电解质溶液图像专题学生版.docx
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电解质溶液图像专题学生版
电解质溶液图像专题(学生版)
电解质溶液图像专题
电解质溶液的图像题,从知识载体的角度看:
一可用于考查溶液中离子浓度的大小比较;二可考查溶液中离子浓度的守恒问题;三可考查有关电解质溶液的各种计算;四可结合生产和生活实际考查分离和提纯等具体的化学应用问题。
从图像的主要类型看:
第一类,是分布分数图;第二类,溶液稀释过程中离子浓度的变化,
第三类,是有关滴定曲线的图像;
题型一分布分数图
【图像含义】上述这种图可叫分布分数图,可以表示溶液中各种组分随pH的变化而变化的曲线。
例1.25℃,c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图所示。
下列有关离子浓度关系叙述正确的是()
A.pH=5.5溶液中:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
B.W点表示溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)
C.pH=3.5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(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)+c(Cl-)
例2.草酸(H2C2O4)是一种易溶于水的二元中强酸,在水中它的存在形态有H2C2O4、HC2O4-、C2O42-,各形态的分布系数(浓度分数)α随溶液pH变化的关系如图所示:
(1)图中曲线1表示的分布系数变化;曲线3表示的分布系数变化.现有物质的量浓度均为0.1mol/L的下列溶液:
①Na2C2O4 ②NaHC2O4③H2C2O4④(NH4)2C2O4⑤NH4HC2O4已知NaHC2O4溶液显酸性.
(2)Na2C2O4溶液中,c(Na+)/c(C2O42-)2 (填“>”、“=”、“<”),原因是(用离子方程式表示).
(3)常温下,向10mL 0.1mol/L H2C2O4溶液中滴加0.1mol/L NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加,当溶液中c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)时,溶液显性(填“酸”、“碱”或“中”),且V(NaOH)10mL(填“>”、“=”或“<”).
(4)下列关于五种溶液的说法中,正确的是
A.溶液②中,c(C2O42-)<c(H2C2O4)
B.溶液②中,c(H2C2O4)+c(OH-)=c(C2O42-)+c(H+)
C.溶液④⑤中都符合c(NH4+)+c(H+)=c(HC2O4-)+2c(C2O42-)+c(OH-)
D.五种溶液都符合c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.1mol·L-1.
(5)五种溶液中c(H2C2O4)由大到小排列的顺序是
具体解法有“四看三联系一注意”:
四看:
(1)先看图像的面与线,面要看横坐标和纵坐标的含义,线要看各组分浓度随pH的变化趋势
(2)再看图像的点,点要看起点,终点和交点对应的pH
(3)点还要看最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围
(4)最后看各条曲线相互重叠程度的大小
三联系:
找出某个pH对应的成分后再联系电离平衡和水解平衡的规律进行判断;
一注意:
答题时还要特别注意在图表中没有提供的信息或潜在信息。
【拓展】不仅是弱酸的各种组分可随pH变化,实际上弱碱以及配合物的组分也可随pH发生变化,生产生活中常利用这种图像指导物质的分离和提纯。
例3.水体中重金属铅的污染问题备受关注。
水溶液中铅的存在形态主要有Pb2+、Pb(OH)+、Pb(OH)2、Pb(OH)
、Pb(OH)
,各形态的浓度分数α随溶液pH变化的关系如下图所示:
注:
1表示Pb2+,2表示Pb(OH)+,3表示Pb(OH)2,
4表示Pb(OH)
,5表示Pb(OH)
。
(1)Pb(NO3)2溶液中,2(填“>”、“=”或“<”);往该溶液中加入氯化铵固体后,上述比值增加,可能的原因是(忽略溶液体积变化)。
(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液,pH=8时溶液中存在的阳离子(Na+除外)有。
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂,能有效去除水中的铅,实验结果如下表:
上表中除Pb2+外,该脱铅剂对其他离子的去除效果最好的是。
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为2EH(s)+Pb2+E2Pb(s)+2H+则脱铅的最合适pH范围为(填代号)。
A.4~5 B.6~7 C.9~10 D.11~12
【解题方法小结】
此类图像题考查的要点有:
(1)可从图中考查不同组分随pH变化的趋势以及存在的pH范围
(2)可从图中考查不同组分在某种pH下共存的可能性
(3)可指导物质的分离和提纯
题型二滴定曲线图
例1.常温下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定
20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。
下列说法正确的是()
A.点①所示溶液中c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
B.点②所示溶液中:
c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点③所示溶液中:
c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
D.滴定过程中可能出现:
c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)
【解题方法小结】具体解法有“三看三联系”:
例2、在25mL0.1mol/LNaOH溶液中逐滴加入0.2mol/LCH3COOH溶液,曲线如下图所示,有关粒子浓度关系比较正确的()
A.在A、B间任一点,溶液中一定都有
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
B.在B点,a>12.5,且有
c(Na+)=c(CH3COO-)=c(OH-)=c(H+)
C.在C点:
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.在D点:
c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)
例3:
室温下,将1.000mol·L-1盐酸滴入20.00mL1.000mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示.
