電解質(zhì)溶液圖像專題探究

1、電解質(zhì)溶液圖像專題探究(二課時(shí))電解質(zhì)溶液圖像專題探究的意義：電解質(zhì)溶液的圖像題，從知識(shí)載體的角度看：一可用于考查溶液中離子濃度的大小比較；二可考查溶液中離子濃度的守恒問題；三可考查有關(guān)電解質(zhì)溶液的各種計(jì)算；四可結(jié)合生產(chǎn)和生活實(shí)際考查分離和提純等具體的化學(xué)應(yīng)用問題。從圖像的主要類型看：第一類，是有關(guān)電離平衡的圖像（包括今天要講的分布分?jǐn)?shù)圖）；第二類，是有關(guān)滴定曲線的圖像；第三類，是有關(guān)沉淀溶解平衡的圖像。探究1 分布分?jǐn)?shù)圖例1(2012江蘇15)25，c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 molL1的一組醋酸和醋酸鈉混合溶液，溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)與pH的關(guān)系如

2、圖所示。下列有關(guān)離子濃度關(guān)系敘述正確的是（ ）ApH5.5溶液中：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(OH) BW點(diǎn)表示溶液中： c(Na)c(H)c(CH3COOH)c(OH) CpH=3.5溶液中： c(Na)c(H)c(OH)c(CH3COOH)0.1 molL1D向W點(diǎn)所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl氣體(溶液體積變化可忽略)： c(Na)c(H)c(CH3COOH)c(OH) c(Cl) 【反思】 本題同其它的直接考查離子濃度大小比較和離子濃度守恒問題的題有什么不同？【圖像含義】上述這種圖可叫分布分?jǐn)?shù)圖，可以表示溶液中各種組分隨pH的變化而變化的曲線，以下

3、為二元弱酸H2C2O4的分布分?jǐn)?shù)圖。請(qǐng)同學(xué)們先觀察圖像，再回答下列問題大約在什么pH范圍內(nèi)H2C2O4濃度較其它組分濃度高？大約在什么pH時(shí)HC2O4 濃度最高？大約在什么pH范圍內(nèi)C2O42濃度較其它組分濃度高？大約在什么pH時(shí)HC2O4和C2O42濃度相等？【拓展】不僅是弱酸的各種組分可隨pH變化，實(shí)際上弱堿以及配合物的組分也可隨pH發(fā)生變化，生產(chǎn)生活中常利用這種圖像指導(dǎo)物質(zhì)的分離和提純。具體解法有“四看三聯(lián)系一注意”：四看:（1）先看圖像的面與線，面要看橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義，線要看各組分濃度隨pH的變化趨勢(shì)（2）再看圖像的點(diǎn)，點(diǎn)要看起點(diǎn)，終點(diǎn)和交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的pH（3）點(diǎn)還要看最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)

4、應(yīng)的pH和各組分存在的pH范圍（4）最后看各條曲線相互重疊程度的大小三聯(lián)系:找出某個(gè)pH對(duì)應(yīng)的成分后再聯(lián)系電離平衡和水解平衡以及沉淀溶解平衡的規(guī)律進(jìn)行判斷；一注意: 答題時(shí)還要特別注意在圖表中沒有提供的信息或潛在信息。例2（2006廣東23 ）水體中重金屬鉛的污染問題備受關(guān)注。水溶液中鉛的存在形態(tài)主要有Pb2、Pb(OH)、Pb(OH)2、Pb(OH) 、Pb(OH) ，各形態(tài)的濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的關(guān)系如下圖所示：注：1表示Pb2，2表示Pb(OH)，3表示Pb(OH)2，4表示Pb(OH) ，5表示Pb(OH) 。(1)Pb(NO3)2溶液中， 2(填“”、“”或“”)；往該溶液中加入氯

