水溶液中离子平衡的图像分析（学生版）

水溶液中离子平衡的图像分析一、热点专攻1.两种常见中和滴定曲线及分析(1)用氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸(2)用盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水曲线起点不同:强碱滴定等物质的量浓度的一元强酸、一元弱酸,强酸起点低(pH小);强酸滴定等物质的量浓度的一元强碱、一元弱碱,强碱起点高(pH大)。突跃范围不同:强碱与强酸反应时,达到滴定终点的突跃变化范围大于强酸与弱碱(或强碱与弱酸)反应的突跃范围。2.中和滴定中直线图像及分析常温下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示:(1)滴定原理:H2Y+OH-H2O+HY-、HY-+OH-H2O+Y2-。(2)滴加NaOH溶液过程中,lgc(HY-(3)电离常数:Ka2(H2Y)=10-4.3。e点对应溶液中c(H2Y)=c(Y3.分布系数图像(高考新热点)分布系数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式,常以pH、分布系数(δ)为横、纵坐标,结合滴定实验数据绘制出关系曲线,分布系数(δ)代表组分的平衡浓度占总浓度的比值。4.沉淀溶解平衡曲线及分析(以氯化银为例)(1)在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态,此时Q=Ksp。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。(2)曲线上方区域的点均为过饱和溶液(沉淀析出),此时Q>Ksp。(3)曲线下方区域的点均为不饱和溶液,此时Q<Ksp。【解法导引】1.抓住“五个”关键点,破解酸碱中和滴定曲线题(1)抓住反应的“起点”,根据起点酸(或碱)溶液的pH,判断酸性(或碱性)的强弱。(2)抓反应“半中和点”,加入酸(或碱)溶液,原溶液中有一半溶质发生反应,判断是什么溶质的等量混合。(3)抓“全中和点”,加入酸(或碱)溶液,至原溶液中溶质恰好完全反应,确定生成的溶质并结合盐类水解知识判断溶液的酸碱性。(4)抓溶液的“中性点”,确定存在的溶质,判断哪种物质过量或不足。(5)抓反应的“过量点”,判断溶液中的溶质是什么,判断哪种物质过量。2.“三步法”突破分布系数图像题(1)读图:通过观察弄清纵坐标的含义及单位,弄清各粒子浓度变化。(2)识图:分析特殊点的图像含义,如曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等,分析曲线的变化趋势,如斜率的大小及升降。根据曲线交点的pH确定电离常数。(3)分析:进行信息提取,挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息,在总览信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算分析。题型突破(2021全国甲)已知相同温度下,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3)。某温度下,饱和溶液中-lg[c(SO42−)]、-lg[c(CO32−)]与-lg[下列说法正确的是()A.曲线①代表BaCO3的沉淀溶解曲线B.该温度下BaSO4的Ksp(BaSO4)值为1.0×10-10C.加适量BaCl2固体可使溶液由a点变到b点D.c(Ba2+)=10-5.1mol·L-1时两溶液中c(SO【解题思路】由于-lgc越大,c值越小,Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),故曲线①代表BaSO4的沉淀溶解曲线,A项说法错误;由-lg[c(Ba2+)]=1.0、-lg[c(SO42−)]=9.0的点,可以求得Ksp(BaSO4)=1.0×10-1×10-9=1.0×10-10,B项说法正确;在BaCO3沉淀溶解平衡体系中,加入BaCl2,c(Ba2+)增大,BaCO3(s)Ba2+(aq)+CO32−(aq)平衡左移,c(CO32−)减小,溶液不会由a点变到b点,C项说法错误;c(Ba2+)=10-5.1mol·L-1答案B二、应考训练1.(2021山东日照模拟)10mL0.10mol·L-1的NH4Cl溶液的pH分别随温度升高或加水后溶液体积的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A.升温KW增大,NH4Cl溶液中c(H+)增大,pH减小B.曲线a表示NH4Cl溶液pH随加水量的变化C.将NH4Cl溶液加水稀释100倍,溶液pH的变化值小于2D.25℃时Kb(NH3·H2O)的数量级约为10-42.(双选)(2021山东济南联考)已知H3PO4是一种三元中强酸。