
专题7-电解质溶液图像题-学案.docx
9页高考直通车——高三化学专题复习精品系列之学案专题7-电解质溶液相关图像题本讲座的核心内容索引:(1)中和反应的电导率规律;(2)交叉图速解;(3)中和滴定全程离子浓度比大小;(4)基元法快写质子守恒式;(5)中和反应的四个点1、 知识梳理1. 溶液中有关离子平衡的基本思路看清坐标轴的含义,弄清楚曲线上的起点,交点,拐点,终点的而特殊意义根据信息明确涉及到那些反应,并与数据结合分析2. 规律方法1.计算弱酸碱的平衡常数,找起点,交叉点;起点用于粗略计算,交叉点处两种离子浓度相等2.酸式盐,比较电离水解程度的相对大小,看pH比较弱酸与弱酸盐;弱碱与弱碱盐等量混合,也要看溶液酸碱性判断3.离子浓度大小的相关判定,需要根据离子浓度的变化趋势,并合理用韵三大守恒,等量代换4.借助电离常数,水解常数进行分析5.注意对数与负对数与浓度大小关系的关系2、 中和反应的电导率的变化【诠释】:(1)等浓度强酸加强碱,导电离子数不变,体积增大,故电导率减小中和完成后,继续添加电导率趋于强酸的电导率,故电导率又增大2)弱碱中加弱酸,弱碱部分电离,生成的盐完全电离,故导电性增强中和完成后,继续添加弱酸,逐渐趋于弱酸的电导率,故导电性又减弱。
3)强酸中加弱酸,导电离子数不变,总体积增大,故导电性减弱继续添加弱酸,电导率趋于弱酸的电导率故继续减弱4)弱酸中加强碱,弱酸电导率小,生成盐的电导率大,故电导率逐渐增大中和后继续添加强碱,电导率趋于强碱的电导率,故电导率继续增大3、 典例分析【例1】(北京理综)在两份相同的Ba(OH)2溶液中,分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液,其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示.下列分析不正确的是( )A.①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线B.b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣C.c点,两溶液中含有相同量的OH﹣D.a、d两点对应的溶液均显中性【答案】C【解析】本题符合,强加强,先弱后强的图像①1给拐点,说明为一步完成的反应,拐点导电能力最弱,应为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;②有两个拐点,分两步完成,故应为NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O,NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O,即①代表滴加H2SO4溶液的变化曲线,故A正确;B.根据图知,a点为Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应,H2SO4、NaHSO4溶液的物质的量浓度相等,则b点溶液溶质为NaOH,所以b点,溶液中大量存在的离子是Na+、OH﹣,故B正确;C.c点,①中稀硫酸过量,溶质为硫酸,②中硫酸氢钠过量,则溶质为NaOH、Na2SO4,因为硫酸根离子浓度相同,②中钠离子浓度大于①中氢离子浓度,所以溶液中氢氧根离子浓度不同,故C错误;D.a点①中硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,溶液中只含水;d点②中溶质为Na2SO4,水和硫酸钠溶液都呈中性,故D正确。
例2】.(2019全国Ι11)NaOH溶液滴定邻苯二甲酸氢钾(邻苯二甲酸氢钾H2A的Ka1=1.110−3 ,Ka2=3.910−6)溶液,混合溶液的相对导电能力变化曲线如图所示,其中b点为反应终点下列叙述错误的是A.混合溶液的导电能力与离子浓度和种类有关 B.Na+与A2−的导电能力之和大于HA−的 C.b点的混合溶液pH=7 D.c点的混合溶液中,c(Na+)>c(K+)>c(OH−)【答案】C【解析】本题符合“弱加强,越来越强”,滴定至终点时发生反应:2NaOH+2KHA=K2A+Na2A+2H2O溶液导电能力与溶液中离子浓度、离子种类有关,离子浓度越大、所带电荷越多,其导电能力越强,A项正确;图像中纵轴表示“相对导电能力”,随着NaOH溶液的滴加,溶液中c(K+)、c(HA-)逐渐减小,而Na+、A2-的物质的量逐渐增大,由题图可知,溶液的相对导电能力逐渐增强,说明Na+与A2-的导电能力之和大于HA-的,B项正确;本实验默认在常温下进行,滴定终点时,溶液中的溶质为邻苯二甲酸钠和邻苯二甲酸钾,由于邻苯二甲酸是弱酸,所以溶液呈碱性,pH>7,C项错误;滴定终点时,c(K+)=c(Na+),a点到b点加入NaOH溶液的体积大于b点到c点的,故c点时c(K+)>c(OH-),所以c(Na+)>c(K+)>c(OH-),D项正确。
