高考化学一轮复习第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

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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＋)2c(A2－)＋c(HA－)，D项错误。
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)2．已知：常温下，Ksp(CuS)＝1.0×10－36，Ksp(HgS)＝1.6×10－52；pM＝－lg c(M2＋)。常温下，向10.0 mL 0.20 ml/L Cu(NO3)2溶液中逐滴滴加0.10 ml/L Na2S溶液，溶液中pM与加入Na2S溶液的体积的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．V0＝20.0 mL，m＝18B．若c[Cu(NO3)2]＝0.10 ml/L，则反应终点可能为e点C．a、b、d三点中，由水电离的c(H＋)和 c(OH－)的乘积最大的为b点D．相同条件下，若用等浓度等体积的 Hg(NO3)2溶液代替上述 Cu(NO3)2溶液，则反应终点由b点向c点方向移动
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；