25℃时,向某浓度H3PO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,滴加过程中各种含磷粒子的物质的量分数(δ)随溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.曲线2表示HPO42−B.25℃时,H3PO4的电离常数K1KC.pH=7.2时,溶液中由水电离出的c(H+)=10-6.8mol·L-1D.pH=12.3时,溶液中5c(Na+)=2c(H3PO4)+2c(H2PO4-)+2c(HPO42−)+23.(2021天津联考)25℃时,用氢氧化钠调节浓度为2.0×10-3mol·L-1的氢氟酸的pH(忽略体积变化),溶液中c(HF)、c(F-)与pH的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是()A.a~b~d曲线代表c(F-)随pH的变化B.25℃时,HF电离平衡常数的数值Ka=10-3.6C.从b点到c点发生的反应离子方程式是HF+OH-H2O+F-D.图中a点对应溶液中粒子浓度大小是c(HF)>c(H+)>c(F-)>c(OH-)4.(双选)(2021吉林长春联考)已知H2RO3为二元弱酸。常温下,用0.10mol·L-1Na2RO3溶液吸收RO2气体,吸收液的pH与c(HRA.常温下,Ka2(H2RO3B.常温下,中性溶液中c(HRO3-)<c(RC.E点时,c(Na+)>c(RO32−)>c(OH-)>c(HRO3-)>D.G点时,2c(RO32−)+c(HRO3-)-c(Na+)=(1.0×10-6.25.(2021广东珠海模拟)常温下,往20mL0.10mol·L-1HA溶液中滴加0.10mol·L-1KOH溶液,所得混合溶液中水电离的H+浓度和所加的KOH溶液体积变化趋势如图所示,下列有关说法错误的是()[注意:电离度=n(HAA.该酸的电离度约为1%B.b点:溶液存在c(A-)>c(K+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)C.c点:溶液存在c(HA)+c(H+)=c(OH-)D.d点:pH=76.(2021天津模拟)对于0.1mol·L-1Na2CO3溶液,下列说法正确的是()A.加入NaOH固体,溶液pH减小B.升高温度,溶液中c(OH-)增大C.稀释溶液,溶液中c(H+)减少D.c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(CO32−)+7.(2021山东枣庄第三次质检)已知下面三个数据:7.2×10-4、4.6×10-4、4.9×10-10分别是下列有关三种酸的电离平衡常数(25℃),若已知下列反应可以发生:NaCN+HNO2HCN+NaNO2、NaCN+HFHCN+NaF、NaNO2+HFHNO2+NaF。由此可判断下列叙述不正确的是()A.K(HF)=7.2×10-4B.K(HNO2)=4.6×10-4C.根据两个反应即可得出一元弱酸的强弱顺序:HF>HCN>HNO2D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)8.(2021北京海淀模拟)为研究沉淀的生成及转化,同学们进行下图所示实验。下列关于该实验的分析不正确的是()A.①中产生白色沉淀的原因是c(Ag+)·c(SCN-)>Ksp(AgSCN)B.①中存在平衡:AgSCN(s)Ag+(aq)+SCN-(aq)C.②中无明显变化是因为溶液中的c(SCN-)过低D.上述实验不能证明AgSCN向AgI沉淀转化反应的发生9.(2021广东“六校联盟”第三次联考)室温时,下列有关电解质溶液的说法正确的是()A.pH相等的HNO3和HCN两种酸溶液中,c(NO3-)>c(CNB.NaHB溶液呈酸性,可推知H2B在水中不能完全电离C.往NH4Cl溶液中加入镁粉,可生成两种气体D.Na2CO3溶液中通入CO2所得的中性溶液中:c(Na+)=2c(CO310.(2021湖北七市州教科协3月联考)下列关于电解质溶液的说法中错误的是()A.等浓度、等体积的HCOOH溶液与HCOONa溶液混合后pH<7:c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)B.新制氯水中:c(ClO-)+c(HClO)=c(Cl-)C.已知Ka(HF)>Ka1(HD.Na2CO3与NaHCO3的混合溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+c(C11.(双选)(2021山东烟台模拟)已知AG=lgc(H+)c(OHA.Kb(MOH)约为10-5.5B.a点时,由水电离出来的c水(H+)为1×10-10.75mol·L-1C.b点时,加入盐酸的体积大于20.00mLD.由b点到c点的过程中水的电离平衡逆向移动12.已知某温度下CH3COOH的电离常数Ka=1.6×10-5。该温度下向20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:(已知lg4=0.6)(1)A点溶液中c(H+)为,pH约为。

