2022屆高考化學(xué)二輪教學(xué)案-命題區(qū)間十角度二　結(jié)合圖像判斷溶液中離子濃度的大小關(guān)系

角度二結(jié)合圖像判斷溶液中離子濃度的大小關(guān)系1．一強(qiáng)一弱溶液的稀釋圖像(1)25℃時(shí)，相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù)，醋酸的pH大加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多(2)25℃時(shí)，相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸加水稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多(3)pH與稀釋倍數(shù)的線性關(guān)系lg

eq\f(V,V0)＝0，代表沒(méi)稀釋；lg

eq\f(V,V0)＝1，代表稀釋10倍①HY為強(qiáng)酸、HX為弱酸②a、b兩點(diǎn)的溶液中：c(X－)＝c(Y－)③水的電離程度：d＞c＞a＝b①M(fèi)OH為強(qiáng)堿、ROH為弱堿②lg

eq\f(V,V0)＝0時(shí)，c(ROH)＞c(MOH)③水的電離程度：a＞b2.雙曲線型[K＝c(X＋)·c(Y－)]不同溫度下水溶液中c(H＋)與c(OH－)的變化曲線常溫下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線[Ksp(CaSO4)＝9×10－6](1)A、C、B三點(diǎn)均為中性，溫度依次升高，Kw依次增大(2)D點(diǎn)為酸性溶液，E點(diǎn)為堿性溶液，Kw＝1×10－14(3)AB直線的左上方均為堿性溶液，任意一點(diǎn)：c(H＋)＜c(OH－)(1)a、c點(diǎn)在曲線上，a→c的變化為增大c(SOeq\o\al(2－,4))，如加入Na2SO4固體，但Ksp不變(2)b點(diǎn)在曲線的上方，Qc＞Ksp，將會(huì)有沉淀生成(3)d點(diǎn)在曲線的下方，Qc＜Ksp，則為不飽和溶液，還能繼續(xù)溶解CaSO43.分布系數(shù)圖及分析[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]一元弱酸(以CH3COOH為例)二元酸(以草酸H2C2O4為例)Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)交點(diǎn)c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)故Ka＝c(H＋)＝10－4.76Ka1＝eq\f(cHC2O\o\al(－,4)·cH＋,cH2C2O4)A點(diǎn)：c(HC2Oeq\o\al(－,4))＝c(H2C2O4)故Ka1＝c(H＋)＝10－1.2Ka2＝eq\f(cC2O\o\al(2－,4)·cH＋,cHC2O\o\al(－,4))B點(diǎn)：c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))故Ka2＝10－4.24.酸堿中和滴定氫氧化鈉滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸的滴定曲線鹽酸滴定等濃度等體積的氫氧化鈉、氨水的滴定曲線曲線起點(diǎn)不同：強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸、弱酸的曲線，強(qiáng)酸起點(diǎn)低；強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿、弱堿的曲線，強(qiáng)堿起點(diǎn)高突躍點(diǎn)變化范圍不同：強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng))的突躍點(diǎn)變化范圍大于強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))室溫下pH＝7不一定是滴定終點(diǎn)：強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)時(shí)，滴定終點(diǎn)pH＝7；強(qiáng)堿與弱酸(強(qiáng)酸與弱堿)反應(yīng)時(shí)，滴定終點(diǎn)不是pH＝7(強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)終點(diǎn)pH＞7，強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)終點(diǎn)pH＜7)酸堿指示劑的選擇：根據(jù)中和反應(yīng)終點(diǎn)的酸堿性選擇指示劑。酸性，選甲基橙；堿性，選酚酞；中性，二者均可解題技巧抓住關(guān)鍵五個(gè)點(diǎn)，突破中和滴定曲線(1)五個(gè)點(diǎn)的詮釋與應(yīng)用五個(gè)點(diǎn)應(yīng)用抓反應(yīng)的起始點(diǎn)判斷酸、堿的相對(duì)強(qiáng)弱抓反應(yīng)的一半點(diǎn)判斷是哪種溶質(zhì)的等量混合抓溶液的中性點(diǎn)判斷溶液中溶質(zhì)的成分及哪種反應(yīng)物過(guò)量或不足抓恰好反應(yīng)點(diǎn)判斷生成的溶質(zhì)成分及溶液的酸堿性抓反應(yīng)的過(guò)量點(diǎn)判斷溶液中的溶質(zhì)成分及誰(shuí)多、誰(shuí)少還是等量(2)實(shí)例：室溫下，向20mL0.1mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液pH的變化如圖所示：5．?？紝?duì)數(shù)及對(duì)數(shù)曲線(1)常考有關(guān)對(duì)數(shù)舉例①pC：類比pH，即為C離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，規(guī)律是pC越大，C離子濃度越小。②pK：平衡常數(shù)的負(fù)對(duì)數(shù)，規(guī)律是pK越大，平衡常數(shù)越小，對(duì)于一元弱酸(HX)：pKa＝pH－lg

