2025届高考化学一轮总复习学生用书第9章水溶液中的离子反应与平衡第46讲水溶液中的离子平衡图像考点二分布系数图像

考点二分布系数图像分布曲线指以pH为横坐标，分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标的关系曲线。一元弱酸(以CH3COOH为例)二元弱酸(以草酸H2C2O4为例)三元弱酸(以H3PO4为例)Ka＝eq\f(c(CH3COO－)·c(H＋),c(CH3COOH))交点：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点：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点：c(C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，故Ka2＝10－4.2C点：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点：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点：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点：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：弱酸溶液中加入强碱，发生中和反应，溶液的pH不断增大，各组分粒子的含量不断变化1．常温下，将一定量稀硫酸逐滴滴入高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中，溶液中含铁微粒存在如下平衡：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))，各微粒的物质的量分数δ(X)随pOH变化如图所示。下列说法正确的是()A．Ⅲ代表HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的变化曲线B．a、b、c三点水的电离程度相等C．eq\f(K2,K1)<eq\f(K3,K2)D．a点处：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：选C。向高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中逐滴滴入稀硫酸，OH－的浓度不断减小，pOH不断增大，可知Ⅰ代表FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的变化曲线，Ⅱ代表HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的变化曲线，Ⅲ代表H2FeO4的变化曲线，Ⅳ代表H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的变化曲线。A．由分析可知，Ⅱ代表HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))的变化曲线，A错误；B．a、b、c三点溶液中微粒成分不同，溶液pOH不同，对水的电离影响程度不同，B错误；C．FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋H2O⇌HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋OH－的平衡常数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点时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－的平衡常数K2＝10－5.2，H2FeO4＋H2O⇌H3FeOeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋OH－的平衡常数K3＝10－7.3，由此推出eq\f(K2,K1)<eq\f(K3,K2)，C正确；D．a点溶液中c(FeOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)))＝c(HFeOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)))，溶液中存在电荷守恒：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)))，此时溶液中发生反应：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点溶液中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错误。2．(2024·中山大学附中检测)以酚酞为指示剂，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ[如A2－的分布系数：δ(A2－)＝eq\f(c(A2－),c(H2A)＋c(HA－)＋c(A2－))]随滴加NaOH溶液体积的变化关系如下图所示。下列叙述正确的是()A．曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－)B．H2A溶液的浓度为0.2000mol·L－1C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)解析：选C。由题图可知，加入40mLNaOH溶液时达到滴定终点，又H2A为二元酸，故H2A溶液的浓度为0.1000mol·L－1，当没有加入NaOH溶液时，H2A溶液的pH约为1.0，说明H2A第一步完全电离，曲线①代表δ(HA－)，曲线②代表δ(A2－)，A、B项错误；由题图可知，δ(HA－)＝δ(A2－)时溶液pH＝2.0，即c(HA－)＝c