1、水溶液 (5).ppt

组织建设,电解质溶液图像问题解读,电解质溶液图像分析古田一中林捷2019.4.16,图象题就是以图象为载体来设计问题的一类试题，因其承载着较多的信息量、知识点，使得问题设计灵活而巧妙，并且能较好地考査识图读图能力、灵活运用图中隐含信息与所学知识解答具体问题的能力，也正好体现出证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想等化学核心素养所要求的内容，因而图象题逐渐成为命题的主流。由于需要借助数学知识来分析图象信息，使得图象题成为难度较大、区分度较高的试题类型之一。,常见的图像题：1.pH(或pOH)体积的变化曲线2.微粒分布分数(或系数)pH(或pOH)的变化曲线3.浓度浓度的变化曲线4.对数的变化曲线5.温度体积变化曲线6.导电能力(或电导率)体积(或浓度)变化曲线7.溶解度温度变化曲线,1.pH(或pOH)体积的变化曲线该类图象题主要表示向某溶液中倒入或滴加另一溶液时，混合溶液的pH(或pOH)随着混合溶液体积增大而发生变化的曲线，多以电解质溶液的加水稀释、酸碱中和滴定、多元弱酸盐与酸反应、铵盐与碱反应等设计题材，图象既可以是单曲线变化也有多曲线变化，解决问题的关键在于分析曲线的起点、恰好完全反应点、pH=7时对应的溶液组成，进而运用“两弱三守恒”来分析具体问题。“两弱”是指弱电解质的电离、盐类的水解程度一般都较弱;“三守恒”是指电荷守恒(等式中无分子式)、物料守恒(等式中无氢离子与氢氧根离子)、质子守恒(等式中无金属阳离子或铵根离子)。,例1常温下，用0.1mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1mol/LCH3COOH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.点和点所示溶液中:c(CH3COO-)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)C.点和点所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)D.点和点所示溶液中都有:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),【评析】本题属于双曲线图象题，由两个独立的酸碱中和滴定曲线组合而成，主要考查一元弱酸的电离平衡规律、一元弱酸的强弱判断、盐类水解规律及三大守恒关系，中溶质为等量的NaCN和HCN，中溶质为等量的CH3COONa和CH3COOH，由图象可知点显碱性(NaCN水解大于HCN电离)，点显酸性(CH3COOH电离大于CH3COONa水解)，故c(CH3COO-)c(CN-)，所以A错。点pH=7，由电荷守恒可得c(Na+)=c(CH3COO-)c(H+)=c(OH-)，而中恰好生成CH3COONa，溶液中存在c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)，故B错。点和点由物料守恒得c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+)、c(CN-)+c(HCN)=2c(Na+)，将两式相减可得c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)，故C正确。点和点所示溶液中.都存在电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)，且c(Na+)c(CH3COOH)，故c(CH3COO-)+c(OH-)c(CH3COOH)+c(H+)，所以D不正确。【答案】C,2.微粒分布分数(或系数)-pH(或pOH)的变化曲线微粒的分布分数是指酸碱以各种形式存在的平衡浓度与其分析浓度的比值，也是各型体在总浓度中所占分数，又称分布系数，与其总浓度(或分析浓度)无关，各种型体的分布系数之和为1。分布系数曲线是指溶液中溶质(或微粒)的百分含量随溶液pH变化而变化的曲线图象，隐含着微粒之间的系列转化关系，常常会出现多条曲线及曲线相交现象。解题关键是理清溶质与酸或碱反应的先后顺序，进而确定曲线的对应关系。