电解质溶液图像专题探究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
近几年，全国高考题中考查电解 质溶液知识的考题形式有所变化，开 始借用各种图像代替过去直接考查电 解质溶液的形式，比较新颖的图像有 分布分数图和滴定曲线图等。这一变 化值得我们关注，今天我们就通过典 型的例题来研究有关图像题的解题思 路和方法，以适应高考的这种变化。
探究1 分布分数图
例1、(2012江苏∙15)25℃c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)=0.1 mol·L－1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中 c(CH3COOH)、c(CH3COO－)与pH值的关系如图所示。下列 有关离子浓度关系叙述正确的是（ ）
【拓展】不仅是弱酸的各种组分可随pH值变化， 实际上弱碱以及配合物的组分也可随pH值发生变 化，生产生活中常利用这种图指导物质的分离和 提纯。下面我们看一具体实例： 例2、（2006广东∙23 ）水体中重金属铅的污染问题备受关 注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2＋、Pb(OH)＋、 Pb(OH)2、Pb(OH)3—、Pb(OH)42—，各形态的浓度分数α 随溶液pH变化的关系如下图所示：
注：1表示Pb2＋，2表示Pb(OH)＋，3表示Pb(OH)2，4 表示Pb(OH) 3—，5表示Pb(OH)42—。
(溶1)液Pb(NO3)2溶液中，cc((PNbO23
) )
_＞___2(填“＞”、“＝”或“＜”)；往该
中积加变入化氯_P__b化_2_＋铵__与_固_C_体_l_－_后反__，_应_上_，__述使__比_c_(_值P__b增_2_＋_加_)减_，__小可___能__的___原_。因是（忽略溶液体 (离2)子往(PNba(＋N除O3外)2溶)有液__中P__b滴__2＋_入_、_稀_P__Nb_a_(O_O_HH__)溶_＋_、_液__H，_＋__p_H__＝__8。时溶液中存在的阳
下列说法正确的是 D
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－)
（2）可从图中考查不同组分在某种pH值下共存的可能性 （3）可指导物质的分离和提纯
具体解法有“四看三联系一注意”：
（1）先看图像的面与线，面要看横坐标和纵坐标的含 义，线要看各组分浓度随pH值的变化趋势
（2）再看图像的点，点要看起点，终点和交点对应的 pH值 （3）点还要看最高点和最低点对应的pH值和各组分存在
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的铅，实验结
果如下表：
离子
Pb2＋ Cu2＋ Fe3＋ Mn2＋ Cl－
பைடு நூலகம்
处理前浓度/mg·L－
1
0.100
29.8
0.120
0.087
51.9
_F_e上_3_＋表。中除P处b理2＋后外浓，度1 该/m脱g·铅L－剂对0.0其04他离22.子6 的0去.04除0 效0果.05最3 好4的9.8是
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为
2EH(s)＋Pb2＋ E2Pb(s)＋2H＋则脱铅的最合适pH范围为
__B___(填代号)。
A．4～5
B．6～7
C．9～10
D．11～12
【解题方法小结】
此类图像题考查的要点有：
（1）可从图中考查不同组分随pH值变化的趋势以及存在的 pH值范围
【图像含义】
上述这种图可叫分布分数图，可以表示溶液中各种组分随pH值 的变化而变化的曲线，以下为二元弱酸H2C2O4的分布分数图。 请同学们先观察图像，再回答下列问题 大约在什么pH值范围内H2C2O4浓度较其它组分浓度高？ 小于1.2 大约在什么pH值时HC2O4— 浓度最高？2.7 大约在什么pH值范围内C2O42—浓度较其它组分浓度高？大于4.2 大约在什么pH值时HC2O4—和C2O42—浓度相等？4.2
的pH值范围
（4）最后看各条曲线相互重叠程度的大小
找出某个pH值对应的成分后再联系 电离平衡和水解平衡以及沉淀溶解平衡 的规律进行判断；
答题时还要特别注意在图表中没有提 供的信息或潜在信息。
探究2 滴定曲线图
例3、(2010·江苏，12)常温下，用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。
