2024年高考化学一轮复习课件（鲁科版）第8章 第50讲　反应过程中溶液粒子浓度变化的图像分析

第50讲　反应过程中溶液粒子浓度变化的图像分析

[复习目标]　1.能正确识别图像，能从图像中找到曲线指代、趋势、关键点。2.利用溶液中的平衡关系，学会分析不同类型图像中各粒子浓度之间的关系。

类型一　滴定过程pH变化曲线

一、一元弱电解质的滴定曲线

1．常温下，用0.10 mol·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·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所示溶液中都有：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)

2. (2022·辽宁高三联考)用0.100 0 mol·L－1的盐酸标准液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·

L－1的氨水和NaOH溶液，滴定曲线如图。下列说法错误的是(　　)

A．滴加10.00 mL盐酸时，氨水中存在c(NH3·H2O)＋c(OH－)＝c(Cl－)＋c(H＋)

B．分别滴加20.00 mL盐酸时，NaOH溶液中水的电离程度大于氨水

C．若用甲基橙作指示剂，滴定终点时NaOH溶液消耗盐酸的量略大于氨水

D．滴加10.00 mL盐酸时，氨水中存在c(NH)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)

二、二元弱电解质的滴定曲线

3.已知pKa＝－lg Ka，25 ℃时，H2SO3的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常温下，用0.1 mol·L－1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 mol·L－1H2SO3溶液的滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．a点所得溶液中：2c(H2SO3)＋c(SO)<0.1 mol·L－1

B．b点所得溶液中：c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SO)＋c(OH－)

C．c点所得溶液中：c(Na＋)>3c(HSO)

D．d点所得溶液中：c(Na＋)>c(HSO)>c(SO)

4．常温下向100 mL 0.1 mol·L－1 Na2C2O4溶液中滴加0.1 mol·L－1的盐酸，溶液中pOH与加入盐酸的体积关系如图所示。已知：pOH＝－lg c(OH－)，Ka1(H2C2O4)＝1×10－2 mol·L－1，Ka2(H2C2O4)＝1×10－5 mol·L－1。

下列说法不正确的是(　　)

A．m的值约为5

B．若V1＝100，则n>7

C．a点：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2O)＋2c(C2O)＋c(Cl－)＋c(OH－)

D．若q＝10，则b点对应的溶液>100

抓两点突破二元弱电解质滴定曲线

二元弱酸(H2A)与碱(NaOH)发生反应分两步进行：

第一滴定终点：H2A＋NaOH===NaHA＋H2O，此时，酸、碱的物质的量之比为1∶1，得到的是NaHA的溶液，其中Ka1＝，若溶液中c(HA－)＝c(H2A)，则Ka1＝c(H＋)；第二滴定终点：NaHA＋NaOH===Na2A＋H2O，此时，酸、碱的物质的量之比为1∶2，得到的是Na2A的溶液，其中Ka2＝，若溶液中c(A2－)＝c(HA－)，则Ka2＝c(H＋)。

类型二　分布系数曲线

1．透析分布曲线　确定思维方向

分布曲线是指以pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。

2.明确解题要领　快速准确作答

(1)读“曲线”——每条曲线所代表的粒子及变化趋势；

(2)读“浓度”——通过横坐标的垂线，可读出某pH时的粒子浓度；

(3)“用交点”——交点是某两种粒子浓度相等的点，可计算电离常数K；

(4)“可替换”——根据溶液中的物料守恒进行替换，分析得出结论。

1．(2020·海南，12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．该酸－lg Ka ≈4.7

B．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

2．常温下，在20 mL 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中逐滴加入40 mL 0.1 mol·L－1稀盐酸，溶液中含碳元素各种微粒(CO2因逸出未画出)的物质的量分数(纵轴)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．曲线a表示CO的变化曲线

B．H2CO3、HCO、CO可大量共存于同一溶液中

C．pH＝11时，c(HCO)<c(Cl－)

D．碳酸钠的水解平衡常数为1.0×10－11 mol·L－1

3．(2023·无锡模拟)常温下，将一定量稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中，溶液中含铁微粒存在如下平衡：FeOHFeOH2FeO4H3FeO，各微粒的物质的量分数δ(X)随pOH变化如图。下列说法正确的是(　　)

A．Ⅲ 代表HFeO的变化曲线

B．a、b、c三点水的电离程度相等

C.＜

D．a点处：c(Na＋)＋c(H＋)＋c(H3FeO)＝c(OH－)＋2c(FeO)＋3c(HFeO)

类型三　对数图像中的粒子浓度关系

将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取常用对数，即lg c(A)或lg 得到的粒子浓度对数图像。

