【文档说明】高考化学二轮复习教案专题突破(十) 水溶液中离子平衡的两类特殊图像及分析（含解析）.doc，共(8)页，259.500 KB，由MTyang资料小铺上传

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专题突破(十)水溶液中离子平衡的两类特殊图像及分析近几年，高考试题中关于水溶液中离子平衡的图像考查较多，两类特殊图像(对数图像、分布系数图像)更是备受命题专家的青睐，此类试题的信息量较大，且都隐藏于图像中，对考生的综合能力要

求较高，体现《中国高考评价体系》对以解决实际问题为核心的实践操作能力的要求，要求考生合理分析图像，识别有效证据，获取有效信息，科学推理论证，处理转化数据，能够有效解决有关电解质溶液图像的实际问题。1．对数图像(1)对数图像的含义将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值

如c（A）c（B）取常用对数，即lgc(A)或lgc（A）c（B），与溶液中的pH或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。图中数据的含义为：①若c(A)＝1或c（A）c（B）＝1时，lgc(A)＝0

或lgc（A）c（B）＝0。②若c(A)＞1或c（A）c（B）＞1时，lgc(A)或lgc（A）c（B）取正值且c(A)或c（A）c（B）越大，lgc(A)

或lgc（A）c（B）越大。③若c(A)＜1或c（A）c（B）＜1时，lgc(A)或lgc（A）c（B）取负值，且c(A)或c（A）c（B）越大，l

gc(A)或lgc（A）c（B）越大，但数值越小。(2)常考对数图像的类型图像种类具体类型含义变化规律对数图像lgc（HX－）c（H2X）生成物与反应物离子浓度比的常用对数lgc（HX－）c

（H2X）越大，反应向正反应方向进行的程度越大lgVV0稀释后与稀释前体积比的常用对数lgVV0越大，稀释程度越大AG＝lgc（H＋）c（OH－）氢离子与氢氧根离子浓度比的常用对数AG越大，酸性越强，中性时，c（H

＋）c（OH－）＝1负对数图像pH＝－lgc(H＋)氢离子浓度的常用对数负值pH越大，c(H＋)越小，溶液的碱性越强pC＝－lgc(C)C离子浓度的常用对数负值pC越大，c(C)越小2.分布系数图像分布曲线是指以pH为横坐标，分

布系数即组分的平衡浓度占总浓度的分数为纵坐标，分布系数与溶液pH之间的关系曲线。举例一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)弱电解质分布系数图δδ0、δ1分别为CH3C

OOH、CH3COO－分布系数δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O－4分布系数、δ2为C2O2－4分布系数δ0为H3PO4分布系数、δ1为H2PO－4分布系数、δ2为HPO2－4分布系数、δ3为PO3－4分布系

数含义当pH＜pKa时，主要存在形式是CH3COOH；当pH＞pKa时，主要存在形式是CH3COO－。δ0与δ1曲线相交在δ0＝δ1＝0.5处，此时c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)，即pH＝pKa当溶液的pH＝1.2

时δ0＝δ1，pH＝4.2时δ1＝δ2，当pH＜1.2时，H2C2O4占优势；在1.2＜pH＜4.2区间，HC2O－4占优势，而当pH＞4.2时，C2O2－4为主要存在形式当溶液的pH＝2时，δ0＝δ1，pH＝7.1时δ1＝δ2，pH＝12.2时δ2＝δ3；当pH＜2

时，H3PO4占优势；在2＜pH＜7.1区间，H2PO－4占优势；在7.1＜pH＜12.2区间，HPO2－4占优势；而当pH＞12.2时，PO3－4为主要存在形式离子方程式pH由2到6发生反应的离子方程式：CH3COOHpH由4到6发生反

应的离子方程式：pH由11到14发生反应的离子方程式：HPO2－4＋OH－===CH3COO－＋H2OHC2O－4＋OH－===C2O2－4＋H2O＋OH－===PO3－4＋H2O求lgKK(CH3COOH)＝

c（CH3COO－）·c（H＋）c（CH3COOH），从图可知，c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)时，pH＝pK＝4.76。K(CH3COOH)＝c(H＋)＝10－4.76，lgK(CH3COOH)＝－4.76K2(H2C2O4)＝c（C2O2－4）·c（H＋）c（HC2O－4），从图可知

，c(C2O2－4)＝c(HC2O－4)时pH＝4.2，K2＝c(H＋)＝10－4.2，lgK2＝－4.2K3(H3PO4)＝c（PO3－4）·c（H＋）c（HPO2－4），从图可知，c(HPO2－4)＝c(PO3－4)

时pH＝12.2，K3＝c(H＋)＝10－12.2，lgKa＝－12.2(2021·山东聊城质检)25℃时，用0.10mol·L－1的氨水滴定10.00mL0.05mol·L－1的二元酸H2A的溶液，滴定过程中加入氨水的体积(V)与溶液中lgc（OH）－c（H

