《2023年高考化学热点专项导航与精练(新高考专用)》专项32 分布系数图象(原卷版)
第五篇 水溶液中的离子反应与平衡
专项 32 分布系数图象
随着新高考的全面实施,分布系数图象已成为水溶液中的离子平衡的高考新宠。分布系数图象简称分
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,分布系数与溶液 pH
之间的关系曲线。命题设计新颖灵活,综合性强,难度较大。涉及内容主要有:电解质相对强弱的判断,
离子浓度的变化或定量计算,pH 的计算,水解平衡的强弱判断或粒子浓度大小比较等。题目注重考查考生
的读图识表能力、逻辑推理能力以及分析问题和解决问题的能力。
一元弱酸(以CH3COOH 为例)二元酸(以草酸为例)三元酸(以H3PO4为例)
δ0为CH3COOH,δ1为CH3COO-
δ0为H2C2O4、δ1为HC2O4-、δ2为
C2O42-
δ0为H3PO4、δ1为H2PO4-、δ2为
HPO42-、δ3为PO43-
随着 pH 增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一
定pH 时发生反应的离子方程式。
同一 pH 条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定 pH 时的分布系数和酸的浓度,就可以计算出各成分
在该 pH 时的平衡浓度
1.(2022•辽宁省选择性考试)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一、在 时,
NH3+CH2COOH、NH3+CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数【如 】与溶液
关系如图。下列说法错误的是( )
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.c 2(NH3+CH2COO-)<c(NH3+CH2COOH) · c(NH2CH2COO-)
【答案】D
【解析】A项,NH2CH2COOH 中存在-NH2和-COOH,所以溶液既有酸性又有碱性,故 A正确;B项,
氨基具有碱性,在酸性较强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢氧根离子反应,故曲线 a
表示 NH3+CH2COOH 的分布分数随溶液 pH 的变化,曲 b表示 NH3+CH2COO-的分布分数随溶液 pH 的变化,
曲线 c表示 NH2CH2COO-的分布分数随溶液 pH 的变化,故 B正确;C项,NH3+CH2COO-+H2O
NH3+CH2COOH+OH-的平衡常数 , 时,根据 a,b曲线交点坐标
(2.35,0.50)可知,pH=2.35 时,c(NH3+CH2COO-)=c(NH3+CH2COOH),则 ,故 C
正确;D项,由 C项分析可知, ,根据 b,c曲线交点坐标坐标(9.78,0.50)分析可
得电离平衡 NH3+CH2COO-NH2CH2COO-+H+的电离常数为 K1=10-9.78,
,则 ,即 c
2(NH3+CH2COO-)>c(NH3+CH2COOH) · c(NH2CH2COO-),故 D错误;故选 D。
2.(2021•浙江 6月选考)取两份 10mL 0.05mol·Lˉ1的NaHCO3溶液,一份滴加 0.05mol·Lˉ1的盐酸,另一
份滴加 0.05mol·Lˉ1 NaOH 溶液,溶液的 pH 随加入酸(或碱)体积的变化如图。
下列说法不正确的是( )
A.由 a点可知:NaHCO3溶液中 HCO3-的水解程度大于电离程度
B.a→b→c 过程中:c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)逐渐减小
C.a→d→e 过程中:c(Na+)<c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)
D.令 c点的 c(Na+)+c(H+)= x,e点的 c(Na+)+c(H+)=y,则 x>y
【答案】C
【解析】向 NaHCO3溶液中滴加盐酸,溶液酸性增强,溶液 pH 将逐渐减小,向 NaHCO3溶液中滴加
NaOH 溶液,溶液碱性增强,溶液 pH 将逐渐增大,因此 abc 曲线为向 NaHCO3溶液中滴加 NaOH 溶液,
ade 曲线为向 NaHCO3溶液中滴加盐酸。A项,a点溶质为 NaHCO3,此时溶液呈碱性,HCO3-在溶液中电离
使溶液呈酸性,HCO3-在溶液中水解使溶液呈碱性,由此可知,NaHCO3溶液中 HCO3-的水解程度大于电离
程度,故 A正确;B项,由电荷守恒可知,a→b→c 过程溶液中 c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)= c(Na+)+c(H
+),滴加 NaOH 溶液的过程中 c(Na+)保持不变,c(H+)逐渐减小,因此 c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)逐渐减小,
故B正确;C项,由物料守恒可知,a点溶液中 c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),向 NaHCO3溶液中滴
加盐酸过程中有 CO2逸出,因此 a→d→e 过程中 c(Na+)>c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3),故 C错误;D项,
c点溶液中 c(Na+)+c(H+)=(0.05+10-11.3)mol/L,e点溶液体积增大 1倍,此时溶液中 c(Na+)+c(H+)=(0.025+10-
4)mol/L,因此 x>y,故 D正确;故选 C。
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