2019版高考化學(xué)水溶液中的離子平衡-綜合考查電解質(zhì)溶液知識的圖像問題學(xué)案新人教版

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綜合考查電解質(zhì)溶液知識的圖像問題—精要解讀ZA—電解質(zhì)溶液知識的綜合應(yīng)用是高考必考的熱點之一，近幾年來，以圖像問題分析考查電解質(zhì)溶液的題目頻頻出現(xiàn)。考查知識主要涉及：電離平衡和水解平衡、酸堿混合液pH的變化，溶液中微粒濃度的大小比較等。側(cè)重考查考生數(shù)形結(jié)合、提煉關(guān)鍵信息等綜合分析能力、數(shù)據(jù)處理與計算能力、知識的遷移應(yīng)用能力。順利解答該類試題要注重以下兩點：.“有序思維”破解弱(強)酸與強(弱)堿混合的若干問題向弱酸(或強酸)溶液中逐滴滴入強堿(或弱堿)溶液，離子濃度、pH有一定的變化規(guī)律?，F(xiàn)以向CH,OOH溶液中逐滴加入NaOH溶液為例進行分析，以能夠?qū)υ擃愒囶}有一個整體把握。KaOH辯液七HmCOOH搟液上圖一目了然，可以很清楚地得出不同情況下溶液中的pH、離子濃度的關(guān)系。.抓“四點”巧析酸堿混合或滴定圖像題(1)抓反應(yīng)“一半”點，判斷是什么溶質(zhì)的等量混合。(2)抓“恰好”反應(yīng)點，生成什么溶質(zhì)，溶液呈什么性，是什么因素造成的。(3)抓溶液“中性”點，生成什么溶質(zhì)，哪種反應(yīng)物過量或不足。(4)抓反應(yīng)“過量”點，溶質(zhì)是什么，判斷誰多、誰少還是等量。突破訓(xùn)練1.常溫下，用0.50mol/L氫氧化鈉溶液滴定某一元弱酸(HA)的溶液中，滴定曲線如圖所示，下列敘述不正確的是()F(NaOH)AnLA.該弱酸在滴定前的濃度大于0.001mol/LB.由滴定起點數(shù)據(jù)可計算該弱酸的K(電離平衡常數(shù))為2X10-5C.滴定過程為求滴定終點，最合適的指示劑是酚歐D.滴定終點時，c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)解析：選B。A.由圖像可知，起始酸的pH為3,c(H+)=10-3mol/L,因為HA是弱酸，則酸的濃度必大于0.001mol/L,A項正確；B.HA是弱酸，HA的濃度未知，無法由滴定起點數(shù)據(jù)計算該弱酸的K,B項錯誤；C.此滴定終點為pH=10,溶液顯堿性而酚歐的變色范圍是8.2?10.0應(yīng)選擇酚歐作指示劑，C項正確；D.酸堿終點時，酸堿恰好反應(yīng)生成NaA,NaA是強堿弱酸鹽，A-水解導(dǎo)致溶液顯堿性，則滴定終點時離子濃度順序為c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),D項正確。2.常溫下，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20mL同濃度的一元弱酸HA,滴定過程溶液pH隨x的變化曲線如圖所示(忽略中和熱效應(yīng))，下列說法不正確的是()A.HA溶液加水稀釋后，溶液中：(HA)的值減小c(A-)10-7XB.HA的電離常數(shù)K^M^qa為滴定分?jǐn)?shù))HA100-XC.當(dāng)?shù)味ǚ謹(jǐn)?shù)為100時，溶液中水的電離程度最大D.滴定分?jǐn)?shù)大于100時，溶液中離子濃度關(guān)系一定是c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+). 一 c(HA)解析：選D。