2019届高考化学二轮复习微专题3曲线的分析与应用学案
展开微专题3 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
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的关系如下图所示：
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
①H2C2O4H＋＋HC2O，
Ka1＝；
②HC2OH＋＋C2O，
Ka2＝。
(2)根据A点，Ka1＝10－1.2，根据B点Ka2＝10－4.2。
(3)在pH＝2.7的溶液中，＝________。
答案 1 000
解析 ＝＝＝1 000。
(4)0.1 mol·L－1的NaHC2O4溶液呈________性，其离子浓度从大到小的顺序为____________
____________________________________________________________。
答案 酸 c(Na＋)＞c(HC2O)＞c(H＋)＞c(C2O)＞c(OH－)
解析 HC2O＋H2OH2C2O4＋OH－
Kh＝＝＝10－(14－1.2)≪Ka2
所以HC2O的电离大于其水解。
(注：也可以根据图像观察)
3.滴定直线图像的分析与应用
常温下，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)随着NaOH溶液的滴加，lg 增大(填“增大”或“减小”，下同)，lg 减小。
(3)Ka2(H2Y)＝________。
答案 10－4.3
解析 Ka2＝，
当c(H＋)＝10－3时，＝10－1.3，
所以Ka2＝10－4.3。
(4)在交叉点“e”，c(H2Y)________c(Y2－)(填“＞”“＜”或“＝”)。
答案 ＝
解析 在“e”点lg ＝lg ，
所以＝，
所以c(H2Y)＝c(Y2－)。
角度一 滴定曲线的分析与应用
1.(2016·全国卷Ⅰ，12)298 K时，在20.0 mL 0.10 mol·L－1氨水中滴入0.10 mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)
D.N点处的溶液中pH<12
答案 D
解析 A项，盐酸滴定氨水时，滴定终点溶液为NH4Cl溶液，呈酸性，故指示剂应选用甲基橙，错误；B项，一水合氨属于弱碱，与盐酸完全反应生成NH4Cl时溶液呈酸性，故二者等浓度反应时，若溶液的pH＝7，盐酸的体积应小于氨水的体积，即小于20.0 mL，错误；C项，根据电荷守恒可知溶液中：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，M点溶液的pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH)＝c(Cl－)，由于水的电离是微弱的，故c(NH)＝c(Cl－)＞c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项，由图可知，N点即为0.10 mol·L－1氨水，由其电离度为1.32%，可知0.10 mol·L－1氨水中c(OH－)＝0.001 32 mol·L－1，故该氨水中11<pH<12，正确。
2.(2017·全国卷Ⅱ，12)改变0.1 mol·L－1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA－、A2－的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知δ(X)＝]。
下列叙述错误的是( )
A.pH＝1.2时，c(H2A)＝c(HA－)
B.lg[K2(H2A)]＝－4.2
C.pH＝2.7时，c(HA－)>c(H2A)＝c(A2－)
D.pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)＝c(H＋)
答案 D
解析 A项，根据图像，pH＝1.2时，H2A和HA－相交，则有c(H2A)＝c(HA－)，正确；B项，根据pH＝4.2时，K2(H2A)＝＝c(H＋)＝10－4.2，正确；C项，根据图像，pH＝2.7时，H2A和A2－相交，则有c(H2A)＝c(A2－)，正确；D项，根据pH＝4.2时，c(HA－)＝c(A2－)，且c(HA－)＋c(A2－)约为0.1 mol·L－1，而c(H＋)＝10－4.2 mol·L－1，可知c(HA－)＝c(A2－)＞c(H＋)，错误。
角度二 滴定直线的分析与应用
3.(2017·全国卷Ⅰ，13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10－6
B.曲线N表示pH与lg的变化关系
C.NaHX溶液中c(H＋)>c(OH－)
D.当混合溶液呈中性时：c(Na＋)>c(HX－)>c(X2－)>c(OH－)＝c(H＋)
答案 D
解析 横坐标取0时，曲线M对应pH约为5.4，曲线N对应pH约为4.4，因为是NaOH滴定H2X溶液，所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX－)＝c(H2X)，所以曲线N表示pH与lg的变化关系，B正确；＝1时，即lg＝0，pH＝5.4，c(H＋)＝1×10－5.4 mol·L－1，Ka2＝≈1×10－5.4＝100.6×10－6，A正确；NaHX溶液中，c(HX－)>c(X2－)，即<1，lg<0，此时溶液呈酸性，C正确；当溶液呈中性时，由曲线M可知lg>0，>1，即c(X2－)>c(HX－)，D错误。
