高考化学二轮复习（新高考版） 第1部分 专题突破 专题17　题型专攻6　电解质溶液各类图像的分析

专题17题型专攻6电解质溶液各类

图像的分析高考必备(一)溶液中粒子浓度关系1.单一溶液(1)Na2S溶液水解方程式：______________________________________________；离子浓度大小关系：___________________________________；电荷守恒：________________________________________；元素质量守恒：_________________________________；质子守恒：________________________________。c(Na＋)>c(S2－)>c(OH－)>c(HS－)>c(H＋)c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(S2－)＋c(HS－)＋c(OH－)c(Na＋)＝2[c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)]c(OH－)＝c(H＋)＋c(HS－)＋2c(H2S)(2)NaHS溶液水解方程式：_______________________；离子浓度大小关系：___________________________________；电荷守恒：_______________________________________；元素质量守恒：_______________________________；质子守恒：______________________________。c(Na＋)>c(HS－)>c(OH－)>c(H＋)>c(S2－)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HS－)＋2c(S2－)＋c(OH－)c(Na＋)＝c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)c(OH－)＝c(H＋)＋c(H2S)－c(S2－)NaHS既能发生水解又能发生电离，水溶液呈碱性：2.混合溶液(1)1∶1的CH3COOH、CH3COONa溶液水解方程式：__________________________________；离子浓度大小关系：__________________________________；电荷守恒：____________________________________；元素质量守恒：____________________________________；质子守恒：____________________________________________。c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)2c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)c(CH3COO－)＋2c(OH－)＝c(CH3COOH)＋2c(H＋)(2)CH3COOH、CH3COONa混合呈中性溶液离子浓度大小关系：___________________________________；电荷守恒：____________________________________；元素质量守恒：_____________________。c(CH3COO－)＝c(Na＋)>c(H＋)＝c(OH－)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)c(Na＋)＝c(CH3COO－)(3)常温下pH＝2的CH3COOH与pH＝12的NaOH等体积混合的溶液离子浓度大小关系：__________________________________；电荷守恒：____________________________________。c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)由于CH3COOH是弱酸，所以当完全反应后，CH3COOH仍过量许多，溶液呈酸性。(二)滴定曲线的分析与应用1.巧抓“四点”，突破溶液中的粒子浓度关系(1)抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。(2)抓“恰好”反应点，生成的溶质是什么？判断溶液的酸碱性。(3)抓溶液的“中性”点，生成什么溶质，哪种物质过量或不足。(4)抓反应的“过量”点，溶液中的溶质是什么？判断哪种物质过量。实例分析：向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示：(注：a点为反应一半点，b点呈中性，c点恰好完全反应，d点NaOH过量一倍)分析：a点，溶质为

，离子浓度关系：

；b点，溶质为

，离子浓度关系：

；CH3COONa、CH3COOHc(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)CH3COONa、CH3COOHc(CH3COO－)＝c(Na＋)＞c(H＋)＝c(OH－)c点，溶质为

，离子浓度关系：

；d点，溶质为

，离子浓度关系：

。CH3COONac(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)CH3COONa、NaOHc(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)2.滴定曲线图像中“交叉点”的分析与应用[实例1]T

℃时，向某浓度的草酸溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中三种微粒

的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示：回答下列问题：(1)写出H2C2O4的电离方程式及电离平衡常数表达式：①_____________________，Ka1＝

；②____________________，Ka2＝______________。(2)根据A点，得Ka1＝

，根据B点，得Ka2＝

。(3)在pH＝2.7的溶液中，＝________。10－1.210－4.21000(4)0.1mol·L－1的NaHC2O4溶液呈___(填“酸”“碱”或“中”)性，其离子浓度从大到小的顺序为________________________________________。酸(注：也可以根据图像观察)[实例2]25℃时，向某浓度的H3PO4溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液，所得溶液中四种微粒

