>c(OH-),C正确,溶液呈中性时,lg>0,即:c(X2-)>c(HX-),D错误。
[答案] D
3.分布系数—pH图像
改变0.1 mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示,。
下列叙述错误的是( )
A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)
B.lg[K2(H2A)]=-4.2
C.pH=2.7时,c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)
D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+)
[解析] 根据图像,pH=1.2时,H2A和HA-相交,则有c(H2A)=c(HA-),A正确;pH=4.2时,c(A2-)=c(HA-),根据第二步电离HA-⥫⥬H++A2-,得出:K2(H2A)==c(H+)=10-4.2,B正确;根据图像,pH=2.7时,H2A和A2-相交,则有c(HA-)>c(H2A)=c(A2-),C正确;由图知,pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-),且c(HA-)+c(A2-)约为0.1 mol·L-1,c(H+)=10-4.2 mol·L-1,因此c(H+)<c(HA-)=c(A2-),D错误。
[答案] D
1.25 ℃时,用0.25 mol·L-1的NaOH溶液,分别滴定同浓度的三种稀酸溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断不正确的是( )
A.同浓度的稀酸中:c(A-)>c(B-)>c(D-)
B.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(HB)
C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)>c(B-)>c(D-)
D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:
c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-2c(H+)
解析 A.根据图像可知三种酸(HA、HB和HD)溶液的起始pH HA最小,酸性最强,HD的pH最大,酸性最弱,酸性越强,酸根离子的浓度越大,正确;B.滴定至P点时溶质为等物质的量浓度的HB和NaB,溶液显酸性,电离大于水解,因此c(B-)>c(HB),正确;C.pH=7时,三种溶液中阴离子的水解程度不同,D-水解程度最大,则三种溶液中:c(A-)>c(B-)>c(D-),正确;D.混合溶液的质子守恒关系式,c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),错误。
答案 D
2.常温下,向0.1 mol·L-1 Na2A溶液中不断通入HCl,H2A、HA-、A2-在溶液中所占物质的量分数(δ)与pOH[pOH=-lg c(OH-)]的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.H2A的第二级电离平衡常数为10-10
B.随着HCl的通入,先减小后增大
C.当溶液呈中性时:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)
D.将等浓度等体积的Na2A与H2A溶液混合后,溶液显碱性
解析 当pOH=10时,c(H+)=10-4 mol·L-1,HA-、A2-浓度相等,H2A的第二级电离平衡常数为=10-4,A错误;温度不变,则H2A的第一级电离常数不变,即不变,由于HA-浓度先增大后减小,则先减小后增大,B正确;当溶液呈中性时:c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(Cl-),C错误。
答案 B
3.某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,溶液中pOH[pOH=-lg c(OH-)]与pH的变化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同
B.Q点溶液中,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性
D.N点溶液加水稀释,变小
解析 由于M点碱过量,N点酸过量,M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同,对水的电离抑制能力相同,故两点溶液中水的电离程度相同,A正确;Q点时pH=pOH,说明溶液呈中性,根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH)=c(Cl-),B错误;M点溶液中主要溶质为一水合氨,为弱电解质,在溶液中部分电离,溶液中离子浓度较小,Q点溶液中溶质主要为氯化铵,为强电解质,溶液中离子浓度较大,故M点溶液的导电能力小于Q点,C正确;N点溶液加水稀释,Kb=,温度不变,Kb不变,加水稀释氢离子浓度减小,c(OH-)增大,所以变小,D正确。
答案 B
4.(2024·新课标卷)常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH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( )
A.曲线M表示δ(CHCl2COO-)~pH的变化关系
B.若酸的初始浓度为0.10 mol·L-1,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO-)+c(OH-)
C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-1.3
D.pH=2.08时,=
解析 Cl为弱吸电子基,则CH2ClCOOH的酸性弱于CHCl2COOH,故Ka(CH2ClCOOH)<Ka(CHCl2COOH)。调pH时,CHCl2COOH溶液中CHCl2COOH分布系数减小的趋势快,CHCl2COO-分布系数增大的趋势快,CH2ClCOOH溶液中CH2ClCOOH分布系数减小的趋势缓慢,CH2ClCOO-分布系数增大的趋势缓慢,故曲线M表示δ(CH2ClCOO-)~pH的变化关系,A错误;
根据Ka(CHCl2COOH)=,初始c0(CHCl2COOH)=0.1 mol·L-1,若溶液中溶质只有CHCl2COOH,则c(CHCl2COO-)= c(H+)≈=10-1.15 mol·L-1,但a点对应的c(H+)=0.1 mol·L-1,说明此时溶液中加入了酸性更强的酸,根据电荷守恒,c(H+)>c(CHCl2COO-)+c(OH-),B错误;Ka(CH2ClCOOH)=,当c(CH2ClCOOH)=c(CH2ClCOO-)时,
Ka(CH2ClCOOH)=c(H+)≈10-2.8,同理,Ka(CHCl2COOH)=10-1.3,C错误;电离度α=,n始n电离+n未电离,则α(CH2ClCOOH)= δ(CH2ClCOO-),α=(CHCl2COOH)=δ(CHCl2COO-),pH=2.08时,δ(CH2ClCOO-)=0.15,δ(CHCl2COO-)=0.85,D正确。
答案 D
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