溶液中离子浓度图像分析课件高二上学期化学人教版选择性必修1

溶液中离子浓度图像分析第6课时1.通过酸碱中和滴定图像分析，进一步掌握滴定过程中各种量的变化关系，

并能从微观层面理解酸碱中和滴定的本质。2.会根据混合后的图像分析粒子浓度的关系。根据混合后的图像分析粒子浓度的关系。[学习目标][重点难点]利用中和滴定曲线分析离子浓度的关系导学抓“五点”破解中和滴定图像室温下，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：NaA和HA＜c(A－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)NaA＝c(Na＋)＝c(A－)＞c(H＋)＝c(OH－)NaA＞c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞c(H＋)NaA、NaOH＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(A－)＞c(H＋)利用中和滴定曲线分析离子浓度思路，三看：一看谁滴定谁，二看坐标，三看特殊点(起点、恰好反应点和中性点)。导练1.酸碱中和滴定图像中粒子浓度的变化。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＋)√根据图像分析，滴定前NaOH溶液的pH＝13，则NaOH溶液的浓度为0.1mol·L－1，点②时氢氧化钠恰好被中和，消耗醋酸溶液20mL，则醋酸溶液的浓度为0.1mol·L－1，故A正确；图中点①到点③所示溶液中，随着滴入醋酸溶液，水电离被抑制的程度减小，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，即图中点①到点③所示溶液中水的电离程度先增大后减小，故B正确；点④所示溶液是等浓度的醋酸和醋酸钠混合溶液，根据元素质量守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，C错误；滴定过程中，醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋)，D正确。2.NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时，向100mL0.1mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示(滴加过程中无气体逸出)。下列说法正确的是√分布系数图像导学1.分布系数曲线是指以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，即分布系数与溶液pH之间的关系曲线。举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)弱电解质分布系数图

δnδ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO－分布系数δ0为H2C2O4分布系数、δ1为

分布系数、δ2为

分布系数δ0为H3PO4分布系数、δ1为

分布系数、δ2为

分布系数、δ3为

分布系数微粒存在形式当pH<pKa时，主要存在形式是CH3COOH；当pH>pKa时，主要存在形式是CH3COO－。δ0与δ1曲线相交在δ0＝δ1＝0.5处，此时c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，即pH＝pKa当溶液的pH＝1.2时δ0＝δ1，pH＝4.2时δ1＝δ2；当pH<1.2时，H2C2O4为主要存在形式；在1.2<pH<4.2区间，

为主要存在形式；而当pH>4.2时，

为主要存在形式当溶液的pH＝2时δ0＝δ1，pH＝7.1时δ1＝δ2，pH＝12.2时δ2＝δ3；当pH<2时，H3PO4为主要存在形式；在2<pH<7.1区间，为主要存在形式；在7.1<pH<12.2区间，

为主要存在形式；而当pH>12.2时，

为主要存在形式求KKa(CH3COOH)＝从图可知，c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)时pH＝pKa

＝4.76，K(CH3COOH)＝c(H＋)＝10－4.76Ka2(H2C2O4)＝

，从图可知，c(

)＝c(

)时pH＝4.2，Ka2＝c(H＋)＝10－4.2，同理求得Ka1＝10－1.2Ka3(H3PO4)＝

，从图可知，c(

)＝c(

)时pH＝12.2，Ka3＝c(H＋)＝10－12.2，同理求得Ka2＝10－7.1，Ka1＝10－22.解题要点(1)明确每条曲线所代表的粒子及变化趋势。(2)通过横坐标的垂线，可判断某pH时的粒子浓度相对大小。(3)交点是某两种粒子浓度相等的点，可计算电离常数。导练1.某弱酸HA溶液中主要成分的分布系数随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＝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√根据图像可知，c(HA)为0.8，c(A－)为0.2时，pH约为4，故c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4，D正确。√对数图像1.图像类型包括对数图像和负对数图像以及对数、负对数混合图像，其中负对数图像有以下类型导学pH图像将溶液中c(H＋)取负对数，即pH＝－lgc(H＋)，反映到图像中是c(H＋)越大，则pH越小pOH图像将溶液中c(OH－)取负对数，即pOH＝－lgc(OH－)，反映到图像中是c(OH－)越大，则pOH越小pC图像将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC＝－lgc(A)，反映到图像中是c(A－)越大，则pC越小2.解题策略(1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。(2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义，是浓度对数还是比值对数。(3)理清图像中曲线的变化趋势及含义，根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。(4)抓住图像中特殊点：如

