2022届高考化学二轮教学案-命题区间十角度二　结合图像判断溶液中离子浓度的大小关系

角度二结合图像判断溶液中离子浓度的大小关系1．一强一弱溶液的稀释图像(1)25℃时，相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，醋酸的pH大加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多(2)25℃时，相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释相同的倍数，盐酸的pH大加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多(3)pH与稀释倍数的线性关系lg

eq\f(V,V0)＝0，代表没稀释；lg

eq\f(V,V0)＝1，代表稀释10倍①HY为强酸、HX为弱酸②a、b两点的溶液中：c(X－)＝c(Y－)③水的电离程度：d＞c＞a＝b①MOH为强碱、ROH为弱碱②lg

eq\f(V,V0)＝0时，c(ROH)＞c(MOH)③水的电离程度：a＞b2.双曲线型[K＝c(X＋)·c(Y－)]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(CaSO4)＝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，Kw＝1×10－14(3)AB直线的左上方均为碱性溶液，任意一点：c(H＋)＜c(OH－)(1)a、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(2)b点在曲线的上方，Qc＞Ksp，将会有沉淀生成(3)d点在曲线的下方，Qc＜Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO43.分布系数图及分析[分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线]一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸H2C2O4为例)Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)交点c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)故Ka＝c(H＋)＝10－4.76Ka1＝eq\f(cHC2O\o\al(－,4)·cH＋,cH2C2O4)A点：c(HC2Oeq\o\al(－,4))＝c(H2C2O4)故Ka1＝c(H＋)＝10－1.2Ka2＝eq\f(cC2O\o\al(2－,4)·cH＋,cHC2O\o\al(－,4))B点：c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))故Ka2＝10－4.24.酸碱中和滴定氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)室温下pH＝7不一定是滴定终点：强碱与强酸反应时，滴定终点pH＝7；强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时，滴定终点不是pH＝7(强碱与弱酸反应终点pH＞7，强酸与弱碱反应终点pH＜7)酸碱指示剂的选择：根据中和反应终点的酸碱性选择指示剂。酸性，选甲基橙；碱性，选酚酞；中性，二者均可解题技巧抓住关键五个点，突破中和滴定曲线(1)五个点的诠释与应用五个点应用抓反应的起始点判断酸、碱的相对强弱抓反应的一半点判断是哪种溶质的等量混合抓溶液的中性点判断溶液中溶质的成分及哪种反应物过量或不足抓恰好反应点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性抓反应的过量点判断溶液中的溶质成分及谁多、谁少还是等量(2)实例：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：5．常考对数及对数曲线(1)常考有关对数举例①pC：类比pH，即为C离子浓度的负对数，规律是pC越大，C离子浓度越小。②pK：平衡常数的负对数，规律是pK越大，平衡常数越小，对于一元弱酸(HX)：pKa＝pH－lg

eq\f(cX－,cHX)，lg

eq\f(cX－,cHX)越大，HX的电离程度越大。③AG＝lg

eq\f(cH＋,cOH－)，氢离子浓度与氢氧根离子浓度比的对数，规律是：AG越大，酸性越强，中性时AG＝0。(2)常考有关图像举例①pOH—pH曲线：a．表示一元酸与一元碱中和过程中H＋与OH－浓度的关系。b．Q点代表中性。c．M点显酸性，N点显碱性，两点水的电离程度相同。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。a．直线AB上的点：c(M2＋)＝c(R2－)。b．溶度积：CaSO4＞CaCO3＞MnCO3。c．X点：CaCO3要析出沉淀；CaSO4是不饱和溶液，能继续溶解CaSO4。d．Y点：c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(Ca2＋)，二者的浓度积等于10－5；Z点：c(COeq\o\al(2－,3))＜c(Mn2＋)，二者的浓度积等于10－10.6。③常温下将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系图a．二元弱酸(H2X)一级电离程度远大于二级电离程度。lg

