2022年高考化学总复习第四篇突破思维障碍必须掌握的技法规律2电解质溶液常考图像问题解题策略

2．电解质溶液常考图像问题解题策略
1．以酸碱中和滴定图像为载体
【例1】常温下，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1CH3COOH溶液所得滴定曲线如图1。

下列说法正确的是()
A.点①所示溶液中：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋)
B．点②所示溶液中：c(Na＋)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)
C．点③所示溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)
D．滴定过程中可能出现：c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(Na＋)＞
c(OH－)
【解析】选D。

点①溶液中的溶质为0.001 mol CH3COOH和0.001 mol CH3COONa，根据物料守恒：c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝2c(Na＋)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，整理后得c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，A错误；点②溶液的pH＝7，根据电荷守恒有
c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，又因为c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(CH3COO－)，B错误；点③溶液中的溶质为0.002 mol CH3COONa，离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)，C错误；滴定初期加入少量NaOH溶液时，溶液中溶质为CH3COOH(大量)、CH3COONa(少量)，存在c(CH3COOH)>c(CH3COO－)，根据电荷守恒，滴定过程中可以出现：c(CH3COOH)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(Na＋)>c(OH－)，D项正确。

方法小结：常见的酸碱中和滴定图像解题方法：抓五点、看溶质、判强弱、先电离、后水解、定离子、恒电荷、判性质、比大小。

其中抓五点：
(1)起点：明确坐标含义，判断酸或碱的强弱，计算电离平衡常数。

(2)“一半”点：分析是什么溶质的等量混合，判断电离程度和水解程度的相对大小。

(3)“恰好”中和点：分析生成的溶质，判断溶液的酸碱性，此时水的电离程度最大。

(4)“中性”点：分析此时有哪些溶质，哪种反应物过量，常利用电荷守恒判断离子浓度大小。

(5)“过量”点：分析溶质的成分，判断谁多、谁少还是等量，常结合溶液的酸碱性和平衡常数进行判断。

【例2】常温下，向20 mL 0.1 mol·L－1NaHA(酸式盐)溶液中分别滴加0.1 mol·L －1盐酸或0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH与滴加溶液体积关系如图2所示。

下列推断正确的是()
A．NaHA在水中电离程度大于水解程度
B．在对应的各点溶液中，H点水的电离程度最大
C．E点对应的溶液中有c(Na＋)＝c(HA－)＋c(A2－)
D．F点对应的溶液中存在c(H＋)＋c(Na＋)＝(OH－)＋c(HA－)＋c(A2－)
【解析】选A。

由图示可知，常温下，0.1 mol·L－1NaHA溶液的pH＜7，显酸性，说明HA－的电离程度大于HA－的水解程度，故A正确；图中F点恰好生成Na2A 溶液，只存在A2－的水解，水的电离程度最大，而H点恰好生成H2A和NaCl 的混合溶液，H2A的电离抑制水的电离，水的电离程度减小，故B错误；E点溶液中存在的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，此时溶液显中性，即c(H＋)＝c(OH－)，则c(Na＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)，故C错误；F 点恰好生成Na2A溶液，存在的电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，故D错误。

方法小结：此类题目以电解质溶液和溶液中离子浓度大小比较为考点，意在考查学生的思维能力和识图能力。

加盐酸促进NaHA的水解使其转化为H2A，溶液的pH减小；加氢氧化钠促进NaHA的电离，使其转化为Na2A，溶液的pH 增大。

2．溶液导电率图像
【例3】四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]是一元强碱。

常温下，向20 mL、浓度均为0.1 mol·L－1的四甲基氢氧化铵溶液、氨水中分别滴加0.1 mol·L－1盐酸，溶液导电率如图3所示(已知：溶液导电性与离子浓度相关)。

下列说法正确的是()
A．在a、b、c、d、e中，水电离程度最大的点是d
B．c点溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)
C．曲线1中c与e之间某点溶液呈中性
D．a点溶液pH＝12
【解析】选B。

由图像知，曲线1导电性较弱，说明曲线1对应的溶液为弱电解质溶液，即曲线1代表氨水，曲线2代表四甲基氢氧化铵，c点表示氨水与盐酸恰好完全反应生成氯化铵，水解程度最大，故此点对应的溶液中水的电离程度最大，故A错误；c点表示溶质是氯化铵，质子守恒式为c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，故B正确；在氨水中滴加盐酸，溶液由碱性变成中性，再变成酸性，滴定前氨水呈碱性，而c点对应的溶液呈酸性，说明中性点在c点与b点间的某点，c点到e点溶液的酸性越来越强，故C错误；依题意，四甲基氢氧化铵是一元强碱，c(OH－)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝1×10－13mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝13，故D错误。

方法小结：根据起点时导电率的相对大小判断出两种碱的相对强弱，分别对应到曲线1和曲线2上，当加入20 mL盐酸时恰好中和生成正盐，水的电离程度
最大。

电解质溶液的导电率与溶液导电能力成正比。

溶液导电率越大，其导电能力就越强，而溶液的导电能力又受溶液中自由移动的离子的浓度和离子所带电荷的影响，溶液中自由移动的离子的浓度越大、离子所带电荷越多，其导电能力就越强。

