高考化学图像专题题复习:水溶液中的离子平衡.doc

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高考化学教研材料

《水溶液中的离子平衡》中的常见图像题

张维青2015.3.7

解答图像题的一般思路:

1.分析横纵坐标表示的意义

2.结合原理分析点-线-面。

点:

起点、拐点、终点、过量点.线:

增函数、减函数、斜率、线性关系等

3.化学平衡中的先拐先平、定一议二等技巧仍适用

一、稀释曲线:

Ⅰ稀溶液中电离度、水解度均增大,无限稀释看作水。

Ⅱ、主要离子的浓度均下降。

1.(2015年1卷13题,6分)浓度均为0.10mol/L、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积V,pH随lg的变化如图所示,下列叙述错误的是()

A.MOH的碱性强于ROH的碱性B.ROH的电离程度:

b点大于a点

C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等

D.当lg=2时,若两溶液同时升高温度,则c(M+)/c(R+)增大

2.(2015海南11.)下列曲线中,可以描述乙酸(甲,Ka=1.8×10-5)和一氯乙酸(乙,Ka=1.4×10-3)在水中的电离度与浓度关系的是

二.滴定曲线:

以滴定酸为例

Ⅰ、起点的PH确定酸的强弱

Ⅱ、突变范围(终点±0.1%)确定指示剂:

同一强酸浓度越大突变范围越宽。

同浓度的不同酸酸性越弱,突变范围越窄。

Ⅲ、酸性太弱的(如铵根)用间接滴定法

3.(2010江苏12)常温下,用0.1000mol·LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L溶液所得滴定曲线如右图。

下列说法正确的是

A.点①所示溶液中:

B.点②所示溶液中:

C.点③所示溶液中:

D.滴定过程中可能出现:

4.2013浙江12.25℃时,用浓度为0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。

下列说法正确的是

A.在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:

HZ<HY<HX

B.根据滴定曲线,可得Ka(HY)≈10—5

C.将上述HX、HY溶液等体积混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时:

c(X—)>c(Y—)>c(OH—)>c(H+)

Ka(HY)·c(HY)c(Y—)

D.HY与HZ混合,达到平衡时:

c(H+)=+c(Z—)+c(OH—)

5.(海南2014)室温下,用0.100mol•L-1 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.100mol•L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示.下列说法正确的是(  )

A.Ⅱ表示的是滴定醋酸的曲线

B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mL

C.V(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)

D.V(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中

c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

6.2014全国2卷实验题(间接滴定)

三、分布分数曲线

表示酸碱分布分数(某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系

Ⅰ、交点处的[H+]==Ka,可以依次计算出Ka1\Ka2\Ka3,得出某种离子存在的PH范围

Ⅱ、各组分的分布分数之和为1(物料)

7(.江苏201215.)25°C,有c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.1mol·L-1的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH的关系如图7所示。

下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是

A.pH=5.5的溶液中:

c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

B.W点所表示的溶液中:

c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)

C.pH=3.5的溶液中:

c(Na+)+c(H+)-c(OH-)+c(CH3COOH)=0.1mol·L-1

D.向W点所表示的1.0L溶液中通入0.05molHCl气体(溶液体积变化可忽略):

c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)

8.江苏2013.(14分)磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。

它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。

相关热化学方程式如下:

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g)△H1=+3359.26kJ·mol-1

CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s)△H2=-89.61kJ·mol-1

2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g)△H3

则△H3=2821.6kJ·mol-1。

(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:

11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4

60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是3mol

(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如右图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在4~5.5(介于此区间内的任意值或区间均可);pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为c(HPO42-)>c(H2PO4-)

②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是

用离子方程式表示)。

3Ca2++2HPO42-=Ca3(PO4)2↓+2H+

(4)略

9.2015浙江12.40℃时,在氨-水体系中不断通入CO2,各种离子的变化趋势如下图所示。

下列说法不正确的是

A.在pH=9.0时,c(NH4+)>c(HCO)>c(NH2COOˉ)>c(CO32-)

B.不同pH的溶液中存在关系:

c(NH4+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(NH2COOˉ)+c(OHˉ)

C.随着CO2的通入,不断增大

D.在溶液中pH不断降低的过程中,有含NH2COOˉ的中间产物生成

四、有关溶解度、KSP(待完善)提纯固体的方法一般方法

1、重结晶:

如:

溶解-加热浓缩---冷却结晶—过滤、洗涤、干燥(除除KNO3中NaCI)

2、溶解-加热浓缩结晶—趁热过滤—洗涤—干燥(除NaCI中KNO3)

说明:

Ⅰ趁热过滤:

溶质在低温时可能大量析出,在过滤除杂时为避免它析出应采取方法。

用热漏斗完成。

Ⅱ洗涤:

水洗、醇洗、混合洗:

目的是洗去固体表面的可溶物

Ⅲ右图中的A,C点为恰好饱和,曲线上为沉淀区,下为溶解区

10、[2013高考∙重庆卷∙8](14分)合金是建造航空母舰的主体材料。

(1)航母升降机可由铝合金制造。

①铝元素在周期表中的位置为。

工业炼铝的原料由铝土矿提取而得。

提取过程中通入的气体为。

②Al-Mg合金焊接前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其化学方程式为。

焊接过程中使用的保护气为(填化学式)。

(2)航母舰体为合金钢。

①舰体在海水中发生的电化学腐蚀主要为。

②航母用钢可由低硅生铁冶炼而成,则在炼铁过程中为降低硅含量需加入的物质为。

123456789101112

IIIIIIIIII

IIIIIIIIII

123456789101112

pH

题8图

开始

沉淀

沉淀

完全

Fe3+Al3+Cu2+Fe2+Ni2+Mg2+

(3)航母螺旋桨主要用铜合金制造。

①80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后,

加入过量氨水,过滤得白色沉淀

39.0g,则合金中Cu的质量分数

为。

②为分析某铜合金的成分,用酸将

其完全溶解后,用NaOH溶液调

pH,当pH=3.4时开始出现沉淀,

分别在pH为7.0、8.0时过滤沉

淀。

结合题8图信息推断该合金

中除铜外一定含有。

11.背景:

柠檬酸亚铁的制备

难点:

①混合溶液次序来控制PH②在乙醇中析出晶体③加热浓缩---冷却结晶的具体温度

④控制PHpH约为5除去Al\Fe离子,冰水洗涤

(2013江苏)19.(15分)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4·7H2O)通过下列反应制备:

FeSO4+Na2CO3===FeCO3↓+Na2SO4FeCO3+C6H8O7===FeC6H6O7+CO2↑+H2O下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。

金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

Fe3+

1.1

3.2

Al3+

3.0

5.0

Fe2+

5.8

8.8

(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是c(填字母),原因是避免生成Fe(OH)2沉淀

a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中

b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中

c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中

(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是取最后一次的洗涤滤液1~2mL于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净。

(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应。

①铁粉的作用是防止+2价的铁元素被氧化。

②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是加入适量柠檬酸让铁粉反应完全

(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体。

分离过程中加入无水乙醇的目的是降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出。

(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁。

请结合右图的绿矾溶解度曲线,补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤(可选用的试剂:

铁粉、稀硫酸和NaOH溶液):

向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应,

(过滤,)向反应液中加入足量的铁粉,充分搅拌后,滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5,过滤,充分洗涤固体,向固体加入足量稀硫酸至固体完全溶解,再加入足量的铁粉,充分搅拌后,过滤,得到FeSO4溶液,加热浓缩得到60℃饱和溶液,冷却至0℃结晶,过滤,少量冰水洗涤,低温干燥,得到FeSO4·7H2O晶体。

12.背景:

含氟牙膏的使用

(1)钙、磷在骨骼牙齿中的存在形式为羟基磷酸钙(Ca5(PO4)3OH)

含氟牙膏中含氟离子,可以使使牙齿更坚固,原因是生成Ca5(PO4)3F,写出该过程的离子反应方程式;此反应能发生的原因是

(2)糖在酶的作用下产生了一种有机弱酸,食糖过多会会出现龋齿,从平衡移动加以解析:

13、背景:

葡萄糖酸钙的制备

难点:

①水浴加热的方法:

②葡萄糖酸的酸性强于碳酸但是仍是弱酸

③趁热过滤④乙醇-水混合溶液洗涤

(2014浙江)28.(14分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。

葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:

C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr

2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑

相关物质的溶解性见下表:

物质名称

葡萄糖酸钙

葡萄糖酸

溴化钙

氯化钙

水中的溶解性

可溶于冷水

易溶于热水

可溶

易溶

易溶

乙醇中的溶解性

微溶

微溶

可溶

可溶

实验流程如下:

C6H12O6溶液悬浊液Ca(C6H11O7)2

请回答下列问题:

⑴第①步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置中最适合的是_B。

制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其它试剂,下列物质中最适合的是_C____。

A.新制Cu(OH)2悬浊液B.酸性KMnO4溶液

C.O2/葡萄糖氧化酶D.[Ag(NH3)2]OH溶液

⑵第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是提高葡萄糖酸的转化率;便于后续分离;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是_氯化钙难以与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙_______。

⑶第③步需趁热过滤,其原因是葡萄糖酸钙冷却后结晶析出,如不趁热过滤会损失产品____。

⑷第④步加入乙醇的作用是可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙析出_。

⑸第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是D。

A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇-水混合溶液

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