10曲线变化判断“粒子”浓度关系

第33讲－粒子浓度关系曲线之分布系数图像一、知识重构1.缘起——中和滴定曲线以0.01000 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定20 mL 0.01 mol·L－1的HA溶液的图像为例。

V(NaOH)/mL2.缘定——分布系数曲线对任意一元酸HA，其形态分布系数为：δHA＝[H] [H]＋K aδA＝K a [H]＋K a2.743.744.745.746.740.250.500.751.00pHδHA cA c －HAc 和Ac －的分布分数与溶液pH 的关系对任意一元碱BOH ，其形态分布系数为：δBOH ＝[OH][OH]＋K b ＝K w K bK wK b＋[H]δB ＝K b [OH]＋K b ＝[H]K wK b＋[H]对任意二元酸H 2A ，其形态分布系数为：δH2A ＝[H]2[H]2＋K a1[H]＋K a1K a2δHA ＝K a1[H][H]2＋K a1[H]＋K a1K a2δA ＝K a1K a2[H]2＋K a1[H]＋K a1K a20.250.500.751.00246pHδH 2C 2O 4HC 2O 4－C 2O 42－草酸三种形式的分布分数与pH 的关系二、重温经典1．（2020年全国卷II 第26题）次氯酸为一元弱酸，具有漂白和杀菌作用，其电离平衡体系中各成分的组成分数δ与pH 的关系如图(b)所示。

[δ(X)＝c (X)c (HClO)＋c (ClO －)，X 为HClO 或ClO −]HClO 的电离常数K a 值为__________。

10080604020 5 6 7 8 9 10ＡpH δ(%)HClO ClO¯图(b)1．【答案】10－7.5【解析】取图像（b ）中两条曲线的交点，pH ＝7.5，c(HClO)＝c(ClO －)，代入K a ＝10－7.5。

2．（2020年海南卷第12题）某弱酸HA 溶液中主要成分的分布分数随pH 的变化如图所示。

专题强化练3 溶液中粒子浓度的大小关系1.(2020湖南益阳高二上期末,)有关醋酸钠溶液中离子浓度大小的比较,下列关系式中正确的是( )A.c(CH3COO-)>c(Na+)B.c(Na+)=c(CH3COO-)+c(OH-)C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)D.c(Na+)=c(CH3COO-)2.(2020浙江台州高二上期末,)下列关于盐类水解的说法错误的是(深度解析)A.pH相等的①NaHCO3溶液、②Na2CO3溶液、③NaOH溶液,其溶质的物质的量浓度大小顺序为①>②>③B.浓度均为0.1 mol·L-1的①(NH4)2CO3溶液、②(NH4)2SO4溶液、③NH4HCO3溶液中,c(N H4+)的大小顺序为②>①>③C.0.2 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)是0.1 mol·L-1的CH3COONa溶液中c(OH-)的2倍D.0.1 mol·L-1的NaX、NaY、NaZ溶液的pH依次增大,可得出HX、HY、HZ的酸性依次减弱3.(2020广西北海中学高二上期末,)乙酸钙[(CH3COO)2Ca·H2O]常用作食品稳定剂和抑霉剂,下列有关0.1 mol·L-1乙酸钙溶液中粒子浓度的比较中不正确的是( )A.c(H+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(OH-)B.c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)C.c(CH3COO-)>c(Ca2+)>c(OH-)>c(H+)D.c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.1 mol·L-14.(2020福建泉州高二上期末,)25 ℃时,Na2SO3溶液吸收SO2,溶液pH随n(S O32-)∶n(HS O3-)变化的关系如下表,以下离子浓度关系的判断正确的是( )n(S O32-)∶n(HS O3-) 91∶91∶19∶91pH 8.2 7.2 6.2A.NaHSO3溶液中c(H+)<c(OH-)B.Na2SO3溶液中c(Na+)>c(S O32-)>c(HS O3-)>c(OH-)>c(H+)C.当吸收液中n(S O32-)∶n(HS O3-)=1∶1时,c(Na+)=c(S O32-)+c(HS O3-)D.当吸收液呈中性时,c(Na+)>c(HS O3-)+c(S O32-)5.(2020湖南张家界高二上期末,)常温下,下列关于溶液中粒子浓度大小关系的说法正确的是(易错)A.0.1 mol/L Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(C O32-)+c(HC O3-)+c(H2CO3)B.0.1 mol/L NH4Cl溶液和0.1 mol/L NH3·H2O溶液等体积混合后的溶液中:c(Cl-)>c(N H4+)>c(OH-)>c(H+)C.醋酸钠溶液中滴加醋酸溶液,则混合溶液一定有:c(Na+)<c(CH3COO-)D.0.1 mol/L NaHS溶液中:c(OH-)+c(S2-)=c(H+)+c(H2S)6.()常温下向10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。

