第10章 6.微专题4 溶液中离子平衡图像分析（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考化学大一轮复习学案

该高中化学高考复习课件聚焦“溶液中离子平衡图像分析”专题，依据高考评价体系梳理了中和滴定、沉淀溶解平衡、分布系数等核心考点，通过近五年真题分析明确图像关键点判断、离子浓度比较等高频考查方向，归纳五大图像类型及解题策略，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题精析+素养导向”，如以2023湖南卷典例解析中和滴定图像中各阶段溶质判断及离子浓度关系，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。设易错警示（如分布系数图像电荷守恒忽略外加离子），助力学生掌握答题技巧，教师可据此高效开展专题复习。

微专题4 溶液中离子平衡图像分析 返回目录 1 一、解题策略 1.明确坐标轴的意义 先看清横、纵坐标所表示的量,进而理解整个图像的含义。 2.把握曲线的变化趋势 曲线的变化趋势代表了某物质的某一参数的变化情况,通过分析曲线的变化趋势,判断 参数变化的原因以及溶液中溶质的变化情况。 3.关注特殊点 (1)起点:定性或定量判断酸、碱的相对强弱。 知识清单 返回目录 (2)反应一半点、中性点、恰好反应点:主要用来确定不同阶段中各反应物与生成物的 量的关系,进而分析溶液中各粒子浓度的关系。 (3)交点:某条件下两个值是相等的,交点处信息的应用分析往往是解决问题的关键。 二、常见图像类型 1.中和滴定图像 理解图中的“关键点”对应的溶质,是解题关键。如常温下,将0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴 加到20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示: 返回目录 返回目录 返回目录 2.沉淀溶解平衡图像 以一定温度下BaSO4的沉淀溶解平衡体系为例: 返回目录 　 解题关键 ①理解图像中线上点、线外点的含义:曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此 时Q=Ksp;曲线上方的点(b)Q>Ksp,会有沉淀析出;曲线下方的点(d)Q<Ksp,无沉淀析出。② Ksp只受温度影响,在同一曲线上的点,Ksp相同。 返回目录 　 注意 纵、横坐标可能改为lgc(Ba2+)/-lgc(Ba2+)、lgc(S )/-lgc(S ),曲线变为直线,注意直线 上方和下方的点代表的意义可能发生变化。 3.分布系数(分数)图像 分布曲线是指以pH为横坐标,分布系数即各组分的平衡浓度占总浓度的分数[以H2A为 例,δ(X)= ]为纵坐标作出的关系曲线。 返回目录 返回目录 图中需要注意的信息如下: (1)曲线代表的微粒 a.CH3COOH:①、②分别为CH3COOH、CH3COO-的分布系数随pH的变化曲线。 b.H2C2O4:①、②、③分别为H2C2O4、HC2 、C2 的分布系数随pH的变化曲线。 c.H3PO4:①、②、③、④分别为H3PO4、H2P 、HP 、P 的分布系数随pH的变化 曲线。 (2)微粒的平衡浓度 用总浓度乘以某pH下某微粒的分布系数数值,即可得该pH下该微粒的平衡浓度。 (3)利用相邻曲线交点计算电离常数Ka 以H2C2O4为例,根据 = ,由图可知,c(H2C2O4)=c(HC2 )时为①与②的交 返回目录 点,pH=1.2,因此 =c(H+)=10-1.2,同理,根据②与③的交点pH可以得出 =  =c(H+)=10-4.2。 (4)计算特定点的pH 以H2C2O4为例,①与③的交点c(H2C2O4)=c(C2 ), × = ×  =c2(H+),c(H+)= =10-2.7 mol·L-1,故该点溶液的pH=2.7。 返回目录 　 易错警示 　　分布系数图像的横坐标为pH,故需外加酸或碱来调节pH。因此,书写分布系数图 像中某点对应的电荷守恒式时,一定不要忽略外加酸(或碱)中阴离子(或阳离子)的电荷 浓度。 4.配位平衡图像 与酸、碱的电离平衡类似,在配位平衡(络合平衡)中,需要考虑配体浓度对各级配合物 的分布的影响。