＝0的点有c(A)＝c(B)；lgc(D)＝0的点有c(D)＝1mol·L－1

(5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接，作出选项的正误判断。导练1.某温度下，向一定体积0.1mol·L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH[pOH＝－lgc(OH－)]与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同√由于M点碱过量，N点酸过量，M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同，对水的电离抑制程度相同，故两点水的电离程度相同，A正确；M点溶液中主要溶质为一水合氨，为弱电解质，在溶液中部分电离，溶液中离子浓度较小，Q点溶液中溶质主要为氯化铵，为强电解质，在溶液中全部电离，溶液中离子浓度较大，故M点溶液的导电能力小于Q点，C正确；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－)√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－)，还未完全转化为Na2Y，故水的电离程度逐渐增大，C错误；1.室温时，将0.10mol·L－1NaOH溶液滴入20.00mL未知浓度的某一元酸HA溶液中，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示(忽略溶液混合时体积的变化)。当V(NaOH)＝20.00mL(图中c点)，二者恰好完全反应。下列有关说法不正确的是A.HA为弱酸，其物质的量浓度为0.10mol·L－1B.a点时：c(A－)－c(HA)＝2c(H＋)－2c(OH－)C.c(HA)＋c(A－)＋c(Na＋)的值：b点近似等于c点D.d点时：2c(HA)＋2c(A－)＝3c(Na＋)12自我测试3√12自我测试3A项，当V(NaOH)＝20.00mL(图中c点)，二者恰好完全反应，所以HA的浓度是0.10mol·L－1，起始时HA的pH＝3，这说明HA为弱酸，正确；B项，a点时HA被中和一半，溶液中的溶质是等浓度的HA、NaA，根据电荷守恒和元素质量守恒可知溶液中c(A－)－c(HA)＝2c(H＋)－2c(OH－)，正确；12自我测试3C项，b点溶液显中性，c(A－)＝c(Na＋)，则b点溶液中c(HA)＋c(A－)＋c(Na＋)＝c(HA)＋2c(A－)，c点二者恰好反应，根据元素质量守恒可知c′(HA)＋c′(A－)＝c′(Na＋)，因此溶液中c′(HA)＋c′(A－)＋c′(Na＋)的值为2c′(HA)＋2c′(A－)＝0.10mol·L－1，由于溶液中A－浓度均远大于HA浓度，所以b点溶液中c(HA)＋c(A－)＋c(Na＋)的值约等于0.1mol·L－1，即b点近似等于c点，正确；D项，d点时溶质是NaOH和NaA，二者物质的量之比为1∶2，根据元素质量守恒可知：3c(HA)＋3c(A－)＝2c(Na＋)，错误。122.常温下，向某浓度的H2A(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的KOH溶液，所得溶液中H2A、HA－、A2－三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示，则下列说法不正确的是A.由图可知，H2A的Ka1＝10－1.2B.曲线3代表A2－的物质的量分数C.向H2A溶液中滴加KOH溶液至pH为4.2时：

c(K＋)＋c(H＋)＝3c(A2－)＋c(OH－)D.pH＝4时，溶液中存在下列关系：c(K＋)＞c(A2－)＞c(HA－)＞c(H＋)＞

c(OH－)自我测试3√12自我测试3根据题干信息结合图像中H2A、HA－、A2－三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系分析可知，曲线1表示H2A的物质的量分数，曲线2表示HA－的物质的量分数，曲线3表示A2－的物质的量分数。根据图像可知，点(1.2,0.5)表明当pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－)，所以H2A的电离平衡常数Ka1＝

＝c(H＋)＝10－1.2，A正确；pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)，溶液中存在电荷守恒c(K＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，所以c(K＋)＋c(H＋)＝3c(A2－)＋c(OH－)，C正确；pH＝4时，由图像可知c(HA－)>