《2020年高考化学一轮总复习 对数函数在化学水溶液中的应用课件 新人教版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高考化学一轮总复习 对数函数在化学水溶液中的应用课件 新人教版（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考热点微专题系列(十二) 对数函数在化学水溶液中的应用,【典题精析晓一通百】 角度1 酸碱中和滴定 【典题1】(2019莆田模拟)溶液的酸碱性可用酸度 (AG)表示,AG=lg 。室温下,将 0.01 molL-1 盐酸逐滴滴入 20.00 mL 0.01 molL-1 氨水中,溶液 的AG变化如图所示。下列说法正确的是 ( ),A.室温下,0.01 molL-1 盐酸的AG=12 B.M点时溶液中:c( )=c(Cl-) C.M点加入盐酸的体积大于20.00 mL D.M点以后 的水解程度逐渐增大,【精析】室温下,0.01 molL-1 盐酸中氢离子浓度为 0.01 molL-1,氢氧根离
2、子浓度为10-12molL-1,该盐 酸的AG=lg =10,故A错误;根据图象可知,M点的 AG=lg =0,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知 c( )=c(Cl-),故B正确;M点时c(H+)=c(OH-),溶液呈 中性,当加入盐酸的体积为20.00 mL 时,溶质为氯化铵,溶液为酸性,若为中性,则加入盐酸体积稍小于 20.00 mL,故C错误;M点后,若盐酸过量,HCl电离出的氢离子抑制了铵根离子的水解,D错误。 答案:B,角度2.沉淀滴定 【典题2】(2019湘潭模拟)某温度下,向10 mL 0.1 molL-1 CuCl2溶液中滴加0.1 molL-1的Na2S溶 液,滴
3、加过程中溶液中-lgc(Cu2+)与Na2S溶液体积(V) 的关系如图所示,下列有关说法正确的是 ( ),已知:lg2=0.3,Ksp(ZnS)=310-25。 A.a、b、c三点中,水的电离程度最大的为b点 B.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+) C.该温度下Ksp(CuS)=410-36 D.向100 mL Zn2+、Cu2+浓度均为10-5molL-1的混合溶液中逐滴加入10-4molL-1的Na2S溶液,Zn2+先沉淀,【精析】氯化铜、硫化钠均水解促进水的电离,b点恰 好反应所得溶液是氯化钠溶液,水的电离程度最小,A错 误;根据物料守恒Na2S溶液
4、中:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S) =c(Na+),B错误;b点二者恰好反应,此时溶液中硫离 子、铜离子浓度均是10-17.7molL-1=210-18 molL-1, 所以Ksp(CuS)=410-36,C正确;CuS的Ksp较小,故CuS更,难溶,那么首先出现的沉淀是CuS,即Cu2+先沉淀,D错误。 答案:C,角度3 pH与溶液离子浓度 【典题3】(新题预测)常温下,二元弱酸H2A溶液中滴加NaOH得混合溶液pH与离子浓度变化如图所示,下列说法正确的是 ( ),A.直线M表示pH与lg 的变化关系 B.Ka2(H2A)=10-4.3 C.交点e的溶液中:c(H2A)=c(
5、A2-)c(HA-)c(H+)c(OH-) D.f点溶液中:c(H+)-c(OH-)=c(HA-)+c(A2-)-c(Na+),【精析】随着NaOH溶液的加入,发生的反应依次为 H2A+NaOH=NaHA + H2O,NaHA+ NaOH=Na2A+H2O,所 以c(H2A)逐渐减小,c(HA-)先增大后减小,c(A2-)后来逐 渐增大,所以lg 逐渐增大,lg 逐渐减 小,因此直线M表示pH与lg ,直线N表示pH与,lg 的变化关系,A项错误;Ka2(H2A)= , 由图象可知当pH=3时,lg =1.3,则Ka2(H2A)= =10-4.3,B项正确;交点e的溶液中 c(H2A)=c(A