下列有关说法正确的是()
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14mol/L
B.b点:
c(NH4+)+c(NH3·H2O) > c(Cl-)
C.c点:
c(Cl-)= c(NH4+) D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
题型三:
溶液稀释过程中离子浓度的变化
5、某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。
据图判断正确的是
()
A.ll为盐酸稀释时pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Kw的数值比c点Kw的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
6、pH=11的x、y两种碱溶液各5mL,分别稀释至500mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.稀释后x溶液中水的电离程度比y溶液中水电离程度小
B.若x、y是一元碱,等物质的量浓度的盐酸盐溶液y的pH大
C.若x、y都是弱碱,则a的值一定大于9
D.完全中和x,y两溶液时,消耗同浓度稀硫酸的体积V(x)>V(y)
7、pH=2的A、B两种酸溶液各1ml,分别加水稀释到1000ml,其中pH与溶液体积V的关系如图所示,下列说法正确的是()
①.A、B两酸溶液的物质的量浓度一定相等②.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液强
③.a=5时,A是强酸,B是弱酸④.若A、B都是弱酸,则5>a>2
A.②④B.③④C.①③D.④
8、MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH
变化如下图所示。
下列叙述中不正确的是()
A.ROH是一种强碱B.在x点,MOH并没有完全电离
C.在x点,c(M+)=c(R+)D.稀释前,c(ROH)=10c(MOH)
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1.右图表示水中c(H+)和c(OH-)的关系,
下列判断错误的是( )
A.两条曲线间任意点均有c(H+)×c(OH-)=KwB.M区域内任意点均有
c(H+)<c(OH-)
C.图中T1<T2D.XZ线上任意点均有pH=7
2.某温度下,向一定体积0.1mol·L-1的醋酸
溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=-lg[OH-])
与pH的变化关系如图所示,则( )。
A.M点所示溶液的导电能力强于Q点B.N点所示溶液中c(CH3COO-)>c(Na+)
C.M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D.Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
3.25℃时,用浓度为0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol·L-1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+)
D.HY与HZ混合,达到平衡时
c(H+)=
+c(Z-)+c(OH-)
4.25oC时,2amol·L-1氢氟酸水溶液中,用NaOH固体调节溶液pH,得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.当pH=3时,溶液中c(F-)<c(Na+)
B.当c(F-)>c(HF)时,溶液一定呈碱性
C.当pH=
3.45时,所加NaOH溶液恰好与HF完全反应
D.当pH=4时,溶液中:
c(HF)+c(Na+)+c(H+)-c(OH-)=2amol·L-1
5.NaCl、MgSO4的溶解度曲线。
下列说法正确的是( )。
A.只有在t1℃时,NaCl和MgSO4的溶解度才相等
B.t1℃~t2℃,MgSO4的溶解度随温度升高而减小
C.在t2℃时,MgSO4饱和溶液的溶质质量分数最大
D.把MgSO4饱和溶液的温度从t3℃降至t2℃时,溶液的物质的量浓度减小
6.常温下,在10mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1HCl溶液,溶液的pH逐渐降低,此时溶液中含碳微粒的物质的量分数变化如图所示(CO2因逸出未画出,忽略因气体逸出引起的溶液体积变化),下列说法正确的是( )。
A.在0.1mol·L-1Na2CO3溶液中:
c(Na+)+c(H+)=c(CO
)+c(HCO
)+c(OH-)
B.当溶液的pH为7时,溶液的总体积为20mL
C.在B点所示的溶液中,浓度最大的阳离子是Na+
D.在A点所示的溶液中:
c(CO
)=c(HCO
)>c(H+)>c(OH-)
7、常温下,0.2mol·L-1的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,
所得溶液中部分微粒组成及浓度如左下图所示,下列说法正确的是( )
A.HA为强酸B.图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
C.该混合液pH=7D.该混合溶液中:
c(A-)+c(Y)=c(Na+)