eq\f(cX2－,cHX－)越大，表示电离程度越大，因而N代表一级电离的曲线，M代表二级电离曲线。b．可以根据m点，n点的坐标计算pKa1和pKa2。题组一弱酸或弱碱稀释曲线的分析1.某温度下，相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示，下列判断正确的是()A．a点导电能力比b点强B．b点的Kw值大于c点C．与盐酸完全反应时，消耗盐酸体积Va＞VcD．a、c两点c(H＋)相等答案D解析由图可知pH：b点大于a点，所以溶液中的离子浓度：b点大于a点，即导电能力：b点强于a点，A项错误；b点和c点的温度相同，Kw相等，B项错误；由图像中曲线的变化趋势知，a点是NaOH溶液，c点是氨水，pH相同时c(NH3·H2O)远大于c(NaOH)，故消耗盐酸体积Va＜Vc，C项错误；a、c两点的pH相同，则c(H＋)相同，D项正确。题组二以酸碱中和滴定为背景的图像分析2．298K时，向20.0mL0.10mol·L－1H2A溶液中滴加0.10mol·L－1NaOH溶液，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A．该滴定过程应该选择甲基橙作指示剂B．W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A＋2OH－=A2－＋2H2OC．Y点对应的溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋2c(A2－)D．反应H2A＋A2－2HA－的平衡常数K＝1.0×107.4答案D解析根据第二反应终点溶液显碱性可知H2A为弱酸，强碱滴定弱酸用碱性条件下变色的酚酞作指示剂，A项错误；X点对应的溶液中溶质主要是NaHA，W点到X点发生的主要反应－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，因为Y点对应的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，所以c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋3c(A2－)，C项错误；H2AHA－＋H＋，Ka1＝eq\f(cH＋·cHA－,cH2A)，由于W点c(HA－)＝c(H2A)，故Ka1＝c(H＋)＝1.0×10－2.3，HA－A2－＋H＋，Ka2＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)，由于Y点对应的溶液中c(HA－)＝c(A2－)，故Ka2＝c(H＋)＝1.0×10－9.7，H2AHA－＋H＋与HA－A2－＋H＋相减即得H2A＋A2－2HA－，此时的平衡常数K＝eq\f(Ka1,Ka2)＝eq\f(1.0×10－2.3,1.0×10－9.7)＝1.0×107.4，D项正确。3．(2021·沈阳市高三一模)某二元酸H2MO4在水中分两步电离：H2MO4=H＋＋HMOeq\o\al(－,4)，HMOeq\o\al(－,4)H＋＋MOeq\o\al(2－,4)。常温下，向20mL1mol·L－1NaHMO4溶液中滴入cmol·L－1NaOH溶液，溶液温度与滴入NaOH溶液体积关系如下图。下列说法正确的是()A．该NaOH溶液的pH为13B．图像中E点对应的溶液中c(Na＋)＝c(H2MO4)＋c(HMOeq\o\al(－,4))＋c(MOeq\o\al(2－,4))C．若F点对应的溶液pH＝2，则MOeq\o\al(2－,4)的水解平衡常数约为9.4×10－10D．整个过程中G点水的电离程度最大答案D解析A项，根据图像分析可知，G点温度最高，说明此时两物质恰好完全反应，NaHMO4＋NaOH=Na2MO4＋H2O，二者等体积反应，则c(NaOH)＝1mol·L－1，因此pH＝14，错误；B项，第一步完全电离，溶液中不存在H2MO4，图像中E点对应的溶液中c(Na＋)＝c(HMOeq\o\al(－,4))＋c(MOeq\o\al(2－,4))，错误；C项，F点加入氢氧化钠溶液10mL，所得溶液是等浓度的NaHMO4、Na2MO4，若F点对应的溶液pH＝2，氢氧根离子浓度是10－12mol·L－1，则MOeq\o\al(2－,4)的水解平衡常数为eq\f(cOH－·cHMO\o\al(－,4),cMO\o\al(2－,4))≈10－12，错误；D项，G点时两者恰好完全反应，生成的溶质Na2MO4属于强碱弱酸盐，即MOeq\o\al(2－,4)水解程度最大，所以整个过程中G点水的电离程度最大，正确。4．(2020·海南，12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是()A．该酸－lgKa≈4.7B．NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(1,Ka)C．当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)<c(A－)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4答案B解析观察曲线的交点为c(HA)＝c(A－)时，此时溶液的pH≈4.7，该酸的Ka＝eq\f(cH＋·cA－,cHA)＝c(H＋)≈10－4.7，故－lgKa≈4.7，A说法正确；NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(cOH－·cHA·cH＋,cA－·cH＋)＝eq\f(Kw,Ka)，B说法错误；根据图像可知，当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)＜c(A－)，C说法正确；根据图像可知，c(HA)为0.8、c(A－)为0.2时，pH约为4，故某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4，D说法正确。5．(2020·皖南八校第三次联考)常温下，向某二元弱酸H2Y溶液中逐滴加入NaOH溶液，混合溶液中lgXeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(X为\f(cHY－,cH2Y)或\f(cY2－,cHY－)))与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A．曲线Ⅰ表示lg

