高中 化学 选择性必修1 第三章 水溶液中的离子反应与平衡《专题突破(八) 水溶液中离子平衡图像》课件

专题突破(八)水溶液中离子平衡图像

第三章水溶液中的离子反应与平衡一、滴定曲线1二、平衡常数(Kw、Ksp)曲线2内容索引三、正态分布系数图及分析3四、水电离曲线4一、滴定曲线1.强碱滴定一元弱酸——抓“五点”室温下，向20mL0.1mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示

关键点分析溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系抓反应的“起始”点，即A点，判断酸、碱的相对强弱溶质为HA，0.1mol·L－1HA溶液的pH>1，故HA为弱酸粒子浓度大小关系：c(HA)＞c(H＋)＞c(A－)＞c(OH－)关键点分析溶液中溶质成分及粒子浓度大小关系抓反应的“一半”点，即B点，判断是哪种溶质的等量混合溶质是等物质的量的HA和NaA，且pH<7粒子浓度大小关系：c(A－)＞c(Na＋)＞c(HA)＞c(H＋)＞c(OH－)抓溶液的“中性”点，即C点，判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足溶质是NaA和少量的HA，pH＝7粒子浓度大小关系：c(Na＋)＝c(A－)＞c(H＋)＝c(OH－)抓“恰好”反应点，即D点，判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性溶质是NaA，pH>7粒子浓度大小关系：c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)抓反应的“过量”点，即E点，判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量溶质是等物质的量的NaA和NaOH，pH>7粒子浓度大小关系：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)针对练1.25℃时，向20.00mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液。滴定过程中，溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示，点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法中，错误的是A.CH3COOH溶液的浓度为0.1mol·L－1B.图中点①到点③所示溶液中，水的电离程度先增大后减小C.点④所示溶液中存在：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)D.滴定过程中会存在：c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋)√图像分析氢氧化钠溶液的浓度为0.1mol/L，②点时氢氧化钠溶液恰好被中和消耗醋酸溶液20mL，则醋酸浓度为0.1mol/L，不选A；图中①点到③点所示溶液中随着醋酸逐渐滴入，氢氧化钠不断被消耗，水的电离被抑制程度减小，即水的电离程度增大，恰好反应后继续滴加醋酸，对水的电离起到抑制作用，图中①到③所示的溶液中水的电离程度先增大后减小，不选B；④点所示溶液是等物质的量的醋酸和醋酸钠溶液，c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，选C；滴定过程中的某点

，醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋)，不选D。√针对练2.25℃时，向10mL0.1mol·L－1CH2ClCOONa溶液中加入0.1mol·L－1的盐酸，溶液pH随加入盐酸的体积变化情况如图所示。下列说法不正确的是A.①所示溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH2ClCOOH)B.②所示溶液中：c(CH2ClCOO－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)C.③所示溶液中：c(Na＋)>c(CH2ClCOOH)>c(CH2ClCOO－)>c(H＋)>c(OH－)D.④所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH2ClCOO－)＋c(CH2ClCOOH)点①所示溶液中：c(OH－)＝c(H＋)＋c(CH2ClCOOH)是质子守恒，故A正确；由于点②的pH＝7，即溶液中呈中性，根据电荷守恒可得c(CH2ClCOO－)＋c(Cl－)＝c(Na＋)，故B正确；依据图像可知，点③溶液中为等物质的量的CH2ClCOONa、CH2ClCOOH、NaCl，且溶液显酸性，说明CH2ClCOOH的电离程度大于CH2ClCOO－的水解程度，所以离子浓度关系为c(Na＋)>c(CH2ClCOO－)>c(CH2ClCOOH)>c(H＋)>c(OH－)，故C错误；根据元素守恒可知点④所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH2ClCOO－)＋c(CH2ClCOOH)，故D正确。2.多组反应图像(1)强碱滴定一元强酸、一元弱酸氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线

①曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低②突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应③室温下pH＝7不一定是终点：强碱与强酸反应时，终点是pH＝7；强碱与弱酸反应时，终点不是pH＝7而是pH>7(2)强酸滴定一元强碱、一元弱碱盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线

①曲线起点不同：强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高②突跃点变化范围不同：强酸与强碱反应的突跃点变化范围大于强酸与弱碱反应③室温下pH＝7不一定是终点：强酸与强碱反应时，终点是pH＝7；强酸与弱碱反应时，终点不是pH＝7而是pH<7√针对练3.室温下，用0.1mol·L－1的NaOH溶液分别滴定20mL0.1mol·L－1的HA和HB溶液，溶液pH随加入NaOH溶液的体积变化曲线如图所示，下列判断错误的是A.水的电离度：c点溶液>纯水>b点溶液

