第46讲　水溶液中陌生图像分点突破(能力课)（共38张PPT）-2024届高考化学一轮复习

(共38张PPT)
第46讲　水溶液中陌生图像分点突破(能力课)
第四部分　化学反应原理
第八章　水溶液中的离子反应与平衡
　1.理解分布系数与溶液pH的关系图像及其应用。　2.理解以对数或负对数为坐标的特殊图像分析及应用。
考点一　分布系数曲线的图像分析
核心知能突破
关键能力训练
01
1．单一分布系数曲线
分布曲线是指以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。利用图像中交点对应的pH可求pKa(pKa为电离常数的负对数)。
2.与滴定曲线融合的分布系数曲线
[示例]　常温下，用0.2 mol·L－1盐酸滴定25.00 mL 0.2 mol·L－1 NH3·H2O溶液，所得溶液pH、NH 和NH3·H2O的物质的量分数与滴加盐酸体积的关系如图所示。
1．(2022·秦皇岛模拟)室温下，甘氨酸在水溶液中主要以H3N＋CH2COO－、H3N＋CH2COOH和H2NCH2COO－的形式存在，在甘氨酸水溶液中加入NaOH或盐酸调节pH，实验测得甘氨酸溶液中各微粒分布系数δ与pH的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．a点对应溶液中，水的电离程度大于b点
B．c点对应溶液中，c(H2NCH2COO－)＋c(H3N＋
CH2COO－)＋c(H3N＋CH2COOH)＝c(Na＋)　
C．甘氨酸电离出H＋的平衡常数Ka为10－x
D．a点溶液中，存在关系式：c(H3N＋CH2COOH)＋c(H＋)＝c(H2NCH2COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)
CD　[甘氨酸分子中有氨基和羧基，氨基有碱性，在酸性较强的溶液中会结合H＋形成H3N＋CH2COOH；羧基有酸性，在碱性较强的溶液中会与OH－反应生成H2NCH2COO－和H2O，故随着pH增大，曲线Ⅰ～Ⅲ分别表示H3N＋CH2COOH、H3N＋CH2COO－、H2NCH2COO－。A项，a点对应溶液是b点对应溶液中加入酸的结果，酸的加入抑制水的电离，故a点对应溶液中水的电离程度小于b点，错误；B项，题给守恒关系式为H2NCH2COONa的物料守恒关系式，题中未给出甘氨酸和加入NaOH的量的关系，故无法判断，错误；C项，甘氨酸的酸式电离为H3N＋CH2COO－ H2NCH2COO－＋H＋，Ka＝ ，当c(H2NCH2COO－)＝c(H3N＋CH2COO－)时，pH＝x，则Ka＝c(H＋)＝10－x，正确；D项，a点对应溶液是向甘氨酸水溶液中加入了盐酸，根据电荷守恒，阴离子还有c(Cl－)，即c(H3N＋CH2COOH)＋c(H＋)＝c(H2NCH2COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)，正确。]
2．(2022·淄博模拟)溶液中各含氮(或碳)微粒的分布系数δ是指某含氮(或碳)微粒的浓度占各含氮(或碳)微粒浓度之和的百分比。25 ℃时，向0.1 mol·L－1的NH4HCO3溶液(pH＝7.8)中滴加适量的盐酸或NaOH溶液，溶液中含氮(或碳)各微粒的分布系数δ与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的CO2和NH3分子)。下列说法正确的是(　　)
A．Kb(NH3·H2O)3．(2022·烟台模拟)25 ℃时，0.10 L某二元弱酸H2A用1.00 mol·L－1 NaOH溶液调节其pH，溶液中H2A、HA－、A2－的物质的量浓度及pH变化如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．25 ℃时，该二元弱酸的Ka1＝10－4
B．pH＝5时，c(H2A)＝100c(A2－)
C．V(NaOH)＝0.015 L时，c(Na＋)<3c(A2－)
D．加NaOH溶液调pH至12的过程中，水的电离程度一直增大
CD　[由图像可知，c(HA－)＝c(H2A)时，对应pH＝4，c(HA－)＝c(A2－)时，对应pH＝8，则Ka1＝10－4，Ka2＝10－8，Ka1×Ka2＝ ＝10－12，则pH＝5时，c(H＋)＝10－5 mol·L－1，c(H2A)＝100c(A2－)，A、B正确；V(NaOH)＝0.015 L时，c(HA－)＝c(A2－)，溶液中存在电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，该点溶液呈碱性，则c(H＋)c(HA－)＋2c(A2－)，由于此时c(HA－)＝c(A2－)，则有c(Na＋)>3c(A2－)，C错误；加NaOH溶液调pH至12的过程中，先生成易水解的盐，水的电离程度先增大，恰好完全反应生成Na2A时水的电离程度最大，随后NaOH过量，水的电离程度减小，D错误。]
考点二　坐标为对数或负对数的图像分析
02
核心知能突破
关键能力训练
1．常见定量关系
2．常见图像示例分析
(1)常温下，二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液，所得混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示：
(2)常温下将KOH溶液滴入二元弱酸(H2X)溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系图：
(3)pOH—pH曲线
1．(2022·黄石模拟)酒石酸(简写为H2R)是葡萄酒中主要的有机酸之一。在25 ℃时，调节25 mL 0.1 mol·L－1酒石酸溶液的pH，溶液中R2－及HR－的pc与pH的关系如图所示(忽略溶液体积变化)。图中pc表示R2－或HR－的浓度负对数(pc＝－lg c)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．酒石酸的Ka1约为1×10－3
B．b点：c(HR－)>c(R2－)>c(OH－)
C．由a点经b点到c点的过程中，水的电离程度先增大后减小
D．酒石酸可与Na2CO3溶液反应产生CO2
3．(2022·济南模拟)谷氨酸
真题感悟·明确考向
03
真题 感悟
情境 探究
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2．(2020·全国Ⅰ卷，T13)以酚酞为指示剂，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。
[比如A2－的分布系数：

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0.200 0 mol·L－1
C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2
D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)
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C　[由题图可知加入40 mL NaOH溶液时达到滴定终点，又H2A为二元酸，则H2A溶液的浓度为0.100 0 mol·L－1，由题图可知，没有加入NaOH溶液时，H2A溶液的pH约为1.0，分析可知H2A第一步完全电离，曲线①代表δ(HA－)，曲线②代表δ(A2－)，A项错误，B项错误；由题图可知δ(HA－)＝δ(A2－)时溶液pH＝2.0，即c(HA－)＝c(A2－)时溶液pH＝2.0，则Ka(HA－)＝
＝1.0×10－2，C项正确；滴定终点时溶液中存在的离子有Na＋、H＋、A2－、HA－、OH－，根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，此时c(H＋)1
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3．(2020·山东等级考，T15)25 ℃时，某混合溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝0.1 mol·L－1，lg c(CH3COOH)、lg c(CH3COO－)、lg c(H＋)和lg c(OH－)随pH变化的关系如图所示。Ka为CH3COOH的电离常数，下列说法正确的是(　　)
A．O点时，c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)
B．N点时，pH＝－lg Ka
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