6、2-),溶液中离子浓度大小关系为:c(HA)- c(H2A)=c(A2-);f点溶液中的溶质为NaHA和Na2A,则由 电荷守恒得c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),所以c(H+)-c(OH-)=c(HA-)+2c(A2-)-c(Na+),D项错误。 答案:B,【答题策略思睿观通】 1.图象的解题规律 (1)识图象。看清坐标轴的含义,曲线的意义,弄清曲线上的起点、交点、拐点、终点的特殊意义。 (2)根据信息明确涉及哪些反应原理,并与相关数据结合起来。 (3)将图象与原理结合起来思考,找准切入点。,2.酸碱混合的定性判断 (1)准确读取图象的关键信息,如加入等体
7、积溶液时的pH、滴定终点时的pH等; (2)抓住“三个守恒”,即电荷守恒、物料守恒和质子守恒; (3)注意从溶液电中性的角度分析,从而考查学生的思维准确性。,3.沉淀溶解平衡图象的解题策略 溶解平衡曲线类似于溶解度曲线,曲线上的任一点都表示饱和溶液,曲线上方任一点均表示过饱和溶液,有沉淀析出,曲线下方的任一点均表示不饱和溶液。没有沉淀生成。,4.对数函数的常见运算公式 (1)logaab=b (2)logaa=1 (3)logaMN=logaM+logaN (4)loga =logaM-logaN,【类题精练触类旁通】 1.(2019开封模拟)极稀溶液中溶质的物质的量浓度很小,常用其负对数pc
8、表示(pcB=-lgcB)。如某溶液中溶质的物质的量浓度为110-5molL-1,则该溶液中溶质的pc=5。下列说法正确的是 ( ),A.电解质溶液的pc(H+)与pc(OH-)之和均为14 B.用盐酸滴定某浓度的KOH溶液,滴定过程中pc(H+)逐渐增大 C.BaCl2溶液中逐滴加入硫酸溶液,滴加过程中pc(Ba2+)逐渐减小 D.某温度下Ksp(AgCl)=1.010-10,则其饱和溶液中pc(Ag+)+pc(Cl-)=10,【解析】选D。溶液中的c(H+)和c(OH-)与水的电离程 度有关,而水的电离程度随温度的升高而增大,如常温 下KW=c(H+)c(OH-)=1.010-14,则pc
9、(H+)+pc(OH-)=14, 而在100 时KW=c(H+)c(OH-)=1.010-12,则pc(H+) +pc(OH-)=12,A项错误;用盐酸滴定某浓度的KOH溶液时, 滴定过程中c(OH-)逐渐减小,则c(H+)逐渐增大,所以,pc(H+)是逐渐减小的,B项错误;向BaCl2溶液中逐滴加入硫酸溶液,滴加过程中c(Ba2+)逐渐减小,则pc(Ba2+)逐渐增大,C项错误;某温度下Ksp(AgCl)=1.010-10,则饱和溶液中c(Ag+)=c(Cl-)=1.010-5molL-1,所以pc(Ag+)+pc(Cl-)=10,D项正确。,2.(2019三明模拟)25 时,往某酸的钠盐N
10、a2A溶液 中通入HCl,溶液中-lg 和-lgc(HA-)或-lg 和-lgc(A2-)的关系如图所示。下列说法正确的是 ( ),A.直线L2表示-lg 和-lgc(HA-)的关系 B.通入HCl过程中,水电离的c(OH-)与水电离的c(H+)的 乘积不断增大 C.Ka2(H2A)的数量级为10-7 D.在NaHA溶液中c(Na+)(HA-)c(H2A)c(A2-),【解析】选C。多元弱酸的第一步电离远大于第二步电 离,直线L1表示-lg 和-lgc(HA-)的关系,直线L2 表示-lg 和-1gc(A2-)的关系,A项错误;通入HCl 过程中,酸性增强,对水的电离抑制程度增大,水电离的 c
