专题突破 水溶液中离子平衡图像 课件-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦水溶液中离子平衡图像专题，系统涵盖滴定、分布系数、对数及复合图像类型，结合近年高考真题导入，通过明确图像关键点分析模型，搭建从基础概念到综合应用的学习支架。 其亮点在于以科学思维为核心，通过拆解图像特殊点（如滴定中性点、分布系数交点）及典型例题（如2020全国卷Ⅰ复合图像），融合化学观念（微粒浓度关系、电离常数计算），助力学生掌握逻辑推理与模型建构能力，教师使用可提升教学针对性与学生解题效率。

专题突破　 水溶液中离子平衡图像 人教版（2019）化学选择性必修一 第三章 水溶液中的离子反应与平衡 将离子反应的试题信息以图像的形式呈现成为近几年来的高考命题趋势。常见的图像主要有滴定图像、分布系数图像、对数图像。明确纵、横坐标的意义以及关系是解决图像问题的基础。另外掌握基本的图像分析模型,也是应对各种图像问题的有效策略。 滴定图像 分布系数图像 对数图像 复合图像 2020全国卷Ⅰ 2024·海南卷 2021海南卷 2021湖南卷 引·新课导入 一、滴定图像 室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。 1.基本图像分析 起点 半点 中性点 中和点 （滴定终点） 过量1倍点 滴定终点指示剂：酚酞 滴定终点现象： 当滴入最后半滴氢氧化钠标准溶液时，锥形瓶内溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。 理·核心要点 图像关键点 获取的信息 起点,即A点 半点,即B点 中性点,即C点 中和点,即D点 1倍点,即E点 1.基本图像分析 溶质为HA;HA为弱酸 溶质为等物质的量的HA和NaA;pH<7 溶质为NaA和少量的HA;pH=7 溶质为NaA;pH>7 溶质为等物质的量的NaA和NaOH;pH>7 一、滴定图像 理·核心要点 1.基本图像分析 ①抓反应的起点，即A点，判断酸、碱的相对强弱，计算Ka 溶质为HA，0.1mol·L－1 HA溶液的 pH>1，故HA为弱酸。 Ka=1× 粒子浓度大小关系： c(HA)＞c(H＋)＞c(A－)＞c(OH－) 室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH变化如图所示。 图像关键点分析 抑制水的电离 一、滴定图像 理·核心要点 室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH变化如图所示。 1.基本图像分析 ②抓反应的半点，即B点，分析等量混合的溶质，比较Ka 和Kh相对大小 溶质为等物质的量的HA和NaA ，且pH<7。 分析溶液中的微弱电离与水解 HA⇌ H＋+ A－ NaA=Na ＋+ A－ A－ + H2O ⇌ HA + OH－ 粒子浓度大小关系： c(A－)＞c(Na＋)＞c(HA)＞c(H＋)＞c(OH－) 次 主 图像关键点分析 抑制水的电离 一、滴定图像 理·核心要点 1.基本图像分析 ③抓反应的中性点，即C点，判断溶液中溶质的成分，计算Ka 图像关键点分析 溶质为NaA和少量的HA，pH=7 利用电荷守恒分析微粒浓度关系： c(Na＋) +c(H＋)＝c(A－)+c(OH－) 溶液呈中性，故：c(Na＋) ＝c(A－) 室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH变化如图所示。 粒子浓度大小关系： c(Na＋)＝c(A－)＞c(H＋)＝c(OH－) 水正常电离 一、滴定图像 理·核心要点 1.基本图像分析 ④抓反应的中和点，即D点，判断溶液酸碱性及溶质成分，计算Ka 图像关键点分析 溶质为NaA，pH>7 利用物料守恒分析微粒浓度关系： c(Na＋) ＝c(A－)+c(HA) ＝0.05 mol/L 室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH变化如图所示。 粒子浓度大小关系： c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋) Kh== pH=8.85 促进水的电离 一、滴定图像 理·核心要点 1.基本图像分析 ⑤抓反应的过量1倍点，即E点，判断溶液中溶质成分及哪种过量 图像关键点分析 溶质为等物质的量的NaA和NaOH， pH>7 。 室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH变化如图所示。 粒子浓度大小关系： c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋) 利用物料守恒分析微粒浓度关系： c(Na＋) ＝2[c(A－)+c(HA)] 抑制水的电离 一、滴定图像 理·核心要点 A.HA为一元弱酸,其电离平衡常数的数量级为10-5 B.b点各微粒物质的量浓度的关系: c(A-)+2c(H+)=2c(OH-)+c(HA) C.c点存在关系式:c(Na+)=c(A-)+c(HA) D.若d点溶液的pH=8.4,则水电离出的 c(H+)=10-8.4 mol·L-1 A 析·典型范例 1.基本图像分析 图像关键点分析 各特殊点对水电离程度的影响 A B C D E F 一、滴定图像 理·核心要点 lg[c水(H⁺)]） 对数坐标值（log[c水(H⁺) ] ） 0 5 10 15 18 20 22 25 30 35 40 -11 -9.7 -9.3 -6.7 -5.3 -5 -6.3 -7.7 -9 -11.3 -12.7 V(NaOH) A.b、d两点溶液的pH相同 B.b点溶液中微粒浓度大小顺序为 c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-) C.e点所示溶液中c(Na+)=2[c(CH3COO-)+ c(CH3COOH)]=0.005 mol·L-1 D.a点坐标为(0,4.2×10-4) B 析·典型范例 2.