(全市高三示范课)高考化学总复习:电解质溶液图像题的解题策略.pptx
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1、组织建设,专题复习 电解质溶液图像题的解题策略,化学高考二轮复习,电解质溶液中的图像题能把抽象的溶液中的平衡理论形象地表述出来,可以更直观地认识到外界条件对溶液中离子平衡的影响,已成为近年高考试题考察的热点和难点。,图像特点:纵坐标是溶液的pH(或pOH),横坐标一般是加入某一溶液的体积。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,图像中通常给出“反应一半点”、“pH=7点”、“中和点”。,解题策略: (1)分析曲线的“反应一半点”、“pH=7点”、“中和点”对应的溶液组成;(2)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及盐类的水解程
2、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H+和OH-)、质子守恒(等式中无金属阳离子或铵根离子)。,例1 25 时,将0.1mol/L NaOH溶液加入20 mL 0.1mol/LCH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH的关系曲线如图所示。下列结论正确的是( ),A.点时,c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+) B.对曲线上、任何一点,溶液中都有: c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(CH3COO-) C.点时,醋酸恰好反应完,溶液中有: c(CH3COO-)=c(Na+)c(H+)=c(OH-) D.滴定过程中可
3、能出现:c(H+)c(Na+)c(CH3COO)c(OH),解题关键:能分析出“反应一半点”、“pH=7点”、“中和点”对应的溶液组成;知道等式的判断需要应用三大守恒,有c(H+)和c(OH-) 出现的通常考虑电荷守恒,无c(H+)和c(OH-) 出现的等式通常考虑物料守恒 ,无金属阳离子或铵根离子出现的才考虑质子守恒。浓度大小的比较需要分析溶液的组成、电离及水解。,例1 25 时,将0.1mol/L NaOH溶液加入20 mL 0.1mol/LCH3COOH溶液中,所加入溶液的体积(V)和混合液的pH的关系曲线如图所示。下列结论正确的是( ),A.点时,c(CH3COO-)+c(CH3COO
4、H)=c(Na+) B.对曲线上、任何一点,溶液中都有: c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +c(CH3COO-) C.点时,醋酸恰好反应完,溶液中有:c(CH3COO-)=c(Na+)c(H+)=c(OH-) D.滴定过程中可能出现:c(H+)c(Na+)c(CH3COO)c(OH),答案 B,例2 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-)
5、-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+),解题关键:除与例1分析类似外,还需要将单曲线分析思维拓展到双曲线,然后进行对比即可。,例2 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+) 解析:A选项和B选项为离子浓度比较,需要 分析溶液的组成、弱电解质的电离与盐类的 水解。中溶质为等量的NaCN和
6、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。,例2 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( ) C.点和点所示溶液中: c(C
7、H3COO-)-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+) 解析: C选项和D选项为等式判断,需要分析 三大守恒。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(
8、OH-)c(CH3COOH)+c(H+),所以D不正确。【答案】C,例3(2016新课标1)298 K时,在20.0 mL 0.10 molL1氨水中滴入0.10 molL1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 molL1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( ),A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL C.M点处的溶液中 c(NH4+)c(Cl)c(H)c(OH) D.N点处的溶液中pH12,解题关键:明了指示剂的选择实际是考察中和点(滴定终点)时溶液的酸碱性;电离度即弱电解质在电离平衡时的 转化率;其余分析与例1类似。
9、,解析:A选项考察的知识点是完全反应点(滴定终点)的酸碱性判断,亦即考察盐类水解,当滴定达终点时,溶液由碱性变为酸性(终点时产物氯化铵水解),使用甲基橙作为指示剂更精确,错误;B选项考察pH=7时对应点的反应情况,如果二者恰好反应,溶液显酸性,故盐酸体积小于20.0 mL,错误;C选项考察的是等式判断,且出现了c(H)和c(OH),使用电荷守恒分析,得c(NH4+)+ c(H)= c(Cl)+c(OH),由于M点显中性,故c(H)c(OH) 、c(NH4+)c(Cl),又由于盐是强电解质,电离远大于弱电解质水的电离程度,因而有c(NH4+)c(Cl) c(H)c(OH) ;,图像特点:纵坐标是
10、溶液中存在微粒的物质的量浓度或物质的量分数(各微粒的浓度之和等于弱酸的初始浓度,物质的量分数之和等于1),横坐标是溶液的pH;图像中会出现13个交点和极值点。,(1)观察纵坐标的含义及单位,弄清每一条曲线所代表的微粒; (2)理解各微粒浓度或物质的量分数变化的原因,找出所隐含的各微粒之间的系列转化关系,理清溶质与酸或碱反应的先后顺序; (3)聚焦两条曲线交点对应的坐标,纵坐标表示两种微粒的浓度或物质的量分数相等,它们的比值为1,横坐标表示溶液的pH隐含给出了c(H)或c(OH),这两个数据与Ka或Kb的计算直接相关; (4)灵活运用电离平衡和盐类水解知识。,例4(2017年课标II,12题)改
11、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)= - 4.2 C.pH=2.7时,c(HA-)c(H2A)=c(A2-) D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+),【解题关键】知道各曲线所代表的微粒;熟悉K1和K2的计算公式;明了曲线中各微粒的浓度之和等于弱酸的初始浓度。,例4(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
12、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)= - 4.2,解析:由图象可知pH=1.2时,H2A与HA-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 ,B正确。,例4(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 ( ) C.pH=2.
