2021版高考化学一轮复习核心素养微专题8有关水溶液中曲线的解题策略练习含解析新人教版

2021版高考化学一轮复习核心素养微专题8有关水溶液中曲线的解题策略练习含解析新人教版

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 - 8 -‎ ‎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：lgab= lga+lgb、lg=lga-lgb、lg1=0，若 K=·(K只与温度有关) ，得lgK= mlgc1 + nlgc2。‎ ‎②运算突破点：如lg=0的点有c(A)=c(B)；lgc(D)=0的点有c(D)=1 mol·L-1。‎ - 8 -‎ ‎③巧用pH与电离平衡常数相互运算：pH=- lgc(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 B.pH=10.25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)=10-6.37‎ D.若是0.1 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；pH=10.25时，溶质为碳酸钠和碳酸氢钠，‎ - 8 -‎ 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，pH=6.37时，H2CO3和HC的浓度相等，碳酸的第一步电离的平衡常数K1(H2CO3)==10-6.37，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，pH=10.25时c(HC)=c(C) K2(H2CO3)==c(H+)=10-10.25。‎ ‎(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 0.05 mol·L-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1mol·L-1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 (　　)‎ A.NaHB溶液可能为酸性，也可能为碱性 B.A、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 C.E点溶液中离子浓度大小关系：c(N)>c(B2-)>c(OH-)>c(H+)‎ D.F点溶液c(N)=2c(B2-)‎ - 8 -‎ ‎【解析】选D。未加入氨水前，溶液的水电离出的OH-浓度为10-13 mol·L-1，所以溶液中c(H+)=0.1 mol·L-1，该酸的浓度为0.05 mol·L-1，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+)>1×10-7mol·L-1，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+)=1×10-7mol·L-1，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20.00 mL的3种HCl溶液，分别滴入浓度为1.000 mol·L-1，0.100 0 mol·L-1和0.010 00 mol·L-1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(NaOH)=20.00 mL前后出现突跃。‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A.3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(NaOH)=20.00 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1.00 0 mol·L-1，0.100 0 mol·L-1和0.010 00 mol·L-1，a>b>c，B正确；当V(NaOH)=20.00 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。‎ - 8 -‎ ‎3.某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-5。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Ka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0.01 mol·L-1的NaBr、Na2SeO3溶液中，所得的沉淀溶解平衡曲线如图所示(Br-、Se用Xn-表示，不考虑Se的水解)。下列叙述正确的是 (　　)‎ A.Ksp(Ag2SeO3)的数量级为10-10‎ - 8 -‎ B.d点对应的AgBr溶液为不饱和溶液 C.所用AgNO3溶液的浓度为10-3 mol·L-1‎ D.Ag2SeO3(s)+2Br-(aq)2AgBr(s)+Se(aq)平衡常数为109.6，反应趋于完全 ‎【解析】选D。由图象可知-lgc(Se)=5.0时，-lgc(Ag+)=4，则Ksp(Ag2SeO3)=c2(Ag+)×c(Se)=10-13，数量级为10-13，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10-2 mol·L-1，C错误；Ag2SeO3(s)+2Br-(aq)2AgBr(s)+Se(aq)平衡常数为K====109.6>105，反应趋于完全，D正确。‎ ‎5.25 ℃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，Ksp[Cu(OH)2]c(Cu2+)，即-lg c(Fe2+)较小，应是b线，pH=8时，c(Fe2+)=10-3.1，则Ksp[Fe(OH)2]=10-3.1×(10-14+8)2=10-15.1，正确；B项，在两种沉淀的共存点pH=10时，Ksp[Cu(OH)2]=10-11.7×(10-14+10)2=10-19.7，c(Fe2+)∶c(Cu2+)=Ksp[Fe(OH)2]∶Ksp[Cu(OH)2]=10-15.1∶10-19.7=104.6∶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】‎ - 8 -‎ ‎　　常温下，在25 mL 0.1 mol·L-1某一元碱中，逐滴加入0.1 mol·L-1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 ‎　C.C点时，c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)‎ D.D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，0.1 mol·L-1某一元碱其溶液的pH为13，c(OH-)=0.1 mol·L-1，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。‎ ‎ ‎ - 8 -‎