第50講反應過程中溶液粒子濃度變化的圖像分析[復習目標]1.能正確識別圖像，能從圖像中找到曲線指代、趨勢、關(guān)鍵點。2.利用溶液中的平衡關(guān)系，學會分析不同類型圖像中各粒子濃度之間的關(guān)系。類型一滴定過程pH變化曲線關(guān)鍵點溶液中溶質(zhì)成分及粒子濃度大小關(guān)系常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1CH3COOH溶液起點V(NaOH)＝0(0點)溶質(zhì)是________粒子濃度大小關(guān)系：________________一半點V(NaOH)＝10mL(點①)溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的______和_______粒子濃度大小關(guān)系：________________物料守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝_______中性點pH＝7(點②)溶質(zhì)是________和少量的________粒子濃度大小關(guān)系：________________恰好反應點V(NaOH)＝20mL(點③)溶質(zhì)是________粒子濃度大小關(guān)系：_______________過量1倍點V(NaOH)＝40mL溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的______和_______粒子濃度大小關(guān)系：_______________一、一元弱電解質(zhì)的滴定曲線1．常溫下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L－1CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．點①和點②所示溶液中：c(CH3COO－)＜c(CN－)B．點③和點④所示溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)C．點①和點②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH)D．點②和點③所示溶液中都有：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)L－1的氨水和NaOH溶液，滴定曲線如圖。下列說法錯誤的是()A．滴加10.00mL鹽酸時，氨水中存在c(NH3·H2O)＋c(OH－)＝c(Cl－)＋c(H＋)B．分別滴加20.00mL鹽酸時，NaOH溶液中水的電離程度大于氨水C．若用甲基橙作指示劑，滴定終點時NaOH溶液消耗鹽酸的量略大于氨水D．滴加10.00mL鹽酸時，氨水中存在c(NHeq\o\al(＋,4))>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)二、二元弱電解質(zhì)的滴定曲線3.已知pKa＝－lgKa，25℃時，H2SO3的pKa1＝1.85，pKa2＝7.19。常溫下，用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1H2SO3溶液的滴定曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)點所得溶液中：2c(H2SO3)＋c(SOeq\o\al(2－,3))<0.1mol·L－1B．b點所得溶液中：c(H2SO3)＋c(H＋)＝c(SOeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)C．c點所得溶液中：c(Na＋)>3c(HSOeq\o\al(－,3))D．d點所得溶液中：c(Na＋)>c(HSOeq\o\al(－,3))>c(SOeq\o\al(2－,3))4．常溫下向100mL0.1mol·L－1Na2C2O4溶液中滴加0.1mol·L－1的鹽酸，溶液中pOH與加入鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知：pOH＝－lgc(OH－)，Ka1(H2C2O4)＝1×10－2mol·L－1，Ka2(H2C2O4)＝1×10－5mol·L－1。下列說法不正確的是()A．m的值約為5B．