第57講 溶液中粒子濃度變化的圖像分析【精講精研+拓展延伸】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講（新教材新高考）

第57講溶液中粒子濃度變化的圖象分析2024高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)高頻考點(diǎn)精講1.能正確識(shí)別圖像，能從圖像中找到曲線指代、趨勢(shì)、關(guān)鍵點(diǎn)。2.利用溶液中的平衡關(guān)系，學(xué)會(huì)分析不同類型圖像中各粒子濃度之間的關(guān)系。復(fù)習(xí)目標(biāo)滴定過(guò)程pH變化曲線類型一

關(guān)鍵點(diǎn)溶液中溶質(zhì)成分及粒子濃度大小關(guān)系常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液

起點(diǎn)V(NaOH)＝0(0點(diǎn))溶質(zhì)是____________粒子濃度大小關(guān)系：_____________________________________________一半點(diǎn)V(NaOH)＝10mL(點(diǎn)①)溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的___________和___________粒子濃度大小關(guān)系：_____________________________________________________元素質(zhì)量守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝________CH3COOHc(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)CH3COOHCH3COONac(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(OH－)2c(Na＋)典例分析常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液

中性點(diǎn)pH＝7(點(diǎn)②)溶質(zhì)是___________和少量的___________粒子濃度大小關(guān)系：______________________________________恰好反應(yīng)點(diǎn)V(NaOH)＝20mL(點(diǎn)③)溶質(zhì)是___________粒子濃度大小關(guān)系：_____________________________________過(guò)量1倍點(diǎn)V(NaOH)＝40mL溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的___________和________粒子濃度大小關(guān)系：___________________________________________CH3COONaCH3COOHc(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)CH3COONac(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)CH3COONaNaOHc(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)一、一元弱電解質(zhì)的滴定曲線1.常溫下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L－1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中：c(CH3COO－)＜c(CN－)B.點(diǎn)③和點(diǎn)④所示溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞

c(CH3COO－)＞c(H＋)C.點(diǎn)①和點(diǎn)②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)＝

c(HCN)－c(CH3COOH)D.點(diǎn)②和點(diǎn)③所示溶液中都有：c(CH3COO－)＋c(OH－)

＝c(CH3COOH)＋c(H＋)√專項(xiàng)突破A項(xiàng)，點(diǎn)①的溶液中存在電荷守恒：c(OH－)＋c(CN－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，且c(OH－)＞c(H＋)，點(diǎn)②溶液中的電荷守恒為c(OH－)＋c(CH3COO－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，且c(OH－)＜c(H＋)，二者中鈉離子濃度相同，所以c(CH3COO－)＞c(CN－)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，點(diǎn)③溶液pH＝7，則c(OH－)＝c(H＋)，則點(diǎn)③溶液中c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，點(diǎn)①所示的溶液中存在元素質(zhì)量守恒：c(HCN)＋c(CN－)＝2c(Na＋)，點(diǎn)②所示的溶液中存在元素質(zhì)量守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，二者中鈉離子濃度相同，則c(HCN)＋c(CN－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，即c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)，正確。解析2.(2022·遼寧高三聯(lián)考)用0.1000mol·L－1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液分別滴定20.00mL濃度均為0.1000mol·L－1的氨水和NaOH溶液，滴定曲線如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.滴加10.00mL鹽酸時(shí)，氨水中存在c(NH3·H2O)＋c(OH－)

