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1、专题七分布系数图及溶液中粒子浓度关系【考情分析】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热点和亮点。如2018江苏化学14题考查NaOH溶液滴定H2C2O4过程中微粒的物质的量浓度关系；2017全国卷13题考查二元酸与NaOH溶液反应过程中粒子关系；2017全国卷12题考查二元酸随pH变化粒子关系等，该类题目的解题关键是正确判断溶液中溶质的成分及其量的关系，以及离子的电离程度和水解程度的大小。该题型一般综合性强、难度较大，能够很好考查学生的分析推理能力，复习备考中应特别关注。一、透析分布曲线奠定思维方向分布曲线是指以pH为横坐标
2、、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。一元弱酸(以CH3COOH为例)二元酸(以草酸H2C2O4为例)0为CH3COOH分布系数，1为CH3COO分布系数0为H2C2O4分布系数、1为HC2O分布系数、2为C2O分布系数随着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时所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的微粒分布系数和酸的分析浓度，就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度二、熟悉两大理论构建思维基点1.电离平衡建立电离过程是微弱的意识弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的，且水的电离能
3、力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中：CH3COOHCH3COOH，H2OOHH，在溶液中，粒子浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH)c(H)c(CH3COO)c(OH)。2.水解平衡建立水解过程是微弱的意识弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的，但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中，CH3COONa=CH3COONa，CH3COOH2OCH3COOHOH，H2OHOH，溶液中，c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(CH3COOH)c(H)。三、把握三大守恒明确定量关系1.电荷守恒在电解质溶液中，阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等，即溶液呈电中性
4、。2.物料守恒(原子守恒)在电解质溶液中，由于某些离子能够水解，粒子种类增多，但这些粒子所含某些原子的总数始终不变，符合原子守恒。3.质子守恒在水溶液中由水电离出的H和OH总数相等。四、抓准五个关键点形成思维模型以室温时用0.1 molL1 NaOH溶液滴定0.1 molL1 HA溶液为例。滴定曲线关键点离子浓度关系原点(点0)原点为HA的单一溶液，0.1 molL1 HA溶液pH1说明HA是弱酸；c(HA)c(H)c(A)c(OH)反应一半点(点)两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液，此时溶液pH7，说明HA的电离程度大于A的水解程度，c(A)c(Na)c(HA)c(H)c(OH)中性
5、点(点)此时溶液pH7，溶液是中性，酸没有完全被中和，c(Na)c(A)c(HA)c(H)c(OH)恰好完全反应点(点)此时二者恰好完全反应生成NaA，为强碱弱酸盐，溶液显碱性，c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H)过量点(点)此时，NaOH溶液过量，得到NaA与NaOH等物质的量的混合液，溶液显碱性，c(Na)c(OH)c(A)c(H)考点指导1单一溶液中离子浓度关系【典例1】(安徽理综)室温下，下列溶液中粒子浓度关系正确的是()A.Na2S溶液：c(Na)c(HS)c(OH)c(H2S)B.Na2C2O4溶液：c(OH)c(H)c(HC2O)2c(H2C2O4)C.Na2CO3溶液
6、：c(Na)c(H)2c(CO)c(OH)D.CH3COONa和CaCl2混合溶液：c(Na)c(Ca2)c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(Cl)解析A项，由于S2H2OHSOH、HSH2OH2SOH、H2OHOH，故离子浓度关系应为c(Na)c(OH)c(HS)c(H2S)，错误；B项，符合电解质溶液中质子守恒关系，正确；C项，根据电荷守恒有c(Na)c(H)c(HCO)2c(CO)c(OH)，错误；D项，根据物料守恒，离子浓度的关系应为c(Na)c(Ca2)c(CH3COO)c(CH3COOH)c(Cl)，错误。答案B【对点训练】1.常温下，浓度均为0.1 molL1的下列溶液中
7、，粒子的物质的量浓度关系正确的是()A.氨水中，c(NH)c(OH)0.1 molL1B.NH4Cl溶液中，c(NH)c(Cl)C.Na2SO4溶液中，c(Na)c(SO)c(OH)c(H)D.Na2SO3溶液中，c(Na)2c(SO)c(HSO)c(H2SO3)解析氨水为弱碱溶液，只能部分电离出氢氧根离子，结合电荷守恒c(NH)c(H)c(OH)可得：c(NH)c(OH)0.1 molL1，A错误；NH4Cl溶液中，铵根离子部分水解、氯离子浓度不变，则溶液中c(NH)c(Cl)，B错误；Na2SO4溶液显中性，c(OH)c(H)，结合电荷守恒可得：c(Na)2c(SO)，溶液中离子浓度大小为
8、c(Na)c(SO)c(OH)c(H)，C正确；根据亚硫酸钠溶液中的物料守恒可得：c(Na)2c(SO)2c(HSO)2c(H2SO3)，D错误。答案C2.(2018郴州质检)已知NaHSO3溶液显酸性，NaHCO3溶液显碱性，现有浓度均为0.1 mol/L的NaHSO3和NaHCO3两种溶液，两种溶液中各粒子的物质的量浓度存在下列关系(R表示S元素或C元素)，其中正确的一组是()A.c(Na)c(HRO)c(H)c(RO)c(OH)B.c(Na)c(H)c(HRO)c(RO)c(OH)C.c(H)c(H2RO3)c(RO)c(OH)D.c(Na)c(HRO)c(H2RO3)2c(RO)解析A