弱酸加水稀釋促進電離，n(A-)增大，n(HA)減小，故)的值減小，Ac(A-)正確；設(shè)HA的量是100,根據(jù)圖像知有x被反應(yīng)，K=10-7x/(100—x),B正確；當(dāng)?shù)味ǚ諬A數(shù)為100時，溶液中水的電離程度最大，二者剛好反應(yīng)，生成的鹽水解，水的電離程度最大，C正確；滴定分?jǐn)?shù)大于100時，即氫氧化鈉過量，溶液中離子濃度關(guān)系可能有c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+),D錯誤。3.25℃時，向20.00mL的NaOH溶液中逐滴加入某濃度的CHfOOH溶液。滴定過程中，溶液的pH與滴入CH3COOH溶液的體積關(guān)系如圖所示，點②時NaOH溶液恰好被中和。則下列說法中，錯誤的是()Q5101520 40IXCrhCOOlTyml.A.CHCOOH溶液的濃度為0.1mol-L-i3.圖中點①到點③所示溶液中，水的電離程度先增大后減小C.點④所示溶液中存在c(CHfOOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)D.滴定過程中會存在c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)解析：選C°A.向20.00mL的NaOH溶液中逐滴加入某濃度的CH3COOH溶液，點②時NaOH溶液恰好被中和。由于NaOH是一元強堿，醋酸是一元弱酸，當(dāng)二者恰好中和時二者的物質(zhì)的量相等，恰好中和時醋酸溶液的體積是20mL,與NaOH溶液的體積相等，所以二者的物質(zhì)的量濃度相等。由圖中曲線的初始pH=13可知c(NaOH)=0.1mol-L-i,所以CHfOOH溶液的濃度為0.1mol-L-i,正確。B.圖中點①時為NaOH、CHfOONa等物質(zhì)的量的混合溶液，隨著醋酸的加入，NaOH不斷被中和，對水電離平衡的抑制作用逐漸減小，水的電離程度逐漸增大，到點②時恰好中和，水的電離程度達到最大值，再滴加，醋酸過量，對水電離平衡起抑制作用，水的電離程度又逐漸減小。因此水的電離程度先增大后減小，正確。C.點④所示溶液是CHfOONa、CHfOOH等物質(zhì)的量的混合溶液。根據(jù)電荷守恒可得c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),根據(jù)物料守恒可得c(CH3COOH)+c(CH3cOO-)=2c(Na+),第一個式子擴大2倍，與第二個式子相加，可得c(CHfOOH)+2c(H+)=c(CH3cOO-)+2c(OH-),錯誤。D.在滴定過程中當(dāng)加入醋酸的體積小于20mL時，會存在c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+),正確。.向20mL0.5mol-L-1的醋酸溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的燒堿溶液，測定混合溶液的溫度變化如圖所示。下列關(guān)于混合溶液的相關(guān)說法中錯誤的是()A.醋酸的電離平衡常數(shù)：B點〉A(chǔ)點由水電離出的c(OH-)：B點〉C點C.從A點到B點，混合溶液中可能存在：c(CH3cOO-)=c(Na+)D.從B點到C點，混合溶液中一直存在：c(Na+)>c(CH3cOO-)>c(OH-)>c(H+)解析：選D。A.醋酸是弱電解質(zhì)，在水溶液里存在電離平衡，且其電離過程吸熱，溫度越高，醋酸的電離程度越大，其電離常數(shù)越大，故A正確；B.B點酸堿恰好反應(yīng)生成醋酸鈉，C點氫氧化鈉過量，氫氧化鈉抑制水的電離，醋酸鈉促進水的電離，所以由水電離出的c(OH-)：B點〉C點，故B正確；C.如果c(CH3cOO-)=c(Na+),根據(jù)電荷守恒知，溶液中c(OH-)=c(H+),醋酸鈉是強堿弱酸鹽，其水溶液呈堿性，要使其溶液呈中性，則醋酸應(yīng)該稍微過量，所以從A點到B點，混合溶液中可能存在：c(CH3cOO-)=c(Na+),故C正確；D.