2024届高考一轮复习 证据推理-电解质溶液的图像分析 课件(共18张)

证据推理——电解质溶液的图像分析探究命题角度发展核心素养电解质溶液的图像命题角度主要有酸碱中和滴定与溶解平衡的对数图像、酸碱反应中粒子的分布系数图像,侧重考查接受、吸收、整合化学信息的能力及分析和解决化学问题的能力,要求学生通过对题干、图形图像的阅读,获得感性认识,运用化学原理加工、有序处理,形成理性认知,进而对试题作出合理解读、解释[证据推理与模型认知]通过分析、推理等方法认识电解质溶液中的反应的本质特征,实现由反应模型→图像模型→思维模型的螺旋式递进,强化模型意识,熟练运用模型解决与电解质溶液相关的图像问题。[变化观念与平衡思想]认识电解质溶液中的反应是可以调控的,能多角度、动态地分析电解质溶液中反应的特点,并用之解决实际问题探究点1

分布系数图像分析1.分布系数图像(或分布曲线)含义分布曲线是指以pH为横坐标,以分布系数(分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。2.分布系数图像示例分析举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)弱电解质分布系数图像δ

δ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO-的分布系数

δ0为H2C2O4的分布系数、δ1为HC2的分布系数、δ2为C2的分布系数

δ0为H3PO4的分布系数、δ1为H2P的分布系数、δ2为HP的分布系数、δ3为P的分布系数举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)含义当pH<pKa时,主要存在形式是CH3COOH;当pH>pKa时,主要存在形式是CH3COO-。δ0与δ1曲线相交在δ0=δ1=0.5处,此时c(CH3COOH)=c(CH3COO-),即pH=pKa当溶液的pH=1.2时δ0=δ1;当pH=4.2时δ1=δ2;当pH<1.2时,H2C2O4占优势;当1.2<pH<4.2时,HC2占优势;当pH>4.2时,C2为主要存在形式当溶液的pH=2时δ0=δ1,pH=7.1时δ1=δ2,pH=12.2时δ2=δ3;当pH<2时,H3PO4占优势;当2<pH<7.1时,H2P占优势;当7.1<pH<12.2时,HP占优势;当pH>12.2时,P为主要存在形式举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)离子方程式

pH由2到6发生反应的离子方程式:CH3COOH+OH-

=CH3COO-+H2O

pH由4到6发生反应的离子方程式:HC2+OH-

=C2+H2O

pH由11到14发生反应的离子方程式:HP+OH-

=P+H2O举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)求lgK

K(CH3COOH)=,由图可知,c(CH3COO-)=c(CH3COOH)时pH=pKa=4.76。K(CH3COOH)=c(H+)=10-4.76,lgK(CH3COOH)=-4.76

K2(H2C2O4)=,由图可知,c(C2)=c(HC2)时pH=4.2,K2=c(H+)=10-4.2,lgK2=-4.2K3(H3PO4)=,由图可知,c(HP)=c(P)时pH=12.2,K3=c(H+)=10-12.2,lgK3=-12.2

B【信息解读】信息解读突破口1由HC2

⇌H++C2,可知Ka2=,当pH=4.3时,c(C2)

c(HC2),所以Ka2=1×10-4.3

突破口2将等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4溶于水中,HC2的电离程度

C2的水解程度,溶液中c(C2)

c(HC2),则溶液的pH大于4.3

=大于>信息解读突破口3常温下H2C2O4的Ka1=1×10-1.3、Ka2=1×10-4.3,又因为HF的Ka=1×10-3.4,则酸性强弱关系:H2C2O4

HF

HC2,所以将少量H2C2O4溶液加入足量NaF溶液中,发生的反应为H2C2O4+F-

=HF+HC2突破口4结合图像可知:NaHC2O4溶液显酸性,在溶液中HC2部分电离,且电离程度较小,则各离子浓度的大小关系为c(Na+)>c(HC2)>c(C2)>>探究点2

以对数或负对数为坐标的图像分析

2.常考对数(或负对数)图像的类型图像种类具体类型含义变化规律对数图像lg生成物与反应物离子浓度比的常用对数

lg越大,反应向正反应方向进行的程度越大lg稀释后与稀释前体积比的常用对数

lg越大,稀释程度越大AG=lg

H+与OH-浓度比的常用对数

AG越大,酸性越强,中性时,=1,

AG=0图像种类具体类型含义变化规律负对数图像pH=-lgc(H+)

H+浓度的常用负对数

pH越大,c(H+)越小,溶液的碱性越强pC=-lgc(C)

C离子浓度的常用负对数

pC越大,c(C)越小

D信息解读首先判断a和b代表lg还是lg随pH的变化曲线:二元弱酸草酸的Ka1=

>Ka2=

,当溶液的

相同时,

相同,lgX:a

b,则a表示

与pH的变化关系,b表示

与pH的变化关系

【信息解读】

pHc(H+)>

信息解读通过比较HC2的电离常数和水解常数,得出H2C2O4第二步电离常数数量级,并判断NaHC2O4溶液的酸碱性:判断当lg=

时,pH=

,则c(H+)=

mol·L-1,二元弱酸草酸的Ka1=

=

,同理可得Ka2=

=

,NaHC2O4溶液中HC2的电离常数Ka2=

,数量级是

,HC2

的水解常数Kh=

=

=

,则HC2的电离

水解,NaHC2O4溶液呈

性

01.2210-1.22

10-1.22

10-4.1910-4.1910-5

信息解读根据pH=7时,c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒得出离子浓度的关系:pH=7时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒c(