＝c(Cl－)＋c(H＋)B.分別滴加20.00mL鹽酸時(shí)，NaOH溶液中水的電離程度

大于氨水C.若用甲基橙作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)NaOH溶液消耗鹽酸

的量略大于氨水D.滴加10.00mL鹽酸時(shí)，氨水中存在c()>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)√分別滴加20.00mL鹽酸時(shí)，恰好反應(yīng)生成氯化鈉和氯化銨，銨根離子能夠水解，所以NaOH溶液中水的電離程度小于氨水，故B說(shuō)法錯(cuò)誤；若用甲基橙作指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)pH為3.1～4.4，若不考慮銨根離子水解，兩份溶液消耗鹽酸的量相等，銨根離子水解呈酸性，所以NaOH溶液消耗鹽酸的量略大于氨水，故C說(shuō)法正確；解析二、二元弱電解質(zhì)的滴定曲線3.已知pKa＝－lgKa,25℃時(shí)，H2SO3的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常溫下，用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H2SO3溶液的滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是√解析b點(diǎn)加入20mLNaOH溶液，NaOH和H2SO3恰好完全反應(yīng)生成NaHSO3，即溶質(zhì)為NaHSO3，根據(jù)質(zhì)子守恒得c(H2SO3)＋c(H＋)＝c()＋c(OH－)，故B說(shuō)法正確；4.常溫下向100mL0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中滴加0.1mol·L－1的鹽酸，溶液中pOH與加入鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知：pOH＝－lgc(OH－)，Ka1(H2C2O4)＝1×10－2，Ka2(H2C2O4)＝1×10－5。下列說(shuō)法不正確的是A.m的值約為5B.若V1＝100，則n>7√V1＝100時(shí)，Na2C2O4與鹽酸按照1∶1恰好反應(yīng)，生成NaHC2O4和NaCl，

的電離程度大于其水解程度，溶液呈酸性，pH<7，pOH>7，B正確；解析抓兩點(diǎn)突破二元弱電解質(zhì)滴定曲線分布系數(shù)曲線類型二一元弱酸(以CH3COOH為例)二元弱酸(以H2C2O4為例)

注：pKa為電離常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)

1.透析分布曲線確定思維方向分布曲線是指以pH為橫坐標(biāo)、分布系數(shù)(即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù))為縱坐標(biāo)的關(guān)系曲線。必備知識(shí)2.明確解題要領(lǐng)快速準(zhǔn)確作答(1)讀“曲線”——每條曲線所代表的粒子及變化趨勢(shì)；(2)讀“濃度”——通過(guò)橫坐標(biāo)的垂線，可讀出某pH時(shí)的粒子濃度；(3)“用交點(diǎn)”——交點(diǎn)是某兩種粒子濃度相等的點(diǎn)，可計(jì)算電離常數(shù)K；(4)“可替換”——根據(jù)溶液中的元素質(zhì)量守恒進(jìn)行替換，分析得出結(jié)論。1.(2020·海南，12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分?jǐn)?shù)隨pH的變化如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.該酸－lgKa≈4.7B.NaA的水解平衡常數(shù)Kh＝C.當(dāng)該溶液的pH＝7.0時(shí)，c(HA)<c(A－)D.某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的緩沖溶液，pH≈4√專項(xiàng)突破根據(jù)圖像可知，當(dāng)該溶液的pH＝7.0時(shí)，c(HA)＜c(A－

)，C說(shuō)法正確；根據(jù)圖像可知，c(HA)為0.8，c(A－)為0.2時(shí)，pH約為4，故某c(HA)∶c(A－

)＝4∶1的緩沖溶液，pH≈4，D說(shuō)法正確。解析2.常溫下，在20mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入40mL0.1mol·L－1稀鹽酸，溶液中含碳元素各種微粒(CO2因逸出未畫(huà)出)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。下列說(shuō)法正確的是√解析√稀硫酸逐滴滴入高鐵酸鈉(Na2FeO4)溶液中，溶液pOH不斷增大，OH－的濃度不斷減小，可知Ⅱ代表

的變化曲線，故A錯(cuò)誤；a、b、c三點(diǎn)溶液中微粒成分不同，溶液pOH不同，對(duì)水的電離影響程度不同，故B錯(cuò)誤；解析對(duì)數(shù)圖像中的粒子濃度關(guān)系類型三必備知識(shí)2.破解對(duì)數(shù)圖像的步驟(1)識(shí)圖像：觀察橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的含義，看清每條曲線代表的粒子種類以及曲線的變化趨勢(shì)，計(jì)算電離常數(shù)時(shí)應(yīng)利用兩種粒子濃度相等的點(diǎn)，如

＝0。(2)找聯(lián)系：根據(jù)圖像中的坐標(biāo)含義和曲線的交點(diǎn)，分析所給電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)或pH與縱、橫坐標(biāo)之間的聯(lián)系。(3)想原理：涉及電離平衡常數(shù)，寫(xiě)出平衡常數(shù)表達(dá)式，在識(shí)圖像、想原理的基礎(chǔ)上，將圖像與原理結(jié)合起來(lái)思考。(4)用公式：運(yùn)用對(duì)數(shù)計(jì)算公式分析。1.(2022·吉林白山模擬)丙酮酸(CH3COCOOH)是一元弱酸。298K時(shí)，向20mL0.1mol·L－1丙酮酸溶液中滴加pH＝13的NaOH溶液，溶液中

