新高二化学微专题2水溶液中粒子浓度图像分析（学生版）

微专题2溶液中粒子浓度图像分析基础知识基础知识1．利用中和滴定曲线分析粒子浓度图像——抓“五点”破解中和滴定图像室温下，向20mL0.1mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示：利用中和滴定曲线分析离子浓度思路，三看：一看谁滴定谁，二看坐标，三看特殊点(起点、恰好反应点和中性点)。【例1】25℃时，向20.00mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液，滴定过程中，溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示，点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法错误的是()A．CH3COOH溶液的浓度为0.1mol·L－1B．图中点①到点③所示溶液中，水的电离程度先增大后减小C．点④所示溶液中存在：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)D．滴定过程中会存在：c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋)【例2】NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。室温时，向100mL0.1mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液的pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示(滴加过程中无气体逸出)。下列说法正确的是()A．a点溶液中：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(SOeq\o\al(2－,4))＋c(OH－)B．b点溶液中：2c(SOeq\o\al(2－,4))＝c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(Na＋)C．c点溶液中：c(SOeq\o\al(2－,4))＞c(Na＋)＞c(OH－)＞c(NHeq\o\al(＋,4))D．a、b、c、d四个点中，b点水的电离程度最大【例3】常温下，向20mL0.1mol·L－1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法不正确的是()A．常温下，0.1mol·L－1氨水中NH3·H2O的电离常数Kb约为1×10－5B．a、b之间的点一定满足：c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)C．c点溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))<c(Cl－)D．b点代表溶液呈中性【归纳总结】水电离的c(H＋)或c(OH－)与酸或碱体积(V)的关系图常温下，向20mL0.1mol·L－1氨水中滴加一定浓度的稀盐酸，溶液中由水电离的氢离子浓度随加入盐酸体积的变化如图所示。①a点表示未加盐酸，碱抑制水的电离。②b点溶液中氯化铵和氨水共存，溶液呈中性，水电离的抑制程度与促进程度相当。③c点酸碱恰好完全中和，溶液中只有氯化铵，促进水的电离，水电离出的氢离子浓度最大。④d点氯化铵和盐酸共存，溶液呈酸性，盐酸抑制水的电离。2．分布系数曲线是指以pH为横坐标，分布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标，即分布系数与溶液pH之间的关系曲线。举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元弱酸(以草酸为例)弱电解质分布系数图δnδ0、δ1分别为CH3COOH、CH3COO－的分布系数δ0为H2C2O4的分布系数、δ1为HC2Oeq\o\al(－,4)的分布系数、δ2为C2Oeq\o\al(2－,4)的分布系数微粒存在形式当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，pH＝4.2时δ1＝δ2；当pH<1.2时，H2C2O4为主要存在形式；当1.2<pH<4.2时，HC2Oeq\o\al(－,4)为主要存在形式；而当pH>4.2时，C2Oeq\o\al(2－,4)为主要存在形式求KaKa(CH3COOH)＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)，从图可知，c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)时，pH＝pKa＝4.76，Ka(CH3COOH)＝c(H＋)＝10－4.76Ka2(H2C2O4)＝eq\f(cC2O\o\al(2－,4)·cH＋,cHC2O\o\al(－,4))，从图可知，c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))时，pH＝4.2，Ka2＝c(H＋)＝10－4.2，同理求得Ka1＝10－1.2【解题要点】(1)明确每条曲线所代表的粒子及变化趋势。(2)通过做横坐标的垂线，可判断某pH时的粒子浓度相对大小。(3)交点是某两种粒子浓度相等的点，可计算电离常数。【例4】某弱酸HA溶液中主要成分的分布系数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是()A．该酸－lgKa≈4.7B．NaA的水解平衡常数Kh＝eq\f(1,Ka)C．当该溶液的pH＝7.0时，c(HA)＜c(A－)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的缓冲溶液，pH≈4【例5】LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2POeq\o\al(－,4))的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2POeq\o\al(－,4)的分布系数δ随pH的变化如图2所示eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(δ＝\f(cH2PO\o\al(－,4),c总含P元素的粒子)))，下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是()A．溶液中存在3个平衡B．含P元素的粒子有H2POeq\o\al(－,4)、HPOeq\o\al(2－,4)、POeq\o\al(3－,4)C．随c初始(H2POeq\o\al(－,4))增大，溶液的pH明显变小D．用浓度大于1mol·L－1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4【例6】常温下，向某浓度的H2A(二元弱酸)溶液中逐滴加入某浓度的KOH溶液，所得溶液中H2A、HA－、A2－三种微粒的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示，则下列说法不正确的是()A．由图可知，H2A的Ka1＝10－1.2B．曲线3代表A2－的物质的量分数C．向H2A溶液中滴加KOH溶液至pH为4.2时：c(K＋)＋c(H＋)＝3c(A2－)＋c(OH－)D．pH＝4时，溶液中存在下列关系：c(K＋)＞c(A2－)＞c(HA－)＞c(H＋)＞c(OH－)3．对数图像(1)图像类型包括对数图像和负对数图像以及对数、负对数混合图像，其中负对数图像有以下类型：pH图像将溶液中c(H＋)取负对数，即pH＝－lgc(H＋)，反映到图像中是c(H＋)越大，则pH越小pOH图像将溶液中c(OH－)取负对数，即pOH＝－lgc(OH－)，反映到图像中是c(OH－)越大，则pOH越小pC图像将溶液中某一微粒浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值取负对数，即pC＝－lgc(A)，反映到图像中是c(A－)越大，则pC越小【解题策略】(1)先确定图像的类型是对数图像还是负对数图像。(2)再弄清楚图像中横坐标和纵坐标的含义，是浓度对数还是比值对数。(3)理清图像中曲线的变化趋势及含义，根据含义判断线上、线下的点所表示的意义。(4)抓住图像中特殊点：如lg

eq\f(cA,cB)＝0的点有c(A)＝c(B)；lgc(D)＝0的点有c(D)＝1mol·L－1熟记运算法则：lgab＝lga＋lgb、lg

eq\f(a,b)＝lga－lgb、lg1＝0，若K＝ceq\o\al(m,1)·ceq\o\al(n,2)(K只与温度有关)，得lgK＝mlgc1＋nlgc2。(5)将图像中数据或曲线的变化与所学知识对接，作出正确判断。【例7】某温度下，向一定体积0.1mol·L－1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，溶液中pOH[pOH＝－lgc(OH－)]与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是()A．M点和N点溶液中H2O的电离程度相同B．Q点溶液中，c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)C．M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性D．N点溶液加水稀释，eq\f(cNH\o\al(＋,4),cNH3·H2O)变小【例8】常温下，向某二元弱酸H2Y溶液中逐滴加入NaOH溶液，混合溶液中lgX[X为eq\f(cHY－,cH2Y)或eq\f(cY2－,cHY－)]与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A．曲线Ⅰ表示lg

eq\f(cY2－,cHY－)随pH变化的关系曲线B．由图可知，H2Y的二级电离常数Ka2(H2Y)数量级为10－10C．从a点到b点过程中，水的电离程度先增大后减小D．NaHY溶液中的离子浓度大小为c(Na＋)>c(HY－)>c(OH－)>c(H＋)>c(Y2－)【例9】常温下，向20.00mL0.1000mol·L－1的CH3COOH溶液中滴加