2023年高考化学二轮复习（全国版）专题15题型专攻4电解质溶液各类图像的分析(教师版)

这是一份2023年高考化学二轮复习（全国版）专题15题型专攻4电解质溶液各类图像的分析(教师版)，共17页。试卷主要包含了单一溶液，混合溶液，滴定直线图像的分析与应用，沉淀溶解平衡曲线，甘氨酸是人体必需氨基酸之一等内容，欢迎下载使用。
(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：_________________________________________________________________；
物料守恒：_____________________________________________________________；
质子守恒：_________________________________________________________________。
答案 S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－
c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)
c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]
c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)
(2)NaHS溶液
水解方程式：______________________________________________________________；
离子浓度大小关系：________________________________________________________；
电荷守恒：________________________________________________________________；
物料守恒：____________________________________________________________；
质子守恒：________________________________________________________________。
答案 HS－＋H2OH2S＋OH－
c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)
c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2S)－c(S2－)
详解 NaHS既能发生水解又能发生电离，水溶液呈碱性：
HS－＋H2OH2S＋OH－(主要)；
HS－H＋＋S2－(次要)。
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：____________________________________________________________；
物料守恒：________________________________________________________；
质子守恒：____________________________________________________________。
答案 CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝c(CH3COOH)＋2c(H＋)
详解 CH3COOHCH3COO－＋H＋(主要)，CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－(次要)，水溶液呈酸性。
(2)CH3COOH、CH3COONa混合呈中性溶液
离子浓度大小关系：_____________________________________________________；
电荷守恒：_____________________________________________________________；
物料守恒：_________________________________________________________。
答案 c(CH3COO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
c(Na＋)＝c(CH3COO－)
详解 CH3COOHCH3COO－＋H＋
CH3COO－＋H2OCH3COOH＋OH－
若溶液呈中性，则电离和水解相互抵消。
(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：______________________________________________________________。
答案 c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－) c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)
详解 由于CH3COOH是弱酸，所以当完全反应后，CH3COOH仍过量许多，溶液呈酸性。
(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CH3COONa、CH3COOH，
离子浓度关系：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)；
b点，溶质为CH3COONa、CH3COOH，
离子浓度关系：c(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)；
c点，溶质为CH3COONa，
离子浓度关系：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)；
d点，溶质为CH3COONa、NaOH，
离子浓度关系：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)。
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、HC2Oeq \\al(－,4)、C2Oeq \\al(2－,4)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：
①H2C2O4H＋＋HC2Oeq \\al(－,4)，
Ka1＝eq \f(cH＋·cHC2O\\al(－,4),cH2C2O4)；
②HC2Oeq \\al(－,4)H＋＋C2Oeq \\al(2－,4)，
Ka2＝eq \f(cH＋·cC2O\\al(2－,4),cHC2O\\al(－,4))。
(2)根据A点，得Ka1＝10－1.2，根据B点，得Ka2＝10－4.2。
(3)在pH＝2.7的溶液中，eq \f(c2HC2O\\al(－,4),cH2C2O4·cC2O\\al(2－,4))＝________。
答案 1 000
详解 eq \f(c2HC2O\\al(－,4),cH2C2O4·cC2O\\al(2－,4))＝eq \f(Ka1,Ka2)＝eq \f(10－1.2,10－4.2)＝1 000。
(4)0.1 ml·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________________________________________________________。
答案 酸 c(Na＋)＞c(HC2Oeq \\al(－,4))＞c(H＋)＞c(C2Oeq \\al(2－,4))＞c(OH－)
详解 HC2Oeq \\al(－,4)＋H2OH2C2O4＋OH－
Kh(HC2Oeq \\al(－,4))＝eq \f(Kw,Ka1)＝eq \f(1×10－14,1×10－1.2)＝10－(14－1.2)≪Ka2
