高考化学图像专题题复习：水溶液中的离子平衡.doc

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高考化学教研材料

《水溶液中的离子平衡》中的常见图像题

张维青2015.3.7

解答图像题的一般思路：

1.分析横纵坐标表示的意义

2.结合原理分析点-线-面。

点：

起点、拐点、终点、过量点.线：

增函数、减函数、斜率、线性关系等

3.化学平衡中的先拐先平、定一议二等技巧仍适用

一、稀释曲线：

Ⅰ稀溶液中电离度、水解度均增大，无限稀释看作水。

Ⅱ、主要离子的浓度均下降。

1.（2015年1卷13题，6分）浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示，下列叙述错误的是（）

A．MOH的碱性强于ROH的碱性B．ROH的电离程度：

b点大于a点

C．若两溶液无限稀释，则它们的c（OH-）相等

D．当lg=2时，若两溶液同时升高温度，则c（M+）/c（R+）增大

2.（2015海南11．）下列曲线中，可以描述乙酸（甲，Ka=1．8×10-5）和一氯乙酸（乙，Ka=1．4×10-3）在水中的电离度与浓度关系的是

二．滴定曲线：

以滴定酸为例

Ⅰ、起点的PH确定酸的强弱

Ⅱ、突变范围（终点±0.1%）确定指示剂：

同一强酸浓度越大突变范围越宽。

同浓度的不同酸酸性越弱，突变范围越窄。

Ⅲ、酸性太弱的（如铵根）用间接滴定法

3.（2010江苏12）常温下，用0.1000mol·LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L溶液所得滴定曲线如右图。

下列说法正确的是

A．点①所示溶液中：

B．点②所示溶液中：

C．点③所示溶液中：

D．滴定过程中可能出现：

4.2013浙江12．25℃时，用浓度为0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。

下列说法正确的是

A．在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：

HZ＜HY＜HX

B．根据滴定曲线，可得Ka（HY）≈10—5

C．将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：

c（X—）＞c（Y—）＞c（OH—）＞c（H+）

Ka（HY）·c（HY）c（Y—）

D．HY与HZ混合，达到平衡时：

c（H+）=+c（Z—）+c（OH—）

5．（海南2014）室温下，用0.100mol•L-1 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.100mol•L-1的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示．下列说法正确的是（　　）

A．Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线

B．pH=7时，滴定醋酸消耗的V（NaOH）小于20mL

C．V（NaOH）=20.00mL时，两份溶液中c（Cl-）=c（CH3COO-）

D．V（NaOH）=10.00mL时，醋酸溶液中

c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（H+）＞c（OH-）

6.2014全国2卷实验题（间接滴定）

三、分布分数曲线

表示酸碱分布分数（某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH的关系

Ⅰ、交点处的[H+]==Ka,可以依次计算出Ka1\Ka2\Ka3，得出某种离子存在的PH范围

Ⅱ、各组分的分布分数之和为1（物料）

7（.江苏201215.）25°C,有c（CH3COOH）+c（CH3COO－）=0.1mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液，溶液中c（CH3COOH）、c（CH3COO－）与pH的关系如图7所示。

下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是

A．pH=5.5的溶液中：

c（CH3COOH）>c（CH3COO－）>c（H＋）>c（OH－）

B．W点所表示的溶液中：

c（Na＋）+c（H＋）=c（CH3COOH）+c（OH－）

C．pH=3.5的溶液中：

c（Na＋）+c（H＋）-c（OH－）+c（CH3COOH）=0.1mol·L-1

D．向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体（溶液体积变化可忽略）：

c（H＋）=c（CH3COOH）+c（OH－）

8.江苏2013.（14分）磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3（PO4）2等形式存在。

它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

（1）白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。

相关热化学方程式如下：

2Ca3（PO4）2（s）＋10C（s）=6CaO（s）＋P4（s）＋10CO（g）△H1=＋3359.26kJ·mol－1

CaO（s）＋SiO2（s）=CaSiO3（s）△H2=－89.61kJ·mol－1

2Ca3（PO4）2（s）＋6SiO2（s）＋10C（s）=6CaSiO3（s）＋P4（s）＋10CO（g）△H3

则△H3=2821.6kJ·mol－1。

（2）白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：

11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4

60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是3mol

（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与pH的关系如右图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在4～5.5（介于此区间内的任意值或区间均可）；pH=8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为c（HPO42－）＞c（H2PO4－）

②Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是

用离子方程式表示）。

3Ca2＋＋2HPO42－=Ca3（PO4）2↓＋2H＋

（4）略

9.2015浙江12．40℃时，在氨－水体系中不断通入CO2，各种离子的变化趋势如下图所示。

下列说法不正确的是

A．在pH＝9.0时，c（NH4+）＞c（HCO）＞c（NH2COOˉ）＞c（CO32－）

B．不同pH的溶液中存在关系：

c（NH4+）＋c（H+）＝2c（CO32－）＋c（HCO3－）＋c（NH2COOˉ）＋c（OHˉ）

C．随着CO2的通入，不断增大

D．在溶液中pH不断降低的过程中，有含NH2COOˉ的中间产物生成

四、有关溶解度、KSP（待完善）提纯固体的方法一般方法

1、重结晶：

如：

溶解-加热浓缩---冷却结晶—过滤、洗涤、干燥（除除KNO3中NaCI）

2、溶解-加热浓缩结晶—趁热过滤—洗涤—干燥（除NaCI中KNO3）

说明：

Ⅰ趁热过滤：

溶质在低温时可能大量析出，在过滤除杂时为避免它析出应采取方法。

用热漏斗完成。

Ⅱ洗涤：

水洗、醇洗、混合洗：

目的是洗去固体表面的可溶物

Ⅲ右图中的A,C点为恰好饱和，曲线上为沉淀区，下为溶解区

10、[2013高考∙重庆卷∙8]（14分）合金是建造航空母舰的主体材料。

（1）航母升降机可由铝合金制造。

①铝元素在周期表中的位置为。

工业炼铝的原料由铝土矿提取而得。

提取过程中通入的气体为。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜，其化学方程式为。

焊接过程中使用的保护气为（填化学式）。

（2）航母舰体为合金钢。

①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为。

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成，则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为。

123456789101112

IIIIIIIIII

IIIIIIIIII

123456789101112

pH

题8图

开始

沉淀

沉淀

完全

Fe3+Al3+Cu2+Fe2+Ni2+Mg2+

（3）航母螺旋桨主要用铜合金制造。

①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后，

加入过量氨水，过滤得白色沉淀

39.0g，则合金中Cu的质量分数

为。

②为分析某铜合金的成分，用酸将

其完全溶解后，用NaOH溶液调

pH，当pH＝3.4时开始出现沉淀，

分别在pH为7.0、8.0时过滤沉

淀。

结合题8图信息推断该合金

中除铜外一定含有。

11.背景：

柠檬酸亚铁的制备

难点：

①混合溶液次序来控制PH②在乙醇中析出晶体③加热浓缩---冷却结晶的具体温度

④控制PHpH约为5除去Al\Fe离子，冰水洗涤

（2013江苏）19．（15分）柠檬酸亚铁（FeC6H6O7）是一种易吸收的高效铁制剂，可由绿矾（FeSO4·7H2O）通过下列反应制备：

FeSO4+Na2CO3===FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7===FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算）。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3＋

1.1

3.2

Al3＋

3.0

5.0

Fe2＋

5.8

8.8

（1）制备FeCO3时，选用的加料方式是c（填字母），原因是避免生成Fe（OH）2沉淀

a．将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b．将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c．将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

（2）生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是取最后一次的洗涤滤液1~2mL于试管中，向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净。

（3）将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中，再加入少量铁粉，80℃下搅拌反应。

①铁粉的作用是防止+2价的铁元素被氧化。

②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

（4）最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥，获得柠檬酸亚铁晶体。

分离过程中加入无水乙醇的目的是降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量，有利于晶体析出。

（5）某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3）出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。

请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤（可选用的试剂：

铁粉、稀硫酸和NaOH溶液）：

向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，

（过滤，）向反应液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤，充分洗涤固体，向固体加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤，得到FeSO4溶液，加热浓缩得到60℃饱和溶液，冷却至0℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥，得到FeSO4·7H2O晶体。

12.背景：

含氟牙膏的使用

（1）钙、磷在骨骼牙齿中的存在形式为羟基磷酸钙（Ca5（PO4）3OH）

含氟牙膏中含氟离子，可以使使牙齿更坚固，原因是生成Ca5（PO4）3F，写出该过程的离子反应方程式；此反应能发生的原因是