-年高考化学考前易错聚焦易错专题 水溶液中离子平衡图像(解析版)

2024-05-15 · 43页 · 6 M

易错专题14水溶液离子平衡图像聚焦易错点:►易错点一稀释图像►易错点二滴定曲线►易错点三KW、Ksp的图像►易错点四分布系数图像典例精讲易错点一稀释图像【易错典例】例1(2023·浙江温州·三模)在一定温度下,冰醋酸稀释过程中溶液的导电能力与pH的变化如图。下列有关说法中正确的是  A.a点溶液未达到电离平衡状态B.离子总浓度越大,溶液导电能力越强C.向a、b两点溶液中分别滴入同一NaOH溶液至中性,溶液中的相同D.b点后,溶液中加水稀释,所有离子浓度均减小B【详解】A.加水稀释过程中,a点、b点都达到了电离平衡,故A错误;B.导电能力与离子浓度和所带电荷数有关,因此离子总浓度越大,溶液导电能力越强,故B正确;C.根据电荷守恒,溶液呈中性,,a点醋酸浓度大,向a、b两点溶液中分别滴入同一NaOH溶液至中性,a点消耗的氢氧化钠溶液比b点消耗的氢氧化钠溶液多,因此溶液中的是a点大于b点,故C错误;D.b点后,溶液中加水稀释,醋酸根、氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,故D错误。【解题必备】稀释图像(pH与稀释倍数的线性关系) 关注公众号《全元高考》微信公众号《全元高考》2024届高三押题群 享各大主流机构押题,王h雄/天xing获取微信:Neko-2324各大地区专版群内共享 扫码添加微信进群 ①HY为强酸、HX为弱酸②a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-)③水的电离程度:d>c>a=b①MOH为强碱、ROH为弱碱②c(ROH)>c(MOH)③水的电离程度:a>b【变式突破】1.(2023·北京房山·一模)某温度下,将pH和体积均相同的HCl和溶液分别加水稀释,其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述不正确的是A.稀释前溶液的浓度:B.溶液中水的电离程度:b点c(酸根阴离子),故D正确。2.(24·高三上浙江·开学考试)常温时,一定浓度的一元酸HA、HB对应的钠盐和一元碱MOH、NOH对应的盐酸盐加水稀释过程中的pH变化如图所示(V0为初始体积,V为稀释后的体积),下列说法不正确的是A.lg=0时,NaA溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+)B.若b+c=14,则Ka(HB)=Kb(MOH),MB溶液呈中性C.加水稀释过程中,水的电离度不断减小,lg=2时,NCl溶液中水的电离度为:102-a%D.lg=0时,c(A-)>c(B-);c(N+)>c(M+)C【详解】A.NaA溶液显碱性,则说明HA是弱酸,则A-会水解,水解方程式为:,另外水也会电离出氢氧根离子,故c(OH-)>c(HA),所该溶液中离子浓度的顺序是:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),A正确;B.b+c=14说明酸性溶液中的氢离子的浓度等于碱性溶液中氢氧根离子的浓度,即B-离子和M+的水解程度相同,也说明HB和MOH的电离常数相同,B正确;C.lg=2时PH=a,则水电离出的,氢离子浓度c(H+)=10-amol/L,水的物质的量,则电离度为,C错误;D.NaA,NaB稀释的时候后者PH变化较快,说明HB酸性较弱,则起始时PH相同的时候NaB的浓度较小,根据电荷守恒可知,c(A-)>c(B-);同理可得c(N+)>c(M+),D正确。易错点二滴定曲线【易错典例】例2(2024·甘肃平凉·模拟预测)室温下,某实验兴趣小组用溶液标定某盐酸浓度,用甲基橙作指示剂,滴定曲线如图丁所示。下列说法正确的是A.滴定中溶液应该盛放在乙仪器中B.读数时,应双手一上一下持滴定管C.标准溶液吸收了空气中的,会使测得的盐酸浓度偏大D.