2024高考化學(xué)總復(fù)習(xí)一輪復(fù)習(xí)-第43講-反應(yīng)過(guò)程中微粒濃度變化圖像及分析

高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI第43講反應(yīng)過(guò)程中微粒濃度變化圖像及分析第八章2024復(fù)習(xí)目標(biāo)1能正確識(shí)別酸與堿(或鹽)反應(yīng)的圖像,能確定圖像中曲線代表的微粒變化,找出曲線的變化趨勢(shì)、關(guān)鍵點(diǎn)(起點(diǎn)、反應(yīng)一半點(diǎn)、中性點(diǎn)等)。2利用溶液中的守恒關(guān)系,學(xué)會(huì)分析不同類型圖像中各種微粒濃度之間的關(guān)系。必備知識(shí)自主預(yù)診1.滴定曲線中的微粒濃度關(guān)系及分析(1)基于酸堿滴定過(guò)程中的“五點(diǎn)”,判斷溶液中的微粒濃度的關(guān)系(2)應(yīng)用示例及分析向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH與加入NaOH溶液的關(guān)系如圖所示:分析:①a點(diǎn):溶質(zhì)為CH3COONa、CH3COOH,離子濃度關(guān)系:c平(CH3COO-)>c平(Na+)>c平(H+)>c平(OH-);②b點(diǎn):溶質(zhì)為CH3COONa、CH3COOH,離子濃度關(guān)系:c平(CH3COO-)=c平(Na+)>c平(H+)=c平(OH-);③c點(diǎn):溶質(zhì)為CH3COONa,離子濃度關(guān)系:c平(Na+)>c平(CH3COO-)>c平(OH-)>c平(H+);④d點(diǎn):溶質(zhì)為CH3COONa、NaOH,離子濃度關(guān)系:c平(Na+)>c平(OH-)>c平(CH3COO-)>c平(H+)。2.分布分?jǐn)?shù)圖像中微粒濃度關(guān)系及分析分布分?jǐn)?shù)圖像是酸堿中和滴定曲線的一種變式,常以pH、分布分?jǐn)?shù)(δ)為橫、縱坐標(biāo),結(jié)合滴定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出關(guān)系曲線,這里分布分?jǐn)?shù)(δ)代表組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù)。一元弱酸和二元弱酸的分布分?jǐn)?shù)圖像及分析如下:3.對(duì)數(shù)圖像中的微粒濃度關(guān)系及分析(1)利用某種微粒濃度(或兩種微粒濃度的比值)的對(duì)數(shù)(或負(fù)對(duì)數(shù))與溶液的pH為坐標(biāo),建立滴定過(guò)程中的對(duì)數(shù)關(guān)系圖像,電解質(zhì)溶液中四種常考對(duì)數(shù)關(guān)系及分析如下表:關(guān)鍵能力考向突破考向1

滴定圖像中的微粒濃度的關(guān)系例1.常溫下,向100mL0.01mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02mol·L-1的MOH溶液,如圖所示曲線表示混合溶液的pH變化情況。下列說(shuō)法正確的是(

)A.HA為一元弱酸,MOH為一元強(qiáng)堿B.滴入MOH溶液的體積為50mL時(shí),c平(M+)>c平(A-)C.N點(diǎn)水的電離程度大于K點(diǎn)水的電離程度D.K點(diǎn)時(shí),c平(MOH)+c平(M+)=0.02mol·L-1答案

C解析

0.01

mol·L-1

HA溶液的pH=2,則HA是強(qiáng)酸,與50

mL堿溶液恰好反應(yīng)后,溶液呈酸性,而與51

mL堿溶液反應(yīng)后溶液呈中性,說(shuō)明堿為弱堿,A錯(cuò)誤;MOH是弱堿,滴入MOH溶液的體積為50

mL時(shí),溶液呈酸性,結(jié)合電荷守恒可知溶液中c平(A-)>c平(M+),B錯(cuò)誤;N點(diǎn)溶液呈中性,水電離的c平(H+)水=10-7

mol·L-1,K點(diǎn)溶液呈堿性,MOH電離的OH-抑制了水電離,水電離的c平(H+)水<10-7

mol·L-1,則N點(diǎn)水的電離程度大于K點(diǎn)水的電離程度,C正確;K點(diǎn)時(shí)混合溶液體積是酸溶液的2倍,加入的MOH的物質(zhì)的量也是HA的2倍,則考向2

分布分?jǐn)?shù)圖像中微粒濃度關(guān)系

例2.(2023湖南株洲模擬)常溫下,已知Ka1(H2CO3)=4.5×10-7mol·L-1,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11mol·L-1。某二元酸H2R及其鈉鹽的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示,下列敘述正確的是(

)答案

BA.H2R的二級(jí)電離常數(shù)Ka2的數(shù)量級(jí)為10-4mol·L-1B.在pH=4的溶液中:3c平(R2-)<c平(Na+)+c平(H+)-c平(OH-)C.等體積、等濃度的NaOH溶液與H2R溶液混合后,溶液中:c平(R2-)<c平(H2R)考向3

對(duì)數(shù)圖像中微粒濃度的關(guān)系例3.(2023遼寧撫順模擬)已知N2H4在水中的電離與NH3相似,室溫下向N2H4的水溶液中滴加某強(qiáng)酸,溶液的pH與微粒濃度關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)答案