13、7时,c(HA-)c(H2A)=c(A2-) D.pH=4.2时,c(HA-)=c(A2-)=c(H+),解析: 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。,例5 25oC时,2amol/L氢氟酸水溶液中,用NaOH固体调节溶液pH,得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系如下图所示。下列说法正确的是( ),A. 当pH3时,溶液中c(F)c(Na) B. 当c(F)c(HF)时,溶液一
14、定呈碱性 C. 当pH 3.45时,所加NaOH溶液恰好 与HF完全反应 D. 当pH=4时,溶液中:,c(HF)+ c(Na)+ c(H)c(OH)2amol/L,【解题关键】知道各曲线所代表的微粒;能灵活自如应用三大守恒;明了曲线中各微粒的浓度之和等于弱酸的初始浓度。,例5 25oC时,2amol/L氢氟酸水溶液中,用NaOH固体调节溶液pH,得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系如下图所示。下列说法正确的是( ),A.当pH3时,溶液中c(F)c(Na) B.当c(F)c(HF)时,溶液一定呈碱性 解析:A选项,比较离子浓度大小,且给出了pH(等于给出c(H) ),优先考虑应用电荷
15、守恒分析,可得c(Na)+ c(H)= c(F)+ c(OH),,pH3时溶液呈酸性,c(H) c(OH),故c(F) c(Na), A错误;B项,观察曲线可知,当c(F)c(HF)时, pH 3.45 即可,溶液可以显酸性,故B项错误。,例5 25oC时,2amol/L氢氟酸水溶液中,用NaOH固体调节溶液pH, 得到c(HF)、c(F)与溶液pH的变化关系如下图所示,不考虑溶液体积的变化。下列说法正确的是( ),C.当pH 3.45时,所加NaOH溶液恰好 与HF完全反应 D.当pH=4时,溶液中: c(HF)+ c(Na)+ c(H)c(OH) = 2amol/L,解析:C选项,当pH
16、3.45时, c(HF)=c(F),此时NaOH未与HF完全反应,错误;D选项,依据物料守恒c(HF)+ c(F)= 2amol/L和电荷守恒c(Na)+ c(H)= c(F)+ c(OH),可得c(HF)+ c(Na)+ c(H)c(OH) = 2amol/L,正确。,例6 25 ,有c(CH3COOH)c(CH 3COO)0.1 molL1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO)与pH值的关系如图所示。下列有关叙述正确的是( ),A. pH5.5溶液中: c(Na)c(H)c(CH3COO)c(OH) B. W点表示溶液中: 2c(Na)c(CH3COO)
17、 c(CH3COOH) C. pH3.75溶液中: c(CH3COOH)c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH) D. 只根据图中数据,无法计算出25 时醋酸的电离平衡常数,【解题关键】知道实线与虚线所代表的微粒;明白这类图像的交点不是半反应点;能灵活自如应用三大守恒。,图像特点:以Kw、Ksp、Ka、Kb计算公式中的相关离子的浓度分别作为横坐标和纵坐标,辅以不同温度下的23条平衡曲线;通常要求分析同一曲线上各点的平衡移动、不同曲线中相关点的平衡移动;不同曲线对应K值的比较。,(1)明确横、纵两轴的含义,进而理解曲线的变化趋势; (2)通过处理c1mc2n=K(K为定值,只与温度有关)关
18、系,进而讨论横、纵坐标中两种微粒的浓度之间的变化关系; (3)利用化学平衡移动原理分析外界条件(温度与浓度)对平衡移动的影响。,A.图中五点的Kw间的关系为 BCA=D=E B.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,例7 水的电离平衡曲线如图所示,下列说法中不正确的是( ),【解题关键】知道同一曲线上各点(同一温度下的各种平衡点)的K相同、不同曲线上相关点
19、(不同温度下的各种平衡点)的K不同;知道电离过程需要吸热;了解Kw 的简单计算。,A.图中五点的Kw间的关系为BCA=D=E B.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,解析: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,A正确。从A点到D点,c(H+)增大,c(OH-)减小,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,B正确。,例7 水的电离平衡曲线如图所示,下列说
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