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2024届高考化学复习讲义第八章水溶液中的离子反应与平衡第六讲反应过程中溶液中粒子浓度的变化图像考点三滴定过程中的微粒分布图像含答案
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这是一份2024届高考化学复习讲义第八章水溶液中的离子反应与平衡第六讲反应过程中溶液中粒子浓度的变化图像考点三滴定过程中的微粒分布图像含答案，共3页。
1.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。
2.举例分析
研透高考 明确方向
命题点 微粒分布图像
1.[2022辽宁]甘氨酸（NH2CH2COOH）是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时，NH3＋CH2COOH、NH3＋CH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ（A2－）＝c（A2－）c（H2A）＋c（HA－）＋c（A2－）]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是（ D ）
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO－
C.NH3＋CH2COO－＋H2O⇌NH3＋CH2COOH＋OH－的平衡常数K＝10－11.65
D.c2（NH3＋CH2COO－）＜c（NH3＋CH2COOH）·c（NH2CH2COO－）
解析 甘氨酸在溶液中存在平衡①NH3＋CH2COO－＋H2O⇌NH3＋CH2COOH＋OH－ K、②NH3＋CH2COO－⇌NH2CH2COO－＋H＋ K'，pH减小，①平衡正向移动，NH3＋CH2COOH浓度增大，故曲线a代表NH3＋CH2COOH，同理，曲线c代表NH2CH2COO－，则曲线b代表NH3＋CH2COO－。由图中点（2.35，0.50）可知，K＝c（NH3＋CH2COOH）·c（OH－）c（NH3＋CH2COO－）＝c（OH－）＝10－11.65，同理，由点（9.78，0.50）可知，K'＝c（NH2CH2COO－）·c（H＋）c（NH3＋CH2COO－）＝c（H＋）＝10－9.78。甘氨酸中含有氨基和羧基，具有两性，A项正确；由上述分析可知，B、C项正确；c（NH3＋CH2COOH）·c（NH2CH2COO－）c2（NH3＋CH2COO－）＝c（NH3＋CH2COOH）c（NH3＋CH2COO－）×c（NH2CH2COO－）c（NH3＋CH2COO－）＝Kc（OH－）×K'c（H＋）＝10－11.65c（OH－）×10－9.78c（H＋）＝10－21.4310－14＜1，故c2（NH3＋CH2COO－）＞c（NH3＋CH2COOH）·c（NH2CH2COO－），D项错误。
2.[全国 Ⅰ 高考]以酚酞为指示剂，用0.100 0 ml·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：δ（A2－）＝c（A2－）c（H2A）＋c（HA－）＋c（A2－）]
下列叙述正确的是（ C ）
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 ml·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－）
解析 题中分布系数与pH共用的是VNaOH/mL，原图可拆分为下图
当加入VNaOH＝40 mL时，达到反应终点（指示剂为酚酞），结合反应2NaOH＋H2ANa2A＋2H2O，n（NaOH）＝0.100 0×40×10－3ml，可得c（H2A）＝0.100 0 ml·L－1，B项错误；由加VNaOH为0 mL时（a点）pH接近1.0，说明H2A的第一步是完全电离，随着加入VNaOH增大，δ（HA－）减小，δ（A2－）增大，①表示δ（HA－）、②表示δ（A2－），A项错误；根据①曲线和②曲线的交点可计算出Ka2＝1.0×10－2，C项正确；滴定终点溶液中的溶质为Na2A，根据物料守恒式c（Na＋）＝2[c（HA－）＋c（A2－）]，可得c（Na＋）＞2c（HA－）＋c（A2－），D项错误。一元弱酸（以CH3COOH为例）
二元弱酸（以H2C2O4为例）
图像
命题点
（1）随着pH的增大，CH3COOH的浓度逐渐减小，CH3COO－的浓度逐渐增大，所以[1] δ0 为CH3COOH的分布系数，[2] δ1 为CH3COO－的分布系数。
（2）利用关键点求电离常数：曲线交点A处，c（CH3COOH）＝c（CH3COO－），Ka＝[3] 10－4.76
（1）随着pH的逐渐增大，溶质分子（H2C2O4）的浓度逐渐减小，酸式酸根离子（HC2O4－）的浓度先逐渐增大后逐渐减小，酸根离子（C2O42－）的浓度逐渐增大，则[4] δ0 为H2C2O4的分布系数，[5] δ1 为HC2O4－的分布系数，[6] δ2 为C2O42－的分布系数。