多组图像分析 强碱滴定一元强酸、一元弱酸 氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 ①曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低 ②突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应 ③室温下pH＝7不一定是终点：强碱与强酸反应时，终点是pH＝7；强碱与弱酸反应时，终点不是pH＝7而是pH>7 图像分析 一、滴定图像 理·核心要点 2.多组图像分析 强酸滴定一元强碱、一元弱碱 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线 ①曲线起点不同：强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高 ②突跃点变化范围不同：强酸与强碱反应的突跃点变化范围大于强酸与弱碱反应 ③室温下pH＝7不一定是终点：强酸与强碱反应时，终点是pH＝7；强酸与弱碱反应时，终点不是pH＝7而是pH<7 图像分析 一、滴定图像 理·核心要点 ①同浓度一元酸，pH小的酸性强，pH小的Ka大Ka[CH3COOH]>Ka[HCN]； 常温下，用0.10 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L－1 CH3COOH溶液和HCN溶液 Ka (HCN)= c2(H+)/c酸 = (10-6)2/10-1= 10-11 Ka (CH3COOH)= c2(H+)/c酸 =(10-3)2/10-1 =10-5 微粒浓度大小：分子>显性>(电离产物)>隐性 c(HAc) >c(H+) >c(Ac-)>c(OH-) c(HCN)>c(H+) >c(CN-)>c(OH-) 酸分子 ：越弱越多：c(HCN）>c(HAc） 酸根离子：越强越多：c(Ac-）>c(CN-） 【可以比较】酸性强弱、Ka大小： ②快速求解Ka=c2(H+)/c酸，计算Ka的数量级： 析·典型范例 (5·3练习)常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是 (　　) A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+) B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ) C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-) D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合: c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-) C 析·典型范例 2.多组图像分析 强碱滴定多元弱酸 向20.0 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液的滴定曲线 ①X点（第一反应终点）：溶质为NaHA Z点（第二反应终点）：溶质为Na2A ②W点：计算Ka1 ③ Z点：计算Ka2 图像分析 一、滴定图像 理·核心要点 298 K时，向20.0 mL 0.10 mol·L－1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L－1 NaOH溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) D 析·典型范例 一、滴定图像 3.解题技巧 (1)分析滴定过程的反应和读图。通过观察弄清横、纵坐标的含义。 (2)识图。注意特殊点(起点、恰好反应点和中性点)的意义，分析曲线的变化趋势。 (3)挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，进行逻辑推理。 (4)抓“五点”破解中和滴定图像。 理·核心要点 二、分布系数图像 1. 分布系数图像（或分布曲线）含义 分布曲线是指以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。 理·核心要点 (4.76,0.5) 二、分布系数图像 2. 常见分布系数图像 一元弱酸（HA） 常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1某酸(HA)溶液，溶液中HA、A－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图 。 图像分析 ①随着pH增大，溶质分子(HA)浓度不断减小，离子(A－)浓度逐渐增大。 ②当pH<pKa时，主要存在形式是HA；当pH>pKa时，主要存在形式是A-。 ③交点： δ(HA)= δ(A-)，Ka=。 HA A- 理·核心要点 A 析·典型范例 A B 二、分布系数图像 2. 常见分布系数图像 二元弱酸（H2A） 常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1某酸(H2A)溶液，溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图 。 图像分析 ①随着pH增大，溶质分子(H2A)浓度不断减小，离子(HA－)浓度先减小后逐渐增大，离子(A2－)浓度逐渐增大。 ②交点A： δ(H2A)= δ(HA-)，Ka1= 交点B： δ(HA-)= δ(A2-)，Ka2=。 H2A A2- HA- C 理·核心要点 A.二元弱酸H2A的pKa1=1.2(已知:pKa=-lg Ka) B.20.0 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液与30.0 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液混合,混合液的pH=4.2 C.往H2A溶液中滴加NaOH溶液的过程中,一定存在: c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-) D.在0.1 mol·L-1 NaHA溶液中,离子浓度大小关系: c(Na+)>c(HA-)>c(A2-) (5·3练习)25 ℃时,以NaOH溶液调节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)(X为H2A、HA-或A2-)随pH的变化如图所示下列说法不正确的是 (　　) B 析·典型范例 (1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势。 (2)“读浓度”——通过横坐标的垂线,可读出某pH时的粒子浓度。 (3)“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。 (4)“可替换”——根据溶液中的元素守恒进行替换,分析得出结论。 二、分布系数图像 3. 解题技巧 理·核心要点 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,与溶液的pH或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。 (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 (A)＝0的点有 c (A)＝1 mol·L－1 (3)若c(A)>1,则lg c(A)取正值,且c(A)越大lg c(A)越大; 若c(A)>c(B),则lg 取正值,且越大lg 越大。 三、对数图像 1.对数图像的含义 理·核心要点 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,与溶液的pH或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。 1.对数图像的含义 (4)若c(A)<1,则lg c(A)取负值,且c(A)越大lg c(A)越大; 若c(A)<c(B),则lg 取负值,且越大lg 越大。 关键在找准特殊点 三、对数图像 理·核心要点 2.常考对数(或负对数)图像的类型 图像 种类 具体类型 含义 变化规律 对数 图像 lg 生成物与反应物离子浓度比的常用对数 lg 越大,反应向正反应方向进行的程度越大 lg 稀释后与稀释前体积比的常用对数 lg 越大,稀释程度越大 AG=lg H+与OH-浓度比的常用对数 AG越大,酸性越强, 中性时=1, AG=0 三、对数图像 理·核心要点 2.常考对数(或负对数)图像的类型 图像 种类 具体类型 含义 变化规律 负对数 图像 pH=-lg c(H+) 　H+浓度的常用负对数 pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强 pC=-lg c(C) 　C离子浓度的常用负对数 pC越大,c(C)越小 三、对数图像 理·核心要点 D 析·典型范例 析·典型范例 3.解题技巧 (1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像 (2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义，是浓度对数还是比值对数 (3)抓住图像中特殊点：如pH＝7，lg x＝0，交叉点 (4)理清图像中曲线的变化趋势及含义，根据含义判断线上、线下的点所表示的意义 (5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接，作出选项的正误判断 三、对数图像 理·核心要点 [2025·湖北武汉部分重点校联考] 常温下，向的 溶液中逐滴滴加等浓度的溶液，混合溶液中表示 或与 的变化关系如图所示，下列说法正确的是( ) A.Ⅰ 线表示与 的变化关系 B.随着 的增大，溶液中水的电离程度一直增大 C.的溶液中存在 D.的溶液中存在 D 析·典型范例 A.Ⅰ 线表示与 的变化关系 B.随着 的增大，溶液中水的电离程度一直增大 C.的溶液中存在 D.的溶液中存在 1.3 4.3 析·典型范例 图像变形：一元强碱(NaOH)溶液滴定二元弱酸(H2A)溶液 (1)图甲：根据曲线交点及对应的 c (H＋)可求 K a1、 K a2。 (2)图乙：常考哪条线表示lg 或lg 或求 K a1、 K a2。 (3)图丙：常考哪条线表示－lg 或－lg 或求 K a1、 K a2： 4.变式分析 三、对数图像 理·核心要点 (2020·新课标Ⅰ)以酚酞为指示剂，用0.1000 mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2−的分布系数： （1）H2A为二元酸，但只有1个交叉点，说明是强中带弱的酸， 即第一步完全电离H2A = HA-+H+;而HA-部分电离: HA- A2-+ H+ （2）①,②为分布曲线图，曲线交点c(HA-)=c(A2-)对应左侧坐标0.5 （3）①,②曲线交点c(HA-) = c(A2-)对应pH,不能直接从交点右侧读取，而是要先投射到同体积NaOH的pH曲线图上，再在pH曲线图上读出右边的pH Ka2= c(H+) =1×10-2 HA- A2- 强调：分布曲线交叉点，先投射到同体积的NaOH溶液的pH曲线上再读pH 四、复合图像 析·典型范例 (2020·新课标Ⅰ)以酚酞为指示剂，用0.1000 mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[比如A2−的分布系数： HA- A2- 下列叙述正确的是（ ） A. 曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-) B. H2A溶液的浓度为0.2000 mol·L−1 C. HA−的电离常数Ka=1.0×10−2 D. 滴定终点时，溶液中： c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-) HA- A2- 0.1000×40=20×2c，c=0.1000mol·L−1 Ka2= c(H+) ×c(A2-)/c(HA-）=1×10-2 C 溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-) + c(HA-)+c(OH-)，终点时溶液呈碱性，c(OH-)＞c(H+)，则c(Na+)＞2c(A2-)+c(HA-) 四、复合图像 析·典型范例 四、复合图像 A.H2A的Ka1为10-10.25 B.c点:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A) C.第一次突变,可选酚酞作指示剂 D.c(Na2A)=0.200 0 mol·L-1 C 析·典型范例 析·典型范例 $