三 物质的量分数与pH的关系交叉图问题速解【例3】(2017全国II12)改变0.1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]下列叙述错误的是( ) A.pH=1.2时, B.C.pH=2.7时, D.pH=4.2时,【答案】D【解析】 pH=1.2时,H2A和HA−曲线相交,c(H2A)=c(HA−),A正确;B、pH=4.2时,c(A2−)=c(HA−),根据第二步电离HA−H++A2−,得出:K2(H2A)=c(H+)c(A2−)/c(HA−)= c(H+)=10−4.2,故B说法正确;C、根据图像,pH=2.7时,H2A和A2−相交,则有,故C说法正确;D、由图知,pH=4.2时,c(HA−)=c(A2−),H2A电离出一个HA−时释放出一个H+,电离出一个A2−时,释放出2个H+,同时水也会电离出H+,因此c(H+)>c(HA−)=c(A2−),错误例4】(2017全国I13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是( )[来A.Ka2(H2X)的数量级为10–6B.曲线N表示pH与的变化关系C.NaHX溶液中D.当混合溶液呈中性时,【答案】D【解析】分析,先找出横坐标对数值对应的等于0的点做垂线,交于两条线,与交点的pH越小,对应的氢离子浓度分别为10-4.4和10-5.4左右,约为Ka1,Ka2的值,可知N线为一级电离,M线为二级电离因此Ka2(H2X)的数量级为10–6,A正确;B.根据以上分析可知曲线N表示pH与lgc(HX-)/c(H2X)的关系,B正确;C.两个交点pH=4.4和pH=5.4的中间的pH 约为4.9,大致代表NaHA溶液的pH,所以NaHX溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),C正确;D.中性时,对应的对数值于0,即lgc(X2-)/c(HX-)>0,即c(X2–)>c(HX–),D错误;答案选D一种图像两种表达方式,图像不同,表达意义相同,注意 比较:四、中和滴定全程离子浓度比大小【例5】(2010江苏12)常温下,用 0.1000 molLNaOH溶液滴定 20.00mL0.1000 molLCH3COOH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:【答案】D【解析】A项,处于点①时,为半中和点,质子守恒式为2c(H+)+c(CH3COOH)=2c(OH-)+c(CH3COO-),A错。
B项,在点②时pH=7,碱不足,酸仍没有完全反应,即c(Na+)< c(CH3COOH) + c(CH3COO-),B错;C项,当V(NaOH)=20mL时,两者恰好完全反应,此时由于CH3COO-的的水解,溶液呈碱性,但水解程度是微弱的,即c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),C错;D项,根据“单四首尾同电性,中间两个不确定”,可知当溶液显酸性时,若在滴定过程中,当NaOH的量很少时,溶液中最少的离子是OH-,最多的离子是CH3COO-,中间存在c(H+)大于等于小于c(Na+)的3种不同情况若醋酸的量占绝对优势,可能存在D存在的这种情况本题选D项四 基元法快速书写质子守恒式五 中和滴定中四个点的意义及其应用【例6】(2016天津6)室温下,用相同浓度的NaOH溶液,分别滴定浓度均为0.1 molL-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲线如图所示,下列判断错误的是( )A.三种酸的电离常数关系:KHA>KHB>KHDB.滴定至P点时,溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)C.pH=7时,三种溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)D.当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)【答案】C 【解析】A项,根据图像知,在未滴加NaOH溶液时,0.1 molL-1的三种酸(HA、HB和HD)溶液的pH,说明三种酸均为弱酸,且HA的pH最小、酸性最强,HD的pH最大、酸性最弱,因酸性越强,电离常数越大,故KHA>KHB>KHD,正确; B项,滴定至P点时,溶液中未反应的HB与生成的NaB的浓度相等,且溶液呈酸性,说明HB的电离程度大于B-水解程度,故c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),正确;C项,pH=7时,三种离子的浓度分别等于c(Na+),然而三种溶液中阴离子水解程度不同,加入的NaOH的体积不同,故三种阴离子的浓度也不同,错误;D项,根据质子守恒即可得出,三种溶液混合后溶液的质子守恒关系:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+),正确。
例7】 (2016江苏14)H2C2O4为二元弱酸20℃时,配制一组c(H2C2O4)+ c(HC2O4–)+ c(C2O42–)=0.100 molL–1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42–)>c(HC2O4–)B.c(Na+)=0.100 molL–1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH–)+c(C2O42–)C.c(HC2O4–)=c(C2O42–)的溶液中:c(Na+)>0.100 molL–1+c(HC2O4–)D.pH=7的溶液中:c(Na+)>2c(C2O42–)【答案】BD【解析】A.根据图像知pH=2.5的溶液中,c(H2C2O4)+ c(C2O42-)< c(HC2O4-),错误;B.根据物料守恒和电荷守恒分析,c(Na+)=0.100 molL-1的溶液中:c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+ c(C2O42-),正确;C.根据图像可知c(HC2O4-)= c(C2O42-)的溶液中:c(Na+)<0.100 molL-1+ c(HC2O4-),错误;D.由图像知pH=7的溶液为草酸钠溶液,草酸根水解,c(Na+)>2 c(C2O42-),正确。