例如在Cd2+-CN-溶液体系中,随着CN-的浓度增大,Cd2+能与CN-形成[Cd (CN)]+、[Cd(CN)2]、[Cd(CN)3]-和[Cd(CN)4]2-,据此可以得到含Cd物种的分布系数δ、平 返回目录 均配位数 与lgc(CN-)的关系图像: 返回目录 与酸、碱的分布系数图像类似,根据相邻曲线的交点,可计算配合物形成过程中的各级 平衡常数。例如上图中当δ(Cd2+)=δ{[Cd(CN)]+}即c(Cd2+)=c{[Cd(CN)]+}时,lgc(CN-)≈ -5.5,故Cd2++CN-  [Cd(CN)]+的K= = ≈105.5。 返回目录 图像种类 具体类型 变化规律 对数 图像 lg  lg 越大,表示 越大;lg  =lg  AG=lg  AG越大,酸性越强,中性时, =1, AG=0 负对数 图像 pH=-lgc(H+)或pOH= -lgc(OH-) pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强; pOH越大,c(OH-)越小,溶液的酸性越 强 pC=-lgc(C) pC越大,c(C)越小 5.对数图像或负对数图像 返回目录 　 解题关键 ①先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像,若为负对数图像,应注意负对数数值 越大实际数值越小。 ②再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义,是浓度对数还是浓度比值对数。 ③抓住图像中特殊点:如lg =0的点有c(A)=c(B),lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1,以及 pH=7的点、交点等。 返回目录   重要信息: Q点代表中性溶液。M点溶液呈酸性,N点溶液呈碱性。M、Q、N三点对应的KW相等, 均为10-2a。 图像示例:水溶液中pOH-pH图像 返回目录 解题技巧 “取对数法”判断对数图像曲线归属 　　解题步骤:写出平衡常数表达式→取对数(或负对数)并整理得到函数关系→根据 斜率(或截距)大小判断曲线归属。   例如,图示为AgCl和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线,为判断曲线归属,对Ksp(AgCl)=c(Ag+)· c(Cl-)取负对数,-lgKsp(AgCl)=-lg[c(Ag+)·c(Cl-)]=-lgc(Ag+)-lgc(Cl-),整理得-lgc(Cl-)=-[-lgc 返回目录 (Ag+)]-lgKsp(AgCl),即对应曲线斜率为-1;同理,对Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr )取负对数, 整理得-lgc(Cr )=-2[-lgc(Ag+)]-lgKsp(Ag2CrO4),即对应曲线斜率为-2。根据斜率大小可 知,曲线①、②分别为AgCl、Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线。 返回目录 即练即清 典例1    (2023湖南,12,3分)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 D 返回目录 图像分析 返回目录 　 解析　用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定同浓度的HCl和CH3COOH的混 合溶液,在滴定过程中NaOH溶液先与强酸HCl反应,再与弱酸CH3COOH反应。点a时η= 1.00,此时标准溶液与待测溶液体积相同,HCl恰好被中和,CH3COOH还没有反应,此时 溶液中c(NaCl)=c(CH3COOH)=0.01 mol·L-1,pH=3.38,即c(H+)=10-3.38 mol·L-1,Ka(CH3 COOH)= ≈ =10-4.76,根据元素守恒可得,c(Na+)=c(Cl-)=c(CH 3COO-)+c(CH3COOH),A、B正确。点b时η=1.50,CH3COOH反应掉一半,此时溶液中溶 质为NaCl、CH3COONa和CH3COOH,且c(CH3COOH)=c(CH3COONa),此时溶液pH<7,可 得CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-),C正 返回目录 确。