11、(OH-)与水电离的c(H+)均减小,故乘积不断减小,B项 错误;直线L2表示-lg 和-lgc(HA-)的关系,当,-lg =3.2时,即 =10-3.2,-lgc(A2-)=3,即 c(A2-)=10-3,K(H2A)= =10-3.210-3=10-6.2, 故K(H2A)的数量级为10-7,C项正确;NaHA溶液呈酸性, HA-电离大于水解,故c(Na+)(HA-)c(A2-)c(H2A),D 项错误。,3.已知pC=-lgc,KspCu(OH)2=2.210-20和 KspMg(OH)2=1.810-11。室温下,测得两种金属离 子的pC与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的 是
12、( ),A.加入氨水调节pH可除去MgSO4溶液中的CuSO4杂质 B.调到Q点对应的pH时,Mg2+和Cu2+都已沉淀完全(离子 浓度小于或等于1.010-5 molL-1) C.在浓度均为1 molL-1的CuSO4和MgSO4的混合溶液中, 存在c(Cu2+)+c(Mg2+)c( ) D.L1代表pC(Cu2+)随pH的变化,L2代表pC(Mg2+)随pH的 变化,【解析】选D。加入氨水调节pH可使Cu2+生成沉淀与 Mg2+分离,但引入了新的杂质离子 ,A项错误;Q点的 pH为9,则由Ksp求得c(Cu2+)= molL-1=2.2 10-10 molL-11.0 10-5 molL-
13、1,所以Cu2+已沉淀完全而Mg2+不能沉淀 完全,B项错误;由于Mg2+和Cu2+都能水解,所以c(Cu2+),+c(Mg2+)c( ),C项错误;由图象可知,当Mg2+和Cu2+ 的浓度均为1 molL-1时,开始生成Cu(OH)2沉淀的pH 约为4,而开始生成Mg(OH)2沉淀的pH约为9,D项正确。,4.pC类似pH,是指极稀溶液中,溶质物质的量浓度的常用对数负值。如某溶液溶质的浓度为:110-3molL-1,则该溶液中溶质的pC=-lg(110-3)=3。下图为H2CO3在加入强酸或强碱溶液后,平衡时溶液中三种成分的pCpH图。请回答下列问题:,(1)在人体血液中, 能起到稳定人体p
14、H的作用,请 用电解质溶液中的平衡解释:_(用 方程式表示)。 (2)H2CO3一级电离平衡常数的数值Ka1_。,(3)某同学认为该溶液中Na2CO3的水解是微弱的,发生 水解的 离子不超过其总量的10%。请你设计简单 实验证明该同学的观点是否正确_ _。,(4)已知某温度下Li2CO3的Ksp为1.6810-3,将适量 Li2CO3固体溶于100 mL水中至刚好饱和,饱和Li2CO3溶 液中c(Li+)=0.15 molL-1。c( )=0.075 molL-1, 若t1时刻在上述体系中加入100 mL 0.125 molL-1 Na2CO3溶液,列式计算说明是否有沉淀产生。,(5)请画出t
15、1时刻后Li+和 浓度随时间变化关系图 (用虚线表示Li+,实线表示 )。,【解析】(1) 既存在电离平衡,又存在水解平衡, 所以能起到稳定人体pH的作用,方程式为 +H+、 +H2O H2CO3+OH-。 (2)根据图象可知,当碳酸的浓度是10-3molL-1时,氢 离子和 的浓度分别是10-3molL-1、10-5 molL-1, 所以Kal =10-6,(3)如果0.1 molL-1碳酸钠的水解程度时10%,则溶液的pH=12,所以可以通过pH试纸测量起pH即可,即用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 molL-1碳酸钠溶液的pH,若pH12,则该同学的观点不正确。,(4)加入100 mL 0.125 molL-1碳酸钠溶液后,溶液中 c(Li+)=0.075 molL-1,c( )=0.1 molL-1,此时 c( )c2(Li+)5.610-4Ksp,所以无沉淀生成。 (5)根据(4)可知t1时刻后c(Li+)=0.075 molL-1, =0.1 molL-1,所以图象为(见答案)。,答案:(1) +H+、 +H2O H2CO3+OH- (2)10-6 (3)用pH试纸(或pH计)测常温下0.1 molL-1Na2CO3溶 液的pH,若pH12,则
