20192020年高考一轮课程化学全国通用版电离水解图像分析教案

2019年高考一轮复习电离水解图像分析教材版本全国通用课时说明(建议)2课时知识点弱电解质的电离分析及相关计算、盐类水解分析及相关计算复习目标1、理解弱电解质在水中的电离平衡，能利用电离平衡常数进行相关计算。2、了解水的电离、离子积常数。3、了解溶液pH的含义及其测定方法，能进行pH的简单计算。4、了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。5、化学基本概念和基本理论的部分知识的综合应用。复习重点1、图像解读2、K值计算3、离子浓度比较4、水溶液中的粒子守恒关系复习难点1、图像解读2、离子浓度比较3、水溶液中的粒子守恒关系一、自我诊断知己知彼1、(2014年高考安徽卷第13题)室温下，在0.2mol/LAl2(SO4)2溶液中，逐滴加入1.0mol/LNaOH溶液，实验测得溶液pH随NaOH溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是（）A.a点时，溶液呈酸性的原因是Al3+水解，离子方程式为：Al3++3OH—Al(OH)3B.a—b段，溶液pH增大，A13+浓度不变C.b—c段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀D.d点时，Al(OH)3沉淀开始溶解2、(2014年高考海南卷第11题)室温下，用0.100mol·L—1NaOH溶液分别滴定20.00ml0.100mol·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表示的是滴定盐酸的曲线B.pH=7时，滴定醋酸消耗V(NaOH)小于20mLC.V(NaOH)=20mL时，两份溶液中c(Cl—)==c(CH3COO—)D.V(NaOH)=10mL时，醋酸溶液中：c(Na+)＞c(CH3COO—)＞c(H+)＞c(OH—)3、(2014年高考浙江卷第12题)氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25℃时氯气—氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq)K1=10－1.2Cl2(aq)+H2OHClO+H++Cl－K2=10－3.4HClOH++ClO－Ka=?其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是（）A.Cl2(g)+H2O2H++ClO－+Cl－K=10－10.9B.在氯处理水体系中，c(HClO)+c(ClO－)=c(H+)－c(OH－)C.用氯处理饮用水时，pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差D.氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好4、(2013年高考全国大纲卷12题)右图表示溶液中c(H＋)和c(OH－)的关系，下列判断错误的是（）A.两条曲线间任意点均有c(H＋)×c(OH－)＝KwB.M区域内任意点均有c(H＋)＜c(OH－)C.图中T1＜T2D.XZ线上任意点均有pH＝75、(2015年高考山东卷13题)室温下向10mL0.1mol·L—1NaOH溶液中加入0.1mol·L—1的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.a点所示溶液中c(Na+)c(A—)c(H+)c(HA)B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C.pH=7时，c(Na+)=c(A—)+c(HA)D.b点所示溶液中c(A—)c(HA)【参考答案】1.C【解析】由题意分析可得，此图像为滴加(滴定)图像。