1.(2018·哈尔滨市第六中学高三三模)向0. 10 mol·L－1的Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，加入的HCl与原溶液中Na2CO3的物质的量之比f[f＝]与混合液pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.f＝0时，溶液中：c(Na＋)＝2c(CO)
B.f＝0.5时，溶液中：c(HCO)>c(CO)
C.f＝1时，溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)
D.f＝2时，溶液中：c(Na＋)＝c(CO)＋c( HCO)＋c(H2CO3)
答案 B
解析 A项，f＝0时，溶液中的溶质为Na2CO3，因CO水解，则溶液中c(Na＋)＞2c(CO)，错误；B项，f＝0.5时，溶液中NaHCO3和Na2CO3等物质的量，因CO的水解程度大于HCO，则溶液中c(HCO)>c(CO)，正确；C项，f＝1时，溶液中的溶质为NaHCO3和NaCl，根据电荷守恒定律可知：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)＋c(Cl－)，错误；D项，f＝2时，Na2CO3恰好和HCl反应，有少量CO2逸出，溶液中：c(Na＋)＞c(CO)＋c( HCO)＋c(H2CO3)，错误。
2.(2018·河北省武邑中学高三下学期期中)常温下，向20.00 mL 0.1 mol·L－1 HA溶液中滴入0.1 mol·
L－1 NaOH溶液，溶液中由水电离出的氢离子浓度的负对数[－lg c水(H＋)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示，下列说法不正确的是( )
A.常温下，Ka(HA)约为10－5
B.M、P两点溶液对应的pH＝7
C.b＝20.00
D.M点后溶液中均存在c(Na＋)>c(A－)
答案 B
解析 A项，－lg c水(H＋)＝11，推出c水(H＋)＝c水(OH－)＝10－11 mol·L－1，根据水的离子积求出溶液中c(H＋)＝Kw/c(OH－)＝10－3 mol·L－1，HAH＋＋A－，c(H＋)＝c(A－)＝10－3 mol·L－1，Ka(HA)＝＝＝10－5，正确；B项，N点水电离出H＋最大，说明HA与NaOH恰好完全反应生成NaA，P点溶质为NaOH和NaA，溶液显碱性，即P点pH不等于7，错误；C项，0～b点水的电离程度增大，当达到b点时水的电离程度达到最大，即溶质为NaA，说明HA和NaOH恰好完全反应，b＝20.00，正确；D项，M点pH＝7，根据溶液电中性，存在c(Na＋)＝c(A－)，M点后，c(Na＋)＞c(A－)，正确。
3.(2018·泰安市高三二模)25 ℃时，将浓度均为0.1 mol·L－1、体积分别为Va和Vb的HA溶液与BOH溶液按不同体积比混合，保持Va＋Vb＝100 mL，Va、Vb与混合液pH的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ka(HA)＝1×10－6
B.b点时，c(B＋)＝c(A－)
C.c点时，混合溶液中随温度升高而增大
D.a→c过程中水的电离程度始终增大
答案 B
解析 A项，由图可知0.1 mol·L－1 HA溶液pH＝3，由HAH＋＋A－可知：Ka＝＝10－5，错误；B项，b点是两者等体积混合溶液呈中性，所以离子浓度的大小为：c(B＋)＝c(A－)>c(H＋)＝c(OH－)，正确；C项，c点时，＝，水解平衡常数Kh只与温度有关，温度升高，Kh增大，减小，减小，错误；D项，a→b是酸过量和b→c是碱过量两过程中水的电离受抑制，b点是弱酸弱碱盐水解对水的电离起促进作用，所以a→c过程中水的电离程度先增大后减小，错误。
4.(2018·保定市高三一模)乙二胺(H2NCH2CH2NH2 )是二元弱碱，在水中的电离原理类似于氨。常温下，向乙二胺溶液中滴加稀盐酸，溶液的pH随离子浓度变化关系如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.常温下，pKb2＝－lg Kb2 ＝7.15
B.溶液中水的电离程度：a点大于b点
C.H3NCH2CH2NH3Cl2溶液中c(H＋)>c(OH－)
D.曲线G代表pH 与lg 的变化关系
答案 B
解析 二元弱碱的第一步电离大于第二步电离，氢氧根离子浓度第一步电离的大，故曲线G代表pH与lg 的变化关系，选项D正确；参照pH的计算，常温下，b点时lg ＝0, pKb2＝－lg Kb2＝14－pH＝7.15，选项A正确；a点pH大于b点，氢氧根离子浓度较大，对水的电离抑制程度大，故溶液中水的电离程度：a点小于b点，选项B不正确；H3NCH2CH2NH3Cl2为强酸弱碱盐，水解溶液中c(H＋)>c(OH－)，选项C正确。
5.(2018·滨州市高三二模)常温下将NaOH溶液分别滴加到两种一元弱酸HA和HB中，两种混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.电离常数：Ka(HB)>Ka(HA)
B.Ka(HA)的数量级为10－5
C.当HA与NaOH溶液混合至中性时：c(A－)＝c(HA)
D.等浓度等体积的HA和NaB混合后所得溶液中：c(H＋)>c(OH－)
答案 C
解析 Ka(HB)＝，Ka(HA)＝，该图是混合溶液的pH与lg 、lg 变化的图像。A项，当横坐标相同时，即与相同，发现HA的pH大，说明此时HA溶液的c(H＋)小，则Ka(HB)＞Ka(HA)，正确；B项，当lg ＝0时，＝1，此时c(H＋)在10－5～10－4.5之间，故Ka(HA)也在10－5～10－4.5之间，故Ka(HA)的数量级为10－5，正确；C项，根据图像，当c(A－)＝c(HA)时，lg ＝0，此时溶液呈酸性，错误；D项，等浓度等体积的HA和NaB混合后所得溶液，HA对NaB的水解有抑制作用，依然是酸性溶液，c(H＋)＞c(OH－)，正确。