B.电离常数：Ka(HA)<Ka(HB)C.d点溶液：2c(Na＋)＝c(A－)＋(HA)D.a点溶液：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)c点为完全中和生成的盐溶液，根据起始pH可知，两种酸均为弱酸，且HA的酸性更弱，故c点为强碱弱酸盐溶液，水解促进水的电离，b点不完全中和，酸过量，酸的电离抑制水的电离，水的电离程度减小，故水的电离度：c点溶液>纯水>b点溶液，A正确；由图中曲线可知，HA的酸性更弱，则电离常数：Ka(HA)<Ka(HB)，B正确；d点溶液为氢氧化钠与NaA溶液按1∶1形成的溶液，根据元素守恒有：c(Na＋)＝2c(A－)＋2c(HA)，C错误；a点溶液为HB与NaB按1∶1为溶质形成的溶液，溶液呈酸性，说明电离程度大于水解程度，则：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)，D正确。√针对练4.25℃时，用0.25mol·L－1的NaOH溶液，分别滴定同浓度的三种稀酸溶液，滴定的曲线如图所示，下列判断不正确的是A.同浓度的稀酸中：c(A－)>c(B－)>c(D－)B.滴定至P点时，溶液中：c(B－)>c(HB)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－)－2c(H＋)3.一元强碱滴定多元弱酸曲线向20mL0.1mol/LH2A溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液

①发生的反应有NaOH＋H2A===NaHA＋H2ONaOH＋NaHA===Na2A＋H2O2NaOH＋H2A===Na2A＋2H2O②根据反应的规律可知：Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－③判断NaHA酸碱性的方法：V(NaOH)＝20mL时，溶质为NaHA，此时由纵坐标可得出c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)，可知NaHA显酸性√针对练5.如下图(其中Ⅰ代表H2A，Ⅱ代表HA－，Ⅲ代表A2－)，向20mL0.2mol·L－1H2A溶液中滴加0.2mol·L－1NaOH溶液,根据图示判断，下列说法正确的是B.当V(NaOH)＝20mL时，溶液中各离子浓度的大小顺序为：c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－)>c(OH－)C.当V(NaOH)＝30mL时，溶液中存在以下关系：2c(H＋)＋c(HA－)＋2c(H2A)＝c(A2－)＋2c(OH－)D.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大当V(NaOH)＝30mL时，发生的反应为NaOH＋H2A===NaHA＋H2O、NaHA＋NaOH===Na2A＋H2O，溶液为等物质的量浓度的NaHA和Na2A的混合溶液，根据电荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，根据元素守恒得：3c(HA－)＋3c(A2－)＋3c(H2A)＝2c(Na＋)，联立两式得：2c(H＋)＋c(HA－)＋3c(H2A)＝c(A2－)＋2c(OH－)，故C错误；由图示关系可知，等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后得到NaHA溶液，此时溶液中的c(A2－)>c(H2A)，说明HA－的电离程度大于水解程度，溶液显酸性，水的电离受到抑制，所以等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后，其溶液中水的电离程度比纯水小，故D错误；答案选B。针对练6.常温下，向10mL某浓度的H2SO3溶液中滴加0.2mol·L－1NaOH溶液，含S微粒的物质的量变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是A.曲线Ⅱ代表H2SO3的浓度B.V(NaOH)＝10ml时，溶液温度最高，c(H2SO3)＝0.1mol·L－1C.水的电离程度大小：a点＜b点＜c点D.若c点pH＝6，则K2(H2SO3)＝10－8√返回二、平衡常数(Kw、Ksp)曲线1.双曲线型不同温度下水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化曲线常温下，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp＝9×10－6]

(1)A、C、B三点均为中性，温度依次升高，Kw依次增大(2)D点为酸性溶液，E点为碱性溶液，T2温度时Kw＝1×10－14

(3)AB直线的左上方均为碱性溶液，任意一点均有c(H＋)<c(OH－)(1)a、c点在曲线上，a→c的变化为增大c(SO)，如加入Na2SO4固体，但Ksp不变(2)b点在曲线的上方，Q>Ksp，将会有沉淀生成(3)d点在曲线的下方，Q<Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO4针对练7.某温度时，Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是B.该温度下，Ag2SO4的溶度积常数(Ksp)的数量级是10－3C.可以通过加入硫酸银固体使a点移动到b点D.该温度下，0.02mol/L的AgNO3溶液与0.2mol/L的Na2SO4溶液等体积混合，不会生成沉淀√针对练8.在t

℃时，AgBr的沉淀溶解平衡曲线如图所示，又知t

℃时AgCl的Ksp＝4×10－10，下列说法不正确的是A.在t

℃时，AgBr的Ksp为4.9×10－13B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体，可使溶液由c点到b点C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液√针对练9.

