四大平衡中的图像分析

第一课时 溶液中离子平衡图像

湖北省鄂南高级中学 朱丽春

高考分析高频考点

考题统计2013 2012

外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响

新课标全国Ⅰ 28，新课标全国Ⅱ 28，浙江 27，四川 6，山东 12、 29，安徽 28，江苏 15，重庆 7、 11，上海 20、 31、 32、 33、 34，广东 31，北京 11

新课标全国 27，山东 29，广东 31，江苏 14，安徽 9，浙江 27，福建 24，北京 26，海南 15

化学平衡状态的判断和等效平衡

重庆 7 江苏 10、 16，天津 6，福建 23，海南 15

与化学平衡常数有关的判断及计算

新课标全国Ⅱ 28，天津 10，四川 6，山东 29，广东 31，福建 23

新课标全国 27，山东 29，江苏 14，浙江 27，天津 10，海南 15

化学反应速率与平衡图像

新课标全国Ⅰ 28，浙江 27，安徽 11，福建 12，上海 32，海南 15

新课标全国 27，北京 26，浙江 27，山东 29，广东 31，福建 12

溶液中的三大平衡及其应用

新课标全国Ⅰ 11，新课标全国Ⅱ 13，浙江 12，天津 5，山东 13，安徽12，江苏 14，重庆 2、 11，上海11、 19、 28，福建 8、 24，北京10

广东 32，江苏 10、 13、 18，浙江 12、 26，福建 23，北京7、 25，海南 4、 14，上海 21

溶液中的离子平衡的图像问题

全国大纲卷 12，山东 13，重庆 8，江苏 14 、 20，

江苏 15

考纲要求1 、了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。2 、了解水的电离、离子积常数。3 、了解溶液 pH 的定义，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 、了解难溶电解质的沉淀溶解平 衡。了解溶度积的含义及其表 达式，能进行相关的计算。

【例 1 】在不同温度下，水溶液中 c(H ＋ ) 与 c(OH － ) 有如图所示关系。下列有关说法中，正确的是 ( )

A ．若从 a 点到 d 点，可采用在水 中加入碱的方法B ． b 点对应的溶液中由水电离 的 c(H+) 一定是 10—8mol/L

C ． b 点对应溶液的 Kw 大于 c

点对应溶液的 Kw

D ． T℃ 时， 0.05mol/L 的 Ba(OH)2

溶液的 pH=11

溶液中的离子平衡图像

√Kw= c(H ＋ )×c(OH － )=1×10-14

Kw= c(H ＋ )×c(OH － )=1×10-12

酸性

碱性

【变式】（ 2013 山东理综 13 ）某温度下，向一定体积 0.1mol·L-1

醋酸溶液中逐滴加入等浓度的 NaOH 溶液，溶液中 pOH(pOH= -lg[OH-]) 与 pH 的变化关系如图所示，则（ ）A ． M 点所示溶液导电能力强于 Q 点B ． N 点所示溶液中 c(CH3COO-) c(Na﹥ +)

C ． M 点和 N 点所示溶液中水的电离 程度相同D ． Q 点消耗 NaOH 溶液的体积等于 醋酸溶液的体积

√

溶液中的离子平衡图像

酸性

碱性

CH3COOH+OH- =CH3COO-+H2O

方法指导看图象：

（ 1 ）看轴 ( 即弄清纵坐标与横坐标的意义 )

（ 2 ）看线 ( 即弄清线的意义和变化趋势 )

（ 3 ）看点 ( 即弄清起点、拐点、交点、终点的意义 )

（ 4 ）看是否要作辅助线 ( 如等温线、等压线 )

（ 5 ）看量的变化（如浓度、温度、转化率、物质的量的变化等）。

【例 2 】某温度时， BaSO4 在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是（  ）

A ．加入 Na2SO4 可以使溶液

由 a 点变到 b 点B ．通过蒸发可以使溶液由 d

点变到 c 点C ． d 点无 BaSO4 沉淀生成

D ． a 点对应的 Ksp 大于 c 点 对应的 Ksp

√

溶液中的离子平衡图像

BaSO4(s) ⇌ Ba2+ (aq)+SO42-

(aq)

