2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)學(xué)生用書(shū)第9章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第46講水溶液中的離子平衡圖像考點(diǎn)二分布系數(shù)圖像

考點(diǎn)二分布系數(shù)圖像分布曲線指以pH為橫坐標(biāo)，分布系數(shù)(即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù))為縱坐標(biāo)的關(guān)系曲線。一元弱酸(以CH3COOH為例)二元弱酸(以草酸H2C2O4為例)三元弱酸(以H3PO4為例)Ka＝eq\f(c(CH3COO－)·c(H＋),c(CH3COOH))交點(diǎn)：c(CH3COO－)＝c(CH3COOH)，故Ka＝c(H＋)＝10－4.76Ka1＝eq\f(c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))·c(H＋),c(H2C2O4))A點(diǎn)：c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))＝c(H2C2O4)，故Ka1＝c(H＋)＝10－1.2；Ka2＝eq\f(c(C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))·c(H＋),c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))))B點(diǎn)：c(C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，故Ka2＝10－4.2C點(diǎn)：c(H2C2O4)＝c(C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))，故Ka1·Ka2＝c2(H＋)，c(H＋)＝(Ka1·Ka2)eq\a\vs4\al(\f(1,2))，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(Ka1·Ka2)eq\a\vs4\al(\f(1,2))＝eq\f(1,2)(1.2＋4.2)＝2.7Ka1＝eq\f(c(H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))·c(H＋),c(H3PO4))A點(diǎn)：c(H3PO4)＝c(H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，故Ka1＝c(H＋)＝10－2；Ka2＝eq\f(c(HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))·c(H＋),c(H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))))B點(diǎn)：c(HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(H2POeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，故Ka2＝c(H＋)＝10－7.1；Ka3＝eq\f(c(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))·c(H＋),c(HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))))C點(diǎn)：c(HPOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4)))，故Ka3＝c(H＋)＝10－12.2原因：弱酸溶液中加入強(qiáng)堿，發(fā)生中和反應(yīng)，溶液的pH不斷增大，各組分粒子的含量不斷變化1．常溫下，將一定量稀硫酸逐滴滴入高鐵酸鈉(Na2FeO4)溶液中，溶液中含鐵微粒存在如下平衡：FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))eq\o(,\s\up7(K1))HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))eq\o(,\s\up7(K2))H2FeO4eq\o(,\s\up7(K3))H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))，各微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pOH變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．Ⅲ代表HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的變化曲線B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)水的電離程度相等C．eq\f(K2,K1)<eq\f(K3,K2)D．a(chǎn)點(diǎn)處：c(Na＋)＋c(H＋)＋c(H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＝c(OH－)＋2c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＋3c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))解析：選C。向高鐵酸鈉(Na2FeO4)溶液中逐滴滴入稀硫酸，OH－的濃度不斷減小，pOH不斷增大，可知Ⅰ代表FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的變化曲線，Ⅱ代表HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的變化曲線，Ⅲ代表H2FeO4的變化曲線，Ⅳ代表H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的變化曲線。A．由分析可知，Ⅱ代表HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的變化曲線，A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)溶液中微粒成分不同，溶液pOH不同，對(duì)水的電離影響程度不同，B錯(cuò)誤；C．FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H2O?HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋OH－的平衡常數(shù)K1＝eq\f(c(OH－)·c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))),c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))))，a點(diǎn)時(shí)c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，pOH＝1.6，K1＝c(OH－)＝10－1.6，同理可知HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋H2O?H2FeO4＋OH－的平衡常數(shù)K2＝10－5.2，H2FeO4＋H2O?H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－的平衡常數(shù)K3＝10－7.3，由此推出eq\f(K2,K1)<eq\f(K3,K2)，C正確；D．a(chǎn)點(diǎn)溶液中c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＋c(H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))＝c(OH－)＋2c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＋c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))＋2c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))，此時(shí)溶液中發(fā)生反應(yīng)：2Na2FeO4＋H2SO4=2NaHFeO4＋Na2SO4，溶液中c(SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))≠c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，故a點(diǎn)溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＋c(H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)))≠c(OH－)＋2c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＋3c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，D錯(cuò)誤。2．(2024·中山大學(xué)附中檢測(cè))以酚酞為指示劑，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)δ[如A2－的分布系數(shù)：δ(A2－)＝eq\f(c(A2－),c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－))]隨滴加NaOH溶液體積的變化關(guān)系如下圖所示。下列敘述正確的是()A．曲線①代表δ(H2A)，曲線②代表δ(HA－)B．H2A溶液的濃度為0.2000mol·L－1C．HA－的電離常數(shù)Ka＝1.0×10－2D．滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)解析：選C。由題圖可知，加入40mLNaOH溶液時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)，又H2A為二元酸，故H2A溶液的濃度為0.1000mol·L－1，當(dāng)沒(méi)有加入NaOH溶液時(shí)，H2A溶液的pH約為1.0，說(shuō)明H2A第一步完全電離，曲線①代表δ(HA－)，曲線②代表δ(A2－)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖可知，δ(HA－)＝δ(A2－)時(shí)溶液pH＝2.0，即c(HA－)＝c