1．破解对数图像的数据

(1)运算法则：lg ab＝lg a＋lg b、lg ＝lg a－lg b、lg 1＝0。

(2)运算突破点：如lg ＝0的点有c(A)＝c(B)；lg c(D)＝0的点有c(D)＝1 mol·L－1。

2．破解对数图像的步骤

(1)识图像：观察横坐标、纵坐标的含义，看清每条曲线代表的粒子种类以及曲线的变化趋势，计算电离常数时应利用两种粒子浓度相等的点，如lg ＝0。

(2)找联系：根据图像中的坐标含义和曲线的交点，分析所给电解质的电离平衡常数或pH与纵、横坐标之间的联系。

(3)想原理：涉及电离平衡常数，写出平衡常数表达式，在识图像、想原理的基础上，将图像与原理结合起来思考。

(4)用公式：运用对数计算公式分析。

1.(2022·吉林白山模拟)丙酮酸(CH3COCOOH)是一元弱酸。298 K时，向20 mL 0.1 mol·L－1丙酮酸溶液中滴加pH＝13的NaOH溶液，溶液中lg 与pH的关系曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)

A．298 K时，CH3COCOOH的电离常数的数量级为10－3

B．E点溶液中，a＝2

C．G点对应的NaOH溶液的体积为20 mL

D．E、F、G三点对应的溶液中水的电离程度：E<F<G

2.25 ℃时，向Na2CO3溶液中滴入盐酸，混合溶液的pH与lg X的变化关系如图所示。已知：lg X＝lg 或lg ，下列叙述正确的是(　　)

A．曲线m表示pH与lg 的变化关系

B．当溶液呈中性时，c(Na＋)＝c(HCO)＋2c(CO)

C．Ka1(H2CO3)的数量级为10－6

D．滴加过程中，保持不变

3．(2022·济宁模拟)25 ℃时，用HCl气体调节0.1 mol·L－1氨水的pH，系统中微粒浓度的对数值(lg c)与pH的关系如图1所示，反应物的物质的量之比[t＝]与pH的关系如图2所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，下列有关说法正确的是(　　)

A．P1所示溶液：c(Cl－)＝0.05 mol·L－1

B．P2所示溶液：c(NH3·H2O)＜c(OH－)＋c(Cl－)

C．P3所示溶液：c(NH)＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)＋c(H＋)

D．25 ℃时，NH3·H2O的电离平衡常数为10－9.25 mol·L－1

1．(2021·浙江6月选考，23)取两份10 mL 0.05 mol·L－1的NaHCO3溶液，一份滴加0.05 mol·L－1的盐酸，另一份滴加0.05 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随加入酸(或碱)体积的变化如图，下列说法不正确的是(　　)

A．由a点可知：NaHCO3溶液中HCO的水解程度大于电离程度

B．a→b→c过程中：c(HCO)＋2c(CO)＋c(OH－)逐渐减小

C．a→d→e过程中：c(Na＋)<c(HCO)＋c(CO)＋c(H2CO3)

D．令c点的c(Na＋)＋c(H＋)＝x，e点的c(Na＋)＋c(H＋)＝y，则x>y

2.(2021·湖南，9)常温下，用0.100 0 mol·L－1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L－1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲线如图所示。下列判断错误的是(　　)

A．该NaX溶液中：c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)

B．三种一元弱酸的电离常数：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)

C．当pH＝7时，三种溶液中：c(X－)＝c(Y－)＝c(Z－)

D．分别滴加20.00 mL盐酸后，再将三种溶液混合：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)

3．(2021·海南，13改编)25 ℃时，向10.00 mL 0.100 0 mol·L－1的NaHCO3溶液中滴加0.100 0 mol·

L－1的盐酸，溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)

A．a点，溶液pH>7是由于HCO水解程度大于电离程度

B．b点，c(Na＋)＝c(HCO)＋c(CO)＋c(Cl－)

C．c点，溶液中的H＋主要来自HCO的电离

D．d点，c(Na＋)＝c(Cl－)＝0.100 0 mol·L－1

4．(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 mol·L－1

D．c2(NHCH2COO－)<c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO－)

5．(2020·山东，15改编)25 ℃时，某混合溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1，lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO－)、lg c(H＋)和lg c(OH－)随pH变化的关系如下图所示。Ka为CH3COOH的电离常数，下列说法正确的是(　　)

A．O点时，c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)

B．N点时，pH＝lg Ka

C．该体系中，c(CH3COOH)＝ mol·L－1

D．pH由7到14的变化过程中，CH3COO－的水解程度始终增大