(2)A、B、C、D四点中水的电离程度最大的是点,滴定过程中宜选用作指示剂,滴定终点在(填“C点以上”或“C点以下”)。

(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是(填字母)。

13.连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸,可用于制N2O气体。(1)连二次硝酸中氮元素的化合价为价。

(2)常温下,用0.01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0.01mol·L-1的H2N2O2溶液,测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式:

。

②B点时溶液中c(H2N2O2)(填“>”“<”或“=”,下同)c(N2O2③A点时溶液中c(Na+)c(HN2O2-)+c(N214.(2021辽宁沈阳联考)0.010mol·L-1的二元酸H2A溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH变化如图所示。(1)用离子方程式说明Na2A溶液显碱性的原因:,该反应的平衡常数表达式K=;溶液中c(Na+)+c(H+)=。

(2)若升高温度,发现溶液的碱性增强,说明随温度升高,该反应的平衡常数K(填“增大”“不变”或“减小”)。

(3)H2A分两步发生电离,对应的电离平衡常数分别为Ka①-lgKa1=;Ka②将0.020mol·L-1Na2A溶液和0.010mol·L-1盐酸等体积混合,所得溶液的pH约为。

(4)0.010mol·L-1的NaHA溶液中,HA-的水解常数Kh约为;该溶液中离子浓度由大到小的顺序为。

15.(2021福建模拟节选)(1)工业上常用氨水吸收含碳燃料燃烧产生的温室气体CO2,其产物之一是NH4HCO3。已知常温下碳酸的电离常数Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.7×10-11,NH3·H2O的电离常数Kb=1.8×10-5,则所得的NH4HCO3溶液中c(NH4+)(2)“亚硫酸盐法”吸收烟中的SO2。①将烟气通入1.0mol·L-1Na2SO3溶液,若此过程中溶液体积不变,则溶液的pH不断(填“减小”“不变”或“增大”)。当溶液pH约为6时,吸收SO2的能力显著下降,应更换吸收剂,此时溶液中c(SO32−)=0.2mol·L-1,则溶液中c(HSO3②室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图,B点时溶液pH=7,则n(NH4+)∶n(HSO3(3)25℃时,亚碲酸(H2TeO3)的Ka1=1×10-3,Ka①0.1mol∙L-1H2TeO3电离度α约为。(α=已电离弱电解质分子数弱电解质分子总数②0.1mol∙L-1的NaHTeO3溶液中,下列粒子的物质的量浓度关系正确的是。

A.c(Na+)>c(HTeO3-)>c(OH-)>c(H2TeO3)>c(HB.c(Na+)+c(H+)=c(HTeO3-)+c(TeO32−)+C.c(Na+)=c(TeO32−)+c(HTeO3-)+c(HD.c(H+)+c(H2TeO3)=c(OH-)+c(TeO3(4)粗Se中Se的含量可以用如下方法测定:①Se+2H2SO4(浓)2SO2↑+SeO2+2H2O②SeO2+4KI+4HNO3Se+2I