eq\f(cY2－,cHY－)随pH变化的关系曲线B．由图可知，H2Y的二级电离常数Ka2(H2Y)数量级为10－10C．从a点到b点过程中，水的电离程度先增大后减小D．NaHY溶液中的离子浓度大小为c(Na＋)>c(HY－)>c(OH－)>c(H＋)>c(Y2－)答案D解析二元弱酸H2Y的Ka1(H2Y)＝eq\f(cH＋·cHY－,cH2Y)>Ka2(H2Y)＝eq\f(cH＋·cY2－,cHY－)，当溶液的pH相同时，c(H＋)相同，lgX：曲线Ⅰ>曲线Ⅱ，则曲线Ⅰ表示lg

eq\f(cHY－,cH2Y)与pH的变化关系，曲线Ⅱ表示lg

eq\f(cY2－,cHY－)与pH的变化关系，A错误；Ka2(H2Y)＝eq\f(cH＋·cY2－,cHY－)，b点时eq\f(cY2－,cHY－)＝1，pH＝10.35，则c(H＋)＝10－10.35，故Ka2(H2Y)＝10－10.35，数量级为10－11，B错误；从H2Y→NaHY→Na2Y的转化过程中，水的电离程度逐渐增大，在b点c(HY－)＝c(Y2－)，故a点到b点过程中水的电离程度逐渐增大，C错误；因HY－的水解常数Kh＝eq\f(Kw,Ka1)＝eq\f(10－14,10－6.35)＝10－7.65>Ka2(H2Y)＝10－10.35，故NaHY溶液呈碱性，离子浓度：c(Na＋)>c(HY－)>c(OH－)>c(H＋)>c(Y2－)，D正确。题组三沉淀溶解平衡曲线6．(2020·安庆二模)已知25℃时，某有机酸HA(Ka＝4×10－6)可以与氯化钙溶液反应(CaA2难溶)，现向10mL0.1mol·L－1HA溶液中加入CaCl2粉末(忽略溶液体积变化)，溶液的pH随Ca2＋浓度变化曲线如图所示，下列叙述正确的是()A．Ka随温度和浓度升高而增大B．X点由水电离出的c(H＋)＝0.01mol·L－1C．25℃，Ksp(CaA2)的数量级为10－14D．Y点的溶液中c(HA)＋c(A－)＝0.1mol·L－1答案C解析Ka只与温度有关，与浓度无关，A项错误；X点时溶液为HA与HCl的混合溶液，水的电离受到抑制，因此由水电离出的c(H＋)＝10－12mol·L－1，B项错误；X点溶液中的溶质为HA与HCl，氢离子主要来自HCl的电离，由c(H＋)＝0.01mol·L－1，结合反应2HA＋CaCl2=CaA2↓＋2HCl，可知发生反应的c(HA)≈0.01mol·L－1，故此时溶液中剩余的c2(A－)＝5×10－5×(3.6×10－5)2＝6.48×10－14，故Ksp(CaA2)的数量级为10－14，C项正确；Y点时，HA完全反应生成CaA2沉淀，溶液中的c(HA)＋c(A－)＜0.1mol·L－1，D项错误。7．(2020·眉山模拟)一定温度下，硫酸盐MSO4(M2＋代表Ba2＋、Sr2＋)的沉淀溶解平衡曲线如图所示。已知：p(M2＋)＝－lgc(M2＋)，p(SOeq\o\al(2－,4))＝－lgc(SOeq\o\al(2－,4))。向10mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液中滴入1滴(约0.05mL)0.01mol·L－1BaCl2溶液出现白色浑浊，而滴入1滴(约0.05mL)0.01mol·L－1SrCl2溶液无浑浊出现。下列说法错误的是()A．该温度下，溶度积常数Ksp(BaSO4)＜Ksp(SrSO4)B．欲使c点对应BaSO4溶液移向b点，可加浓BaCl2溶液C．欲使c点对应SrSO4溶液移向a点，可加浓SrCl2溶液D．SrSO4(s)＋Ba2＋(aq)BaSO4(s)＋Sr2＋(aq)的平衡常数为106.8答案C解析题目中向10mL0.01mol·L－1Na2SO4溶液中滴入1滴(约0.05mL)0.01mol·L－1BaCl2溶液出现白色浑浊，而滴入1滴(约0.05mL)0.01mol·L－1SrCl2溶液无浑浊出现，可说明SrSO4溶度积常数较大，故A正确；欲使c点对应BaSO4溶液移向b点，则c(SOeq\o\al(2－,4))变小，c(Ba2＋)增大，则可加入浓BaCl2溶液，使沉淀溶解平衡逆向移动，故B正确；欲使c点对应SrSO4溶液移向a点，c(SOeq\o\al(2－,4))、c(Sr2＋)都变大，且二者浓度相等，应加入SrSO4固体，故C错误；由图像可知Ksp(BaSO4)＝10－5×10－5