2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第3章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡微專題4溶液中粒子濃度圖像及分析課件新人教版選擇性必修1

第三章

微專題4溶液中粒子濃度圖像及分析專題闡釋1.滴定曲線中粒子濃度關(guān)系及分析常溫下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液:(1)V(NaOH溶液)=0時,溶質(zhì)是CH3COOH,溶液中粒子濃度大小關(guān)系:c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。(2)V(NaOH溶液)=10mL(點①)時,溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的CH3COOH和CH3COONa,粒子濃度大小關(guān)系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)。(3)pH=7(點②)時,溶質(zhì)是CH3COONa和少量的CH3COOH,粒子濃度大小關(guān)系:c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)。(4)V(NaOH溶液)=20mL(點③)時,溶質(zhì)是CH3COONa,粒子濃度大小關(guān)系:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)。(5)V(NaOH溶液)=40mL時,溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的CH3COONa和NaOH,粒子濃度大小關(guān)系:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。例1(2024·北京第二中學(xué)檢測)室溫下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00mL0.1000mol·L-1的鹽酸和醋酸,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是(

)A.曲線Ⅱ表示的是滴定醋酸B.pH=7時,滴定醋酸消耗的V(NaOH溶液)小于20mLC.V(NaOH溶液)=20.00mL時,兩份溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)D.V(NaOH溶液)=10.00mL時,醋酸溶液中c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)B解析

滴定開始時0.100

0

mol·L-1鹽酸pH=1,0.100

0

mol·L-1醋酸pH>1,故滴定鹽酸的是曲線Ⅱ,滴定醋酸的是曲線Ⅰ,A錯誤;醋酸鈉水解呈堿性,pH=7時,滴定醋酸消耗的V(NaOH溶液)<20

mL,B正確;V(NaOH溶液)=20.00

mL

時,二者反應(yīng)生成氯化鈉和醋酸鈉,醋酸根發(fā)生水解,兩份溶液中c(Cl-)>c(CH3COO-),C錯誤;V(NaOH溶液)=10.00

mL

時,滴定醋酸的溶液中恰好是同濃度的醋酸和醋酸鈉,醋酸電離大于醋酸根的水解程度,溶液中離子濃度:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D錯誤。2.分布分數(shù)曲線中粒子濃度關(guān)系及分析分布分數(shù)圖像是酸堿中和滴定曲線的一種變式,常以pH、分布分數(shù)(δ)為橫、縱坐標,結(jié)合滴定實驗數(shù)據(jù)繪制出關(guān)系曲線,這里分布分數(shù)(δ)代表組分的平衡濃度占總濃度的分數(shù)。一元弱酸和二元弱酸的分布分數(shù)圖像及分析如下:酸一元弱酸(以CH3COOH為例)二元酸(以草酸H2C2O4為例)圖像注:pKa為電離常數(shù)的負對數(shù)例2(2024·北京師大附中模擬)HA為一元弱酸。已知溶液中HA、A-的物質(zhì)的量分數(shù)(δ)隨溶液pH變化的曲線如圖所示。向10mL0.1mol·L-1HA溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液xmL。下列說法中正確的是(

)A.HA的電離平衡常數(shù)Ka=9B.0.1mol·L-1HA溶液pH=1C.x=5時,c(A-)<c(HA)D.x=10時,c(A-)+c(HA)=c(Na+)=0.1mol·L-1C解析

HA的電離平衡常數(shù)Ka=,由圖可知,pH=9時,c(A-)=c(HA),則平衡常數(shù)Ka=c(H+)=10-9,A錯誤;HA為弱酸,則0.1

mol·L-1HA溶液pH>1,B錯誤;x=5時,此時為等濃度NaA和HA的混合液,由于Kh(A-)>Ka(HA),溶液顯堿性,說明以A-水解為主,則有c(A-)<c(HA),C正確;x=10時,兩者恰好完全反應(yīng)生成NaA,溶液體積變?yōu)樵璈A溶液的2倍,由元素守恒可得:c(A-)+c(HA)=c(Na+)=0.05

mol·L-1,D錯誤。3.對數(shù)圖像中粒子濃度關(guān)系及分析(1)利用某種離子濃度(或兩種離子濃度比值)的對數(shù)(或負對數(shù))與溶液的pH為坐標,建立滴定過程中對數(shù)關(guān)系圖像,電解質(zhì)溶液中四種常考對數(shù)關(guān)系及分析如下表:(2)分析對數(shù)圖像的兩個要點

例3(2024·遼寧撫順六校聯(lián)考)草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸。常溫下向H2C2O4溶液中滴加NaOH溶液,混合溶液中l(wèi)gX[X表示]與pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是(

)C專題精練1.(2024·陜西洛南中學(xué)檢測)常溫下,向10mL0.1mol·L-1的草酸(H2C2O4)溶液中逐滴滴入等濃度的NaOH溶液至過量,用甲基橙(變色范圍的pH為3.1~4.4)作指示劑,并用pH計測定滴定過程的溶液pH變化,其滴定曲線如圖所示,下列分析正確的是(

)A.滴入10mL標準NaOH溶液時,溶液顏色由紅色變?yōu)槌壬?/p>

答案

B解析

圖中①點為第一滴定點,得到溶質(zhì)為NaHC2O4;圖中②點為第二滴定點,得到溶質(zhì)為Na2C2O4。甲基橙變色范圍的pH為3.1~4.4,滴入10

mL

標準NaOH溶液時,溶液pH為4.7,顏色由紅色變?yōu)辄S色,A錯誤;圖中①點為第一滴定點,得到溶質(zhì)為NaHC2O4,由質(zhì)子守恒可知,所示溶液中:2.(2024·江西宜春四校聯(lián)考)常溫下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加KOH溶液,所得混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示,下列說法錯誤的是(

)C.a點溶液中:c(H+)-c(OH-)=2c(Y2-)+c(HY-)-c(K+)D.交點c的溶液中:c(H2Y)=c(Y2-)>c(HY-)>c(H+)D3.(2024·江蘇鹽城模擬)乙二酸(用H2A表示)為二元弱酸。25℃時,向0.1mol·L-1的NH4HA溶液中滴