,例2(2017年课标II，12题)改变0.1molL-1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中H2A、HA-、A2-的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示已知(X)=。下列叙述错误的是()A.pH=1.2时，c(H2A)=c(HA-)B.lgK2(H2A)=-4.2C.pH=2.7时，c(HA-)c(H2A)=c(A2-)D.pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)=c(H+),【评析】本题是三条曲线图象题，意味着三种粒子的含量受酸碱性的影响，考查了二元弱酸电离特点、电离平衡常数的表达和计算等知识点，同时也考查了对物质的量分数意义的接受与理解能力、计算能力、分析能力，由图象可知pH=1.2时，H2A与HA一的曲线相交，则c(H2A)=c(HA-)，故A正确。pH=4.2时，对应的c(H+)=10-4.2molL1、c(HA-)=c(A2-)，代入第二步电离常数表达式可得，故，故B正确。pH=2.7时，由纵坐标数据可知c(HA-)c(H2A)=c(A2-)，故C正确。pH=4.2时，c(HA-)=c(A2-)，c(H+)=10-4.2，若溶液体积不变，c(HA-)=c(A2-)=0.05molL1，大于c(H+)，故D错误。,3.浓度浓度的变化曲线该类图象题主要以各种常数(电离、水解、水的离子积、溶度积等)表达式为依据，通过处理c1mc2n=K(K为定值，只与温度有关)关系，进而讨论横、纵坐标中两种微粒的浓度之间的变化曲线，常以水的电离平衡、难溶电解质的沉淀溶解平衡为主要考查点。解答的关键是明确横、纵两轴的含义，进而理解曲线的变化趋势,例3水的电离平衡曲线如图所示，下列说法中不正确的是()A.图中五点的Kw间的关系为BCA=D=EB.若从A点到D点，可采用恒温条件下，在水中加入少量的醋酸，提高溶液酸性C.若从A点到C点，可采用恒温条件下，在水中加入少量的醋酸铵，促进水的电离D.100时，将pH=2的硫酸与0.01mol/L的KOH溶液等体积混合后，溶液中c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L,【评析】本题是两条水的离子积变化曲线图象题，考查的知识点有水的电离平衡影响因素(酸和盐的影响)、水的离子积常数Kw和pH的计算以及溶液酸碱性的判断。利用A点和B点可以计算出25曲线上的Kw=10-14、100曲线上的Kw=10-12，同一曲线上点的Kw是相等的，从A点到B点，水的电离是吸热的，T升高，Kw也增大，故则有Kw大小关系为BCA=D=E，故A正确。从A点到D点，c(H+)增大，c(OH-)减小，且c(H+)c(OH-)，溶液呈酸性，但由于温度不变，Kw不会改变，所以加入醋酸后，可以满足从A点到D点的转移，故B正确。从A点到C点，c(H+)和c(OH-)均增大，Kw增大，所以温度应升高。故不可能在恒温条件下操作，所以C错误，由图可知100时水的离子积常数Kw=10-12，pH=2的石流酸与0.01mol/L的KOH溶液等体积混合后恰好完全反应生成K2SO4，溶液呈中性，故c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L，pH=6，故D正确。【答案】C,4.对数的变化曲线该类图象题仍是以各种常数(电离、水解、水的离子积、溶度积等)表达式为依据，通过对数处理而得到的两种微粒浓度的对数之间、浓度与体积的对数之间关系等，图象常为直线形式。解题时先写出平衡常数表达式，如c1mc2n=K(K只与温度有关)，然后通过对数处理可得mlgc1=-nlgc2+lgK，进而明确横、纵两轴的含义，进而找到曲线的斜率、特殊点等，最后依据问题来解答。,例4常温下将NaOH溶液添加到己二酸(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10-6B.曲线N表示pH与的变化关系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+),或,【例5】(2017年新课标卷第13题)在湿法炼锌的电解循环溶液中，较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4，生成CuCl沉淀从而除去Cl。