化学人教版新高考专用核心素养微专题8有关水溶液中曲线的解题策略

核心素养微专题8
有关水溶液中曲线的解题策略
1.分析解答水溶液中曲线图象问题要注意几点：
(1)读图，弄清图象含义，通过观察弄清横坐标、纵坐标的含义及单位：搞清特殊点的意义，如坐标轴的原点，曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等；分析曲线的变化趋势如斜率的大小及升降。

(2)识图，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算。

(3)用图，联想化学原理解答问题。

2.三种常见类型
(1)强、弱电解质溶液加水稀释的变化曲线
(2)中和滴定曲线
①思路分析
②巧抓“四点”，突破“粒子”浓度关系
a.抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。

b.抓“恰好”反应点，生成什么溶质，溶液呈什么性，是什么因素造成的。

c.抓溶液“中性”点，生成什么溶质，哪种反应物过量或不足。

d.抓反应“过量”点，溶质是什么，判断谁多、谁少还是等量。

(3)溶解平衡曲线
3.对数图象的解决办法
(1)破解对数图象的数据
①运算法则：lg ab= lg a+lg b、lg=lg a lg b、lg1=0，若K=·(K 只与温度有关) ，得lg K= m lg c1 + n lg c2。

②运算突破点：如lg=0的点有c(A)=c(B)；lg c(D)=0的点有c(D)=1 mol·L1。

③巧用pH与电离平衡常数相互运算：pH= lg c(H+)中的c(H+)可用含电离平衡常数的表达式换算。

(2)破解对数图象的规律
①选点：两线的交点、零点等。

②借助图中曲线：用物料守恒或电荷守恒解答。

【典例】(2020·长春模拟)常温下含碳各微粒H2CO3、HC和C存在于CO2和NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数与溶液pH 的关系如图所示，下列说法错误的是 ( )
A.为获得尽可能纯的NaHCO3，宜控制溶液的pH为7～9之间
时，c(Na+)=c(C)+c(HC)
C.根据图中数据，可以计算得到H2CO3第一步电离的平衡常数
K1(H2CO3)=10
D.若是 mol NaOH反应后所得的1 L溶液，pH=10时，溶液中存在以下关系：c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH)>c(H+)
【思维建模】解答水溶液中图象题的解题流程为
【解析】选B。

根据图示可知，pH在7～9之间，溶液中主要存在HC，该pH范围内可获得较纯的NaHCO3，A正确时，溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸钠溶液中满足物料守恒：
c(Na+)=2c(C)+2c(HC)+2c(H2CO3)，碳酸氢钠溶液中存在物料守恒：c(Na+)=c(C)+c(HC)+c(H2CO3)，则混合液中
c(Na+)>c(C)+c(HC)，B错误；根据图象曲线可知时，H2CO3和HC的浓度相等，碳酸的第一步电离的平衡常数
K1(H2CO3)==10，C正确；pH=10时的溶液为碱性，则
c(OH)>c(H+)，溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，c(Na+)最大，结合图象曲线变化可知：c(HC)>c(C)，此时离子浓度大小为
c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(OH)>c(H+)，D正确。

【延伸探究】(1)K2(H2CO3)=________。

提示：由图知时c(HC)=c(C) K2(H2CO3)==c(H+)=10。

(2)由图知pH>8之后的主要反应的离子方程式为________________。

提示：HC+OH C+H2O
1.常温下，向20 mL mol·L1的某稀酸H2B溶液中滴入·L1氨水，溶液中由水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。

下列分析正确的是 ( )
溶液可能为酸性，也可能为碱性
、B、C三点溶液的pH是逐渐减小，D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大
点溶液中离子浓度大小关系：c(N)>c(B2)>c(OH)>c(H+)
点溶液c(N)=2c(B2)
【解析】选D。

未加入氨水前，溶液的水电离出的OH浓度为1013mol·L1，所以溶液中c(H+ mol·L1，该酸的浓度为 mol·L1，所以该酸为二元强酸。

酸、碱对水的电离起抑制作用，可水解的盐对水的电离起促进作用，随着氨水的不断滴入，溶液中水电离的c(H+)逐渐增大，当两者恰好完全反应生成(NH4)2B时水的电离程度达最大(图中D点)，继续加入氨水，水电离的c(H+)逐渐减小。

NaHB属于强酸的酸式盐，NaHB溶液应该呈酸性，A项错误；向酸溶液中逐渐加入碱发生中和反应，混合溶液的pH是逐渐增大的，B项错误； E点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成，由于水电离的c(H+)>1×107mol·L1，溶液中H+全部来自水电离，则E点水溶液显酸性，所以c(H+)>c(OH)，C项错误； F点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成，由于水电离的c(H+)=1×107mol·L1，溶液中H+全部来自水电离，则F点水溶液呈中性，此时溶液中的电荷守恒有
c(N)+c(H+)=c(OH)+2c(B2)，因c(H+)=c(OH)，所以有
c(N)=2c(B2)，D项正确。

2.常温下，分别取浓度不同、体积均为 mL的3种HCl溶液，分别滴入浓度为 mol·L1 0 mol·L1和 00 mol·L1的NaOH溶液，测得3个反应体系的pH随V(NaOH)的变化的曲线如图，在V mL前后出现突跃。

下列说法不正确
．．．的是( )
种HCl溶液的c(HCl)：最大的是最小的100倍
B.曲线a、b、c对应的c(NaOH)：a>b>c
C.当V mL时，3个体系中均满足：c(Na+)=c(Cl)
D.当V(NaOH)相同时，pH突跃最大的体系中的c(H+)最大
【解析】选D。