5、化銨固體后，上述比值增加，可能的原因是(忽略溶液體積變化) 。(2)往Pb(NO3)2溶液中滴入稀NaOH溶液，pH8時(shí)溶液中存在的陽離子(Na除外)有 。(3)某課題組制備了一種新型脫鉛劑，能有效去除水中的鉛，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：上表中除Pb2外，該脫鉛劑對(duì)其他離子的去除效果最好的是 。(4)如果該脫鉛劑(用EH表示)脫鉛過程中主要發(fā)生的反應(yīng)為2EH(s)Pb2 E2Pb(s)2H則脫鉛的最合適pH范圍為 (填代號(hào))。A45 B67 C910 D1112【解題方法小結(jié)】此類圖像題考查的要點(diǎn)有：（1）可從圖中考查不同組分隨pH變化的趨勢(shì)以及存在的pH范圍（2）可從圖中考查不同組分在某種pH下共存的

6、可能性（3）可指導(dǎo)物質(zhì)的分離和提純探究2 滴定曲線圖例3(2010江蘇12)常溫下，用0.1000 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 molL1 CH3COOH溶液所得滴定曲線如下圖。下列說法正確的是 A點(diǎn)所示溶液中c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)B點(diǎn)所示溶液中：c(Na)c(CH3COOH)c(CH3COO)C點(diǎn)所示溶液中：c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)D滴定過程中可能出現(xiàn)：c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H)c(Na)c(OH)【反思】酸堿恰好中和時(shí)（等當(dāng)點(diǎn)）的pH是否一定為7？【圖像含義】滴定曲線一般是指隨著標(biāo)準(zhǔn)

7、溶液體積的變化溶液pH的變化趨勢(shì)圖，此圖還可用于選擇合適的指示劑和滴定計(jì)算?！窘忸}方法小結(jié)】具體解法有“三看三聯(lián)系”：探究3 沉淀溶解平衡曲線圖例4(2010山東理綜15)某溫度下，F(xiàn)e(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達(dá)到沉淀溶解平衡后，改變?nèi)芤簆H，金屬陽離子濃度的變化如圖所示。據(jù)圖分析，下列判斷錯(cuò)誤的是()。AKspFe(OH)3KspCu(OH)2B加適量NH4Cl固體可使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)Cc、d兩點(diǎn)代表的溶液中c(H)與c(OH)乘積相等DFe(OH)3、Cu(OH)2分別在b、c兩點(diǎn)代表的溶液中達(dá)到飽和【解題方法小結(jié)】此類圖像題考查的要點(diǎn)有：（1）考查Ksp(溶度

8、積)的表達(dá)式及有關(guān)計(jì)算（2）理解沉淀溶解平衡曲線、比較Ksp的大小(溫度或濃度不同時(shí)) 、影響Ksp的外在因素(溫度)（3）根據(jù)Ksp(溶度積) 與Qc(濃度積)的關(guān)系判斷溶液所處的狀態(tài) (飽和狀態(tài)或不飽和狀態(tài)) （4）利用不同物質(zhì)的Ksp判斷沉淀析出的先后順序和沉淀的轉(zhuǎn)化我的收獲-通過此堂課的學(xué)習(xí)，請(qǐng)你談?wù)劷怆娊赓|(zhì)溶液的圖像題應(yīng)該注意些什么問題？你有什么體會(huì)？通關(guān)演練1（2013大綱卷12)右圖表示水中c(H)和c(OH)的關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是()A.兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H)c(OH)KwB.M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H)c(OH) C.圖中T1T2D.XZ線上任意點(diǎn)均有pH72(2013

9、山東理綜13)某溫度下，向一定體積0.1 molL1的醋酸溶液中逐滴加入等濃度的NaOH溶液，溶液中pOH(pOHlgOH)與pH的變化關(guān)系如圖所示，則()。AM點(diǎn)所示溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)于Q點(diǎn)BN點(diǎn)所示溶液中c(CH3COO)c(Na)CM點(diǎn)和N點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同DQ點(diǎn)消耗NaOH溶液的體積等于醋酸溶液的體積3(2013浙江理綜12)25 時(shí)，用濃度為0.1000 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL濃度均為0.1000 molL1的三種酸HX、HY、HZ，滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()。A在相同溫度下，同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序：HZHYHX 圖T4B根據(jù)滴定曲