eq\f(cX－,cHX)，lg

eq\f(cX－,cHX)越大，HX的電離程度越大。③AG＝lg

eq\f(cH＋,cOH－)，氫離子濃度與氫氧根離子濃度比的對(duì)數(shù)，規(guī)律是：AG越大，酸性越強(qiáng)，中性時(shí)AG＝0。(2)?？加嘘P(guān)圖像舉例①pOH—pH曲線：a．表示一元酸與一元堿中和過(guò)程中H＋與OH－濃度的關(guān)系。b．Q點(diǎn)代表中性。c．M點(diǎn)顯酸性，N點(diǎn)顯堿性，兩點(diǎn)水的電離程度相同。②直線型(pM—pR曲線)pM為陽(yáng)離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，pR為陰離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。a．直線AB上的點(diǎn)：c(M2＋)＝c(R2－)。b．溶度積：CaSO4＞CaCO3＞MnCO3。c．X點(diǎn)：CaCO3要析出沉淀；CaSO4是不飽和溶液，能繼續(xù)溶解CaSO4。d．Y點(diǎn)：c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(Ca2＋)，二者的濃度積等于10－5；Z點(diǎn)：c(COeq\o\al(2－,3))＜c(Mn2＋)，二者的濃度積等于10－10.6。③常溫下將KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系圖a．二元弱酸(H2X)一級(jí)電離程度遠(yuǎn)大于二級(jí)電離程度。lg

