2023年高考化学二轮复习（新高考版） 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、HC2O、C2O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＝2.7的溶液中，＝________。

(4)0.1 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、H2PO、HPO、PO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①0.1 mol·L－1NaH2PO4；

②0.1 mol·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，lg _____(填“增大”或“减小”，下同)，lg ______。

(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＝9.1×10－6)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(SO)，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。

[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。

(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－lg c(Ba2＋)随－lg c(CO)或－lg c(SO)的变化趋势如图所示。

1．(2022·湖北，15)如图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T，lg Ka1＝－3.04，lg Ka2＝－4.37)混合体系中部分物种的c－pH图(浓度：总As为5.0×10－4 mol·L－1，总T为1.0×10－3mol·L－1)。下列说法错误的是(　　)

A．As(OH)3的lg Ka1为－9.1

B．[As(OH)2T]－的酸性比As(OH)3的强

C．pH＝3.1时，As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]－的高

D．pH＝7.0时，溶液中浓度最高的物种为As(OH)3

2．(2022·辽宁，15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时，NHCH2COOH、NHCH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ(A2－)＝]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．NHCH2COO－＋H2ONHCH2COOH＋OH－的平衡常数K＝10－11.65

D．c2(NHCH2COO－)<c(NHCH2COOH)·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)(aq)，25 ℃，－lgc与pH的关系如图所示，c为M2＋或M(OH)浓度的值。下列说法错误的是(　　)

A．曲线①代表－lg c(M2＋)与pH的关系

B．M(OH)2的Ksp约为1×10－17

C．向c(M2＋)＝0.1 mol·L－1的溶液中加入NaOH溶液至pH＝9.0，体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在

D．向c[M(OH)]＝0.1 mol·L－1的溶液中加入等体积0.4 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0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1 mol·L－1、1.0 mol·L－1 Na2SO4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)＋CO(aq)SrCO3(s)＋SO(aq)的平衡常数K＝

B．a＝－6.5

C．曲线④代表含SrCO3(s)的1.0 mol·L－1 Na2CO3溶液的变化曲线

D．对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0 mol·L－1的混合溶液，pH ≥7.7时才发生沉淀转化

5．(2022·湖南，10)室温时，用0.100 mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(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1.0×10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17)。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0.100 mol·L－1

C．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＋H2R＋HRR－。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)＝，下列表述正确的是(　　)

A.>

B．M点，c(Cl－) ＋c(OH－)＋c(R－)＝2c(H2R＋)＋c(Na＋)＋c(H＋)

C．O点，pH＝

D．P点，c(Na＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)

考向一　滴定曲线的分析应用

1．(2022·唐山高三下学期第一次模拟)25 ℃时，某混合溶液中c(HCOO－)＋c(HCOOH)＝0.1 mol·

L－1，lg c(HCOOH)、lg c(HCOO－)、lg c(H＋)和lg c(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＝－lg Ka

C．该体系中，c(HCOOH)＝ mol·L－1

D．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0.1 mol·L－1的NH4HCO3溶液(pH＝7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液，溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。下列说法正确的是(　　)

A．Kb(NH3·H2O)＜Ka1(H2CO3)

B．n点时，溶液中3c(HCO)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)

C．m点时，c(NH3·H2O)＞c(HCO)

D．反应HCO＋NH3·H2ONH＋CO＋H2O的平衡常数为K，lg K＝0.9

考向二　沉淀溶解平衡曲线的分析应用

3．(2022·四川德阳高三下学期第二次监测考试)常温时，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Mg2＋的浓度与pH的关系如图所示(某离子的浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，视为沉淀完全)。下列说法正确的是(　　)

A．a点可表示Cu(OH)2的饱和溶液

B．常温时，Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10－17

C．b点表示的Mg(OH)2溶液中，2c(Mg2＋)＋c(H＋)＝c(OH－)

D．向1 mL Mg(OH)2饱和溶液中加入2滴0.1 mol·L－1 FeCl3溶液，无红褐色沉淀生成

4．(2022·河南周口文昌中学理综考试)某温度下，向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L－1的NaCl溶液、Na2CrO4溶液中分别滴加0.1 mol·L－1的AgNO3溶液，滴定过程中的pX(pX＝－lg X，X＝Cl－、CrO)与滴加AgNO3溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．曲线 Ⅱ 表示AgNO3溶液滴定NaCl溶液的过程

B．Ksp(Ag2CrO4)＝10－2b

C．其他条件不变，如果NaCl溶液的浓度改为0.05 mol·L－1，则滴定终点向上移动

D．若a＝5，b＝4，则用AgNO3标准液滴定NaCl时可用K2CrO4溶液做指示剂