10、線，可得Ka(HY)105C將上述HX、HY溶液等體積混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反應(yīng)時(shí)：c(X)c(Y)c(OH)c(H)DHY與HZ混合，達(dá)到平衡時(shí)c(H)c(Z)c(OH)4（2013江蘇14）一定溫度下，三種碳酸鹽MCO3(M：Mg2、Ca2、Mn2)的沉淀溶解平衡曲線如上圖（圖T4）所示。已知: pMlgc(M)，p(CO)lgc(CO)。下列說法正確的是A.MgCO3、CaCO3、MnCO3 的Ksp依次增大 ()B.a點(diǎn)可表示MnCO3的飽和溶液，且c(Mn2)c(CO)C.b點(diǎn)可表示CaCO3的飽和溶液，且c(Ca2)c(CO)D.c點(diǎn)可表示MgCO3 的不飽和溶液

11、，且c(Mg2)c(CO)5(2013珠海模擬)在t 時(shí)，AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。又知t 時(shí)AgCl的Ksp41010，下列說法不正確的是()。A在t 時(shí)，AgBr的Ksp為4.91013B在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點(diǎn)變到b點(diǎn)C圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液D在t 時(shí)，AgCl(s)Br(aq) AgBr(s)Cl(aq)平衡常數(shù)K816625oC時(shí)，2amolL1氫氟酸水溶液中，用NaOH固體調(diào)節(jié)溶液pH（忽略加入固體引起的溶液體積變化），得到c(HF)、c(F)與溶液pH的變化關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是()A當(dāng)pH3時(shí)，溶液中c(F)c

12、(Na) B當(dāng)c(F)c(HF)時(shí)，溶液一定呈堿性 C當(dāng)pH3.45時(shí)，所加NaOH溶液恰好與HF完全反應(yīng) D當(dāng)pH=4時(shí)，溶液中：c(HF)+ c(Na)+ c(H)c(OH)2amolL17已知：pAglgc(Ag)，Ksp(AgCl)11012如圖是向10 mL AgNO3溶液中逐漸加入0.1 molL1的NaCl溶液時(shí)，溶液的pAg隨著加入NaCl溶液的體積變化的曲線(實(shí)線)。根據(jù)圖像下列結(jié)論正確的是提示：Ksp(AgCl)Ksp(AgI)()A原AgNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.1 molL1B圖中x點(diǎn)的坐標(biāo)為(100，6)C圖中x點(diǎn)表示溶液中Ag被恰好完全沉淀D把0.1molL1

13、NaCl溶液換成0.1molL1NaI溶液，則圖像在終點(diǎn)后變?yōu)樘摼€部分8(2013武漢一模)右圖是NaCl、MgSO4的溶解度曲線。下列說法正確的是()。A只有在t1時(shí)，NaCl和MgSO4的溶解度才相等Bt1t2，MgSO4的溶解度隨溫度升高而減小C在t2時(shí)，MgSO4飽和溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大D把MgSO4飽和溶液的溫度從t3降至t2時(shí)，溶液的物質(zhì)的量濃度減小9(2013杭州質(zhì)檢)常溫下，在10 mL 0.1 molL1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 molL1 HCl溶液，溶液的pH逐漸降低，此時(shí)溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化如圖所示(CO2因逸出未畫出，忽略因氣體逸出引起的溶液體

14、積變化)，下列說法正確的是()。A.在0.1 molL1 Na2CO3溶液中：c(Na)c(H)c(CO)c(HCO)c(OH)B.當(dāng)溶液的pH為7時(shí)，溶液的總體積為20 mLC.在B點(diǎn)所示的溶液中，濃度最大的陽離子是NaD.在A點(diǎn)所示的溶液中：c(CO)c(HCO)c(H)c(OH)10請(qǐng)回答有關(guān)滴定過程中的相關(guān)問題。(1)用已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定未知濃度的鹽酸，滴定曲線如右圖所示。在圖中A的pH范圍使用的指示劑是_；C的pH范圍使用的指示劑是_。下列關(guān)于上述中和滴定過程中的操作，正確的是_(填序號(hào))。A用堿式滴定管量取已知濃度的燒堿溶液B滴定管和錐形瓶都必須用待裝液潤(rùn)洗C滴定過程中始終