所以HC2Oeq \\al(－,4)的电离程度大于其水解程度。
(注：也可以根据图像观察)
[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、H2POeq \\al(－,4)、HPOeq \\al(2－,4)、POeq \\al(3－,4)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 ml·L－1NaH2PO4；
②0.1 ml·L－1Na2HPO4的酸碱性。
①________；②________。
答案 (1)H3PO4 H2POeq \\al(－,4) HPOeq \\al(2－,4) POeq \\al(3－,4)
(2)H3PO4＋OH－===H2POeq \\al(－,4)＋H2O
H2POeq \\al(－,4)＋OH－===HPOeq \\al(2－,4)＋H2O
HPOeq \\al(2－,4)＋OH－===POeq \\al(3－,4)＋H2O
(3)10－2 10－7.1 10－12.2 (4)①酸性 ②碱性
详解 (4)①Kh(H2POeq \\al(－,4))＝eq \f(Kw,Ka1)＝eq \f(10－14,10－2)＝10－12＜10－7.1，溶液呈酸性。②Kh(HPOeq \\al(2－,4))＝eq \f(Kw,Ka2)＝eq \f(10－14,10－7.1)＝10－6.9＞10－12.2，溶液呈碱性。
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H2Y＋OH－===H2O＋HY－、HY－＋OH－===H2O＋Y2－。
(2)开始随着NaOH溶液的滴加，lg eq \f(cHY－,cH2Y)增大(填“增大”或“减小”，下同)，lg eq \f(cHY－,cY2－)减小。
(3)Ka2(H2Y)＝________。
答案 10－4.3
详解 Ka2(H2Y)＝eq \f(cH＋·cY2－,cHY－)，
当c(H＋)＝10－3时，eq \f(cY2－,cHY－)＝10－1.3，
所以Ka2(H2Y)＝10－4.3。
(4)在交叉点“e”，c(H2Y)________(填“＞”“＜”或“＝”)c(Y2－)。
答案 ＝
详解 在“e”点，lg eq \f(cHY－,cH2Y)＝lg eq \f(cHY－,cY2－)，所以eq \f(cHY－,cH2Y)＝eq \f(cHY－,cY2－)，所以c(H2Y)＝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(SOeq \\al(2－,4))，如加入Na2SO4固体，但Ksp不变；
②b点在曲线的上方，Qc>Ksp，将会有沉淀生成；
③d点在曲线的下方，Qcc(Ag＋)
答案 C
详解 向含浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液中滴加硝酸银溶液，根据三种沉淀的溶度积常数，三种离子沉淀的先后顺序为I－、Br－、Cl－，根据滴定图示，当滴入4.50 mL硝酸银溶液时，Cl－恰好沉淀完全，此时共消耗硝酸银的物质的量为4.50×10－3 L×0.100 ml·L－1＝4.5×10－4 ml，所以Cl－、Br－和I－均为1.5×10－4 ml。I－先沉淀，AgI是黄色的，所以a点有黄色沉淀AgI生成，故A错误；原溶液中I－的物质的量为1.5×10－4 ml，则I－的浓度为eq \f(1.5×10－4 ml,15.00×10－3 L)＝0.010 0 ml·L－1，故B错误；当Br－沉淀完全时(Br－浓度为1.0×10－5 ml·L－1)，溶液中的c(Ag＋)＝eq \f(KspAgBr,cBr－)＝eq \f(5.4×10－13,1.0×10－5) ml·L－1＝5.4×10－8 ml·L－1，若Cl－已经开始沉淀，则此时溶液中的c(Cl－)＝eq \f(KspAgCl,cAg＋)＝eq \f(1.8×10－10,5.4×10－8) ml·L－1≈3.3×10－3 ml·L－1，原溶液中的c(Cl－)＝c(I－)＝0.010 0 ml·L－1，则已经有部分Cl－沉淀，故C正确；b点加入了过量的硝酸银溶液，Ag＋浓度最大，则b点各离子浓度为c(Ag＋)>c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)，故D错误。
5．(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 ml·L－1，总T为1.0×10－3ml·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
答案 D
详解 As(OH)3[As(OH)2O]－＋H＋，Ka1＝eq \f(c\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1([AsOH2O]－))·cH＋,c[AsOH3])，当pH＝9.1时，ceq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1([AsOH2O]－))＝c[As(OH)3]，Ka1＝10－9.1，As(OH)3的lg Ka1为－9.1，A正确；[As(OH)2T]－
[AsO(OH)T]2－＋H＋，Ka＝eq \f(c\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1([AsOOHT]2－))·cH＋,c\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1([AsOH2T]－)))，当pH＝4.6时，ceq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1([AsOOHT]2－))＝ceq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1([AsOH2T]－))，Ka＝10－4.6，而由A选项计算得As(OH)3的Ka1＝10－9.1，即Ka > Ka1，所以[As(OH)2T]－的酸性比As(OH)3的强，B正确；由图可知As(OH)3的浓度为左坐标，浓度的数量级为10－3ml·L－1，[As(OH)2T]－的浓度为右坐标，浓度的数量级为10－6ml·L－1，所以pH＝3.1时，As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]－的高，C正确；由已知条件，酒石酸(H2T，lgKa1＝－3.04，lgKa2＝－4.37)，As(OH)3的lgKa1为－9.1，即酒石酸的第一步电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数，所以酒石酸的酸性远强于As(OH)3，另外总As的浓度也小于总T的浓度，所以当pH＝7.0时，溶液中浓度最高的物种不是As(OH)3，D错误。
6．(2022·辽宁，15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时，NHeq \\al(＋,3)CH2COOH、NHeq \\al(＋,3)CH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ(A2－)＝eq \f(cA2－,cH2A＋cHA－＋c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．NHeq \\al(＋,3)CH2COO－＋H2ONHeq \\al(＋,3)CH2COOH＋OH－的平衡常数K＝10－11.65
D．c2(NHeq \\al(＋,3)CH2COO－)Ksp(BaSO4)，所以离子浓度的负对数的值：BaCO3