点c时η=2.00,此时CH3COOH恰好被中和,溶液中溶质为NaCl和CH3COONa,CH3 COO-水解促进水的电离,c点之前有剩余的酸,c点之后有过量的碱,均会抑制水的电离, 故c点水的电离程度最大,D错误。 返回目录 典例2    (2026届福建漳平二中开学考,10)常温下,向20 mL 0.2 mol·L-1一元弱碱ROH溶 液中逐滴加入0.1 mol·L-1盐酸,溶液的M值[M=lg ]随加入盐酸体积的变化曲线如 图所示。已知a点pH=9.8,则下列说法中错误的是 (　　　 ) A.Kb(ROH)=1×10-4.2 B.b点时,c(R+)>c(Cl-)>c(ROH)>c(OH-)>c(H+) C.c点时,c(Cl-)=c(R+)+c(ROH) D.a、b、c、d四点中,水的电离程度最小的是d点 D 返回目录 　 解析　已知a点pH=9.8,即c(H+)=10-9.8 mol·L-1,则c(OH-)=10-4.2 mol·L-1;a点M=lg =0, 故c(R+)=c(ROH),Kb(ROH)= =c(OH-)=10-4.2,A正确。b点时,加入盐酸的体积 为20 mL,此时溶液为等浓度的ROH、RCl混合溶液,M=lg <0,即c(R+)>c(ROH),说 明溶液中ROH的电离程度大于R+的水解程度,故溶液显碱性,c(R+)>c(Cl-)>c(ROH)>c (OH-)>c(H+),B正确。c点时,加入盐酸的体积为40 mL,溶液中的溶质为RCl,由元素守恒 知:c(Cl-)=c(R+)+c(ROH),C正确。c点溶液中的溶质为RCl,R+水解促进水的电离,此时水 的电离程度最大;a点溶液中的溶质为ROH、RCl,pH=9.8,溶液呈碱性,以ROH电离为主, 返回目录 水的电离受到抑制,此时由水电离出的c(H+)水=10-9.8 mol·L-1;b点水的电离程度介于a、c 点之间;d点溶液中的溶质为RCl和HCl,M=lg =-3.8,则 =103.8,Kb(ROH)=  =103.8×c(OH-)=1×10-4.2,c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,由水电离出的c(H+)水=c(OH-)水= 10-8 mol·L-1,水的电离受到抑制,电离程度:a<d,故水的电离程度最小的是a点,D错误。 返回目录 典例3    (2025湖北武汉二调,15)常温下,H2A溶液中含A粒子的分布系数δ[如δ(H2A)=  ]与pH的关系如图1所示。难溶盐M2A和NA在0.01 mol·L-1 H2A饱 和溶液中达沉淀溶解平衡时,-lgc与pH的关系如图2所示(c为金属离子M+和N2+的浓 度)。 返回目录 返回目录 下列说法正确的是 (　　　 ) A. =10-6 B.直线①表示的是-lgc(N2+)与pH的关系 C.Ksp(M2A)=10-48 D.NA能溶解在H2SO4溶液中 D 返回目录 　 解析　结合δ的定义,由题图1可知,随着pH增大,c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c (A2-)逐渐增大;pH=7时,c(H2A)=c(HA-), (H2A)= =c(H+)=10-7;pH=13时,c (HA-)=c(A2-), (H2A)= =c(H+)=10-13,则 = =106[快解方法:根据  > ,进行快速判断],A错误。[提示:可利用假设法] (H2A)· (H2A)= = 10-20,0.01 mol·L-1 H2A饱和溶液中c(H2A)≈0.01 mol·L-1,则当pH=6时, =10-20,c (A2-)≈10-10 mol·L-1;同理当pH=9时,c(A2-)≈10-4 mol·L-1,假设直线①表示的是-lgc(N2+)与 pH的关系,根据点(6,20)可计算Ksp(NA)=10-20×10-10=10-30,根据点(9,23)可计算Ksp(NA)=10-2 返回目录 3×10-4=10-27,不相等,则假设不成立,故直线①表示-lgc(M+)与pH的关系,B错误。结合B项 分析,根据点(6,20)可计算Ksp(M2A)=(10-20)2×10-10=10-50,C错误。NA溶于H2SO4溶液时发生 反应:NA+2H+  H2A+N2+,该反应的平衡常数K= = =  ,由点(6,8)可计算Ksp(NA)=10-8×10-10=10-18,则K= =102,平衡常数K较 大,反应正向进行程度较大,故NA能溶解在H2SO4溶液中,D正确。 返回目录 $