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微专题,22,电解质溶液图像分析,【知识基础】,1,与水电离平衡相关的图像,不同温度下水溶液中,c,(H,),与,c,(OH,),的变化曲,线,A,、,C,、,B,三点所示溶液,c,(H,),c,(OH,),均呈中性，升高温度，,K,w,依次增大。直线,AB,的左上方区域所示的溶液,c,(H,),c,(OH,),均为酸性溶液。,注意：水的电离过程吸热，温度越高，,K,w,越大。,K,w,只与温度有关，与溶液的酸碱性变化无关。水电离出的,c,水,(H,),与,c,水,(OH,),始终相等。,2,中和滴定过程中,pH,V,图像,25,时，以向,20 mL 0.1 molL,1,一元弱酸,HA,溶液中加入,0.1 molL,1,NaOH,溶液过程中的,pH,V,图像为例进行分析：,特殊点,溶质,水的电离情况,微粒浓度关系,A,HA,抑制,c,(H,),c,(A,),c,(OH,),B,等物质的,量的,HA,、,NaA,抑制,(,溶液显酸性，说明,HA,的电离大于,NaA,的水解,),c,(A,),c,(Na,),c,(HA),c,(H,),c,(OH,),C,(pH,7),HA,、,NaA,无影响,c,(A,),c,(Na,),c,(H,),c,(OH,),D,NaA,促进,c,(Na,),c,(A,),c,(OH,),c,(H,),E,NaA,、,NaOH,抑制,c,(Na,),c,(A,),c,(OH,),c,(H,),A,点坐标未给出，故可利用,D,点的,pH,计算,HA,的电离常数：,D,点,pH,9.5,，,c,(NaA),0.05 molL,1,，,A,H,2,O,HA,OH,，则,c,(HA),c,(OH,),),(A,),2,10,8,，则,(HA),。,3,分布分数图像,分布分数图像一般是以,pH,为横轴、分布分数,(,组分的平衡浓度占总浓度的分数,),为纵轴的关系曲线，以草酸,H,2,C,2,O,4,为例，含碳元素的各组分分布分数,(),与,pH,的关系如图所示。,曲线含义分析：随着,pH,的逐渐增大，溶质分子的浓度逐渐减小，酸式酸根离子浓度先逐渐增大后逐渐减小，酸根离子浓度逐渐增大，所以,0,表示,H,2,C,2,O,4,、,1,表示,、,2,表示,。,特殊点的应用：对于物种分布分数图像，一般选择,“,交点,”,处不同微粒的等浓度关系，代入电离常数公式计算各级电离常数。图中,A,点处,c(H,2,C,2,O,4,),),，,K,a1,(H,2,C,2,O,4,),c(H,),10,a,。,B,点处,),),，,K,a2,(H,2,C,2,O,4,),c(H,),10,b,。,特别提醒,不能根据,C,点处的等量关系直接计算电离常数。,C,点处,c(H,2,C,2,O,4,),),，,K,a1,(H,2,C,2,O,2,)K,a2,(H,2,C,2,O,4,),c,2,(H,),10,2c,4.,对数图像,以常温下向二元弱酸,H,2,Y,溶液中滴加,NaOH,溶液为例，所得溶液的,pH,与离子浓度的变化关系如图所示。,曲线含义分析：,H,2,Y,为二元弱酸，以第一步电离为主，则,K,a1(H,2,Y),K,a2(H,2,Y),，,pH,相同时，,，故,lg,K,sp,。曲线下方区域的点所示溶液均为不饱和溶液，,Q,c,K,sp,。,图,2,中，表示,CaSO,4,的沉淀溶解平衡曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，,Q,c,K,sp,),10,2.5,10,2.5,10,5,，,X,点所示溶液为,CaSO,4,的不饱和溶液、,CaCO,3,的过饱和溶液。,图,3,中，起始溶液中,c,(Ba,2,),0.1 molL,1,，,n,lg,c,(Ba,2,),lg 0.1,1,，,b,点时恰好完全反应，,c,(Ba,2,),molL,1,1,10,5,molL,1,，,m,lg,c,(Ba,2,),lg(1,10,5,),5,。即,m,由,K,sp,决定，与起始,BaCl,2,溶液的浓度无关，若起始时,c,(BaCl,2,),0.2 molL,1,，恰好完全反应时消耗,Na,2,SO,4,溶液的体积变大，,b,点向右移动；若用同浓度的,Na,2,CO,3,溶液替代,Na,2,SO,4,溶液，由于,K,sp,(BaSO,4,)NaB,答案：,B,解析：,a,点对应溶液中,lg,0,，则,c,(HA),c,(A,),，,pH,4.8,，则,c,(H,),10,4.8,molL,1,，故,K,a,(HA),c,(H,),10,4.8,，数量级为,10,5,，,A,正确。同理，由,b,点坐标可知，,K,a,(HB),10,3.3,，,0.2 molL,1,NaOH,溶液和,0.2 molL,1,HB,溶液等体积混合时，即酸碱恰好完全反应时，溶液中溶质为,NaB,，溶液中存在反应,B,H,2,O,HB,OH,，则,c,(HB),c,(OH,),且,c,(B,),c,(HB),0.1 molL,1,，又因为,K,w,c,(H,),c,(OH,),10,14,，则,K,a,(HB),10,3.3,，解得,c,(OH,),10,5.85,molL,1,，故,HB,溶液的,pH,为,8.15,，,B,错误。