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1、第第4343讲讲 反应反应过程中微粒浓度变化图像及分析过程中微粒浓度变化图像及分析第第八八章章复习目标复习目标1能正确识别酸与碱(或盐)反应的图像,能确定图像中曲线代表的微粒变化,找出曲线的变化趋势、关键点(起点、反应一半点、中性点等)。2利用溶液中的守恒关系,学会分析不同类型图像中各种微粒浓度之间的关系。必备必备知识知识 自主自主预诊预诊1.滴定曲线中的微粒浓度关系及分析(1)基于酸碱滴定过程中的“五点”,判断溶液中的微粒浓度的关系(2)应用示例及分析向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液的关系如图所示:分析:a点:溶质为CH3COONa、CH3COOH,离子
2、浓度关系:c平(CH3COO-)c平(Na+)c平(H+)c平(OH-);b点:溶质为CH3COONa、CH3COOH,离子浓度关系:c平(CH3COO-)=c平(Na+)c平(H+)=c平(OH-);c点:溶质为CH3COONa,离子浓度关系:c平(Na+)c平(CH3COO-)c平(OH-)c平(H+);d点:溶质为CH3COONa、NaOH,离子浓度关系:c平(Na+)c平(OH-)c平(CH3COO-)c平(H+)。2.分布分数图像中微粒浓度关系及分析分布分数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式,常以pH、分布分数()为横、纵坐标,结合滴定实验数据绘制出关系曲线,这里分布分数()代表组分的
3、平衡浓度占总浓度的分数。一元弱酸和二元弱酸的分布分数图像及分析如下:3.对数图像中的微粒浓度关系及分析(1)利用某种微粒浓度(或两种微粒浓度的比值)的对数(或负对数)与溶液的pH为坐标,建立滴定过程中的对数关系图像,电解质溶液中四种常考对数关系及分析如下表:关键关键能力能力 考考向突破向突破考向1滴定图像中的微粒浓度的关系例1.常温下,向100 mL 0.01 molL-1 HA溶液中逐滴加入0.02 molL-1的MOH溶液,如图所示曲线表示混合溶液的pH变化情况。下列说法正确的是()A.HA为一元弱酸,MOH为一元强碱B.滴入MOH溶液的体积为50 mL时,c平(M+)c平(A-)C.N点
4、水的电离程度大于K点水的电离程度D.K点时,c平(MOH)+c平(M+)=0.02 molL-1答案C 解析 0.01 molL-1 HA溶液的pH=2,则HA是强酸,与50 mL碱溶液恰好反应后,溶液呈酸性,而与51 mL碱溶液反应后溶液呈中性,说明碱为弱碱,A错误;MOH是弱碱,滴入MOH溶液的体积为50 mL时,溶液呈酸性,结合电荷守恒可知溶液中c平(A-)c平(M+),B错误;N点溶液呈中性,水电离的c平(H+)水=10-7 molL-1,K点溶液呈碱性,MOH电离的OH-抑制了水电离,水电离的c平(H+)水10-7 molL-1,则N点水的电离程度大于K点水的电离程度,C正确;K点时
5、混合溶液体积是酸溶液的2倍,加入的MOH的物质的量也是HA的2倍,则考向2分布分数图像中微粒浓度关系 例2.(2023湖南株洲模拟)常温下,已知Ka1(H2CO3)=4.510-7 molL-1,Ka2(H2CO3)=4.710-11 molL-1。某二元酸H2R及其钠盐的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物质的量分数随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述正确的是()答案B A.H2R的二级电离常数Ka2的数量级为10-4 molL-1B.在pH=4的溶液中:3c平(R2-)c平(Na+)+c平(H+)-c平(OH-)C.等体积、等浓度的NaOH溶液与H2R溶液混合后,溶液中:c平(R2-)c
6、平(OH-);根据电荷守恒可得:c平(Na+)+c平(H+)=c平(OH-)+c平(CH3COO-),可知c平(Na+)c平(X-)c平(OH-)c平(H+)B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)Ka(HY)Ka(HZ)C.当pH=7时,三种溶液中:c平(X-)=c平(Y-)=c平(Z-)D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c平(X-)+c平(Y-)+c平(Z-)=c平(H+)-c平(OH-)答案C 解析由图可知,未加入盐酸时,NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,根据盐类“越弱越水解”的规律推知,酸性:HXHYHZ。NaX为强碱弱酸盐,在溶液中水解使溶液呈碱性,则溶液
7、中离子浓度的大小顺序为c平(Na+)c平(X-)c平(OH-)c平(H+),A正确。弱酸的酸性越弱,电离常数越小,由分析可知,酸性:HXHYHZ,则电离常数:Ka(HX)Ka(HY)Ka(HZ),B正确。当溶液pH为7时,酸越弱,向盐溶液中加入盐酸的体积越大,酸根离子的浓度越小,则三种盐溶液中酸根的浓度大小顺序为c平(X-)c平(Y-)c平(Z-),C错误。向三种盐溶液中分别滴加20.00 mL盐酸,三种盐都完全反应,溶液中c平(Na+)=c平(Cl-),将三种溶液混合后溶液中存在电荷守恒关系:c平(Na+)+c平(H+)=c平(X-)+c平(Y-)+c平(Z-)+c平(Cl-)+c平(OH-
8、),从而可得:c平(X-)+c平(Y-)+c平(Z-)=c平(H+)-c平(OH-),D正确。角度拓展(2021辽宁卷,15)用0.100 0 molL-1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液,溶液中H2A、HA-、A2-的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是()A.H2A的Ka1为10-10.25 molL-1B.c点:c平(HA-)c平(A2-)c平(H2A)C.第一次突变,可选酚酞作指示剂D.c始(Na2A)=0.200 0 molL-1答案C 角度二分布分数曲线中微粒浓度的关系及分析2.(2022辽宁卷,15)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在A
9、.甘氨酸具有两性B.曲线c代表NH2CH2COO-答案D 角度拓展(2021山东卷,15改编)赖氨酸H3N+(CH2)4CH(NH2)COO-,用HR表示是人体必需氨基酸,其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡:答案C 角度三对数图像中微粒浓度的关系及分析 3.(2021湖北卷,14)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1 molL-1,溶液中各含磷物种的pc-pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lg c),pOH表示OH-的浓度负对数pOH=-lg c平(OH-);x、y、z三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是()A.曲线表示pc平(H3PO3)随pOH的变化答案D 角度拓展(2020山东卷,15改编)25 时,某混合溶液中c平(CH3COOH)+c平(CH3COO-)=0.1 molL-1,lg c平(CH3COOH)、lg c平(CH3COO-)、lg c平(H+)和lg c平(OH-)随pH变化的关系如图所示。Ka为CH3COOH的电离常数,下列说法正确的是()A.O点时,c平(CH3COOH)=c平(CH3COO-)B.N点时,pH=-lg KaD.pH由7到14的变化过程中,CH3COO-的水解程度始终增大 答案B