设原Al2(SO4)2溶液的体积为VL，溶液中溶质成分及比例与不同NaOH溶液体积关系如下表所示：NaOH量0.001.2V1.6V溶质组成及比例Al2(SO4)2Al(OH)3=0.4VNa2SO4=0.6VNaAlO2=0.4VNa2SO4=0.6VpH7=77A选项：在实验室配置配置Al2(SO4)2时，会向溶液中加入一定量的稀硫酸，所以在未加入NaOH溶液时，溶液显酸性的原因主要是因为硫酸电离，错误；B选项：a—b段，加入NaOH溶液，消耗溶液中H+，溶液中c(H+)浓度变小，水解程度变大，浓度变小，错误；C选项：b—c段，加入NaOH溶液，氢离子消耗后，OH—继续与Al3+反应，正确；D选项：c点时，溶液中Al3+反应完全，此时NaOH溶液在作用为调节溶液pH，至d点前的转点时Al(OH)3开始溶解，至d点时溶解完全，错误。2.C【解析】由题意分析可得，此图像为滴加(滴定)图像。溶液中溶质成分及比例与不同NaOH溶液体积关系如下表所示：V(NaOH)0.0010.0020.00溶质组成及比例HClHCl=NaClNaClpH77=7溶质组成及比例CH3COOHCH3COOH=CH3COONaCH3COONapH777A选项：V(NaOH)=0时，对应的溶质成分分别为HCl和，其中HCl为强酸，完全电离，溶液pH=1；CH3COOH为弱酸，不完全电离，溶液pH1，所以曲线Ⅱ表示的是滴定盐酸，正确；B选项：滴定醋酸，当溶液pH=7时，10.00V(NaOH)20.00，正确；C选项：pH=7时，滴定盐酸溶液时为滴定终点，此时溶液中c(Na+)=c(Cl—)；滴定醋酸溶液时溶液中c(Na+)=c(CH3COO—)。而在pH=7时，滴定盐酸溶液的V(NaOH)更大，c(Na+)较大，所以c(Cl—)c(CH3COO—)，错误；D选项：滴定醋酸V(NaOH)=10.00时，溶液中溶质成分为CH3COOH和CH3COONa且等物质的量。其中Na+和CH3COO—为溶质粒子，离子浓度较大；H+和OH—为可逆过程离子，离子浓度较小。此时溶液显酸性，所以c(H+)c(OH—)，此时以CH3COOH电离讨论，电离后c(CH3COO—)变大，大于c(Na+)，所以c(Na+)＞c(CH3COO—)＞c(H+)＞c(OH—)，正确。3.C【解析】从图像分析，此图像为不同pH条件下的粒子分布图像。当pH为7.5时，c(HClO)=c(ClO—)，Ka=10—7.5。A选项：方程Cl2(g)+H2O2H++ClO－+Cl－由已知条件中的三个方程加和得到，根据K计算规则，K=K1×K2×Ka=10-12.1，错误；B选项：溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(Cl—)+c(ClO—)+c(OH—)，在反应过程中生成的HClO与HCl相等，则有c(Cl—)=c(HClO)+c(ClO—)，化简后可得c(HClO)+2c(ClO－)=c(H+)－c(OH－)，错误；C选项：根据题目条件HClO的杀菌能力比ClO－强可知，HClO浓度越大，杀菌效果越好。从图像分析可知，pH=7.5时，溶液中c(HClO)比pH=6.5时小，杀菌效果差，正确；D选项：根据题目条件HClO的杀菌能力比ClO－强可知，HClO浓度越大，杀菌效果越好。HClO电离程度随温度升高而增大。夏季温度一般比冬季温度高，所以在相同浓度条件下，氯气—氯水体系在夏季时c(HClO)较小，杀菌效果较差，错误。4.D【解析】此图像为K图像，温度分别为T1和T2时，曲线上任意点均表示c(H＋)×c(OH－)＝Kw，且根据Kw(T2)Kw(T1)，可知温度。在直线XZ上的任意点均表示溶液中c(H＋)=c(OH－)，即中性点。A选项：两条曲线间的任意点，在温度为T1和T2时并不满足c(H＋)×c(OH－)＝Kw，但是当温度在T1和T2之间时，可以满足c(H＋)×c(OH－)＝Kw，正确；B选项：从图像分析M范围内的点恒有c(H＋)c(OH－)，正确；C选项：由分析可知，T1T2，正确；D选项：在直线XZ上的任意点均表示溶液中c(H＋)=c(OH－)，X点pH=7，而Z点pH=6，错误。5.D【解析】由题意分析可得，此图像为滴加(滴定)图像。