反应,HA,B,HB,A,的平衡常数,K,10,1.5,，,C,正确。,K,a,(HA),10,4.8,K,sp,(CuS),，,lg 3,0.5,。下列有关说法错误的是,(,),A,曲线,a,b,d,为滴定,ZnCl,2,溶液的曲线,B,对应溶液的,pH,：,abe,C,a,点对应的,CuCl,2,溶液中：,c,(Cl,),K,sp,(CuS),，滴加,0.1 molL,1,的,Na,2,S,溶液时，溶液中,c,(S,2,),几乎相同，则溶液中,c,(Zn,2,),c,(Cu,2,),，即,lg,c,(Zn,2,),lg,c,(Cu,2,),，由于,d,点的纵坐标较大，所以,d,点所在曲线为滴定,CuCl,2,溶液的曲线，即曲线,abd,为滴定,CuCl,2,溶液的曲线，,A,错误。,T,时，向,10 mL,浓度为,0.1 molL,1,的,ZnCl,2,溶液中滴加,0.1 molL,1,的,Na,2,S,溶液，发生反应生成硫化锌，随,Na,2,S,溶液体积的增大，,c,(Zn,2,),逐渐减小，其水解产生的,c,(H,),逐渐减小，溶液的,pH,逐渐增大，且加入的,Na,2,S,溶液呈碱性，则对应溶液的,pH,：,ab,c,Cu(OH),2,，故,c,(Cl,)2,c,(Cu,2,),c,(H,),，,C,正确。,c,点时,Cu,2,全部沉淀，此时加入的,Na,2,S,的物质的量等于原溶液中,CuCl,2,的物质的量，所以生成,CuS,沉淀后，溶液中,c,(Cu,2,),c,(S,2,),，则,K,sp,(CuS),10,17.7,10,17.7,10,35.4,，,d,点加入,20 mL 0.1 molL,1,Na,2,S,溶液，溶液中,c,(S,2,),molL,1,，,K,sp,(CuS),c,(Cu,2,),c,(S,2,),c,(Cu,2,),10,35.4,，,c,(Cu,2,),3,10,34.4,molL,1,，则,lg,c,(Cu,2,),34.4,lg 3,33.9,，,D,正确。,3,常温下，向,10.0 mL 0.1 mol/L Na,2,A,溶液中逐滴加入,10.0 mL 0.2 mol/L,盐酸，溶液中微粒的物质的量,(,挥发的,H,2,A,未画出,),随,pH,的变化关系如图所示。下列说法正确的是,(,),A.,随着盐酸的加入，溶液中水的电离程度先减小后增大,B,K,h1,(Na,2,A),的数量级约为,10,3,C,c,点对应溶液的,pH,为,8.3,D,b,点对应溶液中：,c,(OH,),c,(H,),c,(HA,),c,(H,2,A),答案：,D,4,(1)AgCl,溶于氨水的离子方程式为,Cl,2H,2,O,，平衡常数为,K,1,。室温时，,K,sp,(AgCl),1.8,10,10,，,AgCl,在氨水中的溶解度,用,的浓度表示,与氨水的起始浓度关系如图所示,：,若,c,(NH,3,H,2,O),2.0 molL,1,，则,AgCl,在氨水中达到溶解平衡时,c,平衡,(NH,3,H,2,O),_,。,反应,2H,2,O,的平衡常数,K,2,的计算表达式为,_,。,1.8 molL,1,(2),向某溶液中加入,NaF,可除去该溶液中的,Ca,2,(,浓度为,1.0,10,3,molL,1,),，当该溶液中,c,(F,),2.0,10,3,molL,1,时，除钙率为,_%,已知,K,sp,(CaF,2,),4.0,10,10,。,(3),2020,湖南长郡中学,4,月模拟,常用的铜抑制剂有,NaCN,，,NaCN,可与,Cu,2,反应生成,K,sp,Cu(CN),2,4,10,10,沉淀。已知某溶液中,Cu,2,的浓度为,1 molL,1,，当溶液中,Cu,2,浓度不大于,1,10,6,molL,1,时即可认为,Cu,2,沉淀完全，则欲处理,1 L,该溶液至少需要,2 molL,1,的,NaCN,溶液的体积为,_ L(,计算结果保留两位小数,),。,90,1.02,解析：,(1),由题图知，,NH,3,H,2,O,的起始浓度为,2.0 molL,1,时，平衡时,的浓度为,0.1 molL,1,，则,AgCl,Cl,2H,2,O,2.0 0 0,0.2 0.1 0.1,1.8 0.1 0.1,故,AgCl,在氨水中达到溶解平衡时,c,平衡,(NH,3,H,2,O),1.8 molL,1,。,K,2,。,(2),当该溶液中,c,(F,),2.0,10,3,molL,1,时，,c,(Ca,2,),molL,1,1.0,10,4,molL,1,，则除钙率为,100%,90%,。,(3),已知,1 L,该溶液中,n,(Cu,2,),1 molL,1,1 L,1 mol,，则沉淀,Cu,2,需要消耗,2 mol NaCN,。沉淀完全后,c,(Cu,2,),1,10,6,molL,1,，此时溶液中,c,(CN,),molL,1,2,10,2,molL,1,，设至少需要,NaCN,溶液的体积为,V,L,，则,2V,2,2,10,2,(,V,1),，解得,V,1.02,。,
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