AlPO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示(T2＞T1)。下列说法正确的是A.图像中四个点的Ksp：a＝b＞c＞dB.AlPO4在b点对应的溶解度大于c点D.升高温度可使d点移动到b点√2.直线型(pM-pR曲线)pM为阳离子浓度的负对数，pR为阴离子浓度的负对数(1)直线AB上的点对应的溶液中：c(M2＋)＝c(R2－)(2)溶度积：CaSO4>CaCO3>MnCO3；(3)X点对于CaCO3来说要析出沉淀，对于CaSO4来说是不饱和溶液，能继续溶解CaSO4；针对练10.(2021·全国乙卷)HA是一元弱酸，难溶盐MA的饱和溶液中c2(M＋)随c(H＋)而变化，M＋不发生水解。实验发现，298K时c2(M＋)－c(H＋)为线性关系，如下图中实线所示。下列叙述错误的是A.溶液pH＝4时，c(M＋)<3.0×10－4mol·L－1B.MA的溶度积Ksp(MA)＝5.0×10－8C.溶液pH＝7时，c(M＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)D.HA的电离常数Ka(HA)≈2.0×10－4√√对图像进行以下分析：

返回三、正态分布系数图及分析A.H2A的Ka1为10－10.25B.c点：c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)C.第一次突变，可选酚酞作指示剂D.c(Na2A)＝0.2000mol·L－1√用0.1000mol·L－1盐酸滴定20.00mLNa2A溶液，pH较大时A2－的分布分数δ最大，随着pH的减小，A2－的分布分数δ逐渐减小，HA－的分布分数δ逐渐增大，恰好生成NaHA之后，HA－的分布分数δ逐渐减小，H2A的分布分数δ逐渐增大，表示H2A、HA－、A2－的分布分数δ的曲线如图所示，针对练13.向等物质的量浓度的K2S、KOH的混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中含硫微粒(H2S、HS－、S2－)的分布分数(平衡时某含硫微粒的浓度占各含硫微粒浓度之和的百分数)与滴加盐酸体积的关系如图所示(忽略滴加过程H2S气体的逸出，KHS溶液显碱性)。下列说法不正确的是A.曲线A表示S2－的变化情况B.若Y点对应溶液的pH＝a，则Ka1(H2S)＝10－aC.X、Y点对应溶液中水的电离程度大小关系：X＜YD.Y点对应溶液中c(K＋)＝3[c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)]√KCl不影响水的电离，X点对应溶液中c(HS－)＝c(S2－)，Y点对应溶液中c(H2S)＝c(HS－)，且X点对应溶液中c(HS－)＞Y点对应溶液中c(HS－)，KHS溶液显碱性，即HS－能促进水的电离(浓度越大对水的电离促进作用越强)，又X点对应溶液中S2－的水解促进水的电离，Y点对应溶液中H2S的电离抑制水的电离，故X点对应溶液中水的电离程度较大，C项错误；原溶液为等物质的量浓度的K2S、KOH的混合溶液，根据元素守恒可知，Y点对应溶液中c(K＋)＝3[c(H2S)＋c(HS－)＋c(S2－)]，D项正确。返回四、水电离曲线常温下，向20mL0.1mol·L－1MOH溶液中滴加盐酸，溶液中由水电离出的c水(H＋)随加入盐酸体积的变化如图所示

预备知识影响水的电离平衡的因素：①外加酸、碱或强酸的酸式盐抑制水的电离②盐类水解促进水的电离关键点分析①a点：由水电离出的c水(H＋)＝10－11mol·L－1，可知0.1mol·L－1MOH溶液中c(OH－)＝10－3mol·L－1，推出MOH为弱碱，并可以求出其电离常数②盐酸滴入MOH溶液过程中，溶质由MOH―→MOH和MCl―→MCl―→MCl和HCl，在这个过程中水的电离程度最大应该是MCl，可知c点应为MCl，那么b点应为MOH和MCl，d点应为MCl和HCl；因此b点为中性，d点不为中性，为酸性针对练14.常温下，在新制氯水中滴加NaOH溶液，溶液中水电离出的c水(H＋)的对数与NaOH溶液的体积之间的关系如图所示，下列推断正确的是A.用pH试纸测定E点对应溶液，其pH＝3B.H、F点对应溶液中都存在：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)C.G点对应溶液中：c(Na＋)>c(Cl－)>c(ClO－)>c(OH－)>c(H＋)D.常温下加水稀释H点对应溶液，溶液的pH增大√E点新制氯水溶液中含有HClO，HClO有漂白性，pH试纸先变色后褪色，所以不能用pH试纸测定E点对应溶液的pH，故A错误；H点对应溶液中溶质为NaCl、NaClO和NaOH，根据电荷守恒可知