根据图象可知，曲线a、b、c对应HCl溶液的pH分别为0、1、2，所以c(HCl)最大的是最小的100倍，A正确；曲线a、b、c对应的c(NaOH)是 0 mol·L1 0 mol·L1和 00 mol·L1，a>b>c，B正确；当V mL时，3个体系中溶质都为氯化钠，均满足：c(Na+)=c(Cl)，C 正确；当V(NaOH)相同时，pH突跃最大的体系是a，c(H+)最小，D错误。

3.某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×104和1.7×105。

将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。

下列叙述正确的是 ( )
A.曲线Ⅰ代表HNO2溶液
B.溶液中水的电离程度：b点>c点
C.从c点到d点，溶液中保持不变(其中HA、A分别代表相应的酸和酸根离子)
D.相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na+)相同【解析】选C。

酸越弱，稀释越能促进电离，稀释后pH变化小，曲线Ⅰ代表醋酸，A错误；两种酸溶液，pH越小酸性越强，水的电离程度越小，c点水电离程度大于b点，B错误；c、d的温度相同，
==，其中K a表示酸的电离平衡常数，由于水的离子积常数和酸的电离平衡常数均只与温度有关，该比值不变，
C正确；二者酸的pH相同，但酸的浓度不同，体积相同的两种酸溶液，需要NaOH的物质的量不同，D错误。

4.常温下，将AgNO3溶液分别滴加到浓度均为 mol·L1的NaBr、Na2SeO3溶液中，所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示(Br、Se用X n表示，不考虑Se的水解)。

下列叙述正确的是( )
A.K sp(Ag2SeO3)的数量级为1010
点对应的AgBr溶液为不饱和溶液
C.所用AgNO3溶液的浓度为103 mol·L1
(s)+2Br(aq)2AgBr(s)+Se(aq)平衡常数为10，反应趋于完2SeO3
全
【解析】选D。

由图象可知lg c(Se时，lg c(Ag+)=4，则
K sp(Ag2SeO3)=c2(Ag+)×c(Se)=1013，数量级为1013，A错误；由图象可知d点对应的c(Ag+)偏大，应生成沉淀，B错误；由图象可知起始时，lg c(Ag+)=2，则所用AgNO3溶液的浓度为102 mol·L1，C错误；
Ag2SeO3(s)+2Br(aq)2AgBr(s)+Se(aq)平衡常数为
K====10>105，反应趋于完全，D正确。

℃时，Fe(OH)2和Cu(OH)2的饱和溶液中，金属阳离子的物质的量浓度的负对数lg c(M2+)与溶液pH的变化关系如图所示，已知：该温度下，K sp[Cu(OH)2]<K sp[Fe(OH)2]。

下列说法正确的是( )
线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系，且K sp[Fe(OH)2]=10
B.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时，溶液中c(Fe2+)∶c(Cu2+)=1∶10
C.向X点对应的饱和溶液中加入少量NaOH，可转化为Y点对应的溶液
D.除去CuSO4溶液中含有的少量Fe2+，可加入适量CuO
【解析】选A。

A项，因K sp[Cu(OH)2]<K sp[Fe(OH)2]，故c(Fe2+)>c(Cu2+)，即lg c(Fe2+)较小，应是b线，pH=8时，c(Fe2+)=10，则
K sp[Fe(OH)2]=10×(1014+8)2=10，正确；B项，在两种沉淀的共存点pH=10时，K sp[Cu(OH)2]=10×(1014+10)2=10，
c(Fe2+)∶c(Cu2+)=K sp[Fe(OH)2]∶K sp[Cu(OH)2]=10∶10=10∶1，错误；C 项，向X点对应的饱和溶液中加NaOH，会生成Cu(OH)2沉淀，使c(Cu2+)减小，而X点到Y点中c(Cu2+)是不变的，错误；D项，因Cu(OH)2比Fe(OH)2更难溶，故加入适量CuO不能除去Fe2+，错误。

【加固训练】
常温下，在25 mL mol·L1某一元碱中，逐滴加入 mol·L1醋酸，滴定曲线如图所示。

则下列说法不正确的是 ( )
A.该碱溶液可以溶解Al(OH)3
B.a点对应的体积值大于25 mL
点时，c(CH3COO)>c(Na+)>c(H+)>c(OH)
点时，c(CH3COO)+c(OH)=c(H+)+c(CH3COOH)
【解析】选D。

从滴定曲线可知，没有滴加醋酸前 mol·L1某一元碱其溶液的pH为13，c(OH mol·L1，完全电离，该一元碱为强碱。

A.该一元碱为强碱，可以溶解Al(OH)3，A项正确；根据曲线，a点的pH为7，为中性，假设加入醋酸的体积为25 mL，酸和碱恰好完全反应，生成醋酸盐，为强碱弱酸盐，水解为碱性，现在为中性，说明要多加点酸，B 项正确；C点pH<7，溶液呈现酸性，c(H+)>c(OH)，根据电荷守恒c
(CH3COO)+c(OH)=c(H+)+c(Na+)，可以知道c(CH3COO)>c(Na+)，C项正确；D点，加入了50 mL的醋酸，为CH3COONa和CH3COOH 的混合溶液，根据电荷守恒c(CH3COO)+c(OH)=c(H+)+c(Na+)，以及物料守恒，c(CH3COOH)+c (CH3COO)=2c(Na+)，联合两式，得c(CH3COO)+2c(OH)=2c(H+)+c(CH3COOH)，D项错误，符合题意。