新高考化学二轮复习讲义 专题17　题型专攻6　电解质溶液各类图像的分析

(一)溶液中粒子浓度关系1．单一溶液(1)Na2S溶液水解方程式：________________________________________________________________；离子浓度大小关系：__________________________________________________________；电荷守恒：__________________________________________________________________；元素质量守恒：______________________________________________________________；质子守恒：__________________________________________________________________。(2)NaHS溶液水解方程式：_______________________________________________________________；离子浓度大小关系：_________________________________________________________；电荷守恒：_________________________________________________________________；元素质量守恒：_____________________________________________________________；质子守恒：_________________________________________________________________。2．混合溶液(1)1∶1的CH3COOH、CH3COONa溶液水解方程式：_______________________________________________________________；离子浓度大小关系：_________________________________________________________；电荷守恒：_________________________________________________________________；元素质量守恒：_____________________________________________________________；质子守恒：_________________________________________________________________。(2)CH3COOH、CH3COONa混合呈中性溶液离子浓度大小关系：________________________________________________________；电荷守恒：________________________________________________________________；元素质量守恒：____________________________________________________________。(3)常温下pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合的溶液离子浓度大小关系：________________________________________________________；电荷守恒：________________________________________________________________。(二)滴定曲线的分析与应用1．巧抓“四点”，突破溶液中的粒子浓度关系(1)抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。(2)抓“恰好”反应点，生成的溶质是什么？判断溶液的酸碱性。(3)抓溶液的“中性”点，生成什么溶质，哪种物质过量或不足。(4)抓反应的“过量”点，溶液中的溶质是什么？判断哪种物质过量。实例分析：向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示：(注：a点为反应一半点，b点呈中性，c点恰好完全反应，d点NaOH过量一倍)分析：a点，溶质为__________________________________，离子浓度关系：__________________________________；b点，溶质为__________________________________，离子浓度关系：__________________________________；c点，溶质为__________________________________，离子浓度关系：__________________________________；d点，溶质为__________________________________，离子浓度关系：__________________________________。2．滴定曲线图像中“交叉点”的分析与应用[实例1]T℃时，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中三种微粒H2C2O4、HC2Oeq\o\al(－,4)、C2Oeq\o\al(2－,4)的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示：回答下列问题：(1)写出H2C2O4的电离方程式及电离平衡常数表达式：①__________________________________，Ka1＝__________________________________；②__________________________________，Ka2＝__________________________________。(2)根据A点，得Ka1＝______，根据B点，得Ka2＝______。(3)在pH＝的溶液中，eq\f(c2HC2O\o\al(－,4),cH2C2O4·cC2O\o\al(2－,4))＝________。(4)mol·L－1的NaHC2O4溶液呈______(填“酸”“碱”或“中”)性，其离子浓度从大到小的顺序为__________________________________________________________________。[实例2]25℃时，向某浓度的H3PO4溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中四种微粒H3PO4、H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示：回答下列问题：(1)δ0、δ1、δ2、δ3分别代表的微粒是_________________、______________、______________、________________________________________。(2)写出pH由1到14依次发生反应的离子方程式：___________________________、________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(3)Ka1＝____________，Ka2＝____________，Ka3＝______________。(4)常温下，试判断①mol·L－1NaH2PO4；②mol·L－1Na2HPO4的酸碱性。①________；②________。3．滴定直线图像的分析与应用常温下，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：回答下列问题：(1)向二元弱酸H2Y中滴加NaOH溶液，依次反应的离子方程式为______________________________________________。(2)开始随着NaOH溶液的滴加，lgeq\f(cHY－,cH2Y)_____(填“增大”或“减小”，下同)，lgeq\f(cHY－,cY2－)______。(3)Ka2(H2Y)＝________。(4)在交叉点“e”，c(H2Y)________(填“＞”“＜”或“＝”)c(Y2－)。4．沉淀溶解平衡曲线(1)“曲线”溶解平衡图像的分析常温下，CaSO4(Ksp＝×10－6)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。①a、c点在曲线上，a→c的变化为增大c(SOeq\o\al(2－,4))，如加入Na2SO4固体，但Ksp不变；②b点在曲线的上方，Q>Ksp，将会有沉淀生成；③d点在曲线的下方，Q<Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO4。