2025届高考化学一轮总复习第9章水溶液中的离子反应与平衡第46讲水溶液中的离子平衡图像课件
展开1.进一步加深对电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡的理解与应用。2.能根据图像中的关键点、变化趋势,计算Ka、Kb或Ksp,判断粒子浓度的大小关系。3.能利用沉淀溶解平衡原理,分析图像中粒子浓度的关系,进行有关Ksp的计算。
考点一 酸碱滴定(或混合)图像 1.抓住关键“五点”,突破酸碱滴定(或混合)曲线
2.应用示例室温下,向20 mL 0.1 ml·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 ml·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如下图所示:
1.(2024·南粤名校联考)常温下,将0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴入20 mL 0.1 ml·L-1二元弱酸H2A溶液中,混合溶液的pH随NaOH溶液滴入量的关系如图所示。下列叙述不正确的是( )A.Ka1(H2A)≈10-3B.b点溶液中存在:c(HA-)>c(H2A)>c(A2-)C.c点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-)D.溶液中水的电离程度:c>b>a
B.b点溶液中溶质为NaHA,溶液呈酸性,说明HA-的电离程度大于其水解程度,溶液中存在:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A),B项错误;C.由电荷守恒可知,c点溶液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+c(OH-)+2c(A2-),C项正确;D.a点为H2A与NaHA的混合溶液,b点为NaHA溶液,c点为NaHA与Na2A的混合溶液,溶液中水的电离程度:c>b>a,D项正确。
2.常温下,用0.10 ml·L-1 NaOH溶液分别滴定 20.00 mL浓度均为0.10 ml·L-1 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)<c(CN-)B.点③和点④所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)D.点②和点③所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
解析:A项,点①所示溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(CN-)=c(Na+)+c(H+),且c(OH-)>c(H+),点②所示溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+),且c(OH-)<c(H+),两溶液中钠离子浓度相同,所以c(CH3COO-)>c(CN-),错误;B项,点③所示溶液pH=7,c(OH-)=c(H+),故c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-),点④所示溶液中溶质为CH3COONa,溶液呈碱性,故c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),错误;
C项,点①所示溶液为等浓度的HCN和NaCN溶液,存在元素守恒:c(HCN)+c(CN-)=2c(Na+),点②所示溶液为等浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液,存在元素守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=2c(Na+),两溶液中钠离子浓度相同,故c(HCN)+c(CN-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),即c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH),正确;D项,点②和点③所示溶液中均存在电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),且c(Na+)>c(CH3COOH),故c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),错误。
考点二 分布系数图像 分布曲线指以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。
B.a、b、c三点溶液中微粒成分不同,溶液pOH不同,对水的电离影响程度不同,B错误;
下列叙述正确的是( )A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为 0.200 0 ml·L-1C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
解析:由题图可知,加入40 mL NaOH溶液时达到滴定终点,又H2A为二元酸,故H2A溶液的浓度为0.100 0 ml·L-1,当没有加入NaOH溶液时,H2A溶液的pH约为1.0,说明H2A第一步完全电离,曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A、B项错误;
滴定终点时溶液中存在的离子有Na+、H+、A2-、HA-、OH-,根据电荷守恒有c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),此时c(H+)
考点三 沉淀溶解平衡图像 1.有关沉淀溶解平衡Ksp曲线分析(1)典型示例。
2.有关沉淀溶解平衡对数图像分析
3.沉淀滴定曲线分析以0.100 ml·L-1 AgNO3溶液滴定50.0 mL 0.050 0 ml·L-1 Cl-溶液的滴定曲线为例:
(1)根据曲线数据计算可知,Ksp(AgCl)的数量级为10-10。(2)滴定终点c点为饱和AgCl溶液,c(Ag+)=c(Cl-)。(3)相同实验条件下,若改为0.040 0 ml·L-1 Cl-,反应终点c向a方向移动。(4)相同实验条件下,若改为0.050 0 ml·L-1 Br-,反应终点c向b方向移动。
1.常温下,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(FeS)=6.0×10-18。RS的沉淀溶解平衡曲线如下图所示(R表示Ni或Fe)。下列说法正确的是( )A.Ⅱ表示FeS溶解平衡曲线B.常温下,NiS(s)+Fe2+(aq)⇌FeS(s)+Ni2+(aq)的平衡常数K=6 000C.常温下,与Q点相对应的NiS的分散系中固液共存D.常温下,向P点对应的溶液中加适量Na2S固体,可转化成M点对应的溶液
解析:A项,FeS的溶度积常数更大,故Ⅰ表示FeS溶解平衡曲线,A项错误;
C项,Q点处,Q(NiS)
1.(2022·浙江1月选考)某同学在两个相同的特制容器中分别加入20 mL 0.4 ml·L-1Na2CO3溶液和40 mL 0.2 ml·L-1NaHCO3溶液,再分别用 0.4 ml·L-1盐酸滴定,利用pH计和压力传感器检测,得到如下曲线:
解析:A.碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度,故碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠的碱性,碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠,再产生二氧化碳气体,故图中甲、丁线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,A错误;B.当滴加盐酸的体积为V1 mL时(a点、b点),压强并未发生变化,说明无CO2产生,B错误;C.根据pH-V(盐酸)图,滴定分析时,c点的pH在9左右,在酚酞的变色范围之内,故可用酚酞作为指示剂指示滴定终点;d点的pH在4左右,在甲基橙的变色范围之内,故可用甲基橙作为指示剂指示滴定终点,C正确;
解析:从题图1可以看出pH=10.25时,碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同,A项正确;从题图2可以看出pH=11、lg[c(Mg2+)]=-6时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B项正确;
3.(2023·新高考辽宁卷)某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1 ml·L-1,通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lg c关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为 ml·L-1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法正确的是( )A.Ksp(CdS)=10-18.4B.③为pH与-lg c(HS-)的关系曲线C.Ka1(H2S)=10-8.1D.Ka2(H2S)=10-14.7
④表示pH与-lg c(HS-)的关系曲线,符合x+y=-lg [Ka1c(H2S)]的函数关系,代入(4.2,3.9),即4.2+3.9=-lg (Ka1×0.1),Ka1×0.1=10-8.1,Ka1= 10-7.1,C项错误;③表示pH与-lg c(S2-)的关系曲线,符合2x+y=-lg [Ka1Ka2c(H2S)]的函数关系,代入(4.9,13.0),即4.9×2+13.0=-lg [10-7.1×Ka2×0.1],10-7.1× Ka2 ×0.1=10-22.8,Ka2=10-14.7,B项错误,D项正确;
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