核心素養(yǎng)提升(九)高考命題新熱點-以數(shù)學函數(shù)表征平衡常數(shù)

核心素養(yǎng)專項提能核心素養(yǎng)提升(九)高考命題新熱點——以數(shù)學函數(shù)表征平衡常數(shù)一

以反比例函數(shù)為載體1．透過平衡常數(shù)繪圖像結(jié)合合適的平衡常數(shù)表達式選擇自變量和因變量構(gòu)建反比例函數(shù)。[典例1]用反比例函數(shù)圖像表征一定溫度下Na2CO3溶液中關(guān)于水解平衡常數(shù)表達式中的相關(guān)量。

[答案][點評]

總之，函數(shù)圖像的自主構(gòu)建關(guān)鍵是結(jié)合平衡常數(shù)表達式選擇合適的自變量和因變量，使其滿足反比例函數(shù)定義即可，如氫氟酸的電離平衡常數(shù)為Ka＝c(H＋)·c(F－)，若自變量為c(H＋)則因變量為c(F－)，若自變量為c(F－)則因變量為c(H＋)。2．結(jié)合圖像看平衡常數(shù)先看圖形中橫、縱坐標的含義，然后再對照相應(yīng)的平衡常數(shù)表達式，找出相關(guān)關(guān)系式。

DC以一次函數(shù)為載體一次函數(shù)表達式：y＝kx＋b(k，b是常數(shù)，k≠0)。這類題一般有兩種來源，第一種在離子積、電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)、溶度積等的表達式的基礎(chǔ)上直接變形而來；第二種由在離子積、電離平衡常數(shù)、水解平衡常數(shù)、溶度積等的表達式的兩側(cè)同時取對數(shù)值再適當變化而來。[典例4]

用一次函數(shù)圖像表征某溫度下Na2CO3溶液中關(guān)于水解平衡常數(shù)表達式中的相關(guān)量。[答案][典例5]

用一次函數(shù)圖像表征某溫度下Fe(OH)3懸濁液中關(guān)于溶度積表達式中相關(guān)量。則若以lgc(Fe3＋)為縱坐標、lgc(OH－)為橫坐標的關(guān)系符合一次函數(shù)，函數(shù)圖像如圖a所示。②對溶度積等式兩側(cè)同時取負對數(shù)計算得－lgKsp＝－lg[c(Fe3＋)·c3(OH－)]，－lgKsp＝－lgc(Fe3＋)－lgc3(OH－)，－lgKsp＝－lgc(Fe3＋)－3lgc(OH－)，則若以－lgc(Fe3＋)為縱坐標、－lgc(OH－)為橫坐標的關(guān)系符合一次函數(shù)，函數(shù)圖像如圖b所示。[答案][點評]

總之，繪制圖像其他類型的推導根據(jù)情況以此類推(可以自由規(guī)定橫縱坐標)。DBD3．某溫度時，可用K2S沉淀Cu2＋、Mn2＋、Zn2＋三種離子(M2＋)，所需S2－最低濃度的對數(shù)值lgc(S2－)與lgc(M2＋)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(