的物质的量分数(δ)与pH的关系如图所示：回答下列问题：(1)δ0、δ1、δ2、δ3分别代表的微粒是______、_______、_______、______。H3PO4(2)写出pH由1到14依次发生反应的离子方程式：____________________________、___________________________、_________________________。(3)Ka1＝______，Ka2＝______，Ka3＝_______。＋H2O10－2

10－7.1

10－12.2(4)常温下，试判断①0.1mol·L－1NaH2PO4；②0.1mol·L－1Na2HPO4的酸碱性。①______；酸性②______。碱性3.滴定直线图像的分析与应用常温下，向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示：===H2O＋HY－、HY－＋OH－===H2O＋Y2－回答下列问题：(1)向二元弱酸H2Y中滴加NaOH溶液，依次反应的离子方程式为____________

。H2Y＋OH－增大减小(3)Ka2(H2Y)＝_______。10－4.3所以Ka2(H2Y)＝10－4.3。(4)在交叉点“e”，c(H2Y)_____(填“＞”“＜”或“＝”)c(Y2－)。＝4.沉淀溶解平衡曲线(1)“曲线”溶解平衡图像的分析常温下，CaSO4(Ksp＝9.1×10－6)在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。①a、c点在曲线上，a→c的变化为增大

，如加入Na2SO4固体，但Ksp不变；②b点在曲线的上方，Q>Ksp，将会有沉淀生成；③d点在曲线的下方，Q<Ksp，则为不饱和溶液，还能继续溶解CaSO4。[实例1]在T

℃时，铬酸银(Ag2CrO4)在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。

点的分析信息解读X、Y、Z三点表示的溶液均为

，由X点的数据可计算

，且由计算出的数值可确定a的数值；W点表示的是铬酸银的

，沉淀速率

溶解速率；向W点表示的体系中加水时，c(Ag＋)、

均减小，

使溶液转化为Y、Z点饱和Ag2CrO4溶液Ag2CrO4的Ksp过饱和溶液大于不可能

线、点的分析信息解读a、b点表示的溶液均为Fe(OH)3的

，由b点数据可计算Fe(OH)3的

；c点为Cu(OH)2的溶解平衡点，由c点数据可计算Cu(OH)2的Ksp；d点表示的溶液为Cu(OH)2的

，Fe(OH)3的___________[实例2]某温度下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后，改变溶液pH，金属阳离子浓度的变化如图所示。饱和溶液Ksp不饱和溶液过饱和溶液(2)“直线”溶解平衡图像的分析溶解平衡图像中有直线，直线表示溶解平衡中离子浓度的对数关系，分析时的要点：①分析直线代表的难溶电解质中的离子浓度关系，隐含对应的是哪种难溶电解质的溶度积常数；②直线上的点反映的是相应难溶电解质的饱和溶液，点的数据可计算相应难溶电解质的溶度积常数；③不在直线上的点反映的是难溶电解质的过饱和溶液或不饱和溶液，需要分析坐标表示的是浓度的对数关系还是负对数关系。[实例3]硫酸钡是一种比碳酸钡更难溶的物质。常温下－lgc(Ba2＋)随－lgc()或－lgc()的变化趋势如图所示。

坐标轴分析线、点的分析信息解读横坐标、纵坐标均为离子浓度的负对数，离子浓度

，其负对数就_____由于BaCO3的溶解度比BaSO4的大，Ksp(BaCO3)>Ksp(BaSO4)，所以离子浓度的负对数的值：BaCO3<BaSO4，故直线A表示

，直线B表示

；a、b两点在直线A上，表示

；c点在直线A的上方，表示

，在直线B的下方，表示__________________越大越小BaCO3BaSO4BaCO3的饱和溶液BaCO3的不饱和溶液BaSO4的过饱和溶液1.(2022·湖北，15)如图是亚砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T，lgKa1＝－3.04，lgKa2＝－4.37)混合体系中部分物种的c－pH图(浓度：总As为5.0×10－4

mol·L－1，总T为1.0×10－3mol·L－1)。下列说法错误的是A.As(OH)3的lgKa1为－9.1B.[As(OH)2T]－的酸性比As(OH)3的强C.pH＝3.1时，As(OH)3的浓度比