在C點時為醋酸鈉、氫氧化鈉等物質(zhì)的量的混合溶液，因為CH3cOO-發(fā)生水解反應(yīng)，則混合溶液中c(CHCOO-)<c(OH-),故D錯誤。35.常溫下，向10mL0.1mol-fNa2cO3溶液中逐滴加入0.1moLIHCl溶液，溶液的pH逐漸降低，此時溶液中含碳微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化如圖所示(CO2因逸出未畫出，忽略因氣體逸出引起的溶液體積變化)，下列說法正確的是()物質(zhì)的且分?jǐn)?shù)用A.在0.1mol-L-iNa2c03溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(CO3-)+c(HCO-)+c(OH-)B.當(dāng)溶液的pH為7時，溶液的總體積為20mLC.在B點所示的溶液中，離子濃度最大的是HCO-D.在A點所示的溶液中：c(CO2-)=c(HCO-)>c(OH-)>c(H+)解析：選D。A.任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒，根據(jù)電荷守恒得c(Na+)+c(H+)=2c(CO2-)+c(HCO-)+c(OH-),選項A錯誤；B.當(dāng)混合溶液體積為20mL時，二者恰好反應(yīng)生成NaHCO3，HCO-的電離程度小于其水解程度，所以其溶液呈堿性，要使混合溶液呈中性，則酸稍微過量，所以混合溶液體積稍微大于20mL,選項B錯誤；C.溶液呈堿性，由圖可知HCO-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最大，溶質(zhì)以碳酸氫鈉為主，溶液呈堿性，陽離子有鈉離子和氫離子，而氫離子是水微弱電離出來的，所以鈉離子的濃度遠(yuǎn)大于氫離子的濃度，而HCO-的濃度最多接近于鈉離子濃度，故鈉離子濃度最大，選項C錯誤；D.根據(jù)圖像分析，A點為碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合溶液，且c(HCO-)=c(CO2-),溶液呈堿性，則c(OH-)>c(H+),鹽溶液水解程度很小，所以c(CO3-)>c(OH-)，則離子濃度大小順序是c(HCO-)=c(CO3-)>c(OH-)>c(H+),選項D正確。專題集訓(xùn)1.常溫下，向25mL0.1mol?L-1NaOH溶液中逐滴滴加0.2mol?L-1的HNJ疊氮酸)溶液，pH的變化曲線如圖所示(溶液混合時體積的變化忽略不計，疊氮酸的K=10-4.7)。pH0 25F田此溶液KmL下列說法正確的是()A.水電離出的c(H+)：A點小于B點B.在B點，離子濃度大小為c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(N-)3C.在C點，滴加的V(HN3溶液)=12.5mLD.在D點，c(Na+)=2c(HN3)+2c(N-)解析：選A。由圖可知，A點pH=13,B點pH=8,A點比B點的堿性強，A點NaOH溶液對水的電離抑制程度大于B點，故A點水電離出的c(H+)小于B點，A正確；B點溶液呈堿性，顯然c(OH-)>c(H+),但溶液中c(Na+)>c(OH-),B錯誤；當(dāng)V(HN3溶液)=12.5mL時，NaOH與HN3恰好完全反應(yīng)，由于N-發(fā)生水解反應(yīng)而使溶液顯堿性，而C點溶液的pH=7,溶液呈中性，說明V(HN3溶液)>12.5mL,C錯誤；D點溶液是等濃度NaN3和HN3的混合液，根據(jù)物料守恒可得2c(Na+)=c(N-)+c(HN3),D錯誤。2.室溫下，用0.100mol?L-iNaOH溶液分別滴定20.00mL0.100mol-f的鹽酸和醋酸，滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.II表示的是滴定醋酸的曲線pH=7時，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mLV(NaOH)=20.00mL時，兩份溶液中均存在c(Cl-)=c(CHfOO-)V(NaOH)=10.00mL時，醋酸溶液中c(Na+)>c(CHCOO-溶液H+)>c(OH-)3解析：選B。