)A．三種離子對應(yīng)的硫化物中Ksp(CuS)最小，約為1×10－20B．向MnS的懸濁液中加入少量水，沉淀溶解平衡向溶解的方向移動，c(S2－)增大C．可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量雜質(zhì)ZnCl2D．向濃度均為1×10－5mol·L－1的Cu2＋、Zn2＋、Mn2＋混合溶液中逐滴加入1×10－4mol·L－1的Na2S溶液，Zn2＋先沉淀C解析：向橫坐標作一垂線，與三條斜線相交，此時c(S2－)相同，而c(Cu2＋)<c(Zn2＋)<c(Mn2＋)，可判斷CuS的Ksp最小。取CuS線與橫坐標的交點，可知此時c(S2－)＝10－10mol·L－1，c(Cu2＋)＝10－25mol·L－1，Ksp(CuS)＝10－35，A項錯誤；向MnS的懸濁液中加水，促進溶解，溶解平衡正向移動，但依然是MnS的飽和溶液，c(S2－)不變，B項錯誤；因為Ksp(ZnS)<Ksp(MnS)，加入MnS將ZnCl2轉(zhuǎn)化成溶解度更小的ZnS，過量的MnS固體過濾除去，C項正確；因Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)<Ksp(MnS)，所以Cu2＋先沉淀，D項錯誤。筆答題語言再規(guī)范與新素材命題(八)01答題語言再規(guī)范1.在80℃時，純水的pH小于7，為什么？_______________________________________________________________________________________________________________________。2．甲、乙兩瓶氨水的濃度分別為1mol·L－1和0.1mol·L－1，則甲、乙兩瓶氨水中c(OH－)之比________(填“大于”“等于”或“小于”)10。請說明理由。________________________________________________________________________________________________________________________。答案：小于；甲瓶氨水的濃度是乙瓶氨水的濃度的10倍，故甲瓶氨水的電離程度比乙瓶氨水的電離程度小，所以甲、乙兩瓶氨水中c(OH－)之比小于103．用電解法制取金屬鎂時，需要無水氯化鎂。在干燥的HCl氣流中加熱MgCl2·6H2O時，能得到無水MgCl2，其原因是____________________________________________________________________________。答案：在干燥的HCl氣流中，抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё進gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水蒸氣，故能得到無水MgCl24．為了除CuSO4溶液中的FeSO4，其操作是滴加H2O2溶液，稍加熱；當Fe2＋完全轉(zhuǎn)化后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制pH＝3.5；加熱煮沸一段時間，過濾，用稀硫酸酸化濾液至pH＝1?？刂迫芤簆H＝3.5的原因是_____________________________________________________________________________________________________。答案：使Fe3＋全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋不會轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2沉淀5．硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中，逐滴加入飽和氯化銨溶液，振蕩。寫出實驗現(xiàn)象并給予解釋。__________________________________________________________________________。7．為了除去氨氮廢水中的NH3，得到低濃度的氨氮廢水，采取以下措施，加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH至9后，升溫至30℃，通空氣將氨趕出并回收。(1)用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：_________________________________________________________________________________。(2)用化學平衡原理解釋通空氣的目的：____________________________________________________________________________________。8．為了獲得更多的Cl2，電解飽和食鹽水要用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3，用化學平衡移動原理解釋鹽酸的作用：____________________________________________________________________________。9．鈰(Ce)是地殼中含量最高的稀土元素。在加熱條件下CeCl3易發(fā)生水解，無水CeCl3可用加熱CeCl3·6H2O和NH4Cl固體混合物的方法來制備。其中NH4Cl的作用是_________________________________________。答案：分解出HCl氣體，抑制CeCl3水解10．利用濃氨水分解制備NH3，應(yīng)加入NaOH固體，試用化學平衡原理分析NaOH的作用。________________________________________________________________________________________________________________________。11．用沉淀溶解平衡解答下列問題。(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2，應(yīng)怎樣除去？寫出實驗步驟。________________________________________________________________________________________________________________________(2)Ba2＋有很強的毒性，胃酸酸性很強(pH約為1)，醫(yī)學上進行消化系統(tǒng)的X射線透視時，服用大量BaSO4仍然是安全的，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)有一種工藝流程通過將AgCl沉淀溶于NH3的水溶液，從含金、銀、銅的金屬廢料中來提取銀。已知在溶解后的溶液中測出含有[Ag(NH3)2]＋，試從沉淀溶解平衡移動的角度解釋AgCl沉淀溶解的原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)幾種離子完全沉淀的pH見下表：

除去CuSO4酸性溶液中的FeSO4，方法是_____________________________________________________________________________________。答案：(4)滴加H2O2溶液，將Fe2＋完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋后，慢慢加入CuO[或Cu2(OH)2CO3]，調(diào)至3＜pH＜6.4，過濾物質(zhì)(25℃)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3完全沉淀時的pH范圍≥9.6≥6.4≥312．用0.1mol·L－1的NaOH溶液分別滴定0.1mol·L－1的HCl溶液、0.1mol·L－1的CH3COOH溶液，所得pH變化曲線如下：

則________是NaOH滴定CH3COOH的pH變化曲線，判斷的理由是______________________________________________________________________________________________________________________。答案：圖Ⅱ

CH3COOH為弱電解質(zhì)，0.1mol·L－1的CH3COOH的pH大于113．用標準酸性KMnO4溶液測定某補血口服液中Fe2＋的含量時，酸性KMnO4溶液應(yīng)放在________滴定管中，判斷滴定終點的方法是_______________________________________________________________________________________________________________________。答案：酸式當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液時，溶液呈淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色答案：淀粉溶液當?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液時，藍色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復藍色02新素材命題與學科素養(yǎng)[命題新素材]材料一泡沫滅火器，滅火原理是：滅火時能噴射出大量二氧化碳及泡沫，它們能黏附在可燃物上，使可燃物與空氣隔絕，達到滅火的目的。泡沫滅火器的外殼是鐵皮制成的，內(nèi)裝碳酸氫鈉與發(fā)沫劑的混合溶液，另有一玻璃瓶內(nèi)膽，裝有硫酸鋁水溶液。使用時將筒身顛倒過來，碳酸氫鈉和硫酸鋁兩溶液混合后發(fā)生化學反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化碳氣體泡沫，體積膨脹7～10倍，一般能噴射10m左右。[設(shè)題新角度]問題1.請與同學討論，滅火器中裝有Al2(SO4)溶液與NaHCO3溶液，使用時要將兩者混合，那么它的工作原理是什么？(素養(yǎng)角度——宏觀辨識與微觀探析)問題2.請與同學討論，將滅火器中NaHCO3溶液換為Na2CO3溶液，效果如何？(素養(yǎng)角度——宏觀辨識與微觀探析)問題3.已知CH3COONH4溶液顯中性，醋酸的酸性強于碳酸，則碳酸氫銨溶液顯什么性？(素養(yǎng)角度——變化觀念與平衡思想)問題4.Na2S、Na3PO4、