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电解质溶液图像之分布曲线

来源:未知作者:仲夏玥 点击:所属专题: 分布曲线
借助分布系数图判断电解质溶液中粒子浓度的关系,是高考常考题型,其中不同阶段粒子浓度关系的判断是近几年高考的亮点和热点。 比如2012年江苏高考15题: 25℃时,有 c (CH 3 COOH)+C(CH 3 COO - )= 0. 1 mol·L -1 的一组醋酸、醋酸钠混合溶液,溶液中 c (CH 3 COOH

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借助分布系数图判断电解质溶液中粒子浓度的关系,是高考常考题型,其中不同阶段粒子浓度关系的判断是近几年高考的亮点和热点。

比如2012年江苏高考15题: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7 所示。下列有关溶液中离子浓度关系的叙述正确的是( )

电解质溶液图像之分布曲线

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1.0L 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)

答案:BC

再如:2016年江苏高考12题:H2C2O4为二元弱酸。20℃时,配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O4)+c(C2O42)=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液,溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如右图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是( )

电解质溶液图像之分布曲线

A.pH=2.5的溶液中:c(H2C2O4)+c(C2O42)>c(HC2O4)

B.c(Na)=0.100 mol·L-1的溶液中:c(H)+c(H2C2O4)=c(OH)+c(C2O42)

C.c(HC2O4)=c(C2O42)的溶液中:c(Na)>0.100 mol·L-1c(HC2O4)

D.pH=7.0的溶液中:c(Na)>2c(C2O42)

答案:BD

这样的试题雨后春笋般的成了全国热点问题,在高考中频繁的出现,比如2017年全国1卷13题全国2卷12题,2018年江苏14题,2018年天津6题。因此对于酸的分布系数这一概念我们是有必要了解的。那么现在就普及一下有关分布系数的知识。分布系数是指一定型体的平衡浓度占相关型体浓度之和的百分比,称为分布分数又称分布系数。用δ表示:δi = [ci] / c。当溶液的pH值发生变化时,平衡随之移动,以致酸碱存在形式的分布情况也发生变化。分布系数δ与溶液pH值间的关系曲线称为分布曲线。

不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布——分布曲线

1.一元酸:以醋酸(HAc)为例:

HAc在水溶液中以HAc和Ac两种形式存在,它们的平衡浓度分别为[HAc]和[Ac],则总浓度(分析浓度):

c =[HAc] + [Ac ]

设:HAc的分布系数为δ1;Ac的分布系数为δ0;则:

电解质溶液图像之分布曲线

电解质溶液图像之分布曲线

电解质溶液图像之分布曲线

由上式,以δ对pH作图:

一元弱酸HAc分布系数与溶液pH关系曲线:

电解质溶液图像之分布曲线

HAc分布系数与溶液pH关系曲线的讨论:

(1) δ0+ δ1= 1

(2) pH = PKa时;δ0= δ1= 0.5

(3) pH < PKa时;c1)为主

(4) pH > PKa时; Ac0)为主


不同pH值溶液中酸碱存在形式的分布——分布曲线

2.二元酸:以电解质溶液图像之分布曲线草酸(H2C2O4)为例:

存在形式:电解质溶液图像之分布曲线

总浓度:电解质溶液图像之分布曲线

电解质溶液图像之分布曲线

电解质溶液图像之分布曲线

电解质溶液图像之分布曲线

H2A分布系数与溶液pH关系曲线的讨论:

电解质溶液图像之分布曲线

A.pH<pKa1时,H2C2O4为主

B. pKa1< pH <pKa2时,HC2O4为主

C. pH>pKa2时,C2O42为主

D. pH=2.75时,d1最大;d1=0.938;d2=0.028;d3=0.034


分布系数记忆方法:酸元数写氢后,逐步减氢K来凑


经典例题

(2017全国1)6.常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是(  )

电解质溶液图像之分布曲线

A.Ka2(H2X)的数量级为10-6

B.曲线n(表示)pH与电解质溶液图像之分布曲线的变化关系

C.NaHx溶液中c(H)>c(OH)

D.当混合溶液呈中性时,c(Na)>c(HX)>c(X2-)>c(H)=c(OH)

答案:D


(2017全国2)6.改变0.1mol•L-1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中的H2A、HA、A2-的物质的量分数δ(x)随pH的变化如图所示[已知δ(x)=c(x)/[(c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)])。下列叙述正确的是(  )

电解质溶液图像之分布曲线

A.Ka2(H2A)的数量级为10-4

B. NaHA溶液中,HA的水解能力小于HA电解质溶液图像之分布曲线电离能

C.在含H2A、HA和A2-的溶液中,加入少量NaOH固体,δ(HA)一定增大

D.将等物质的量的NaHa和Na2a混合物溶于水,所得的溶液中δ(HA)=δ(A2-)

(2018天津)LiH2PO4是制备电池的重要原料。室温下,LiH2PO4溶液的pH随c初始(H2PO4)的变化如图1所示,H3PO4溶液中H2PO4的分布分数δ随pH的变化如图2所示,[电解质溶液图像之分布曲线]下列有关LiH2PO4溶液的叙述正确的是


电解质溶液图像之分布曲线 电解质溶液图像之分布曲线

A. 溶液中存在3个平衡

B. 含P元素的粒子有H2PO4、HPO42、PO43

C. 随C初始(H2PO4)增大,溶液的pH明显变小

D. 用浓度大于1 mol·L-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时,H3PO4几乎全部转化为LiH2PO4

(2018江苏)14.H2C2O4为二元弱酸,Ka1(H2C2O4) =5.4×10−2Ka2(H2C2O4)=5.4×10−5,设H2C2O4溶液中c(总)=c(H2C2O4) +c(HC2O4−) +c(C2O42−)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.1000 mol·L−1H2C2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是

A.0.1000 mol·L−1H2C2O4溶液:c(H) =0.1000 mol·L−1c(C2O42)+c(OH)−c(H2C2O4)

B.c(Na) =c(总)的溶液:c(Na) >c(H2C2O4) >c(C2O42) >c(H)

C.pH = 7的溶液:c(Na) =0.1000 mol·L−1+c(C2O42) −c(H2C2O4)

D.c(Na) =2c(总)的溶液:c(OH−) −c(H) = 2c(H2C2O4) +c(HC2O4−)

答案:AD

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