【反思】
酸碱恰好中和时（等当点）的pH值是否一定 为7？
【图像含义】
滴定曲线一般是指随着标准溶液体积的变化溶液 pH值的变化趋势图，此图还可用于选择合适的指 示剂和滴定计算。
【解题方法小结】
具体解法有“三看三联系”： （1）要看滴定曲线中随 着标准溶液体积的变化pH 的变化趋势
（2）要看滴定突跃对应的pH值范围
CH3COOH
CH3COO－
c(CH3COOH)=c(CH3COO¯)
答案 BC
A．pH=5.5溶液中：c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－) B．W点表示溶液中c(Na＋)＋c(H＋)=c(CH3COOH)＋c(OH－) C．pH=3.5溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)＋c(CH3COOH)=0.1 mol·L－1 D．向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体 (溶液体积变化可忽略)：c(Na＋)＋c(H＋)=c(CH3COOH)＋c(OH－) ＋c(Cl－)
• （1）看懂图像：看面：看清横、纵坐标表示的物 理量及其含义。 看线：看清曲线的变化趋势。看 点：看清曲线上的特殊点（起点、拐点、交点、 极值点等）。
• (2) 联系规律：联系电离平衡和水解平衡及沉淀 溶解平衡的规律
（3）推理判断：结合题中给定的化学反应原理和 图像中的相关信息，根据有关知识规律分析作出 判断。
（3）重点看起点、终点以及等当点的pH值，尤其 要关注pH值等于7的对应点
然后再联系电离平衡和水解平衡及沉淀溶解平 衡的规律解决相关的问题。
我的收获-------
• 通过此堂课的学习，请你谈谈解电 解质溶液的图像题应该注意些什么 问题？你有什么体会？
• [总结] 分析图像的一般方法
• 解图像题三步曲
解析：本题用图像考查水解与电离平衡、物料守恒和电 荷守恒、离子浓度大小比较。
【反思】
本题同其它的直接考查离子浓度大小比较和 离子浓度守恒问题的题有什么不同？
以往试题一般都是直接利用溶液中的电荷守恒 判断离子浓度关系，而本题由于图像所示的离 子和分子浓度在W点相等，就可对守恒式做相 应变换，这是值得我们今后复习备考注意的变 化。
尽管高考中开始出现某些以图像创 设情景的电解质溶液题，但应看出本质 上仍是考查电解质溶液的基本理论，这 就需要同学们通过相关训练熟悉各种图 像题的图像特点，以利于迅速找到图像 中的有关信息，再和基本理论、规律联 系以实现这类题的突破。
探究1 分布分数图
例1、(2012江苏∙15)25℃c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)=0.1 mol·L－1的一组醋酸和醋酸钠混合溶液，溶液中 c(CH3COOH)、c(CH3COO－)与pH值的关系如图所示。下列 有关离子浓度关系叙述正确的是（ ）
【拓展】不仅是弱酸的各种组分可随pH值变化， 实际上弱碱以及配合物的组分也可随pH值发生变 化，生产生活中常利用这种图指导物质的分离和 提纯。下面我们看一具体实例： 例2、（2006广东∙23 ）水体中重金属铅的污染问题备受关 注。水溶液中铅的存在形态主要有Pb2＋、Pb(OH)＋、 Pb(OH)2、Pb(OH)3—、Pb(OH)42—，各形态的浓度分数α 随溶液pH变化的关系如下图所示：
注：1表示Pb2＋，2表示Pb(OH)＋，3表示Pb(OH)2，4 表示Pb(OH) 3—，5表示Pb(OH)42—。
(溶1)液Pb(NO3)2溶液中，cc((PNbO23
) )
_＞___2(填“＞”、“＝”或“＜”)；往该
中积加变入化氯_P__b化_2_＋铵__与_固_C_体_l_－_后反__，_应_上_，__述使__比_c_(_值P__b增_2_＋_加_)减_，__小可___能__的___原_。因是（忽略溶液体 (离2)子往(PNba(＋N除O3外)2溶)有液__中P__b滴__2＋_入_、_稀_P__Nb_a_(O_O_HH__)溶_＋_、_液__H，_＋__p_H__＝__8。时溶液中存在的阳
下列说法正确的是 D
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－)
（2）可从图中考查不同组分在某种pH值下共存的可能性 （3）可指导物质的分离和提纯
具体解法有“四看三联系一注意”：
（1）先看图像的面与线，面要看横坐标和纵坐标的含 义，线要看各组分浓度随pH值的变化趋势