eq\f(cX2－,cHX－)越大，表示電離程度越大，因而N代表一級(jí)電離的曲線，M代表二級(jí)電離曲線。b．可以根據(jù)m點(diǎn)，n點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算pKa1和pKa2。題組一弱酸或弱堿稀釋曲線的分析1.某溫度下，相同體積、相同pH的氨水和氫氧化鈉溶液加水稀釋時(shí)的pH變化曲線如圖所示，下列判斷正確的是()A．a(chǎn)點(diǎn)導(dǎo)電能力比b點(diǎn)強(qiáng)B．b點(diǎn)的Kw值大于c點(diǎn)C．與鹽酸完全反應(yīng)時(shí)，消耗鹽酸體積Va＞VcD．a(chǎn)、c兩點(diǎn)c(H＋)相等答案D解析由圖可知pH：b點(diǎn)大于a點(diǎn)，所以溶液中的離子濃度：b點(diǎn)大于a點(diǎn)，即導(dǎo)電能力：b點(diǎn)強(qiáng)于a點(diǎn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；b點(diǎn)和c點(diǎn)的溫度相同，Kw相等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖像中曲線的變化趨勢(shì)知，a點(diǎn)是NaOH溶液，c點(diǎn)是氨水，pH相同時(shí)c(NH3·H2O)遠(yuǎn)大于c(NaOH)，故消耗鹽酸體積Va＜Vc，C項(xiàng)錯(cuò)誤；a、c兩點(diǎn)的pH相同，則c(H＋)相同，D項(xiàng)正確。題組二以酸堿中和滴定為背景的圖像分析2．298K時(shí)，向20.0mL0.10mol·L－1H2A溶液中滴加0.10mol·L－1NaOH溶液，滴定曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．該滴定過(guò)程應(yīng)該選擇甲基橙作指示劑B．W點(diǎn)到X點(diǎn)發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為H2A＋2OH－=A2－＋2H2OC．Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(A2－)D．反應(yīng)H2A＋A2－2HA－的平衡常數(shù)K＝1.0×107.4答案D解析根據(jù)第二反應(yīng)終點(diǎn)溶液顯堿性可知H2A為弱酸，強(qiáng)堿滴定弱酸用堿性條件下變色的酚酞作指示劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中溶質(zhì)主要是NaHA，W點(diǎn)到X點(diǎn)發(fā)生的主要反應(yīng)－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，因?yàn)閅點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，所以c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(A2－)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2AHA－＋H＋，Ka1＝eq\f(cH＋·cHA－,cH2A)，由于W點(diǎn)c(HA－)＝c(H2A)，故Ka1＝c(H＋)＝1.0×10－2.3，HA－A2－＋H＋，Ka2＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)，由于Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，故Ka2＝c(H＋)＝1.0×10－9.7，H2AHA－＋H＋與HA－A2－＋H＋相減即得H2A＋A2－2HA－，此時(shí)的平衡常數(shù)K＝eq\f(Ka1,Ka2)＝eq\f(1.0×10－2.3,1.0×10－9.7)＝1.0×107.4，D項(xiàng)正確。3．(2021·沈陽(yáng)市高三一模)某二元酸H2MO4在水中分兩步電離：H2MO4=H＋＋HMOeq\o\al(－,4)，HMOeq\o\al(－,4)H＋＋MOeq\o\al(2－,4)。常溫下，向20mL1mol·L－1NaHMO4溶液中滴入cmol·L－1NaOH溶液，溶液溫度與滴入NaOH溶液體積關(guān)系如下圖。下列說(shuō)法正確的是()A．該NaOH溶液的pH為13B．圖像中E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Na＋)＝c(H2MO4)＋c(HMOeq\o\al(－,4))＋c(MOeq\o\al(2－,4))C．若F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液pH＝2，則MOeq\o\al(2－,4)的水解平衡常數(shù)約為9.4×10－10D．整個(gè)過(guò)程中G點(diǎn)水的電離程度最大答案D解析A項(xiàng)，根據(jù)圖像分析可知，G點(diǎn)溫度最高，說(shuō)明此時(shí)兩物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，NaHMO4＋NaOH=Na2MO4＋H2O，二者等體積反應(yīng)，則c(NaOH)＝1mol·L－1，因此pH＝14，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，第一步完全電離，溶液中不存在H2MO4，圖像中E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中c(Na＋)＝c(HMOeq\o\al(－,4))＋c(MOeq\o\al(2－,4))，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，F(xiàn)點(diǎn)加入氫氧化鈉溶液10mL，所得溶液是等濃度的NaHMO4、Na2MO4，若F點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液pH＝2，氫氧根離子濃度是10－12mol·L－1，則MOeq\o\al(2－,4)的水解平衡常數(shù)為eq\f(cOH－·cHMO\o\al(－,4),cMO\o\al(2－,4))≈10－12，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，G點(diǎn)時(shí)兩者恰好完全反應(yīng)，生成的溶質(zhì)Na2MO4屬于強(qiáng)堿弱酸鹽，即MOeq\o\al(2－,4)水解程度最大，所以整個(gè)過(guò)程中G點(diǎn)水的電離程度最大，正確。4．(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＝eq\f(1,Ka)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答案B解析觀察曲線的交點(diǎn)為c(HA)＝c(A－)時(shí)，此時(shí)溶液的pH≈4.7，該酸的Ka＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)＝c(H＋)≈10－4.7，故－lgKa≈4.7，A說(shuō)法正確；NaA的水解平衡常數(shù)Kh＝eq\f(cOH－·cHA·cH＋,cA－·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka)，B說(shuō)法錯(cuò)誤；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。5．(2020·皖南八校第三次聯(lián)考)常溫下，向某二元弱酸H2Y溶液中逐滴加入NaOH溶液，混合溶液中l(wèi)gXeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(X為\f(cHY－,cH2Y)或\f(cY2－,cHY－)))與pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．曲線Ⅰ表示lg

eq\f(cY2－,cHY－)隨pH變化的關(guān)系曲線B．由圖可知，H2Y的二級(jí)電離常數(shù)Ka2(H2Y)數(shù)量級(jí)為10－10C．從a點(diǎn)到b點(diǎn)過(guò)程中，水的電離程度先增大后減小D．NaHY溶液中的離子濃度大小為c(Na＋)>c(HY－)>c(OH－)>c(H＋)>c(Y2－)答案D解析二元弱酸H2Y的Ka1(H2Y)＝eq\f(cH＋·cHY－,cH2Y)>Ka2(H2Y)＝eq\f(cH＋·cY2－,cHY－)，當(dāng)溶液的pH相同時(shí)，c(H＋)相同，lgX：曲線Ⅰ>曲線Ⅱ，則曲線Ⅰ表示lg