[As(OH)2T]－的高D.pH＝7.0时，溶液中浓度最高的物种

为As(OH)3√真题演练由已知条件，酒石酸(H2T，lgKa1＝－3.04，lgKa2＝－4.37)，As(OH)3的lgKa1为－9.1，即酒石酸的第一步电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数，所以酒石酸的酸性远强于As(OH)3，另外总As的浓度也小于总T的浓度，所以当pH＝7.0时，溶液中浓度最高的物种不是As(OH)3，D错误。由图可知As(OH)3的浓度为左坐标，浓度的数量级为10－3mol·L－1，[As(OH)2T]－的浓度为右坐标，浓度的数量级为10－6mol·L－1，所以pH＝3.1时，As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]－的高，C正确；√NH2CH2COOH中存在—NH2和—COOH，所以甘氨酸既有酸性又有碱性，故A正确；3.(2022·海南，14改编)某元素M的氢氧化物M(OH)2(s)在水中的溶解反应为：M(OH)2(s)

M2＋(aq)＋2OH－(aq)、M(OH)2(s)＋2OH－(aq)(aq)，25℃，－lgc与pH的关系如图所示，c为M2＋或

浓度的值。下列说法错误的是A.曲线①代表－lgc(M2＋)与pH的关系B.M(OH)2的Ksp约为1×10－17C.向c(M2＋)＝0.1mol·L－1的溶液中加入NaOH溶液

至pH＝9.0，体系中元素M主要以M(OH)2(s)存在D.向c[]＝0.1mol·L－1的溶液中加入等体积0.4mol·L－1的HCl后，

体系中元素M主要以M2＋存在√由图像可知，pH＝7.0时，－lgc(M2＋)＝3.0，则M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)＝1×10－17，B正确；4.(2022·山东，14)工业上以SrSO4(s)为原料生产SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含SrCO3(s)的0.1mol·L－1、1.0mol·L－1Na2CO3溶液，含SrSO4(s)的0.1mol·L－1、1.0mol·L－1Na2SO4溶液。在一定pH范围内，四种溶液中lg[c(Sr2＋)/mol·L－1]随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是B.a＝－6.5C.曲线④代表含SrCO3(s)的1.0mol·L－1Na2CO3溶液的变化曲线D.对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0mol·L－1的混合溶液，

pH≥7.7时才发生沉淀转化√硫酸是强酸，随着溶液pH变化，溶液中硫酸根离子浓度几乎不变，则含硫酸锶固体的硫酸钠溶液中锶离子的浓度几乎不变，pH相同时，溶液中硫酸根离子浓度越大，锶离子浓度越小，所以曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol·L－1硫酸钠溶液的变化曲线，曲线②代表含硫酸锶固体的1.0mol·L－1硫酸钠溶液的变化曲线；碳酸是弱酸，溶液pH越小，溶液中碳酸根离子浓度越小，锶离子浓度越大，pH相同时，1.0mol·L－1碳酸钠溶液中碳酸根离子浓度大于0.1mol·L－1碳酸钠溶液，则曲线③表示含碳酸锶固体的0.1mol·L－1碳酸钠溶液的变化曲线，曲线④表示含碳酸锶固体的1.0mol·L－1碳酸钠溶液的变化曲线，故C正确；曲线①代表含硫酸锶固体的0.1mol·L－1硫酸钠溶液的变化曲线，则硫酸锶的溶度积Ksp(SrSO4)＝10－5.5×0.1＝10－6.5，温度不变，溶度积不变，则溶液pH为7.7时，锶离子的浓度为