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图（见图3），下列说法错误的是()AKsp(CuCl)的数量级为10-7B除Cl反应为CuCu22Cl=2CuClC加入Cu越多，Cu+浓度越高，除Cl效果越好D2Cu+Cu2+Cu平衡常数很大，反应趋于完全,解析：难溶电解质溶解平衡图像题主要涉及沉淀溶解平衡的移动、Ksp的计算及其应用、沉淀溶解平衡及其影响因素。Ksp(CuCl)c(Cu+)c(Cl-)，在横坐标为1时，纵坐标大于-6，所以Ksp(CuCl)的数量级是10-7，故A正确。由题意知B正确。C选项中只要Cu够多，增加Cu对除去Cl没有影响，C错误。在没有Cl存在的情况下，反应2Cu+Cu2+Cu趋于完全。故答案选C。,5.温度体积变化曲线该类图象基于任何化学反应中一定伴随着能量变化为基础，描述电解质溶液之间混合时出现的温度随溶液体积变化而发生变化的关系，常以酸碱中和反应为素材来设计问题，解题的关键在于理解温度曲线的最高点所表示的含义，即恰好完全反应，进而解答相关问题。,例6室温下，将1.000molL-1盐酸滴入20.00mL1.000molL-1氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示，下列有关说法正确的是()A.a点由水电离出的c(H+)=110-14molL-1B.b点c(NH4+)+c(NH3H2O)=c(Cl-)C.c点:c(Cl-)=c(NH4+)D.d点后，温度略下降的主要原因是NH3H2O电离吸热,【评析】本题中两条变化曲线是由同一个反应的两个不同角度而得到的，综合考查水溶液中的电离平衡、酸碱中和滴定、能量变化等相关知识。温度曲线中的d点表示的是盐酸与氨水恰好完全反应生成氯化铵，此时放出热量最多。当d点后继续滴加盐酸时，加入的盐酸温度低于混合液的温度，导致溶液温度降低，故D错。a点对应的是氨水溶液，对水的电离起抑制作用，因a点对应的7110-14molL-1，故A错。b点对应的是氨水过量，c(NH4+)+c(NH3H2O)c(Cl-)，故B错。c点溶液至中性，根据电荷守恒此等式成立，故C正确。【答案】C,6.导电能力(或电导率)体积(或浓度)变化曲线电解质溶液是通过自由移动的离子来实现导电的，其导电能力的强弱主要取决于离子浓度的大小，导电能力的大小常通过电导率来表示，因而就出现了溶液导电能力随溶液体积(或浓度)变化而变化的曲线。解题的关键是找出导电曲线上的最高点，进而分析溶液的组成。,例7常温下，向10mL0.1mol/L的HR溶液中逐渐滴入0.1mol/L的NH3H2O溶液，所得溶液pH及导电性变化如图。下列分析不正确的是()A.ab点导电能力增强，说明HR为弱酸B.b点溶液，c(NH3H2O)=c(R-)+c(H+)-c(OH-)C.c点溶液，存在c(NH4+)c(R-)c(OH-)c(H+)D.常温下，HR和NH3H2O的电离平衡常数相等,【评析】本题是从两个不同角度研究同一反应而绘制的两条变化曲线，考查了电解质强弱的判断、电离平衡、水解平衡、粒子浓度大小关系以及导电能力影响因素等知识。从导电能力曲线上的最高点b点可知，此时溶液中离子浓度最大，进而知HR溶液与0.1mol/L的NH3H2O恰好完全反应生成NH4R，此时溶液呈中性，所以NH4+、R-水解程度相同，即HR为弱酸、物料守恒式为c(NH3H2O)+c(NH4+)=c(R-)+c(HR)，故A正确、B错误、D正确。c点对应的溶液中溶质是等量的NH4R与NH3H2O，溶液呈碱性，故存在c(NH4+)c(R-)c(OH-)c(H+)，所以C正确。【答案】B,7.溶解度温度变化曲线该类图象题出现得较少，也比较简单，实质上就是沉淀溶解平衡曲线。解答时只要抓住溶解度的含义，即可知溶解度曲线上的任一点均达到饱和状态，对应的溶剂为100g。,例8溴酸银(AgBrO3)溶解度随温度变化曲线如图所示，下列说法错误的是()A.溴酸银的溶解是放热过程B.温度升高时溴酸银溶解速率加快C.60时溴酸银的Ksp约等于610-4D.若硝酸钾中含有少量溴酸银，可用重结晶方法提纯,【评析】考查是沉淀溶解平衡的影响因素及有关计算问题。由图象可知随着温度的升高，AgBrO3的溶