2023版新教材高考化学一轮复习 第八章 水溶液中的离子平衡 微专题22 电解质溶液图像分析学生用书.docx

1、微专题电解质溶液图像分析【知识基础】1与水电离平衡相关的图像不同温度下水溶液中c(H)与c(OH)的变化曲线A、C、B三点所示溶液c(H)c(OH)均呈中性，升高温度，Kw依次增大。直线AB的左上方区域所示的溶液c(H)c(OH)均为酸性溶液。注意：水的电离过程吸热，温度越高，Kw越大。Kw只与温度有关，与溶液的酸碱性变化无关。水电离出的c水(H)与c水(OH)始终相等。2中和滴定过程中pHV图像25 时，以向20 mL 0.1 molL1一元弱酸HA溶液中加入0.1 molL1NaOH溶液过程中的pHV图像为例进行分析：特殊点溶质水的电离情况微粒浓度关系AHA抑制c(H)c(A)c(OH)B

2、等物质的量的HA、NaA抑制(溶液显酸性，说明HA的电离大于NaA的水解)c(A)c(Na)c(HA)c(H)c(OH)C(pH7)HA、NaA无影响c(A)c(Na)c(H)c(OH)DNaA促进c(Na)c(A)c(OH)c(H)ENaA、NaOH抑制c(Na)c(A)c(OH)c(H)A点坐标未给出，故可利用D点的pH计算HA的电离常数：D点pH9.5，c(NaA)0.05 molL1，AH2OHAOH，则c(HA)c(OH)104.5 molL1，c(A)0.05 molL1 104.5molL10.05 molL1 ，Kh (A)cHAcOHcA104.5104.50.052108，

3、则Ka(HA)KwKhA101421085107。3分布分数图像分布分数图像一般是以pH为横轴、分布分数(组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵轴的关系曲线，以草酸H2C2O4为例，含碳元素的各组分分布分数()与pH的关系如图所示。曲线含义分析：随着pH的逐渐增大，溶质分子的浓度逐渐减小，酸式酸根离子浓度先逐渐增大后逐渐减小，酸根离子浓度逐渐增大，所以0表示H2C2O4、1表示HC2O4、2表示C2O42。特殊点的应用：对于物种分布分数图像，一般选择“交点”处不同微粒的等浓度关系，代入电离常数公式计算各级电离常数。图中A点处c(H2C2O4)c(HC2O4)，Ka1(H2C2O4)cHC2O4 c

4、H+cH2C2O4c(H)10a。B点处c(C2O42)c(HC2O4)，Ka2(H2C2O4)cC2O42 cH+cHC2O4 c(H)10b。特别提醒不能根据C点处的等量关系直接计算电离常数。C点处c(H2C2O4)c(C2O42)，Ka1(H2C2O2)Ka2(H2C2O4)cHC2O4 cH+cH2C2O4cC2O42 cH+cHC2O4 c2(H)102c4.对数图像以常温下向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液为例，所得溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示。曲线含义分析：H2Y为二元弱酸，以第一步电离为主，则Ka1(H2Y)Ka2(H2Y)，pH相同时，cHYcH2YcY2cHY

5、，故lgcHYcH2YKsp。曲线下方区域的点所示溶液均为不饱和溶液，QcKsp。图2中，表示CaSO4的沉淀溶解平衡曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，QcKspc(Ca2+)c(SO42)102.5102.5105，X点所示溶液为CaSO4的不饱和溶液、CaCO3的过饱和溶液。图3中，起始溶液中c(Ba2)0.1 molL1，nlg c(Ba2)lg 0.11，b点时恰好完全反应，c(Ba2)KspBaSO411010 molL11105 molL1，mlg c(Ba2)lg(1105)5。即m由Ksp决定，与起始BaCl2溶液的浓度无关，若起始时c(BaCl2)0.2 molL1，恰

6、好完全反应时消耗Na2SO4溶液的体积变大，b点向右移动；若用同浓度的Na2CO3溶液替代Na2SO4溶液，由于Ksp(BaSO4)NaB2T 时，分别向10 mL浓度均为0.1 molL1的CuCl2溶液和ZnCl2溶液中滴加0.1 molL1的Na2S溶液，滴加过程中lg c(Cu2)和lg c(Zn2)与Na2S溶液体积的变化关系如图所示已知：Ksp(ZnS)Ksp(CuS)，lg 30.5。下列有关说法错误的是()A曲线abd为滴定ZnCl2溶液的曲线B对应溶液的pH：abeCa点对应的CuCl2溶液中：c(Cl)2c(Cu2)c(H)Dd点的纵坐标为33.93常温下，向10.0 mL

