专题05一元弱酸的分布系数图及分析(图像3秒杀)-2025年高考化学选择压轴题图像专项突破秒杀技巧及专项练习
(原卷版)
一元弱酸的分布系数图及分析秒杀思想
模型:特征: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
以“弱酸HA”为例
δ0为HA分布系数,δ1为A-分布系数
关键要点分析
=1\*GB3①随着pH增大,溶质分子(HA)浓度不断减小,离子(A-)浓度逐渐增大
=2\*GB3②当pHpKa时,主要存在形式是HA;当pHpKa时,主要存在形式是A-
=3\*GB3③根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式,pH由2到6发生反应的离子方程式:HA+OH-===A-+H2O
=4\*GB3④根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度
特别注意:利用曲线的交点可以求出弱酸的Ka=c(H+)=10-4.76
经典例题1:以酚酞为指示剂,用的溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸溶液。溶液中,pH、分布系数随滴加溶液体积的变化关系如下图所示。[比如的分布系数:]
下列叙述不正确的是
A.溶液从无色变为粉红色,且半分钟不褪色
B.溶液的浓度为
C.的电离常数
D.滴定终点时,溶液中
破解:A.滴定终点前溶液成酸性,当滴入最后一滴NaOH溶液时溶液偏碱性,能使酚酞呈粉红色,故A正确;
B.当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,达到滴定终点。说明NaOH和恰好完全反应,根据,,则,故B正确;
C.曲线①与曲线②的交点存在等量关系。此时加入的,对应曲线的pH=2,则,电离平衡常数,故C错误;
D.用酚酞作指示剂,酚酞变色范的pH范围为8.2~10,滴定终点时,溶液中有电荷守恒:,由于,则,故D正确;
答案选C。
经典例题2:常温下,某实验小组以酚酞为指示剂,用0.100mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的HA溶液。溶液pH、所有含A微粒的分布系数δ随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。下列叙述不正确的是
A.曲线①代表δ(HA),曲线②代表δ(A-)
B.当加入V(NaOH)为10mL时,溶液中微粒浓度满足:2c(H+)–2c(OH-)=c(A-)–c(HA)
C.A-离子的水解常数Kh≈1.0×10-9
D.滴定过程中:c(Na+)+c(HA)+c(A-)=0.100mol·L-1
破解:A.根据分析,曲线①代表δ(HA),曲线②代表δ(A-),A正确;
B.根据分析,HA的浓度为0.100mol/L,当加入V(NaOH)为10mL时,溶质成分为HA和NaA且两者的物质的量之比为1:1,根据电荷守恒:,物料守恒:,联立两式可得2c(H+)-2c(OH-)=c(A-)-c(HA),B正确;
C.从图中看出,当δ(HA)=δ(A-)时,pH=3,故,A-离子的水解常数,C错误;
D.起始时:c(Na+)=c(HA)+c(A-)=0.100mol/L,滴定的过程中无论以何种比例混合,始终存在:c(Na+)+c(HA)+c(A-)=0.100mol·L-1,D正确;
故选C。
经典例题3:25℃,向20mL0.1mol·L-1的H3PO2溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液直至过量,滴定曲线如图1,所有含磷微粒的分布系数δ随pH变化关系如图2,[如的分布系数:]
则下列说法错误的是
A.H3PO2为一元弱酸,电离常数Ka约为1×10-5
B.水的电离程度按a、b、c、d、e顺序依次增大
C.当混合溶液pH=7时,c()c(H3PO2)
D.b点溶液中存在关系2c(H+)+c(H3PO2)=2c(OH-)+c()
破解:A.H3PO2为一元弱酸,,,电离常数Ka约为1×10-5,A正确;
B.溶液呈酸性或者碱性均会抑制水的电离,则c点水的电离程度最大,a、b、d、e的电离程度均小于c点,B错误;
C.根据图2可知,当混合溶液pH=7时,,>,c()c(H3PO2),C正确;
D.电荷守恒:,物料守恒:,整理可得:2c(H+)+c(H3PO2)=2c(OH-)+c(),D正确;
答案选B。
经典例题4:已知时,向溶液中逐滴加入的盐酸,滴入过程中,溶液中、分布系数【如的分布系数:】与的变化关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.水的电离程度:
B.的数量级是
C.时,
D.时,
破解:A.随溶液pH逐渐增大,CN-浓度逐渐增大,且CN-促进水的电离平衡,故水的电离程度依次增大,即,故A正确;
B.e点时,c(CN-)=c(HCN),=10-9.2,数量级是,故B正确;
C.时,发生反应HCl+NaCN=NaCl+HCN,故溶质为等物质的量浓度的N