
微專題6 溶液中粒子濃度圖像分析一、利用中和滴定曲線分析粒子濃度的關(guān)系抓“五點”破解中和滴定圖像室溫下,向20 mL 0.1 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,溶液pH的變化如圖所示:利用中和滴定曲線分析離子濃度思路——三看一看誰滴定誰,二看坐標(biāo),三看特殊點(起點、恰好反應(yīng)點和中性點)。跟|蹤|訓(xùn)|練1.25 ℃時,向20.00 mL的NaOH溶液中逐滴加入某濃度的CH3COOH溶液,滴定過程中,溶液的pH與滴入CH3COOH溶液的體積關(guān)系如圖所示,點②時NaOH溶液恰好被中和。則下列說法錯誤的是( )CA.CH3COOH溶液的濃度為0.1 mol·L-1B.圖中點①到點③所示溶液中,水的電離程度先增大后減小C.點④所示溶液中存在:c(CH3COOH)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)D.滴定過程中會存在:c(Na+)>c(CH3COO-)=c(OH-)>c(H+)2.NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。室溫時,向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液的pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示(滴加過程中無氣體逸出)。下列說法正確的是( )B歸納總結(jié):(1)恰好中和=酸堿恰好完全反應(yīng)≠滴定終點≠溶液呈中性。(2)滴定曲線分析思路3.常溫下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加一定濃度的稀鹽酸,溶液中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。則下列說法不正確的是( )B4.常溫下,幾種弱電解質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示,向20 mL 0.1 mol·L-1的鹽酸溶液中逐滴滴加0.1 mol·L-1的氨水,溶液的pH變化曲線如圖所示。D歸納總結(jié):水電離的c(H+)或c(OH-)與酸或堿體積(V)的關(guān)系圖常溫下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加一定濃度的稀鹽酸,溶液中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。①a點表示未加鹽酸,堿抑制水的電離。②b點溶液中氯化銨和氨水共存,溶液呈中性,水電離的抑制程度與促進(jìn)程度相當(dāng)。③c點酸堿恰好完全中和,溶液中只有氯化銨,促進(jìn)水的電離,水電離出的氫離子濃度最大。④d點氯化銨和鹽酸共存,溶液呈酸性,鹽酸抑制水的電離。二、分布系數(shù)圖像1.分布系數(shù)曲線是指以pH為橫坐標(biāo),分布系數(shù)即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo),即分布系數(shù)與溶液pH之間的關(guān)系曲線。2.解題要點(1)明確每條曲線所代表的粒子及變化趨勢。(2)通過做橫坐標(biāo)的垂線,可判斷某pH時的粒子濃度相對大小。(3)交點是某兩種粒子濃度相等的點,可計算電離常數(shù)。跟|蹤|訓(xùn)|練1.某弱酸HA溶液中主要成分的分布系數(shù)隨pH的變化如圖所示。下列說法錯誤的是( )BD3.常溫下,向某濃度的H2A(二元弱酸)溶液中逐滴加入某濃度的KOH溶液,所得溶液中H2A、HA-,A2-三種微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)與溶液pH的關(guān)系如圖所示,則下列說法不正確的是( )DA.由圖可知,H2A的Ka1=10-1.2B.曲線3代表A2-的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)C.向H2A溶液中滴加KOH溶液至pH為4.2時:c(K+)+c(H+)=3c(A2-)+c(OH-)D.pH=4時,溶液中存在下列關(guān)系:c(K+)>c(A2-)>c(HA-)>c(H+)>c(OH-)D5.(2022·湖北省選擇性考試)下圖是亞砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T,lg Ka1=-3.04,lg Ka2=-4.37)混合體系中部分物種的c-pH圖(濃度:總As為5.0×10-4 mol·L-1,總T為1.0×10-3 mol·L-1)。下列說法錯誤的是( )DA.As(OH)3的lg Ka1為-9.1B.[As(OH)2T]-的酸性比As(OH)3的強(qiáng)C.pH=3.1時,As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]-的高D.pH=7.0時,溶液中濃度最高的物種為As(OH)3解析:由圖分析,左側(cè)縱坐標(biāo)濃度的數(shù)量級為10-3 mol·L-1,右坐標(biāo)濃度的數(shù)量級為10-6 mol·L-1,橫坐標(biāo)為pH,隨著pH的增大,c{[As(OH)2T]-}先變大,然后再減小,同時c{[AsO(OH)T]2-}變大,兩者濃度均為右坐標(biāo),說明變化的程度很小,當(dāng)pH=4.6時,c{[AsO(OH)T]2-}=c{[As(OH)2T]-},Ka=10-4.6。pH繼續(xù)增大,則c[As(OH)3]減小,同時c{[As(OH)2O]-}增大,當(dāng)pH=9.1時,c{[As(OH)2O]-}=c[As(OH)3],Ka1=c(H+)=10-9.1,二者用左坐標(biāo)表示,濃度比較大,說明變化的幅度比較大,但混合溶液中存在著酒石C項,由圖可知As(OH)3的濃度為左坐標(biāo),濃度的數(shù)量級為10-3 mol·L-1,[As(OH)2T]-的濃度為右坐標(biāo),濃度的數(shù)量級為10-6 mol·L-1,所以pH=3.1時,As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]-的高,C正確;D項,由已知條件,酒石酸(H2T,lg Ka1=-3.04,lg Ka2=-4.37),As(OH)3的lg Ka1為-9.1,即酒石酸的第一步電離常數(shù)遠(yuǎn)大于亞砷酸的第一步電離常數(shù),所以酒石酸的酸性遠(yuǎn)強(qiáng)于As(OH)3,另外總As的濃度也小于總T的濃度,所以當(dāng)pH=7.0時,溶液中濃度最高的物種不是As(OH)3,D錯誤。三、對數(shù)圖像1.圖像類型包括對數(shù)圖像和負(fù)對數(shù)圖像以及對數(shù)、負(fù)對數(shù)混合圖像,其中負(fù)對數(shù)圖像有以下類型:跟|蹤|訓(xùn)|練1.某溫度下,向一定體積0.1 mol·L-1的氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸,溶液中pOH[pOH=-lg c(OH-)]與pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )BD下列說法正確的是( )A.常溫下,CH3COOH的電離常數(shù)為10-4B.當(dāng)溶液的pH=7時,消耗NaOH溶液20.00 mLC.溶液中水的電離程度大?。篴>b>cD.c點溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)D為CH3COONa溶液,b點為CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,溶液中水的電離程度大?。篶>b>a,故C不符合題意;CH3COONa溶液中,由于醋酸根離子水解,c(Na+)>c(CH3COO-),但水解較微弱,c(CH3COO-)>c(OH-),所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D符合題意。
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