（2）利用关键点求电离常数：曲线交点A处，c（H2C2O4）＝c（HC2O4－），Ka1＝[7] 10－a ；曲线交点B处，c（C2O42－）＝c（HC2O4－），Ka2＝[8] 10－b
1.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。
2.举例分析
研透高考 明确方向
命题点 微粒分布图像
1.[2022辽宁]甘氨酸（NH2CH2COOH）是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时，NH3＋CH2COOH、NH3＋CH2COO－和NH2CH2COO－的分布分数[如δ（A2－）＝c（A2－）c（H2A）＋c（HA－）＋c（A2－）]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是（ D ）
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO－
C.NH3＋CH2COO－＋H2O⇌NH3＋CH2COOH＋OH－的平衡常数K＝10－11.65
D.c2（NH3＋CH2COO－）＜c（NH3＋CH2COOH）·c（NH2CH2COO－）
解析 甘氨酸在溶液中存在平衡①NH3＋CH2COO－＋H2O⇌NH3＋CH2COOH＋OH－ K、②NH3＋CH2COO－⇌NH2CH2COO－＋H＋ K'，pH减小，①平衡正向移动，NH3＋CH2COOH浓度增大，故曲线a代表NH3＋CH2COOH，同理，曲线c代表NH2CH2COO－，则曲线b代表NH3＋CH2COO－。由图中点（2.35，0.50）可知，K＝c（NH3＋CH2COOH）·c（OH－）c（NH3＋CH2COO－）＝c（OH－）＝10－11.65，同理，由点（9.78，0.50）可知，K'＝c（NH2CH2COO－）·c（H＋）c（NH3＋CH2COO－）＝c（H＋）＝10－9.78。甘氨酸中含有氨基和羧基，具有两性，A项正确；由上述分析可知，B、C项正确；c（NH3＋CH2COOH）·c（NH2CH2COO－）c2（NH3＋CH2COO－）＝c（NH3＋CH2COOH）c（NH3＋CH2COO－）×c（NH2CH2COO－）c（NH3＋CH2COO－）＝Kc（OH－）×K'c（H＋）＝10－11.65c（OH－）×10－9.78c（H＋）＝10－21.4310－14＜1，故c2（NH3＋CH2COO－）＞c（NH3＋CH2COOH）·c（NH2CH2COO－），D项错误。
2.[全国 Ⅰ 高考]以酚酞为指示剂，用0.100 0 ml·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：δ（A2－）＝c（A2－）c（H2A）＋c（HA－）＋c（A2－）]
下列叙述正确的是（ C ）
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 ml·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－）
解析 题中分布系数与pH共用的是VNaOH/mL，原图可拆分为下图
当加入VNaOH＝40 mL时，达到反应终点（指示剂为酚酞），结合反应2NaOH＋H2ANa2A＋2H2O，n（NaOH）＝0.100 0×40×10－3ml，可得c（H2A）＝0.100 0 ml·L－1，B项错误；由加VNaOH为0 mL时（a点）pH接近1.0，说明H2A的第一步是完全电离，随着加入VNaOH增大，δ（HA－）减小，δ（A2－）增大，①表示δ（HA－）、②表示δ（A2－），A项错误；根据①曲线和②曲线的交点可计算出Ka2＝1.0×10－2，C项正确；滴定终点溶液中的溶质为Na2A，根据物料守恒式c（Na＋）＝2[c（HA－）＋c（A2－）]，可得c（Na＋）＞2c（HA－）＋c（A2－），D项错误。一元弱酸（以CH3COOH为例）
二元弱酸（以H2C2O4为例）
图像
命题点
（1）随着pH的增大，CH3COOH的浓度逐渐减小，CH3COO－的浓度逐渐增大，所以[1] δ0 为CH3COOH的分布系数，[2] δ1 为CH3COO－的分布系数。
（2）利用关键点求电离常数：曲线交点A处，c（CH3COOH）＝c（CH3COO－），Ka＝[3] 10－4.76
（1）随着pH的逐渐增大，溶质分子（H2C2O4）的浓度逐渐减小，酸式酸根离子（HC2O4－）的浓度先逐渐增大后逐渐减小，酸根离子（C2O42－）的浓度逐渐增大，则[4] δ0 为H2C2O4的分布系数，[5] δ1 为HC2O4－的分布系数，[6] δ2 为C2O42－的分布系数。
（2）利用关键点求电离常数：曲线交点A处，c（H2C2O4）＝c（HC2O4－），Ka1＝[7] 10－a ；曲线交点B处，c（C2O42－）＝c（HC2O4－），Ka2＝[8] 10－b
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