如果分析清楚起点、完全中和点等各点溶液中的溶质，溶液中自由移动的离子的浓度以及离子所带电荷的多少就能迎刃而解。

3．水的电离程度图像
【例4】常温下，向20 mL 0.01 mol·L －1的NaOH 溶液中逐滴加入0.01 mol·L －1的CH 3COOH 溶液，溶液中水所电离出的c 水(OH －)的对数随加入CH 3COOH 溶液的体积变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.F 点溶液显酸性
B ．若G 点由水电离出的c (OH －)＝2.24×10－6mol·L －1，则K a (CH 3COOH)≈1× 10－6
C ．H 点离子浓度关系为c (CH 3COO －)＝c (Na ＋)>c (H ＋)＝c (OH －)
D ．
E 点由水电离的c (H ＋)＝10－3 mol·L －1
【解析】选C 。

氢氧化钠抑制水的电离，向氢氧化钠溶液中加入醋酸，对水的电离的抑制作用逐渐减弱，当溶液为醋酸钠溶液时，水的电离程度最大。

所以G 点为醋酸钠溶液，从E 到G 为氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液，溶液为碱性。

F 点为氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液，溶液为碱性，A 错误；若G 点由水电离出的c (OH －)＝2.24×10－6 mol·L －1，根据醋酸根离子水解的离子方程式可知，溶液中c (CH 3COOH)约等于c (OH －)，醋酸钠的浓度为0.005 mol·L －1，则醋酸根离子
的水解平衡常数K h 为2.24×10－6×2.24×10－60.005 ≈10－9，则K a (CH 3COOH)＝K W K h
＝1×10－5，B 错误；H 点为醋酸钠和醋酸的混合溶液，水的电离不受抑制和促进，所以溶液为中性，c (H ＋)＝c (OH －)，则根据电荷守恒有c (CH 3COO －)＝c (Na ＋)> c (H ＋)＝c (OH －)，C 正确；E 点为氢氧化钠溶液，氢氧根离子浓度为0.01 mol·
L－1，则溶液中水电离的氢离子浓度为10－12mol·L－1，D错误。

方法小结：这类图像中，需注意c水(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1的点和pH水＝7的点溶液不一定呈中性，中性点一定在溶液由酸性(或碱性)变为碱性(或酸性)的过程中。

这类图像的横轴是加入碱(或酸)的体积，纵轴是溶液中水电离的氢离子浓度或水电离的氢氧根离子浓度，具体方法：分析三点(起点、恰好中和点、过量点)明确溶质的化学式，分析由“起点”到“恰好中和点”到“过量点”溶液的酸碱性变化以及对水的电离程度的影响趋势及影响程度，找出中性点，然后结合三个守恒解决问题。

4．分布系数图像
【例5】常温下，将体积为V1的0.100 0 mol·L－1HCl溶液逐滴加入体积为V2的0.100 0 mol·L－1 Na2CO3溶液中，溶液中H2CO3、HCO－
、CO2－3所占的物质
3
的量分数(α)随pH的变化曲线如图。

下列说法不正确的是()
A．在pH＝10.3时，溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)＋c(Cl－)
B．在pH＝8.3时，溶液中：0.100 0 mol·L－1＞c(HCO－3)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3) C．在pH＝6.3时，溶液中：c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(HCO－3)＞c(H＋)＞c(OH－) D．V1∶V2＝1∶2时，c(OH－)＞c(HCO－3)＞c(CO2－3)＞c(H＋)
【解析】选D。

任何溶液中均存在电荷守恒，则在pH＝10.3时，溶液中存在c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋2c(CO2－3)＋c(OH－)＋c(Cl－)，A项正确；由题图可知，在pH＝8.3时，该溶液为NaHCO3和NaCl的混合溶液，根据物料守恒可得c(HCO－
)＋c(CO2－3)＋c(H2CO3)＜0.100 0 mol·L－1，B项正确；在pH＝6.3 3
时，溶液中存在NaHCO3、NaCl和碳酸，该溶液显酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，根据化学反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋
H2CO3，所以离子浓度大小关系为c(Na＋)＞c(Cl－)＞c(HCO－3)＞c(H＋)＞c(OH －)，C项正确；V1∶V2＝1∶2时，混合后的溶液是等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3、NaCl的混合溶液，Na2CO3和NaHCO3是强碱弱酸盐，水解导致溶液显碱性，CO2－
的水解程度大于HCO－3的水解程度，则溶液中c(HCO－3)＞3
c(CO2－3)，由于水解程度是微弱的，所以c(HCO－3)＞c(CO2－3)＞c(OH－)＞
c(H＋)，D项错误。

方法小结：解决常见的分布系数曲线图像的思维：
“三看两联系”，一看纵、横坐标的含义和各组分浓度随pH的变化趋势；二看最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围，找出各离子对应的曲线；三看三点(起点、交点、终点)所含的溶质与对应的pH大小关系。

“两联系”，即找出某个pH对应的成分，将离子浓度的比值与电离平衡常数、水解平衡常数联系起来进行分析判断。