高考化学图像专题题复习：水溶液中的离子平衡.doc

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 0.1000 mol·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0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 mol/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. 1 mol·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. 0 L 溶液中通入0. 05 mol HCl 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=＋3359.26 kJ·mol－1
CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s) △H2=－89.61 kJ·mol－1
2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g) △H3
则△H3=2821.6 kJ·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 。② Al-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 。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
I I I I I I I I I I
I I I I I I I I I I
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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。
① 80.0gCu-Al合金用酸完全溶解后，
加入过量氨水，过滤得白色沉淀
390g，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↓+Na2SO4 FeCO3+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1.0 mol·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1~2 mL 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 。

见（听见）吓（吓人）军（军人）

单人旁：你、们、他、借、像、做、什、伙、伴、位（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，

大大的西瓜 可爱的小熊 快乐的生日(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。

2、给下面的音节分类。
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）

心字底：总、忘、想、念、意、思、急、息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：

例：老牛把草吃完了 。 草被老牛吃完了。
13、背景：葡萄糖酸钙的制备

十分 ＝特别＝非常＝格外 主意＝方法＝办法＝点子难点：
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

提手旁：找、扫、把、拉（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：

一（块）石头 一（匹）骏马 一（杆）大称 四（根）柱子物质名称
葡萄糖酸钙

青青的豆角 青青的草地 青青的瓦葡萄糖酸
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