溶液中溶质成分及比例与不同HA溶液体积关系如下表所示：V(HA)/mL0.0051020溶质组成及比例NaOHNaOH=NaANaANaA=HA对应点abpH777(8.7)7(4.7)其中V(HA)=10为恰好反应点，此时溶液pH=8.7，所以HA比为弱酸。A选项：a点时，溶液成分为NaA，其中Na+和A—为溶质离子，离子浓度最大，且由于A—水解，所以有c(Na+)c(A—)；HA、H+和OH—为可逆过程产生的粒子，且由于A—水解强于水的电离，所以c(HA)和c(OH—)均大于c(H+)，故c(Na+)c(A—)c(HA)c(H+)，错误；B选项：a点溶质成分为NaA，促进水的电离；b点溶质成分为NaA=HA且溶液显酸性，因此b点溶液中以HA电离为主，抑制水的电离，错误；C选项：pH=7时c(H+)=c(OH—)，且溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH—)+c(A—)，联立后得c(Na+)=c(A—)，错误；D选项：b点溶液中溶质组成为NaA和HA且等物质的量，溶液pH7，所以以HA电离为主，此时c(A—)变大而c(HA)变小，所以c(A—)c(HA)，正确。二、温故知新夯实基础1、与物质性质有关的图像①同浓度、同体积图像在此类图像中，核心关注点在于初始的浓度和体积相同，所以从反应开始到结束后所生成物的物质的量是相同的。但是因为不同的物质的电离程度不同，所以在反应开始时，粒子的浓度是不同的，所以此时会造成反应速率不同。例如，向初始体积、浓度均相同的HA和HB(Ka(HA)Ka(HB))中分别加入足量的Zn，产生氢气的体积V(H2)与时间的变化曲线如下图所示。在图像中，HA和HB的初始浓度与体积都相同，所以在反应结束之后，两者产生的氢气的总量是相同的。而因为Ka(HA)Ka(HB)，所以在反应开始到结束的过程中，溶液中的c(H+)是HAHB，所以反应速率是HAHB。②同初始pH、同体积图像在此类图像中，核心关注点在于初始的pH和体积相同，当两种物质的电离程度不同时，电离程度较弱的会有较大反应物的含量，所以在反应结束后生成物的物质的量会较多。而在反应开始阶段溶液中的粒子浓度是相同的，所以初始反应速率是基本上相等的，但是在反应开始后，电离程度较小的物质会继续产生粒子，其粒子的浓度相对较高，造成反应速率较大。例如，向初始pH、浓度均相同的HA和HB(Ka(HA)Ka(HB))中分别加入足量的Zn，产生氢气的体积V(H2)与时间的变化曲线如下图所示。在图像中，HA和HB的初始pH与体积都相同，所以物质的浓度上c(HB)c(HA)，所以反应结束之后，产生的氢气的总量H2(HB)H2(HA)。而因为Ka(HA)Ka(HB)，所以在反应开始到结束的过程中，溶液中的HAcHBc++HH，所以反应速率ν(HB)ν(HA)。2、K值图像在此类图像中，核心关注点在于图像中曲线上的每一点都是满足K计算式的点，即平衡点。而曲线外的点有两种情况：①Qc与K不等，体系处于非平衡状态，可以通过反应重新归于曲线上；②与已知曲线不同状态(T、P)的平衡状态。在图像的分析过程中，要注意图像点对溶液状态的描述。点与点之间的转换要符合溶液的性质。例如，在不同条件下，溶液中c(H+)和c(OH—)存在如图1所示的关系：图1图2在图像中，两条曲线表示的是在不同温度下Kw与溶液中c(H+)和c(OH—)关系，在曲线上的任意点对应的溶液中始终恒有Kw=c(H+)×c(OH—)。A点和D点同处于T1曲线，而A点和D点不同之处在于A点是对应的溶液为中性，而D点对应的溶液为酸性。B点处于T2曲线，温度与T1不同，且T2T1，所以若要让A点和B点之间转换，可以通过改变温度来实现。而D点和B点的转换是无法通过温度改变来实现的。注意，在此类图像中，通常会将上述图像的坐标转换为pH和pOH，此时图像中的曲线则变为直线，其图像则变为图2，分析方法完全相同。3、溶液稀释图像①同浓度图像在此类图像中，核心关注点在于对溶液进行稀释过程中，溶液的pH会发生变化。在未对溶液进行稀释时，酸性(碱性)较强的物质溶液中H+(OH—)浓度相对较大，酸性(碱性)较弱的物质溶液中H+(OH—)浓度相对较小；在稀释过程中，酸性(碱性)较强的物质在稀释时会电离出相对较少的H+(OH—)，酸性(碱性)较弱的物质在稀释时会电离出相对较多的