＋）的关系如图所示。下列说法正确的是()A．H2A的电离方程式为H2A⇌H＋＋HA－B．B点溶液中，水电离出氢离子浓度为1.0×10－8mol·L－1C．C点溶液中，c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝2c(A2－)D．25℃时，氨水的电离平衡常数为Kb＝10－6b－10D[25℃时，A点lg

c（OH－）c（H＋）＝－12，结合Kw＝c(OH－)·c(H＋)＝1×10－14，解得c(H＋)＝0.1mol/L，说明0.05molH2A完全电离，则电离方程式为H2A===2H＋＋A2－，A错误。B点加入10mL氨水，恰好完全反应生成(NH4

)2A，此时lgc（OH－）c（H＋）＝－2，则有c(H＋)＝1×10－6mol/L，而H＋全部来源于水的电离，故水电离出的c(H＋)＝1×10－6mol/L，B错误。C点溶液是(NH4)2A和NH3·H2O混合液，lgc（OH－）c（H＋）＝0

，则有c(OH－)＝c(H＋)，根据电荷守恒可得：c(H＋)＋c(NH＋4)＝c(OH－)＋2c(A2－)，则有c(NH＋4)＝2c(A2－)，C错误。C点溶液中c(NH＋4)＝2c(A2－)＝0.1mol/L×10b＋10，由c(NH＋4)＋c(NH3·H2O)＝0.1mol/L×bb＋10可得

，c(NH3·H2O)＝0.1mol/L×b－10b＋10；C点溶液lgc（OH—）c（H＋）＝0，c(OH－)＝c(H＋)＝10－7mol/L，求出25℃时NH3·H2O的电离常数为Kb＝10－6b－10，D正确。](2021·湖北武汉部分

校联考)亚砷酸(H3AsO3)是三元弱酸，可以用于治疗白血病。H3AsO3水溶液中含砷微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各含砷微粒浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。下列说法正确的是()A.H3AsO3的电离方程式为：H3AsO3⇌3H

＋＋AsO3－3B．H3AsO3第一步的电离常数为Ka1，则有Ka1＝10－9.2C．H3AsO3溶液的pH约为9.2D．pH＝12时，溶液中c(H2AsO－3)＋2c(HAsO2－3)＋3c(AsO3－3)＋c(

OH－)＝c(H＋)B[由图可知，H3AsO3水溶液中存在H3AsO3、H2AsO－3、HAsO2－3等，则H3AsO3是三元弱酸，分步发生电离，以第一步电离为主，电离方程式为H3AsO3⇌H＋＋H2AsO－3，A错误。H3AsO3第一步的电离常

数为Ka1＝c（H＋）·c（H2AsO—3）c（H3AsO3），由图可知，H3AsO3和H2AsO－3的分布分数相等时，溶液的pH＝9.2，即c(H3AsO3)＝c(H2AsO－3)时c(H＋)＝10－9.2mol·L－1，则有Ka1＝c(H＋)＝10－9.2

，B正确。H3AsO3溶液呈酸性，则其pH＜7，C错误。pH＝12时，H3AsO3溶液中加入NaOH溶液等碱液，结合电荷守恒推知，溶液中c(H2AsO－3)＋2c(HAsO2－3)＋3c(AsO3－3)＋c(OH－)＞c(H＋)，D错误。]1．(2021·江

西九江六校联考)常温下，向25.00mL0.1mol·L－1HSCN溶液中滴入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液中由水电离出的c(H＋)的负对数[－lgc水(H＋)]与所加NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A．常温

下，Ka(HSCN)约为1×10－3B．b＝25.00C．R、Q两点溶液对应的pH＝7D．N点溶液中：c(Na＋)＜c(SCN－)B[由图可知，未加入NaOH溶液时，0.1mol·L－1HSCN溶液中水电离产生的c水(H＋)＝1×10－

11mol·L－1，此时溶液中c(SCN－)≈c(H＋)＝1×10－3mol·L－1，c(HSCN)＝(0.1－10－3)mol·L－1，则有Ka(HSCN)＝1×10－5，A错误。N点时－lgc水(H＋)最小，此时水的电离程度最大，说明HS

CN和NaOH溶液恰好完全反应生成NaSCN，由于两溶液的浓度相同，则有b＝25.00，B正确。图中R点溶液呈中性，N点HSCN与NaOH溶液恰好完全反应，Q点NaOH溶液过量，此时溶液为NaSCN和NaOH的混合溶液，溶液

呈碱性，C错误。N点为NaSCN溶液，由于SCN－发生水解而使溶液呈碱性，则有c(OH－)＞c(H＋)；据电荷守恒可得关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SCN－)＋c(OH－)，则有c(Na＋)＞c(SCN－),D错误。]2．(2021·山西汾阳中学检测)H2X和H2Y均为二元弱酸，常温

下，将NaOH溶液分别滴加到H2X和H2Y的溶液中，不同pH环境下不同形态的粒子(即酸、酸式酸根、酸根离子)的组成分数如图所示：下列说法正确的是()A．在pH＝7的溶液中HX－、X2－、HY－和Y2－能大量共存B．向N

a2X溶液中加入少量H2Y溶液，发生反应：X2－＋H2Y===HX－＋HY－C．1L0.1mol·L－1NaHY溶液中：n(HY－)＋2n(Y2－)＋n(H2Y)＝0.1molD．HX－的水解平衡常数为Kh＝10－7D[根据图中信息可知，pH＝7时，c(H2X)＝

c(HX－)，则有Ka1(H2X)＝c(H＋)＝10－7mol·L－1；pH＝11时，c(HX－)＝c(X2－)，Ka2(H2X)＝c(H＋)＝10－11mol·L－1。pH＝1时，c(H2Y)＝c(HY－)，则有Ka1(H2Y)＝c(H＋)＝0.