滴定開始時0.100mol-L-1鹽酸的pH=1,0.100mol-L-1醋酸的pH>1,所以滴定鹽酸的曲線是H,滴定醋酸的曲線是I,A錯誤；醋酸鈉水解呈堿性，氯化鈉不水解，pH=7時，滴定醋酸消耗NaOH溶液的體積小于20mL,B正確；V(NaOH)=20.00mL時，醋酸和鹽酸與氫氧化鈉完全反應(yīng)，但醋酸根發(fā)生水解，c(CH3cOO-)<c(Cl-),C錯誤；加入10.00mL氫氧化鈉時，溶液中溶質(zhì)為同濃度的醋酸和醋酸鈉，醋酸電離程度大于醋酸根的水解程度，c(CH3COO-)>c(Na+),D錯誤。3.常溫下，向20mL0.01mol/LCHfOOH溶液中逐滴加入0.01mol/L的NaOH溶液，溶液中由水電離出的c(H+)隨加入NaOH溶液的體積變化示意圖如圖所示，下列說法不正確的是()A.從a到c,醋酸的電離始終受到促進a、d對應(yīng)的縱坐標(biāo)數(shù)值分別是>10-12、>10-7b點：2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CHfOOH)D.從b-c的過程中，既存在著pH=7的點，也存在著溶液中由水電離出的c(H+)=10-7mol/L的點解析：選B。A.醋酸溶液中存在CH3COOH CHfOO-+H+,加NaOH溶液消耗氫離子，醋酸的電離平衡正向移動，所以從a到c,醋酸的電離始終受到促進，故A正確；B.a點醋酸部分電離，醋酸電離的氫離子濃度小于0.01mol/L,所以水電離的氫離子濃度＞10-“mol/L,d點，NaOH過量，pH大于7,水的電離受到抑制，則d點水電離的氫離子濃度＜10-7mol/L,故B錯誤；C.b點，醋酸的物質(zhì)的量是NaOH的物質(zhì)的量的2倍，溶液中物料守恒為2c(Na+)=c(CHfOO-)+c(CH3COOH),故C正確；D.c點，醋酸與氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成醋酸鈉，溶液顯堿性，氫氧化鈉體積小于20mL時的某一個值恰好使溶液顯中性，所以從b-c的過程中，既存在著pH=7的點，也存在著溶液中由水電離出的c(H+)=10-7mol/L的點，故D正確。4.已知：pK=-lgK,25℃時，H2SO3的pK1=1.85,pK2=7.19o常溫下，用0.1moleL-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol?L-1H2sO3溶液的滴定曲線如圖所示(曲線上的數(shù)字為pH)。下列說法不正確的是()a點所得溶液中:2c(H2sO3)+c(SO3-)=0.1mol-L-1b點所得溶液中：c(H2SO3)+c(H+)=c(SO3-)+c(OH-)C.c點所得溶液中：c(Na+)>3c(HSO-)D.d點所得溶液中：c(Na+)>c(SO3-)>c(HSOr)解析：選A。發(fā)生反應(yīng)是NaOH+H2sO3===NaHSQ+H2O、NaHSO3+NaOH===NaSO3+H2OoA.a點溶液中的溶質(zhì)為NaHSO3和H2sO3,根據(jù)物料守恒，得出c(H2SO3)+c(HSO-)+c(SO2-)<0.1mol-L-1,根據(jù)電離平衡常數(shù)，Ka1=c(HSO-)Xc(H+)/c(H2sO3),此時溶液的pH=1.85,即c(H+)=10-1.85,推出c(HSO-)=c(HSO),代入上式，得出：2c(HSO)+c(SO2-)<0.1mol-L3 2 3 2 3 