eq\f(cHY－,cH2Y)與pH的變化關(guān)系，曲線Ⅱ表示lg

eq\f(cY2－,cHY－)與pH的變化關(guān)系，A錯(cuò)誤；Ka2(H2Y)＝eq\f(cH＋·cY2－,cHY－)，b點(diǎn)時(shí)eq\f(cY2－,cHY－)＝1，pH＝10.35，則c(H＋)＝10－10.35，故Ka2(H2Y)＝10－10.35，數(shù)量級(jí)為10－11，B錯(cuò)誤；從H2Y→NaHY→Na2Y的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，水的電離程度逐漸增大，在b點(diǎn)c(HY－)＝c(Y2－)，故a點(diǎn)到b點(diǎn)過(guò)程中水的電離程度逐漸增大，C錯(cuò)誤；因HY－的水解常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(10－14,10－6.35)＝10－7.65>Ka2(H2Y)＝10－10.35，故NaHY溶液呈堿性，離子濃度：c(Na＋)>c(HY－)>c(OH－)>c(H＋)>c(Y2－)，D正確。題組三沉淀溶解平衡曲線6．(2020·安慶二模)已知25℃時(shí)，某有機(jī)酸HA(Ka＝4×10－6)可以與氯化鈣溶液反應(yīng)(CaA2難溶)，現(xiàn)向10mL0.1mol·L－1HA溶液中加入CaCl2粉末(忽略溶液體積變化)，溶液的pH隨Ca2＋濃度變化曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A．Ka隨溫度和濃度升高而增大B．X點(diǎn)由水電離出的c(H＋)＝0.01mol·L－1C．25℃，Ksp(CaA2)的數(shù)量級(jí)為10－14D．Y點(diǎn)的溶液中c(HA)＋c(A－)＝0.1mol·L－1答案C解析Ka只與溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；X點(diǎn)時(shí)溶液為HA與HCl的混合溶液，水的電離受到抑制，因此由水電離出的c(H＋)＝10－12mol·L－1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；X點(diǎn)溶液中的溶質(zhì)為HA與HCl，氫離子主要來(lái)自HCl的電離，由c(H＋)＝0.01mol·L－1，結(jié)合反應(yīng)2HA＋CaCl2=CaA2↓＋2HCl，可知發(fā)生反應(yīng)的c(HA)≈0.01mol·L－1，故此時(shí)溶液中剩余的c2(A－)＝5×10－5×(3.6×10－5)2＝6.48×10－14，故Ksp(CaA2)的數(shù)量級(jí)為10－14，C項(xiàng)正確；Y點(diǎn)時(shí)，HA完全反應(yīng)生成CaA2沉淀，溶液中的c(HA)＋c(A－)＜0.1mol·L－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．(2020·眉山模擬)一定溫度下，硫酸鹽MSO4(M2＋代表Ba2＋、Sr2＋)的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。已知：p(M2＋)＝－lgc(M2＋)，p(SOeq\o\al(2－,4))＝－lgc(SOeq\o\al(2－,4))。向10mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液中滴入1滴(約0.05mL)0.01mol·L－1BaCl2溶液出現(xiàn)白色渾濁，而滴入1滴(約0.05mL)0.01mol·L－1SrCl2溶液無(wú)渾濁出現(xiàn)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．該溫度下，溶度積常數(shù)Ksp(BaSO4)＜Ksp(SrSO4)B．欲使c點(diǎn)對(duì)應(yīng)BaSO4溶液移向b點(diǎn)，可加濃BaCl2溶液C．欲使c點(diǎn)對(duì)應(yīng)SrSO4溶液移向a點(diǎn)，可加濃SrCl2溶液D．SrSO4(s)＋Ba2＋(aq)BaSO4(s)＋Sr2＋(aq)的平衡常數(shù)為106.8答案C解析題目中向10mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液中滴入1滴(約0.05mL)0.01mol·L－1BaCl2溶液出現(xiàn)白色渾濁，而滴入1滴(約0.05mL)0.01mol·L－1SrCl2溶液無(wú)渾濁出現(xiàn)，可說(shuō)明SrSO4溶度積常數(shù)較大，故A正確；欲使c點(diǎn)對(duì)應(yīng)BaSO4溶液移向b點(diǎn)，則c(SOeq\o\al(2－,4))變小，c(Ba2＋)增大，則可加入濃BaCl2溶液，使沉淀溶解平衡逆向移動(dòng)，故B正確；欲使c點(diǎn)對(duì)應(yīng)SrSO4溶液移向a點(diǎn)，c(SOeq\o\al(2－,4))、c(Sr2＋)都變大，且二者濃度相等，應(yīng)加入SrSO4固體，故C錯(cuò)誤；由圖像可知Ksp(BaSO4)＝10－5×10－5