（2）再看图像的点，点要看起点，终点和交点对应的 pH值 （3）点还要看最高点和最低点对应的pH值和各组分存在
(3)某课题组制备了一种新型脱铅剂，能有效去除水中的铅，实验结
果如下表：
离子
Pb2＋ Cu2＋ Fe3＋ Mn2＋ Cl－
பைடு நூலகம்
处理前浓度/mg·L－
1
0.100
29.8
0.120
0.087
51.9
_F_e上_3_＋表。中除P处b理2＋后外浓，度1 该/m脱g·铅L－剂对0.0其04他离22.子6 的0去.04除0 效0果.05最3 好4的9.8是
(4)如果该脱铅剂(用EH表示)脱铅过程中主要发生的反应为
2EH(s)＋Pb2＋ E2Pb(s)＋2H＋则脱铅的最合适pH范围为
__B___(填代号)。
A．4～5
B．6～7
C．9～10
D．11～12
【解题方法小结】
此类图像题考查的要点有：
（1）可从图中考查不同组分随pH值变化的趋势以及存在的 pH值范围
【图像含义】
上述这种图可叫分布分数图，可以表示溶液中各种组分随pH值 的变化而变化的曲线，以下为二元弱酸H2C2O4的分布分数图。 请同学们先观察图像，再回答下列问题 大约在什么pH值范围内H2C2O4浓度较其它组分浓度高？ 小于1.2 大约在什么pH值时HC2O4— 浓度最高？2.7 大约在什么pH值范围内C2O42—浓度较其它组分浓度高？大于4.2 大约在什么pH值时HC2O4—和C2O42—浓度相等？4.2
的pH值范围
（4）最后看各条曲线相互重叠程度的大小
找出某个pH值对应的成分后再联系 电离平衡和水解平衡以及沉淀溶解平衡 的规律进行判断；
答题时还要特别注意在图表中没有提 供的信息或潜在信息。
探究2 滴定曲线图
例3、(2010·江苏，12)常温下，用0.1000 mol·L－1 NaOH溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol·L-1 CH3COOH溶液所得滴定曲线如下图。
【反思】
酸碱恰好中和时（等当点）的pH值是否一定 为7？
【图像含义】
滴定曲线一般是指随着标准溶液体积的变化溶液 pH值的变化趋势图，此图还可用于选择合适的指 示剂和滴定计算。
【解题方法小结】
具体解法有“三看三联系”： （1）要看滴定曲线中随 着标准溶液体积的变化pH 的变化趋势
（2）要看滴定突跃对应的pH值范围
CH3COOH
CH3COO－
c(CH3COOH)=c(CH3COO¯)
答案 BC
A．pH=5.5溶液中：c(CH3COOH)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)＞c(OH－) B．W点表示溶液中c(Na＋)＋c(H＋)=c(CH3COOH)＋c(OH－) C．pH=3.5溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)＋c(CH3COOH)=0.1 mol·L－1 D．向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体 (溶液体积变化可忽略)：c(Na＋)＋c(H＋)=c(CH3COOH)＋c(OH－) ＋c(Cl－)
• （1）看懂图像：看面：看清横、纵坐标表示的物 理量及其含义。 看线：看清曲线的变化趋势。看 点：看清曲线上的特殊点（起点、拐点、交点、 极值点等）。
• (2) 联系规律：联系电离平衡和水解平衡及沉淀 溶解平衡的规律
（3）推理判断：结合题中给定的化学反应原理和 图像中的相关信息，根据有关知识规律分析作出 判断。
（3）重点看起点、终点以及等当点的pH值，尤其 要关注pH值等于7的对应点
然后再联系电离平衡和水解平衡及沉淀溶解平 衡的规律解决相关的问题。
我的收获-------
• 通过此堂课的学习，请你谈谈解电 解质溶液的图像题应该注意些什么 问题？你有什么体会？
• [总结] 分析图像的一般方法
• 解图像题三步曲
解析：本题用图像考查水解与电离平衡、物料守恒和电 荷守恒、离子浓度大小比较。
【反思】
本题同其它的直接考查离子浓度大小比较和 离子浓度守恒问题的题有什么不同？
以往试题一般都是直接利用溶液中的电荷守恒 判断离子浓度关系，而本题由于图像所示的离 子和分子浓度在W点相等，就可对守恒式做相 应变换，这是值得我们今后复习备考注意的变 化。
尽管高考中开始出现某些以图像创 设情景的电解质溶液题，但应看出本质 上仍是考查电解质溶液的基本理论，这 就需要同学们通过相关训练熟悉各种图 像题的图像特点，以利于迅速找到图像 中的有关信息，再和基本理论、规律联 系以实现这类题的突破。