标题 | pH图像试题归类解析 |
范文 | 邹标 化学图像是化学学习的难点,pH也是一个难点,两者结合,更加大了难度,这类题目对学生能力要求较高,下面将有关pH图像的试题进行总结。 一、考查对pH意义的理解 图1 例1 由于水的电离,在水溶液中始终存在着H+和OH-,稀溶液中c(H+)和c(OH-)的乘积也等于水的离子积。在25℃下某溶液中c(H+)、c(OH-)关系如图1所示。 (1)假设100℃时,KW=1×10-12 mol2·L-2,请在图上标注出c(H+)和c(OH-)的变化关系。 (2)pOH也可以用来表示溶液的酸碱度,其规定如下:pOH=-lgc(OH-),则25℃时,pH、pOH关系如何,请做图表示。在100℃时呢? 解析 考查对pH的理解,对图像的理解,并运用数学知识解决化学问题,考查对知识的理解与迁移。KW与温度有关,水的电离是吸热反应,升高温度,有利于水的电离,KW增大,故100 ℃的图像在25℃的图像上方。KW=c(H+)c(OH-),所以,25℃时,pH+pOH=14,25℃时,pH+pOH=12。 答案如图2所示。 图2 二、考查溶液稀释 例2 将pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,则图3中图像正确的是( )。 图3 解析 考查溶液稀释时,pH的变化、电解质的电离、水解等。pH相同的NH4Cl溶液和HCl溶液稀释相同的倍数,因为,HCl是强酸,NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4Cl存在水解平衡,所以pH的变化程度大HCl比NH4Cl大,故选B。答案:B。 三、考查pH与沉淀溶解 例3 常温下二价锌在水溶液中的存在形式与pH的关系如图4,纵坐标为Zn2+或Zn(OH)2-4物质的量浓度的对数。下列说法正确的是( )。 图4 A.pH<12的溶液中不存在Zn(OH)2-4 B.如果溶液中c(Zn2+)=0.1 mol·L-1,则c(H+)≥1×10-6mol·L-1 C.控制pH在8~12可以分离出溶液中的锌离子 D.Zn(OH)2(s) Zn2+(aq)+2OH-(aq)的溶解平衡常数为1×10-10 解析 考查pH对物质存在形式的影响。由图像可知,pH<12的溶液中存在沉淀溶解平衡,一定存在Zn(OH)2-4,A不正确;pH在8~12,锌 离子以Zn(OH)2形式沉淀可分离出来,C正确;由a点可确定Zn(OH)2(s) Zn2+(aq)+2OH-(aq)的溶解平衡常数为1×10-17,D错,据图可知,c(Zn2+)=10-1 mol·L-1时,c(H+)=1×10-6 mol·L -1,即在水溶液中时要求c(Zn2+)为0.1 mol·L-1时,其c(H+)的最小值为10-6 mol·L-1,所以c(H+)≥1×10-6 mol·L-1,B正确。答案:B、C。 四、考查分离金属离子 图5 例4 金属氢氧化物在酸中溶解度不同,因此可以利用这一性质,控制溶液的pH,达到分离金属离子的目的。难溶金属的氢氧化物在不同pH下的溶解度(S/mol·L-1)如图5所示。 (1)pH=3时溶液中铜元素的主要存在形式是 (写化学式)。 (2)若要除去CuCl2溶液中的少量Fe3+,应该控制溶液的pH为 。 A.<1 B.4左右 C.>6 解析 本题考查pH对沉淀的影响,对沉淀溶解平衡的掌握情况,解决分离金属离子的实际情况。 (1)由图可知,在pH=3时,不会出现Cu(OH)2沉淀。 (2)要除去Fe3+的同时必须保证Cu2+不能沉淀,因此,pH应保持在4左右。 答案:(1)Cu2+ (2)B。 五、考查物质反应后的pH变化 A.原H2S溶液的物质的量浓度为0.05 mol·L-1 B.氢硫酸的酸性比亚硫酸的酸性强 C.b点水的电离程度比c点水的电离程度大 D.a点对应溶液的导电性比d点强 解析 考查物质间实际反应后的pH变化情况,既要对物质间的反应规律理解,还要对相关知识比较熟悉,才能解决此题。A项依据反应2H2S+SO2 3S↓+2H2O,可算出c(H2S)为0.1 mol·L-1;B项H2S的酸性比H2SO3弱;C项b点溶液为中性,水的电离不受影响,而c点溶液显酸性,水的电离受到抑制;D项H2S和H2SO3均为二元酸且d点溶液酸性比a点强,故d点溶液导电性强。答案:C。 六、考查酸碱中和滴定曲线 图7 例6 在25 ℃时,向50.00 mL未知浓度的CH3COOH溶液中逐滴加入0.5 mol·L-1的NaOH溶液。滴定过程中,溶液的pH与滴入NaOH溶液体积关系如图7所示,下列说法中正确的是( )。 A.该中和滴定过程,最宜用石蕊作指示剂 B.图中点①所示溶液中水的电离程度大于点③所示溶液中水的电离程度 C.图中点②所示溶液中,c(CH3COO-)=c(Na+) D.滴定过程中的某点,会有c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)的关系存在 解析 考查酸碱中和滴定、滴定曲线(图7)。石蕊变色范围宽,不能用作酸碱中和滴定的指示剂,A项错;①所示溶液抑制水的电离,③所示溶液促进水的电离,B项错;②点pH=7,根据电荷守恒可得出c(CH3COO-)=c(Na+),C项正确;D项中,电荷不守恒,错。答案:C。 总之,有关pH的图像试题,是一种综合性的试题,能考查学生的识图、用图能力,知识的迁移、应用能力,结合此类试题,进行分析、思考,能提升化学素养,培养综合分析问题、解决问题的能力。 (收稿日期:2015-05-15) |
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