7、 0.1 mol/L Na2A溶液中逐滴加入10.0 mL 0.2 mol/L盐酸，溶液中微粒的物质的量(挥发的H2A未画出)随pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.随着盐酸的加入，溶液中水的电离程度先减小后增大BKh1(Na2A)的数量级约为103Cc点对应溶液的pH为8.3Db点对应溶液中：c(OH)c(H)c(HA) c(H2A)4(1)AgCl溶于氨水的离子方程式为AgCl+2NH3H2OAgNH32+Cl2H2O，平衡常数为K1。室温时，Ksp(AgCl)1.81010，AgCl在氨水中的溶解度用AgNH32+ 的浓度表示与氨水的起始浓度关系如图所示：若c(NH3H2O)2

8、.0 molL1，则AgCl在氨水中达到溶解平衡时c平衡(NH3H2O)_。反应Ag+2NH3H2OAgNH32+ 2H2O的平衡常数K2的计算表达式为_。(2)向某溶液中加入NaF可除去该溶液中的Ca2(浓度为1.0103 molL1)，当该溶液中c(F)2.0103 molL1时，除钙率为_%已知Ksp(CaF2)4.01010。(3)2020湖南长郡中学4月模拟常用的铜抑制剂有NaCN，NaCN可与Cu2反应生成CuCN2KspCu(CN)241010沉淀。已知某溶液中Cu2的浓度为1 molL1，当溶液中Cu2浓度不大于1106 molL1时即可认为Cu2沉淀完全，则欲处理1 L该溶液

9、至少需要2 molL1的NaCN溶液的体积为_ L(计算结果保留两位小数)。微专题22电解质溶液图像分析专题精练1解析：a点对应溶液中lgcAcHA0，则c(HA)c(A)，pH4.8，则c(H)104.8 molL1，故Ka(HA)cAcH+cHAc(H)104.8，数量级为105，A正确。同理，由b点坐标可知，Ka(HB)103.3，0.2 molL1 NaOH溶液和0.2 molL1 HB溶液等体积混合时，即酸碱恰好完全反应时，溶液中溶质为NaB，溶液中存在反应BH2OHBOH，则c(HB)c(OH)且c(B)c(HB)0.1 molL1，又因为Kwc(H)c(OH)1014，则Ka(H

10、B)cH+cBcHBcOHcH+cBcOHcHBKwcBcOHcHB10140.1cOHc2OH103.3，解得c(OH)105.85 molL1，故HB溶液的pH为8.15，B错误。反应HABHBA的平衡常数KcHBcAcHAcBcH+cHBcAcH+cHAcBKaHAKaHB104.8103.3101.5，C正确。Ka(HA)104.8Ksp(CuS)，滴加0.1 molL1的Na2S溶液时，溶液中c(S2)几乎相同，则溶液中c(Zn2)c(Cu2)，即lg c(Zn2)lg c(Cu2)，由于d点的纵坐标较大，所以d点所在曲线为滴定CuCl2溶液的曲线，即曲线abd为滴定CuCl2溶液的

11、曲线，A错误。T 时，向10 mL浓度为0.1 molL1的ZnCl2溶液中滴加0.1 molL1的Na2S溶液，发生反应生成硫化锌，随Na2S溶液体积的增大，c(Zn2)逐渐减小，其水解产生的c(H)逐渐减小，溶液的pH逐渐增大，且加入的Na2S溶液呈碱性，则对应溶液的pH：abcCu(OH)2，故c(Cl)2c(Cu2)c(H)，C正确。c点时Cu2全部沉淀，此时加入的Na2S的物质的量等于原溶液中CuCl2的物质的量，所以生成CuS沉淀后，溶液中c(Cu2)c(S2)，则Ksp(CuS)1017.71017.71035.4，d点加入20 mL 0.1 molL1 Na2S溶液，溶液中c(

12、S2)0.1 molL10.01 L0.03 L130 molL1，Ksp(CuS)c(Cu2)c(S2)c(Cu2)1301035.4，c(Cu2)31034.4 molL1，则lg c(Cu2)34.4lg 333.9，D正确。答案：A3答案：D4解析：(1)由题图知，NH3H2O的起始浓度为2.0 molL1时，平衡时AgNH32+的浓度为0.1 molL1，则AgCl+2NH3H2 OAgNH32+Cl2H2O起始浓度molL1 2.0 0 0变化浓度molL1 0.2 0.1 0.1平衡浓度molL1 1.8 0.1 0.1故AgCl在氨水中达到溶解平衡时c平衡(NH3H2O)1.8

13、 molL1。K2cAgNH32+ cAg+c2NH3H2OcAgNH32+ cClcClcAg+c2NH3H2OK1KspAgCl0.10.11.810101.8211.83108。(2)当该溶液中c(F)2.0103 molL1时，c(Ca2)KspCaF2c2F4.010102.01032 molL11.0104 molL1，则除钙率为1.01031.01041.0103100%90%。(3)已知1 L该溶液中n(Cu2)1 molL11 L1 mol，则沉淀Cu2需要消耗2 mol NaCN。沉淀完全后c(Cu2)1106 molL1，此时溶液中c(CN)KspCuCN2cCu2+410101106 molL12102 molL1，设至少需要NaCN溶液的体积为V L，则2V22102(V1)，解得V1.02。答案：(1)1.8 molL111.83108(2)90(3)1.02