1、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)中和滴定曲线思路分析巧抓“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
2、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。运算突破点:如lg=0的点有c(A)=c(B);lgc(D)=0的点有c(D)=1 molL-1。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选点:两线的交点
3、、零点等。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79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)=10-6.37D.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
4、图象题的解题流程为【解析】选B。根据图示可知,pH在79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,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
5、,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pH8之后的主要反应的离子方程式为_。提示:HC+OH-C+H2O1.常温下,向20 mL 0.05 molL-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1molL-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
6、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-)【解析】选D。未加入氨水前,溶液的水电离出的OH-浓度为10-13 molL-1,所以溶液中c(H+)=0.1 molL-1,该酸的浓度为0.05 molL-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
7、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+)110-7molL-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+)=110-7molL-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
8、的3种HCl溶液,分别滴入浓度为1.000 molL-1,0.100 0 molL-1和0.010 00 molL-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):abcC.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(
9、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 molL-1,0.100 0 molL-1和0.010 00 molL-1,abc,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。3.某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.010-4和1.710-5。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.曲线代表HNO2溶液B.溶液中水的电离程度:b点c点C.
10、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 molL-1的NaBr、
11、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10-10B.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 molL-1D.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
12、知起始时,-lg c(Ag+)=2,则所用AgNO3溶液的浓度为10-2 molL-1,C错误;Ag2SeO3(s)+2Br-(aq)2AgBr(s)+Se(aq)平衡常数为K=109.6105,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,KspCu(OH)2KspFe(OH)2。下列说法正确的是()A.b线表示Fe(OH)2饱和溶液中的变化关系,且KspFe(OH)2=10-15.1B.当Fe(OH)2和Cu(OH)2沉淀共存时,溶液中c(Fe2+)c(Cu2
13、+)=1104.6C.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KspCu(OH)2c(Cu2+),即-lg c(Fe2+)较小,应是b线,pH=8时,c(Fe2+)=10-3.1,则KspFe(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,KspCu(OH)2=10-11.7(10-14+10)2=10-19.7,c(Fe2+)c(Cu2+)=KspFe(OH)2KspCu(OH)2=10-15.110-19.7=104.61,错误;
14、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 0.1 molL-1某一元碱中,逐滴加入0.1 molL-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)3B.a点对应的体积值大于25 mLC.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
15、知,没有滴加醋酸前,0.1 molL-1某一元碱其溶液的pH为13,c(OH-)=0.1 molL-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pHc(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。