高考化学：溶液中粒子平衡的大数据建模

【高考化学·考试大纲】(1)电解质溶液知识的综合应用;(2)实验数据的分析或处理数据的能力,得出合理结论。

【课程标准·学业要求】(1)能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质,如酸碱性、导电性等。(2)能综合运用离子反应、化学平衡原理,分析和解决生产、生活中有关电解质溶液的实际问题。

1.[15 全国Ⅰ,13]浓度均为0.10mol·L-1、体积均为v0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随的变化如图所示。下列叙述错误的是(　)

A.MOH的碱性强于ROH的碱性

B.ROH的电离程度:b点大于a点

C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等

D.当时,若两溶液同时升高温度,则增大

2.[17 全国Ⅰ,13]常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(　)

A.Ka2(H2X)的数量级为10-6

B.曲线N表示pH与的变化关系

C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)

D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(H+)>c(OH-)

3.[17 全国Ⅱ,12]改变0.1mol·L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数δ(X)随pH的变化如图所示[已知

下列叙述错误的是(　)

A.pH=1.2时,c(H2A)=c(HA-)

B.lg[K2(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+)

4.[17 全国Ⅲ,13]在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是(　)

A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7

B.除Cl-的反应为Cu+Cu2++2Cl-==2CuCl

C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好

D.2Cu+==Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全

【考型1】混合溶液中的图象分析

1-1.[17.4 浙江,学23]25℃时,在含CH3COOH和CH3COO-的溶液中,CH3COOH和CH3COO-二者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。下列说法不正确的是(　)

A.在pH<4.76的溶液中,c(CH3COO-)<c(CH3COOH)

B.在pH=7的溶液中,α(CH3COOH)=0,α(CH3COO-)=1.0

C.在pH>4.76的溶液中,c(CH3COO-)与c(OH-)之和可大于c(H+)

D.在pH=4.76的溶液中加盐酸,α(CH3COOH)与α(CH3COO-)之和保持不变

1-2.[17.11 浙江,学23]25℃时,在“H2A-HA--A2-”的水溶液体系中,H2A、HA-和A2-三者中各自所占的物质的量分数(α)随溶液pH变化的关系如图所示。

下列说法正确的是(　)(www.xing528.com)

A.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,加入少量NaOH固体,α(HA-)一定增大

B.将等物质的量的NaHA和Na2A混合物溶于水,所得的溶液中α(HA-)=α(A2-)

C.NaHA溶液中,HA-的水解能力小于HA-的电离能力

D.在含H2A、HA-和A2-的溶液中,若c(H2A)+2c(A2-)+c(OH-)=c(H+),则α(H2A)和α(HA-)一定相等

混合溶液中的微粒浓度的图象分析

1.看图应当注意抓的几个要点

(1)看图的一般方法:看坐标,看起点,看变化,看交点,看终点,看数字。

(2)pH值:可以得出c(H+);通过比较溶质的物质的量浓度可知是强或弱电解质。

(3)交点:相交的两种物质的某量相等,常进行相互代换用于计算。

(4)pH=7:表示溶液显中性,此时，c(H+)=c(OH-),在等式中常进行抵消。

(5)数据与浓度符号的转化:在坐标图中,标明了某种物质的量,一般要用标明的量进行分析。

(6)守恒:物料守恒,电荷守恒

2.电离与水解的关系

多元弱酸与多元弱酸根:Ka1(H2A)>Ka2(HA-);在H2A溶液中,c(H2A)>c(HA-)>c(A2-)

Kw=Kh2·Ka1;Kw=Kh1·Ka2。

性质讨论:①Ka1越强,其Kh2就越弱;②电离平衡常数:Ka1>Ka2,水解平衡常数:Kh1>Kh2

对三元弱酸,以此类推。

3.等物质的量的弱酸(HA)与盐(NaA)混合后,溶液的酸碱性判断

在微粒浓度与pH图中,取浓度的交点[c(HA)=c(A-)],通常交点处对应一个pH值,如下图所示,该溶液中Ka=

取图象中c(HA)=c(A-)的交点,等物质的量浓度的溶液中:Ka=

所以:①当交点pH<7,Ka>Kh,HA的电离程度大于NaA的水解程度,混合时溶液呈酸性。

②当交点pH>7,Ka<Kh,HA的电离程度小于NaA的水解程度,混合时溶液呈碱性。

③当交点pH=7,Ka=Kh,HA的电离程度等于NaA的水解程度,混合时溶液呈中性。

例:等浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后溶液的计算pH值。(已知25℃,CH3COOH的Ka=1.8×10-5)。

平衡时,c(CH3COOH)=c(CH3COO-)，Ka=溶液呈酸性。

4.二元弱酸酸式盐(NaHA)溶液的酸碱性(或水解性)讨论

取图象中c(H2A)=c(A2-)的交点分析其pH值:

归纳如下几种情况:

等物质的量的H2A与Na2A混合后溶液的酸碱性,可以理解为先生成NaHA,并归入上述结论分析。