9、项，NaHCO3溶液显碱性，说明HCO的水解程度大于电离程度，离子浓度大小为c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)c(CO)，A错；B项，根据电荷守恒得，c(Na)c(H)c(HRO)2c(RO)c(OH)，B错；C项，根据质子守恒得(可联合电荷守恒和物料守恒得到)，c(H)c(H2RO3)c(OH)c(RO)，C正确；D项，根据物料守恒得c(Na)c(RO)c(HRO)c(H2RO3)，D错。答案C考点指导2混合溶液及反应过程中离子浓度关系【典例2】(四川理综)室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表：实验编号起始浓度/molL1反应后溶液的pHc(
10、HA)c(KOH)0.10.19x0.27下列判断不正确的是()A.实验反应后的溶液中：c(K)c(A)c(OH)c(H)B.实验反应后的溶液中：c(OH)c(K)c(A) mol/LC.实验反应后的溶液中：c(A)c(HA)0.1 mol/LD.实验反应后的溶液中：c(K)c(A)c(OH)c(H)解析实验反应后溶液的pH9，即溶液显碱性，说明HA为弱酸，二者等浓度等体积混合恰好反应生成KA，A水解，A项正确；实验反应后的溶液中，由电荷守恒式c(H)c(K)c(A)c(OH)知，c(K)c(A)c(OH)c(H)，B项错误；因为HA为弱酸，如果与等体积等浓度的KOH溶液混合，溶液显碱性，若溶
11、液显中性，则在两溶液体积相等的条件下，HA溶液的浓度应大于0.2 mol/L，所以实验反应后的溶液中，c(A)c(HA)0.1 mol/L，C项正确；实验反应后溶液显中性，根据电荷守恒式c(H)c(K)c(A)c(OH)，且c(H)c(OH)，则c(K)c(A)，即c(K)c(A)c(H)c(OH)，D项正确。答案B【思维建模】酸、碱中和型离子浓度的关系【对点训练】3.向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入CO2，随n(CO2)增大，先后发生三个不同的反应，当0.01 molc(AlO)c(OH)B0.01c(Na)c(AlO)c(OH)c(CO)
12、C0.015c(Na)c(HCO)c(CO)c(OH)D0.03c(Na)c(HCO)c(OH)c(H)解析A项，NaAlO2与NaOH的混合溶液，由电荷守恒有：c(Na)c(H)c(AlO)c(OH)，有c(Na)c(AlO)，错误；C项，继续通CO2，发生题给反应：2NaAlO2CO23H2O=2Al(OH)3Na2CO3，当n(CO2)0.015 mol，此时为Na2CO3溶液，有c(CO)c(HCO)，错误；D项，继续通CO2发生反应：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，当n(CO2)0.03 mol，此时为NaHCO3 溶液，因HCO水解程度大于电离程度，溶液呈碱性，正确。答案
13、D4.2018江苏化学，14H2C2O4为二元弱酸，Ka1(H2C2O4)5.4102，Ka2(H2C2O4)5.4105，设H2C2O4溶液中c(总)c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)。室温下用NaOH溶液滴定25.00 mL 0.100 0 molL1H2C2O4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(双选)()A.0.100 0 molL1 H2C2O4溶液：c(H)0.100 0 molL1c(C2O)c(OH)c(H2C2O4)B.c(Na)c(总)的溶液：c(Na)c(H2C2O4)c(C2O)c(H)C.pH7的溶液：c(Na)0.100
14、 0 molL1c(C2O)c(H2C2O4)D.c(Na)2c(总)的溶液：c(OH)c(H)2c(H2C2O4)c(HC2O)解析H2C2O4溶液中存在电荷守恒：c(H)c(OH)c(HC2O)2c(C2O)，物料守恒：c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)0.100 0 molL1，将两式相加，可得：c(H)0.100 0 molL1c(C2O)c(OH)c(H2C2O4)，A项正确；c(Na)c(总)的溶液，相当于等物质的量的H2C2O4与NaOH反应后的溶液，即为NaHC2O4溶液，已知Ka25.4105，Kh(HC2O)c(H2C2O4)，B项错误；起始时，H2C2O4溶液中
15、c(总)c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)0.100 0 molL1，滴入NaOH溶液后，c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)0.100 0 molL1，溶液中存在电荷守恒：c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)2c(C2O)，pH7的溶液中，c(Na)c(HC2O)2c(C2O)c(OH)D.当混合溶液呈中性时，c(Na)c(HX)c(X2)c(OH)c(H)解析横坐标取0时，曲线M对应pH约为5.4，曲线N对应pH约为4.4，因为是NaOH滴定H2X溶液，所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX)c(H2X)，所以曲线N表示pH与lg的变化关系，B项正确；1时，即lg0，
16、pH5.4，c(H)1105.4 molL1，Ka21105.4，A正确；NaHX溶液中，c(HX)c(X2)，即1，lg0，1，即c(X2)c(HX)，错误。答案D6.(2017课标全国，12)改变0.1 molL1二元弱酸H2A溶液的pH，溶液中的H2A、HA、A2的物质的量分数(X)随pH的变化如图所示已知(X)。下列叙述错误的是()A.pH1.2时，c(H2A)c(HA)B.lgK2(H2A)4.2C.pH2.7时，c(HA)c(H2A)c(A2)D.pH4.2时，c(HA)c(A2)c(H)解析A项，根据图像，pH1.2时，H2A和HA物质的量分数图像相交，则有c(H2A)c(HA)，正确；B项，根据pH4.2点，K2(H2A)c(H)c(A2)/c(HA)c(H)104.2 molL1，lgK2(H2A)4.2，正确；C项，根据图像，pH2.7时，H2A和A2物质的量分数图像相交，则有c(H2A)c(A2)，HA曲线位于上方，则有c(HA)c(H2A)c(A2)，正确；D项，根据pH4.2时，c(HA)c(A2)，且物质的量分数约为0.48，而c(H)104.2 molL1，可知c(HA)c(A2)c(H)，错误。答案D【课堂小结】分析溶液中微粒浓度关系的思维流程