1mol·L－1；pH＝4时，c(HY－)＝c(Y2－)，Ka2(H2Y)＝c(H＋)＝10－4mol·L－1。根据电离平衡常数可得，Ka1(H2Y)＞Ka2(H2Y)＞Ka1(H2X)＞Ka2(H2X)，则酸性：H2Y＞HY－＞H2X＞HX－。HY－和HX－、X2－发生反应而不能大量共存

，A错误。向Na2X溶液中加入少量H2Y溶液，发生反应：2X2－＋H2Y===2HX－＋Y2－，B错误。根据物料守恒可得，1L0.1mol·L－1NaHY溶液中：n(HY－)＋n(Y2－)＋n(H2Y)＝0.1mol，C错误。HX－的水解方程式为：HX－＋H2O

⇌H2X＋OH－，平衡常数为Kh(HX－)＝[c(H2X)·c(OH－)]/c(HX－)＝c(H＋)＝10－7mol·L－1，D正确。]3．(2021·四川成都七中检测)室温下，浓度均为0.1mol·L－1、体积均为V0的NaX、NaY溶液分

别加水稀释至体积V。已知pOH＝－lgc(OH－)，pOH与lgVV0的变化关系如图所示。下列叙述正确的是()A．HX、HY都是弱酸，且Ka(HX)＞Ka(HY)B．图中pOH随lgVV0变化始终满足直线关系C．lgVV0＝3时，NaX溶液中所含离子总数小于NaY溶液D．分别向稀释前的两种溶液

加盐酸至pH＝7时，c(X－)＝c(Y－)A[室温下，0.1mol·L－1NaX和NaY溶液的pOH均小于7，则溶液中c(OH－)均大于10－7mol·L－1，则NaX和NaY均发生水解，故HX和HY都是弱酸；0.1mol·L－1NaY溶液的碱性强于0.1mo

l·L－1NaX，则酸性：HX＞HY，则有Ka(HX)＞Ka(HY)，A正确。加水无限稀释时，NaX和NaY溶液均接近于中性，故pOH随lgVV0变化并非始终满足直线关系，B错误。lgVV0＝3时，NaX溶液的pOH大于NaY溶液，此时Na

X溶液中c(H＋)大于NaY溶液；据电荷守恒可得：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(R－)(R－＝X－、Y－)，由于两溶液中c(Na＋)相等，则c(Na＋)＋c(H＋)：NaX＞NaY，故Na

X溶液中离子总浓度大于NaY溶液，前者所含离子总数大于后者，C错误。分别向稀释前的两种溶液加盐酸至pH＝7时，则有c(H＋)＝c(OH－)；据电荷守恒可得c(Na＋)＝c(X－)＋c1(Cl－)＝c(Y－)＋c2(Cl－)，由于稀释前NaY溶液的碱性强于NaX溶液，

则NaY溶液加入盐酸的体积大于NaX溶液，故c(X－)≠c(Y－)，D错误。]4．(2021·福建泉州质检)柠檬酸(用H3R表示)可用作酸洗剂。常温下，向0.1mol·L－1H3R溶液中加入少量NaOH固

体(忽略溶液体积的变化)，H3R、H2R－、HR2－和R3－的含量与pH的关系如图所示。下列叙述正确的是()A．图中b曲线表示HR2－的变化B．HR2－的电离平衡常数为Ka3＝1×10－6C．pH＝7时，c(Na

＋)＝c(HR2－)＋c(H2R－)＋c(R3－)D．pH＝5时，c(HR2－)＋c(H2R－)＋c(R3－)＝0.1mol·L－1B[H3R溶液中加入NaOH，先反应生成NaH2R，再生成Na2HR，最后生成N

a3R，则图中曲线a、b、c、d分别代表H3R、H2R－、HR2－和R3－，A错误。HR2－的电离平衡常数为Ka3＝c（H＋）·c（R3－）c（HR2－），由图可知，HR2－和R3－的含量相等时，溶液的pH＝6，则有Ka3＝c(H＋

)＝1×10－6，B正确。常温下pH＝7时，溶液呈中性，则有c(H＋)＝c(OH－)，结合电荷守恒推知，c(Na＋)＝2c(HR2－)＋c(H2R－)＋3c(R3－)，C错误。由图可知，pH＝5时溶液中存在H3R、H2R－、HR2－和R3－，据物料

守恒可得c(HR2－)＋c(H2R－)＋c(R3－)＋c(H3R)＝0.1mol·L－1，D错误。]