[实例1]在T℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。点的分析信息解读X、Y、Z三点表示的溶液均为____________________，由X点的数据可计算____________________，且由计算出的数值可确定a的数值；W点表示的是铬酸银的___________，沉淀速率_______溶解速率；向W点表示的体系中加水时，c(Ag＋)、c(CrOeq\o\al(2－,4))均减小，_______使溶液转化为Y、Z点[实例2]某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。线、点的分析信息解读a、b点表示的溶液均为Fe(OH)3的__________，由b点数据可计算Fe(OH)3的____；c点为Cu(OH)2的溶解平衡点，由c点数据可计算Cu(OH)2的Ksp；d点表示的溶液为Cu(OH)2的__________，Fe(OH)3的__________(2)“直线”溶解平衡图像的分析溶解平衡图像中有直线，直线表示溶解平衡中离子浓度的对数关系，分析时的要点：①分析直线代表的难溶电解质中的离子浓度关系，隐含对应的是哪种难溶电解质的溶度积常数；②直线上的点反映的是相应难溶电解质的饱和溶液，点的数据可计算相应难溶电解质的溶度积常数；③不在直线上的点反映的是难溶电解质的过饱和溶液或不饱和溶液，需要分析坐标表示的是浓度的对数关系还是负对数关系。[实例3]硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质。常温下－lgc(Ba2＋)随－lgc(COeq\o\al(2－,3))或－lgc(SOeq\o\al(2－,4))的变化趋势如图所示。坐标轴分析线、点的分析信息解读横坐标、纵坐标均为离子浓度的负对数，离子浓度_____，其负对数就_____由于BaCO3的溶解度比BaSO4的大，Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以离子浓度的负对数的值：BaCO3<BaSO4，故直线A表示_______，直线B表示______；a、b两点在直线A上，表示________________；c点在直线A的上方，表示___________，在直线B的下方，表示______________1．(2022·湖北，15)如图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T，lgKa1＝－，lgKa2＝－)混合体系中部分物种的c－pH图(浓度：总As为×10－4mol·L－1，总T为×10－3mol·L－1)。下列说法错误的是()A．As(OH)3的lgKa1为－B．[As(OH)2T]－的酸性比As(OH)3的强C．pH＝时，As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]－的高D．pH＝时，溶液中浓度最高的物种为As(OH)32．(2022·辽宁，15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25℃时，NHeq\o\al(＋,3)CH2COOH、NHeq\o\al(＋,3)CH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ(A2－)＝eq\f(cA2－,cH2A＋cHA－＋cA2－)]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是()A．甘氨酸具有两性B．曲线c代表NH2CH2COO－C．NHeq\o\al(＋,3)CH2COO－＋H2ONHeq\o\al(＋,3)CH2COOH＋OH－的平衡常数K＝10－D．c2(NHeq\o\al(＋,3)CH2COO－)<c(NHeq\o\al(＋,3)CH2COOH)·c(NH2CH2COO－)3．(2022·海南，14改编)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为：M(OH)2(s)M2＋(aq)＋2OH－(aq)、M(OH)2(s)＋2OH－(aq)M(OH)eq\o\al(2－,4)(aq)，25℃，－lgc与pH的关系如图所示，c为M2＋或M(OH)eq\o\al(2－,4)浓度的值。下列说法错误的是()A．曲线①代表－lgc(M2＋)与pH的关系B．M(OH)2的Ksp约为1×10－17C．向c(M2＋)＝mol·L－1的溶液中加入NaOH溶液至pH＝，体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在D．向c[M(OH)eq\o\al(2－,4)]＝mol·L－1的溶液中加入等体积mol·L－1的HCl后，体系中元素M主要以M2＋存在4．(2022·山东，14)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的mol·L－1、mol·L－1Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的mol·L－1、mol·L－1Na2SO4溶液。在一定pH范围内，四种溶液中lg[c(Sr2＋)/mol·L－1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A．反应SrSO4(s)＋COeq\o\al(2－,3)(aq)SrCO3(s)＋SOeq\o\al(2－,4)(aq)的平衡常数K＝eq\f(KspSrSO4,KspSrCO3)B．a＝－C．曲线④代表含SrCO3(s)的mol·L－1Na2CO3溶液的变化曲线D．对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为mol·L－1的混合溶液，pH≥时才发生沉淀转化5．(2022·湖南，10)室温时，用mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lgc(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝×10－10，Ksp(AgBr)＝×10－13，Ksp(AgI)＝×10－17)。下列说法正确的是()A．a点：有白色沉淀生成B．原溶液中I－的浓度为mol·L－1C．当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀D．b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)6．(2021·山东，15改编)赖氨酸[H3N＋(CH2)4CH(NH2)COO－，用HR表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：H3R2＋eq\o(,\s\up7(K1))H2R＋eq\o(,\s\up7(K2))HReq\o(,\s\up7(K3))R－。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H3R2＋、H2R＋、HR和R－的分布系数δ(X)随pH变化如图所示。已知δ(X)＝eq\f(cX,cH3R2＋＋cH2R＋＋cHR＋cR－)，下列表述正确的是()A.eq\f(K2,K1)>eq\f(K3,K2)B．M点，c(Cl－)＋c(OH－)＋c(R－)＝2c(H2R＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)C．O点，pH＝eq\f(lgK2＋lgK3,2)D．P点，c(Na＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)考向一滴定曲线的分析应用mol·L－1，lgc(HCOOH)、lgc(HCOO－)、lgc(H＋)和lgc(OH－)随pH变化的关系如图所示。Ka为HCOOH的电离常数，下列说法正确的是()A．M点时，c(H＋)＝c(HCOOH)B．O点时，pH＝－lgKaC．该体系中，c(HCOOH)＝eq\f(cH＋,Ka＋cH＋)mol·L－1D．pH由7到14的变化过程中，水的电离程度始终增大2．(2022·山东淄博高三下学期第一次模拟)溶液中各含氮(含碳)微粒的分布分数δ是指某含氮(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳)微粒浓度之和的分数。25℃时，向mol·L－1的NH4HCO3溶液(pH＝)中滴加适量的盐