滴定终点在b区域D【分析】用溶液标定某盐酸浓度,用甲基橙做指示剂根据图丁知是向溶液中滴加盐酸,发生反应依次为,。A.由图丁可知实验是用盐酸滴定溶液,溶液应该盛放在丙仪器中,A错误;B.读数时,滴定管可垂直夹在滴定管夹或单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,B错误;C.由于钠元素质量守恒,所以碳酸钠溶液是否吸收空气中的对测定结果没有影响,C错误;D.当到达滴定终点时,甲基橙由黄色变为橙色,滴定终点的溶液呈酸性,滴定终点在b区域,D正确。【解题必备】滴定曲线氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)室温下,当等体积、等浓度的一元强碱和一元强酸反应时,pH=7;但当等体积、等浓度的一元强碱和一元弱酸(或一元强酸和一元弱碱)反应时,pH>7(或pH<7)指示剂的选择:强酸滴定弱碱用甲基橙,强碱滴定弱酸用酚酞,强酸与强碱的滴定,甲基橙和酚酞均可【变式突破】3.(2024·河南·三模)已知AG的定义为,室温下用0.1的HCl溶液滴定10.00mL0.1某一元碱MOH溶液,滴定过程中AG与HCl溶液体积变化关系如图所示。下列说法正确的是A.MOH的电离常数的数量级为B.A点时水的电离程度最大C.A点时加入HCl溶液的体积等于10.00mLD.B点时溶液中存在:D【详解】A.AG=-7.2时,,可知,由,MOH的电离常数的数量级为,A错误;B.滴定终点时,刚好生成MCl,溶液显酸性,水的电离程度最大,A点溶液显中性,MOH过量,不是滴定终点,A点时水的电离程度不是最大,B错误;C.A点的,即,则,此时溶液显中性,MOH过量,不是滴定终点,加入HCl溶液的体积小于10.00mL,C错误;D.B点时得到的溶液是等浓度的MCl和HCl的混合溶液,由电荷守恒和物料守恒可得出,D正确。4.(2024·北京·一模)向10mLHCOOH-NH4Cl混合溶液(浓度均为0.1mol·L−1)中滴加0.1mol·L−1NaOH溶液,并监测溶液pH变化,实验数据如图。由该实验可得到的结论是A.HCOOH电离方程式为HCOOH=H++HCOO−B.由a点数据可推出电离能力:HCOOH>NH3·H2OC.b点溶液中的OH−主要来自HCOO−水解D.0.05mol·L−1氨水的pH<10.89B【详解】A.10mLHCOOH-NH4Cl混合溶液(浓度均为0.1mol·L−1)pH大于2,说明HCOOH是弱酸,则HCOOH电离方程式为HCOOHH++HCOO−,故A错误;B.a点HCOOH全部反应完,溶质为HCOONa、NH4Cl且两者浓度相等,溶液显酸性,则铵根水解占主要,根据越弱越水解,则氨水的电离程度小,因此由a点数据可推出电离能力:HCOOH>NH3·H2O,故B正确;C.b点溶质溶质为HCOONa、NH4Cl、NH3·H2O、NaCl,且NH3·H2O物质的量浓度大于NH4Cl物质的量浓度,则b点溶液中的OH−主要来自NH3·H2O电离和HCOO-的水解,故C错误;D.c点溶质溶质为HCOONa、NH3·H2O、NaCl,且NH3·H2O物质的量浓度为0.033mol·L−1,此时混合溶液的pH=10.89,由于存在HCOONa和氨水浓度两个变量,无法确定0.05mol·L−1氨水的pH<10.89,故D错误。易错点三KW、Ksp的图像【易错典例】例3(2024·广东·一模)常温下,向10mL0.1溶液中滴入0.1溶液,滴加过程中溶液中随滴入的溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是A.0.1的溶液中:B.b点溶液中:C.a、b、c三点溶液中,b点水的电离程度最大D.c点溶液中:D【详解】A.溶液中的质子守恒,正确的为,A错误;B.b点溶液中,恰好生成CuS沉淀,由图可知,故,B错误;C.a、b、c三点溶液中,a点溶液成分为、NaCl,b点溶液成分为NaCl,c点溶液成分为NaCl、,水的电离程度最小的为b点,C错误;D.c点溶液成分为0.002molNaCl,0.001mol,即0.004mol、0.002mol、0.001mol,故根据物料守恒存在关系式:,由于一定小于0.001mol,故,D正确。