【变式】（ 2013 江苏化学 14 ，双选）一定温度下，三种碳酸盐 MCO3(M ：Mg2 ＋、 Ca2 ＋、 Mn2 ＋ ) 的沉淀溶解平衡曲线如图所示。 已知 : pM=-lg c(M) ，pc(CO3

2 － )= -lg c(CO32 － ) 。下列说法

正确的是（ ）A ． MgCO3 、 CaCO3 、 MnCO3 的 Ksp 依次增大

B ． a 点可表示 MnCO3 的饱和溶液，且 c(Mn2 ＋ )= c(CO32 － )

C ． b 点可表示 CaCO3 的饱和溶液，且 c(Ca2 ＋ )<c(CO32 － )

D ． c 点可表示 MgCO3 的不饱和溶液，且 c(Mg2 ＋ )<c(CO32 － )

√

√

溶液中的离子平衡图像

axy )lg()lg(-

1 、横坐标和纵坐标分别表示的量之间往往成反比例函数，即

2 、也可用其对数表示，此时

溶液中的离子平衡图像图像特征

【例 3 】（ 2012 年江苏化学 ） 25℃ 时，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  的关系如图所示。………正确的是（双选）（ ）  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 － )

√√

溶液中的离子平衡图像 CH3COOH

CH3COO—

CH3COO- + H+ = CH3COOH 0.05mol 0.05mol 0.05mol

n (CH3COOH)=0.1mol

【变式】（ 2013 江苏化学 20 ）（ 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 ； pH=8

时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 ________________

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 ) 。

溶液中的离子平衡图像

4 ～ 5.5

c(HPO42-) ＞ c(H2PO4

-)

3Ca2++2HPO42- ==Ca3(PO4)2↓+2H+

水解平衡： HPO42-+H2O H⇌ 2PO4

-+OH-

电离平衡： HPO42- ⇌ PO4

3- + H+

【例 4 】已知 :pAg=-lgc(Ag+),Ksp （ AgCl ） =1×10-12 ，如图是向 10mLAgNO3 溶液中逐渐加入 0.1 mol/L 的 NaCl 溶液时，……图象 ( 实线 ) 。……正确的是（ ）（提示： KspAgCl ＞ KspAgI ）

A ．原 AgNO3 溶液的物质的量浓 度为 0.1 mol·L-1

B ．图中 x 点的坐标为（ 100 ， 6 ）C ．图中 x 点表示溶液中 Ag+ 被 恰好完全沉淀D ．把 0.1 mol·L-1 的 NaCl 换成 0.1

mol·L-1NaI 则图象在终点后 变为虚线部分

√

溶液中的离子平衡图像

pAg=0时， c(Ag+)=1.0m

ol/L

Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-)

Ksp(AgI) = c(Ag+)×c(I-) ， 且 KspAgCl ＞ KspAgI ，

当 c(Cl-)= c(I-) 时， AgI 中 c(Ag+) 小，则 pAg 大，即图像应在实线的上方

溶液中的离子平衡图像【变式】室温时，向 100 mL 0.1 mol·L － 1 NH4HSO4 溶液中滴加 0.1 mol·L － 1 NaOH 溶液，得到溶液 pH 与 NaOH 溶液体积的关系曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）

A ．滴加 NaOH 溶液至 a 点时，发生反应的

离子方程式为： NH4+ + OH— = NH3·H2O

B ．在 b 点，溶液中离子浓度由大到小的是：

c(NH4+)=c(Na+)=c(SO4

2—) ＞ c(H+)=c(OH—)

C ．在 c 点，存在等量关系：

c(NH4+)+c(Na+)+ c(H+)=2c(SO4

2—)+c(OH—)

D ．图中 a 、 b 、 c 、 d 四个点，水的电离程度最大的是 b 点

√

NH4HSO4=NH4+ + H+ + SO4

2—

NaOH 与 H+ 先反应， a 点时反应恰好完全

方法指导看图象：

（ 1 ）看轴 ( 即弄清纵坐标与横坐标的意义 )

（ 2 ）看线 ( 即弄清线的意义和变化趋势 )

（ 3 ）看点 ( 即弄清起点、拐点、交点、终点的意义 )

（ 4 ）看是否要作辅助线 ( 如等温线、等压线 )

（ 5 ）看量的变化（如浓度、温度、转化率、物质的量的变化等）。