15、注視錐形瓶中溶液顏色變化D錐形瓶中的待測(cè)液可用量筒量取(2)如圖1表示用相同濃度的NaOH溶液分別滴定濃度相同的3種一元酸，由圖可確定酸性最強(qiáng)的是_。如圖2表示用相同濃度的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液分別滴定濃度相同的含Cl、Br及I的混合溶液，由圖可確定首先沉淀的是 _。11pC類似pH，是指極稀溶液中，溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值。如某溶液溶質(zhì)的濃度為1103mol/L，則該溶液中溶質(zhì)的pClg(1103)3。下圖為H2CO3在加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液后，平衡時(shí)溶液中三種成分的pCpH圖。請(qǐng)回答下列問題。（1）在人體血液中，HCO能起到穩(wěn)定人體pH的作用，請(qǐng)用電解質(zhì)溶液中的平衡解釋： （用方程式表示）。（2

16、）H2CO3一級(jí)電離平衡常數(shù)的數(shù)值Ka1 。（3）某同學(xué)認(rèn)為該溶液中Na2CO3的水解是微弱的，發(fā)生水解的CO離子不超過其總量的10%。請(qǐng)你設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明該同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確： 。（4）已知某溫度下Li2CO3的Ksp為1.68103，將適量Li2CO3固體溶于100mL水中至剛好飽和，飽和Li2CO3溶液中，若t1時(shí)刻在上述體系中加入100mL0.125molL1Na2CO3溶液，列式計(jì)算說明是否有沉淀產(chǎn)生。12（2013江蘇20）磷是地殼中含量較為豐富的非金屬元素，主要以難溶于水的磷酸鹽如Ca3(PO4)2等形式存在。它的單質(zhì)和化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用。(1)白磷(P4)可由C

17、a3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下：2Ca3(PO4)2(s)10C(s)6CaO(s)P4(s)10CO(g) H13359.26 kJmol1CaO(s)SiO2(s)CaSiO3(s) H289.61 kJmol12Ca3(PO4)2(s)6SiO2(s)10C(s)6CaSiO3(s)P4(s)10CO(g) H3則H3 kJmol1。(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化學(xué)方程式表示：11P460CuSO496H2O20Cu3P24H3PO460H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物質(zhì)的量是 。(3)磷的重要化合物N

18、aH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通過H3PO4與NaOH溶液反應(yīng)獲得，含磷各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH 的關(guān)系如右圖所示。為獲得盡可能純的NaH2PO4，pH應(yīng)控制在 ；pH8時(shí)，溶液中主要含磷物種濃度大小關(guān)系為 。Na2HPO4溶液顯堿性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液則顯酸性，其原因是 (用離子方程式表示)。(4)磷的化合物三氯氧磷( )與季戊四醇( )以物質(zhì)的量之比2:1 反應(yīng)時(shí)，可獲得一種新型阻燃劑中間體X，并釋放出一種酸性氣體。季戊四醇與X 的核磁共振氫譜如下圖所示。 酸性氣體是 (填化學(xué)式)。 X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。13已知：H2A的A2可表示S2、SO、SO、SiO或CO。(1)常溫下，向20 mL 0.2 molL1 H2A溶液中滴加0.2 molL1 NaOH溶液。有關(guān)微粒物質(zhì)的量變化如下圖(其中代表H2A，代表HA，代表A2)。請(qǐng)根據(jù)圖示填空：當(dāng)V(NaOH)20 mL時(shí)，溶液中離子濃度大小關(guān)系：_。等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后，其溶液中水的電離程度比純水_(填“大