根据酸碱中和滴定曲线剖析溶液中粒子浓度关系清河中学韩万中酸碱中和滴定图像是高中化学最富有魅力的图像之一，其中融合弱电解质的电离和盐的水解及其相互关系等化学核心原理，尤其是它神奇的突跃尽显量变引起质变的哲学之美、V～pH展示的数学之美和酸碱对立的化学之美。

,酸碱中和滴定图象题目在近几年全国各省高考中频繁出现，从数据到图形，从宏观到微观，从定性到定量，从单一溶液到混合溶液，重点考查学生获取和解读图像信息的能力，其中有些问题过于隐晦，许多学生不能破解图像信息，不会分析滴定图象中的化学过程。

笔者拟从强碱滴定弱酸曲线的变化趋势入手，剖析滴定过程中的各种化学原理，以期帮助同学找到解决电解质溶液相关图像问题的思维入口。

一、运用“数形结合”思想，把握酸碱中和滴定曲线的变化特征题根：下表是用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00ml 0.1000mol·L－1CH3COOH溶液，滴定过程中溶液的pH与所消耗NaOH溶液体积的对应关系。

和思考，可得以下结论：图1（1）滴定开始时，溶液pH 升高较快，这是由于中和生成的CH 3COO －产生同离子效应，使醋酸更难电离，c(H +)降低较快。

（2）继续滴加NaOH ，溶液形成缓冲体系，曲线变化平缓。

（3）接近化学计量点（中和点）时，溶液中剩余的弱酸分子已很少，产生pH 突跃，量变引起质变。

（4）由于突变范围为7.7～9.7，故甲基橙指示剂不能用于弱酸的滴定。

二、运用“守恒观”，分析酸碱中和滴定过程中溶液不同粒子间的守恒关系1.电荷守恒：电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都呈电中性，即所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带的负电荷总数相等。

在NaOH 滴定CH 3COOH 的过程中，溶液的pH 随着NaOH 的滴加，溶液由酸性到中性再到碱性，但一定满足c(CH 3COO －)+c(OH －)=c(Na +)+>c(H +)，中性时的电荷守恒还可以表示为c(CH 3COO －)=c(Na +)。

第6课时溶液中粒子浓度图像分析[核心素养发展目标] 1.通过酸碱中和滴定图像分析，进一步掌握滴定过程中各种量的变化关系，并能从微观层面理解酸碱中和滴定的本质。

2.会根据混合后的图像分析粒子浓度的关系。

一、利用中和滴定曲线分析粒子浓度的关系抓“五点”破解中和滴定图像室温下，向20 mL 0.1 mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示：利用中和滴定曲线分析离子浓度思路，三看：一看谁滴定谁，二看坐标，三看特殊点(起点、恰好反应点和中性点)。

1．25 ℃时，向20.00 mL的NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液，滴定过程中，溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示，点②时NaOH溶液恰好被中和。