【解题必备】KW、Ksp的图像不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线常温下,CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线[Ksp=9×10-6]①A、C、B三点均为中性,温度依次升高,KW依次增大②D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,KW=1×10-14③AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)<c(OH-)①a、c点在曲线上,a→c的变化为增大c(SOeq\o\al(2-,4)),如加入Na2SO4固体,但Ksp不变②b点在曲线的上方,Qc>Ksp,将会有沉淀生成③d点在曲线的下方,Qc<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4【变式突破】5.(2024·吉林·三模)常温下,将少量MSO4粉末缓慢加入20mL0.1mol·L−1H2A溶液中(已知MA难溶,忽略溶液体积变化),溶液中c(M2+)与c(H+)变化如图所示。已知:Ka1(H2A)=1.0×10-9,Ka2(H2A)=1.0×10-13,下列有关说法正确的是A.a点处,由水电离产生的c(H+)≈1.0×10-5mol/LB.溶液pH=7时,2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)C.c点处,MA的溶度积Ksp(MA)=1.0×10-24D.a、b、c三点对应的溶液中,水的电离程度大小关系:c>b>aC【详解】A.a点处,没有加入MSO4粉末,即为H2A溶液。设0.1mol·L-1H2A溶液中c(H+)为xmol·L-1。,且忽略水的电离,根据电离方程式H2AHA-+H+,弱电解质的电离是微弱的,则有c(H2A)≈0.1mol,只考虑第一步电离,且忽略水的电离,则有c(H+)≈c(HA-)。根据,可求得x=1.0×10-5mol·L-1。水电离    出的c(H+)等于溶液中c(OH-),则c(OH-)=,则水电离出的c(H+)=1.0×10-9mol·L-1,A错误;B.溶液中的阴离子还有SO。根据电荷守恒,有c(H+)+2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)+2c(SO),溶液呈中性时,有2c(M2+)=2c(A2-)+c(HA-)+2c(SO),B错误;C.温度不变,因此c点处MA的溶度积常数与b点处的相同,可利用b点的数据求Ksp。根据电离方程式:H2AHA-+H+,HA-A2-+H+,可得,。联立得,。加入MSO4粉末,发生反应:MSO4+H2A=MA↓+H2SO4,再结合b点的数据,c(H+)=0.1mol·L-1,则反应消耗了0.05mol·L-1H2A,溶液中剩余的c(H2A)=0.05mol·L-1,带入数据,,可得c(A2-)=5×10-22mol·L-1。Ksp(MA)=c(M2+)c(A2-)=0.002×5×10-22=1.0×10-24,C正确;D.根据反应的方程式:H2A+MSO4=MA↓+H2SO4,可知随着反应进行H2SO4浓度逐渐增大,对水的电离的抑制作用逐渐增强,所以a、b、c三点中水的电离程度大小关系是a>b>c,D错误。6.(2024·新疆·二模)缓冲溶液在生产生活中有广泛应用,某缓冲溶液存在和缓冲对。常温下,该水溶液中各缓冲对微粒浓度之比的对数值lgG[G表示或与溶液pH的变化关系如图所示(已知:常温下,H3YO4的电离平衡常数为下列说法不正确的是A.H2XO3的Ka1的数量级为10-

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