8.氯在饮用水处理中常用作杀菌剂,且HClO的杀菌能力比ClO-强。
25℃时氯气-氯水体系中存在以下平衡关系:
Cl2(g)
Cl2(aq)K1=10-1.2
Cl2(aq)+H2O
HClO+H++Cl-K2=10-3.4
HClO
H++ClO-Ka=?
其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如右上图所示。
下列表述正确的是()
A.Cl2(g)+H2O
2H++ClO-+Cl-K=10-10.9
B.在氯处理水体系中,c(HClO)+c(ClO-)=c(H+)-c(OH-)
C.用氯处理饮用水时,pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差
D.氯处理饮用水时,在夏季的杀菌效果比在冬季好
9、已知:
(1)25℃时,弱电解质的电离平衡常数:
Ka(CH3COOH)=1.8×10-5,Ka(HSCN)=0.13;
(2)25℃时,2.0×10-3mol·L-1氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系,如左下图所示:
请根据以上信息回答下列问题:
(1)25℃时,将20mL0.10mol·L-1CH3COOH溶液和20mL0.10mol·L-1HSCN溶液分别与20mL0.10mol·L-1NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)变化的示意图如右上图。
反应初始阶段,两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是________,反应结束后所得两溶液中,c(CH3COO-)_____c(SCN-)(填“>”、“<”或“=”).
(2)25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka≈________,列式并说明得出该平衡常数的理由:
___________
10.pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。
如某溶液溶质的浓度为1×10-3mol/L,则该溶液中溶质的pC=-lg(1×10-3)=3。
下图为H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pC-pH图。
请回答下列问题。
(1)在人体血液中,HCO
能起到稳定人体pH的作用,请用电解质溶液中的平衡解释:
(离子方程式表示)
(2)H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1=
(3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生水解的CO
离子不超过其总量的10%。
请你设计简单实验证明该同学的观点是否正确:
11.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。
为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在;pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为
Na2HPO4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)。
(4)磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2:
1反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。
季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。
酸性气体是(填化学式)。
X的结构简式为。
12.已知:
H2A的A2-可表示S2-、SO
、SO
、SiO
或CO
。
(1)常温下,向20mL0.2mol·L-1H2A溶液中滴加0.2mol·L-1NaOH溶液。
有关微粒物质的量变化如下图(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。
请根据图示填空:
⑴当V(NaOH)=20mL时,溶液中离子浓度大小关系:
______________________________。
⑵等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水________(填“大”、“小”或“相等”),欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入________
⑶已知:
Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g) ΔH3>0。
工业上制备Na2S时往往还要加入过量的碳,同时还要通入空气,目的有两个,其一是利用碳与氧气反应放出的热,维持反应③所需温度;其二是_____________________________________________。
⑷若H2A为硫酸:
t℃时,pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数KW=__________________。
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