则下列说法错误的是()A．CH3COOH溶液的浓度为0.1 mol·L－1B．图中点①到点③所示溶液中，水的电离程度先增大后减小C．点④所示溶液中存在：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)D．滴定过程中会存在：c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋)答案 C解析根据图像分析，滴定前NaOH溶液的pH＝13，则NaOH溶液的浓度为0.1 mol·L－1，点②时氢氧化钠恰好被中和，消耗醋酸溶液20 mL，则醋酸溶液的浓度为0.1 mol·L－1，故A 正确；图中点①到点②所示溶液中，随着滴入醋酸溶液，水电离被抑制的程度减小，即水的电离程度增大，恰好反应后继续滴加醋酸，对水的电离起到抑制作用，即图中点①到点③所示溶液中水的电离程度先增大后减小，故B正确；点④所示溶液是等浓度的醋酸和醋酸钠混合溶液，根据元素守恒：c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝2c(Na＋)，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(CH3COOH)＋2c(H＋)＝c(CH3COO－)＋2c(OH－)，C错误；滴定过程中，醋酸钠和氢氧化钠混合溶液中会有c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋)，D 正确。

2021年高考化学一轮复习专题讲座八“粒子”浓度关系判断一、熟悉两大理论，构建思维基点1．电离理论(1)弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NH＋4、OH－浓度的大小关系是c(NH3·H2O)>c(OH－)>c(NH＋4)。

(2)多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。

如在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系是c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。

2．水解理论(1)弱电解质离子的水解损失是微量的(双水解除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。

如NH4Cl溶液中：NH＋4、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系是c(Cl－)>c(NH＋4)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。

(2)多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：CO2－3、HCO－3、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO2－3)>c(HCO－3)>c(H2CO3)。

二、把握三种守恒，明确等量关系1．电荷守恒规律电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。

如NaHCO3溶液中存在着Na＋、H＋、HCO－3、CO2－3、OH－，存在如下关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCO－3)＋c(OH－)＋2c(CO2－3)。

2．物料守恒规律电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但元素总是守恒的。

如K2S溶液中S2－、HS－都能水解，故S元素以S2－、HS－、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：c(K＋)＝2c(S2－)＋2c(HS－)＋2c(H2S)。

压轴题09“常考常新”的分布分数在分析化学中，酸碱以各种形式存在的平衡浓度与其分析浓度的比值。

也是各种酸碱组分在总浓度中所占分数。

称为分布分数又称分布系数，用符号δ表示，涉及分布分数分析试题仍然是2023年江苏高考考查的必考重点难点。

所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。

分布分数该题综合性强，难度较大。

电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考热点中的热点。

解决这类题目必须掌握的知识基础有：掌握强弱电解质判断及其电离,盐类的水解,化学平衡理论(电离平衡、水解平衡),解题的关键是运用物料守恒、电荷守恒和质子守恒原理计算相关离子浓度大小。

分布分数在江苏高考化学试题中考查一、根据分布分数变化图书写主要的反应1.(2017江苏卷)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。

H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系分别如题20图-1所示。

以酚酞为指示剂(变色范围pH8.0~10.0)，将NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中，当溶液由无色变为浅红色时停止滴加。

该过程中主要反应的离子方程式为________________。

图像解读：通过分布分数与pH的关系图可得：pH=7.4左右H3AsO3开始随着NaOH溶液逐滴加入转变为H2AsO3—，H3AsO3的浓度减小、H2AsO3—浓度增大，pH=9.2时，H3AsO3、H2AsO3—的浓度相等（δ=0.5），pH=10.2时，上述转变的同时H2AsO3—转变为HAsO32—，pH=10.5时转变为H2AsO3—的量达到最值。

解析：①根据图知，碱性条件下H3AsO3的浓度减小、H2AsO3—浓度增大，说明NaOH和H3AsO3生成H2AsO3—，该反应为酸碱的中和反应，同时还生成水，离子方程式为OH—+ H3AsO3=H2AsO3—+H2O。