3-1,故說法錯誤；B.b點加入20mLNaOH,NaOH和H2sO3恰好生成NaHSOy溶質(zhì)為NaHSO『根據(jù)電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO-)+2c(SO3-),根據(jù)物料守恒：c(Na+)=c(HSO)+c(HSO-)+c(SO2-),因此有c(HSO)+c(H+)=c(SO2-)+c(OH-),故說法正確；C.c2 3 3 3 2 3 3點溶質(zhì)為NaSO和NaHSO,溶液顯堿性，SO2-+HO HSO-+OH-,根據(jù)水解平衡常數(shù)，K2 3 3 3 2 3 h=c(OH-)Xc(HSO-)/c(SO3-)=Kw/Ka2,c(OH-)=Kw/c(H+),推出c(HSO-)=c(SO3-),根據(jù)物料守恒，溶液中有2n(Na)=3n(S),即有2c(Na+)=3c(H2sO3)+3c(HSO-)+3c(SO2-),則有c(Na+)=3c(HSO-)+1.5c(HSO),顯然：c(Na+)>3c(HSO-),故說法正確；D.d點溶質(zhì)為NaSO3 2 3 3 2 3和NaHSO3，且n(Na2s03)>n(NaHS03),溶液中離子濃度c(Na+)>c(SO>)>c(HSO])，故說法正確。5.氨分子中的一個氫原子被甲基取代后，所得甲胺(CH3NH2)的性質(zhì)與氨相似，CH3NH2?40也是一元弱堿，25℃時電離常數(shù)K=4.0X10-5。現(xiàn)用0.0500mol/L的稀硫酸滴定10mLb0.1000mol/L的甲胺溶液，溶液中c(OH-)的負(fù)對數(shù)(pOH)與所加稀硫酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.甲胺在水中的電離方程式為CH3NH2-H2O===CHNH++OH-A、B、C三點溶液中，水電離出來的c(H+)：B>C>AC點所在溶液中。1cH3NH5H2O)=2.5X10-5c(CH3NH+)B點溶液中存在c(CH3NH2?H2O)>c(CH3NH+)>c(H+)>c(OH-)解析：選C。A.甲胺是弱電解質(zhì)，在水中的電離方程式為CHNH-HO CHNH++OH-,3 2 2 3 3故A錯誤；B.C點為恰好中和點，只存在鹽類水解促進水的電離，A點只有甲胺的電離抑制水的電離，則A、B、C三點溶液中，水電離出來的c(H+)為C>B>A,故B錯誤；C.C點只存c(CHNH?HO) K在鹽類水解，此時溶液中 c(H+)=1.0X10-5mol/L,則T7^r^O)Xc(H+)=?sc(CH3NH+) Kbc(CH.NHjHO) K 1X10-14 皿一心…c(ChNh+)=KXc(H+)=4.0*10-5*1.0*10-5=2.5*10-5'故C正確;D.B點溶3 3 b液中存在CH3NH2-H2O的電離和CH3NH+的水解，此時溶液顯堿性，故D錯誤。6.(2017?高考全國卷H)改變0.1mol-L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H/、HA-、A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)6(X)隨pH的變化如圖所示[已知6(X)= c(X) c(HA)+c(HA-)+c(A2-)」。2下列敘述錯誤的是()pHpH=1.2時，c(HA)=c(HA-)2lg[K2(H2A)]=-4.2pH=2.7時，c(HA-)>c(HA)=c(A2-)2

pH=4.2時，c(HA-)=c(A2-)=c(H+)解析：選D。從圖像中可以看出pH=1.2時，6(h2A)=S(HA-),則c(H2A)=c(HA-),c(H+)*c(A2-) 一，一一A項正確；根據(jù)HA-H++A2-,可確定K(HA)=(二).、(一)，從圖像中可以看出22 cA項正確；根據(jù)HA-pH=4.2時，6(HA-)=S(A2-),則c(HA-)=c(A2-),即lg[K2(H2A)]=lgc(H+)=-4.2,B項正確；從圖像中可以看出pH=2.7時，