D解析

多元弱堿的電離是分步進(jìn)行的,第一步電離程度大于第二步,則第一步電離對(duì)應(yīng)溶液的pH大,圖中橫坐標(biāo)為0時(shí),M對(duì)應(yīng)第一步電離,N對(duì)應(yīng)第二歸納總結(jié)分析反應(yīng)進(jìn)行時(shí)溶液中微粒濃度變化圖像的思路

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.常溫下,Ka(CH3COOH)=1.75×10-5mol·L-1,分別向體積均為20mL,濃度均為0.1mol·L-1的NaHCO3溶液和CH3COOH溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液,滴定曲線如圖所示,下列敘述正確的是(

)答案

D解析

a點(diǎn)溶液是20

mL

0.1

mol·L-1

NaHCO3溶液中滴入10

mL

0.1

mol·L-1氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)得到等濃度Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,溶液中存是20

mL

0.1

mol·L-1

CH3COOH溶液中滴入10

mL

0.1

mol·L-1

NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)得到等濃度的醋酸和醋酸鈉的混合溶液,溶液顯酸性,c平(H+)>c平(OH-);根據(jù)電荷守恒可得:c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(CH3COO-),可知c平(Na+)<c平(CH3COO-),d點(diǎn)溶液pH=7,溶液顯中性,則根據(jù)電荷守恒可知,c平(Na+)=c平(CH3COO-),B錯(cuò)誤。c點(diǎn)是NaHCO3溶液與NaOH恰好反應(yīng)產(chǎn)生2.(雙選)(2023湖北孝感模擬)25℃時(shí),向100mL1mol·L-1H2SO3溶液中逐滴加入1mol·L-1的NaOH溶液,溶液中含硫物質(zhì)的分布分?jǐn)?shù)δ(平衡時(shí)某物質(zhì)的濃度與各物質(zhì)濃度之和的比值)與pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(

)(已知:pKa=-lgKa)答案

CD真題演練角度拓展角度一滴定曲線中微粒濃度的關(guān)系及分析1.(2021湖南卷,9)常溫下,用0.1000mol·L-1的鹽酸分別滴定20.00mL濃度均為0.1000mol·L-1三種一元弱酸的鈉鹽(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲線如圖所示。下列判斷錯(cuò)誤的是(

)A.該NaX溶液中:c平(Na+)>c平(X-)>c平(OH-)>c平(H+)B.三種一元弱酸的電離常數(shù):Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C.當(dāng)pH=7時(shí),三種溶液中:c平(X-)=c平(Y-)=c平(Z-)D.分別滴加20.00mL鹽酸后,再將三種溶液混合:c平(X-)+c平(Y-)+c平(Z-)=c平(H+)-c平(OH-)答案

C解析

由圖可知,未加入鹽酸時(shí),NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,根據(jù)鹽類“越弱越水解”的規(guī)律推知,酸性:HX>HY>HZ。NaX為強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中水解使溶液呈堿性,則溶液中離子濃度的大小順序?yàn)閏平(Na+)>c平(X-)>c平(OH-)>c平(H+),A正確。弱酸的酸性越弱,電離常數(shù)越小,由分析可知,酸性:HX>HY>HZ,則電離常數(shù):Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B正確。當(dāng)溶液pH為7時(shí),酸越弱,向鹽溶液中加入鹽酸的體積越大,酸根離子的濃度越小,則三種鹽溶液中酸根的濃度大小順序?yàn)閏平(X-)>c平(Y-)>c平(Z-),C錯(cuò)誤。向三種鹽溶液中分別滴加20.00

mL鹽酸,三種鹽都完全反應(yīng),溶液中c平(Na+)=c平(Cl-),將三種溶液混合后溶液中存在電荷守恒關(guān)系:c平(Na+)+c平(H+)=c平(X-)+c平(Y-)+c平(Z-)+c平(Cl-)+c平(OH-),從而可得:c平(X-)+c平(Y-)+c平(Z-)=c平(H+)-c平(OH-),D正確。角度拓展(2021遼寧卷,15)用0.1000mol·L-1鹽酸滴定20.00mLNa2A溶液,溶液中H2A、HA-、A2-的分布分?jǐn)?shù)δ隨pH變化曲線及滴定曲線如圖。下列說(shuō)法正確的是(

)A.H2A的Ka1為10-10.25mol·L-1B.c點(diǎn):c平(HA-)>c平(A2-)>c平(H2A)C.第一次突變,可選酚酞作指示劑D.c始(Na2A)=0.2000mol·L-1答案

C角度二分布分?jǐn)?shù)曲線中微粒濃度的關(guān)系及分析2.(2022遼寧卷,15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人體必需氨基酸之一。在A.甘氨酸具有兩性B.曲線c代表NH2CH2COO-答案

D角度拓展(雙選)(2021山東卷,15)賴氨酸[H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示]是人體必需氨基酸,其鹽酸鹽(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:答案

CD角度三對(duì)數(shù)圖像中微粒濃度的關(guān)系及分析

3.(2021湖北卷,14)常溫下,已知H3PO3溶液中含磷物種的濃度之和為0.1mol·L-1,溶液中各含磷物種的pc-pOH關(guān)系如圖所示。圖中pc表示各含磷物種的濃度負(fù)對(duì)數(shù)(pc=-lgc),pOH表示OH-的濃度負(fù)對(duì)數(shù)[pOH=-lgc平(OH-)];x、y、z三點(diǎn)的坐標(biāo):x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列說(shuō)法正確的是(

)A.曲線①表示pc平(H3PO3)隨pOH的變化答案

D角度拓展(雙選)(2020山東卷,15)25℃時(shí),某混合溶液中c平(CH3COOH)+c平(CH3COO-)=0.1mol