若V1＝100，則n>7C．a(chǎn)點：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HC2Oeq\o\al(－,4))＋2c(C2Oeq\o\al(2－,4))＋c(Cl－)＋c(OH－)D．若q＝10，則b點對應的溶液eq\f(cHC2O\o\al(－,4),cH2C2O4)>100抓兩點突破二元弱電解質(zhì)滴定曲線二元弱酸(H2A)與堿(NaOH)發(fā)生反應分兩步進行：第一滴定終點：H2A＋NaOH=NaHA＋H2O，此時，酸、堿的物質(zhì)的量之比為1∶1，得到的是NaHA的溶液，其中Ka1＝eq\f(cH＋·cHA－,cH2A)，若溶液中c(HA－)＝c(H2A)，則Ka1＝c(H＋)；第二滴定終點：NaHA＋NaOH=Na2A＋H2O，此時，酸、堿的物質(zhì)的量之比為1∶2，得到的是Na2A的溶液，其中Ka2＝eq\f(cH＋·cA2－,cHA－)，若溶液中c(A2－)＝c(HA－)，則Ka2＝c(H＋)。類型二分布系數(shù)曲線1．透析分布曲線確定思維方向分布曲線是指以pH為橫坐標、分布系數(shù)(即組分的平衡濃度占總濃度的分數(shù))為縱坐標的關(guān)系曲線。一元弱酸(以CH3COOH為例)二元弱酸(以H2C2O4為例)注：pKa為電離常數(shù)的負對數(shù)δ0為CH3COOH的分布系數(shù)，δ1為CH3COO－的分布系數(shù)δ0為H2C2O4的分布系數(shù)，δ1為HC2Oeq\o\al(－,4)的分布系數(shù)，δ2為C2Oeq\o\al(2－,4)的分布系數(shù)2.明確解題要領(lǐng)快速準確作答(1)讀“曲線”——每條曲線所代表的粒子及變化趨勢；(2)讀“濃度”——通過橫坐標的垂線，可讀出某pH時的粒子濃度；(3)“用交點”——交點是某兩種粒子濃度相等的點，可計算電離常數(shù)K；(4)“可替換”——根據(jù)溶液中的物料守恒進行替換，分析得出結(jié)論。1．(2020·海南，12)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分數(shù)隨pH的變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該酸－lgKa≈4.7B．NaA的水解平衡常數(shù)Kh＝eq\f(1,Ka)C．當該溶液的pH＝7.0時，c(HA)<c(A－)D．某c(HA)∶c(A－)＝4∶1的緩沖溶液，pH≈42．常溫下，在20mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入40mL0.1mol·L－1稀鹽酸，溶液中含碳元素各種微粒(CO2因逸出未畫出)的物質(zhì)的量分數(shù)(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線a表示COeq\o\al(2－,3)的變化曲線B．H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)可大量共存于同一溶液中C．pH＝11時，c(HCOeq\o\al(－,3))<c(Cl－)D．碳酸鈉的水解平衡常數(shù)為1.0×10－11mol·L－13．(2023·無錫模擬)常溫下，將一定量稀硫酸逐滴滴入高鐵酸鈉(Na2FeO4)溶液中，溶液中含鐵微粒存在如下平衡：FeOeq\o\al(2－,4)eq\o(,\s\up7(K1),\s\do5())HFeOeq\o\al(－,4)eq\o(,\s\up7(K2),\s\do5())H2FeO4eq\o(,\s\up7(K3),\s\do5())H3FeOeq\o\al(＋,4)，各微粒的物質(zhì)的量分數(shù)δ(X)隨pOH變化如圖。下列說法正確的是()A．Ⅲ代表HFeOeq\o\al(－,4)的變化曲線B．a(chǎn)、b、c三點水的電離程度相等C.eq\f(K2,K1)＜eq\f(K3,K2)D．a(chǎn)點處：c(Na＋)＋c(H＋)＋c(H3FeOeq\o\al(＋,4))＝c(OH－)＋2c(FeOeq\o\al(2－,4))＋3c(HFeOeq\o\al(－,4))類型三對數(shù)圖像中的粒子濃度關(guān)系將溶液中某一微粒的濃度[如c(A)]或某些微粒濃度的比值eq\f(cA,cB)取常用對數(shù)，即lgc(A)或lg