與pH的關(guān)系曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.298K時(shí)，CH3COCOOH的電離常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10－3B.E點(diǎn)溶液中，a＝2C.G點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaOH溶液的體積為20mLD.E、F、G三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中水的電離程度：E<F<G√專項(xiàng)突破解析G點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaOH溶液的體積如果為20mL，則剛好完全反應(yīng)，溶質(zhì)為CH3COCOONa，溶液應(yīng)呈堿性，但G點(diǎn)pH＝4.5，呈酸性，C錯(cuò)誤；E、F、G三點(diǎn)隨NaOH的加入，CH3COCOONa的濃度越來(lái)越大，CH3COCOONa水解促進(jìn)水的電離，對(duì)應(yīng)的溶液中水的電離程度：E<F<G，D正確?！谈鶕?jù)圖像分析知Ka1(H2CO3)＝10－6.4，數(shù)量級(jí)為10－7，C項(xiàng)錯(cuò)誤；解析3.(2022·濟(jì)寧模擬)25℃時(shí)，用HCl氣體調(diào)節(jié)0.1mol·L－1氨水的pH，系統(tǒng)中微粒濃度的對(duì)數(shù)值(lgc)與pH的關(guān)系如圖1所示，反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比[t＝

]與pH的關(guān)系如圖2所示。若忽略通入氣體后溶液體積的變化，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.P1所示溶液：c(Cl－)＝0.05mol·L－1B.P2所示溶液：c(NH3·H2O)＜c(OH－)

＋c(Cl－)C.P3所示溶液：c()＋c(NH3·H2O)＝

c(Cl－)＋c(H＋)D.25℃時(shí)，NH3·H2O的電離平衡常數(shù)

為10－9.25√解析真題演練1.(2021·浙江6月選考，23)取兩份10mL0.05mol·L－1的NaHCO3溶液，一份滴加0.05mol·L－1的鹽酸，另一份滴加0.05mol·L－1NaOH溶液，溶液的pH隨加入酸(或堿)體積的變化如圖，下列說(shuō)法不正確的是√解析c點(diǎn)溶液中c(H＋)＋c(Na＋)＝(0.05＋10－11.3)mol·L－1，e點(diǎn)溶液體積增大1倍，此時(shí)溶液中c(H＋)＋c(Na＋)＝(0.025＋10－4.3)mol·L－1，因此x>y，故D正確。2.(2021·湖南，9)常溫下，用0.1000mol·L－1的鹽酸分別滴定20.00mL濃度均為0.1000mol·L－1的三種一元弱酸的鈉鹽(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲線如圖所示。下列判斷錯(cuò)誤的是A.該NaX溶液中：c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)B.三種一元弱酸的電離常數(shù)：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C.當(dāng)pH＝7時(shí)，三種溶液中：c(X－)＝c(Y－)＝c(Z－)D.分別滴加20.00mL鹽酸后，再將三種溶液混合：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－

c(OH－)√解析NaX為強(qiáng)堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，則溶液中離子濃度的大小順序?yàn)閏(Na＋)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故A正確；弱酸的酸性越弱，電離常數(shù)越小，由題圖分析可知，HX、HY、HZ三種一元弱酸的酸性依次減弱，則三種一元弱酸的電離常數(shù)的大小順序?yàn)镵a(HX)＞Ka(HY)＞Ka(HZ)，故B正確；當(dāng)溶液pH為7時(shí)，酸越弱，向鹽溶液中加入鹽酸的體積越大，酸根離子的濃度越小，則三種鹽溶液中酸根離子的濃度大小順序?yàn)閏(X－)＞c(Y－)＞c(Z－)，故C錯(cuò)誤；向三種鹽溶液中分別滴加20.00mL鹽酸，三種鹽都完全反應(yīng)，溶液中鈉離子濃度等于氯離子濃度，將三種溶液混合后溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，由c(Na＋)＝c(Cl－)可得：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)，故D正確。3.(2021·海南，13改編)25℃時(shí)，向10.00mL0.1000mol·L－1的NaHCO3溶液中滴加0.1000mol·L－1的鹽酸，溶液的pH隨加入的鹽酸的體積V變化如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是√解析c點(diǎn)溶質(zhì)為碳酸氫鈉、氯化鈉、碳酸，溶液中的H