mol·L－1＝10－6.5mol·L－1，则a为－6.5，故B正确；对含SrSO4(s)且Na2SO4和Na2CO3初始浓度均为1.0mol·L－1的混合溶液中锶离子浓度为10－6.5mol·L－1，根据图示，pH≥6.9时锶离子浓度降低，所以pH≥6.9时发生沉淀转化，故D错误。5.(2022·湖南，10)室温时，用0.100mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lgc(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17)。下列说法正确的是A.a点：有白色沉淀生成B.原溶液中I－的浓度为0.100mol·L－1C.当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀D.b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)√向含浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液中滴加硝酸银溶液，根据三种沉淀的溶度积常数，三种离子沉淀的先后顺序为I－、Br－、Cl－，根据滴定图示，当滴入4.50mL硝酸银溶液时，Cl－恰好沉淀完全，此时共消耗硝酸银的物质的量为4.50×10－3L×0.100mol·L－1＝4.5×10－4mol，所以Cl－、Br－和I－均为1.5×10－4mol。I－先沉淀，AgI是黄色的，所以a点有黄色沉淀AgI生成，故A错误；b点加入了过量的硝酸银溶液，Ag＋浓度最大，则b点各离子浓度为c(Ag＋)>c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)，故D错误。√M点存在电荷守恒：c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝2c(H3R2＋)＋c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，此时c(H3R2＋)＝c(H2R＋)，因此c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝3c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，故B错误；P点溶质为NaCl、HR、NaR，此时溶液呈碱性，因此c(OH－)>c(H＋)，溶质浓度大于水解和电离所产生的微粒浓度，因此c(Na＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，故D正确。考向预测考向一滴定曲线的分析应用1.(2022·唐山高三下学期第一次模拟)25℃时，某混合溶液中c(HCOO－)＋c(HCOOH)＝0.1mol·L－1，lgc(HCOOH)、lgc(HCOO－)、lgc(H＋)和lgc(OH－)随pH变化的关系如图所示。Ka为HCOOH的电离常数，下列说法正确的是A.M点时，c(H＋)＝c(HCOOH)B.O点时，pH＝－lgKaC.该体系中，c(HCOOH)＝

mol·L－1D.pH由7到14的变化过程中，水的电离程度始终增大√随pH增大，c(H＋)减小，c(OH－)增大，直线MO表示lgc(H＋)随pH变化，直线OP表示lgc(OH－)随pH变化；随pH增大，c(HCOO－)增大，c(HCOOH)减小，曲线MN表示lgc(HCOO－)随pH变化，曲线NP表示lgc(HCOOH)随pH变化，所以M点时，c(H＋)＝c(HCOO－)，故A项错误；pH由7到14的变化过程中，水的电离程度先增大后减小，故D项错误。2.(2022·山东淄博高三下学期第一次模拟)溶液中各含氮(含碳)微粒的分布分数δ是指某含氮(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳)微粒浓度之和的分数。25℃时，向0.1mol·L－1的NH4HCO3溶液(pH＝7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液，溶液中含氮(或碳)各微粒的分布分数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。下列说法正确的是√考向二沉淀溶解平衡曲线的分析应用3.(2022·四川德阳高三下学期第二次监测考试)常温时，溶液中Fe3＋、Cu2＋、Fe2＋、Mg2＋的浓度与pH的关系如图所示(某离子的浓度小于1.0×10－5

mol·L－1时，视为沉淀完全)。下列说法正确的是A.a点可表示Cu(OH)2的饱和溶液B.常温时，Ksp[Fe(OH)2]＝1.0×10－17C.b点表示的Mg(OH)2溶液中，2c(Mg2＋)＋

c(H＋)＝c(OH－)D.向1mLMg(OH)2饱和溶液中加入2滴0.1mol·L－1FeCl3溶液，无红褐色

沉淀生成√由图可知，溶液pH相同时，a点铜离子浓度小于平衡时铜离子浓度，离子积Q＜Ksp[Cu(OH)2]，则a点可表示氢氧化铜的不饱和溶液，故A项错误；由图可知，溶液pH为8时，氢氧化亚铁饱和溶液中亚铁离子的浓度为10－5mol·L－1，则常温时，Ksp[Fe(OH)2]＝c(Fe2＋)·c2(OH－)＝1.0×10－5×(1.0×10－6