eq\f(cA,cB)得到的粒子濃度對數(shù)圖像。1．破解對數(shù)圖像的數(shù)據(jù)(1)運算法則：lgab＝lga＋lgb、lg

eq\f(a,b)＝lga－lgb、lg1＝0。(2)運算突破點：如lg

eq\f(cA,cB)＝0的點有c(A)＝c(B)；lgc(D)＝0的點有c(D)＝1mol·L－1。2．破解對數(shù)圖像的步驟(1)識圖像：觀察橫坐標、縱坐標的含義，看清每條曲線代表的粒子種類以及曲線的變化趨勢，計算電離常數(shù)時應利用兩種粒子濃度相等的點，如lg

eq\f(cA,cB)＝0。(2)找聯(lián)系：根據(jù)圖像中的坐標含義和曲線的交點，分析所給電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)或pH與縱、橫坐標之間的聯(lián)系。(3)想原理：涉及電離平衡常數(shù)，寫出平衡常數(shù)表達式，在識圖像、想原理的基礎(chǔ)上，將圖像與原理結(jié)合起來思考。(4)用公式：運用對數(shù)計算公式分析。1.(2022·吉林白山模擬)丙酮酸(CH3COCOOH)是一元弱酸。298K時，向20mL0.1mol·L－1丙酮酸溶液中滴加pH＝13的NaOH溶液，溶液中l(wèi)g

eq\f(cCH3COCOO－,cCH3COCOOH)與pH的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．298K時，CH3COCOOH的電離常數(shù)的數(shù)量級為10－3B．E點溶液中，a＝2C．G點對應的NaOH溶液的體積為20mLD．E、F、G三點對應的溶液中水的電離程度：E<F<G2.25℃時，向Na2CO3溶液中滴入鹽酸，混合溶液的pH與lgX的變化關(guān)系如圖所示。已知：lgX＝lg

eq\f(cCO\o\al(2－,3),cHCO\o\al(－,3))或lg

eq\f(cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)，下列敘述正確的是()A．曲線m表示pH與lg

eq\f(cHCO\o\al(－,3),cH2CO3)的變化關(guān)系B．當溶液呈中性時，c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))C．Ka1(H2CO3)的數(shù)量級為10－6D．滴加過程中，eq\f(cCO\o\al(2－,3)·c2H＋,cH2CO3)保持不變3．(2022·濟寧模擬)25℃時，用HCl氣體調(diào)節(jié)0.1mol·L－1氨水的pH，系統(tǒng)中微粒濃度的對數(shù)值(lgc)與pH的關(guān)系如圖1所示，反應物的物質(zhì)的量之比[t＝eq\f(nHCl,nNH3·H2O)]與pH的關(guān)系如圖2所示。若忽略通入氣體后溶液體積的變化，下列有關(guān)說法正確的是()A．P1所示溶液：c(Cl－)＝0.05mol·L－1B．P2所示溶液：c(NH3·H2O)＜c(OH－)＋c(Cl－)C．P3所示溶液：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)＋c(H＋)D．25℃時，NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為10－9.25mol·L－1的鹽酸，另一份滴加0.05mol·L－1NaOH溶液，溶液的pH隨加入酸(或堿)體積的變化如圖，下列說法不正確的是()A．由a點可知：NaHCO3溶液中HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于電離程度B．a(chǎn)→b→c過程中：c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)逐漸減小C．a(chǎn)→d→e過程中：c(Na＋)<c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(H2CO3)D．令c點的c(Na＋)＋c(H＋)＝x，e點的c(Na＋)＋c(H＋)＝y(tǒng)，則x>y的三種一元弱酸的鈉鹽(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲線如圖所示。下列判斷錯誤的是()A．該NaX溶液中：c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)B．三種一元弱酸的電離常數(shù)：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C．當pH＝7時，三種溶液中：c(X－)＝c(Y－)＝c(Z－)D．分別滴加20.00mL鹽酸后，再將三種溶液混合：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)L－1的鹽酸，溶液的pH隨加入的鹽酸的體積V變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．a(chǎn)點，溶液pH>7是由于HCOeq\o\al(－,3)水解程度大于電離程度B．b點，c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(Cl－)C．c點，溶液中的H＋主要來自HCOeq\o\al(－,3)的電離D．d點，c(Na＋)＝c(Cl－)＝0.1000mol·L－14．(2022·遼寧，15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人體必需氨基酸之一。在25℃時，NHeq\o\al(＋,3)CH2COOH、NHeq\o\al(＋,3)CH2COO－和NH2CH2COO－的分布分數(shù)[如δ(A2－)＝eq\f(cA2－,cH2A＋cHA－＋cA2－)]與溶液pH關(guān)系如圖。下列說法錯誤的是()A．甘氨酸具有兩性B．曲線c代表NH2CH2COO－C．NHeq\o\al(＋,3)CH2COO－＋H2ONHeq\o\al(＋,3)CH2COOH＋OH－的平衡常數(shù)K＝10－11.65mol·L－1D．c2(NHeq\o\al(＋,3)CH2COO－)<c(NHeq\o\al(＋,3)CH2COOH)·