資源簡介

(共44張PPT)
選擇題專攻
4.中和滴定反應中“分布系數圖像”的分析應用
核心精講
01
1.CH3COOH溶液、CH3COONa溶液
CH3COOH電離：
CH3COOH CH3COO－＋H＋
CH3COONa水解：
CH3COO－＋H2O CH3COOH＋OH－
分布系數圖(δ0、δ1分別為CH3COOH、CH3COO－的分布系數)：
在分布系數圖中的交叉點的含義：
c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)―→c(H＋)＝Ka＝1.8×10－5―→pH＝pKa＝4.76。
2.H2C2O4溶液
T ℃時，向某濃度的草酸溶液中逐滴加入一定濃度的NaOH溶液，所得溶液中三種微粒H2C2O4、 的物質的量分數(δ)與pH的關系如圖所示：
回答下列問題：
(1)寫出H2C2O4的電離方程式及電離平衡常數表達式：
① ，
Ka1＝ ；
② ，
Ka2＝ 。
(2)根據A點，得Ka1＝ ，根據B點，得Ka2＝ 。
10－1.2
10－4.2
(3)在pH＝2.7的溶液中， ＝________。
1 000
(4)0.1 mol·L－1的NaHC2O4溶液呈______(填“酸”“堿”或“中”)性，其離子濃度從大到小的順序為_____________________________________
_________。
酸
c(OH－)
(注：也可以根據圖像觀察)
3.H3PO4溶液
25 ℃時，向某濃度的H3PO4溶液中逐滴加入一定濃度的NaOH溶液，所得溶液中四種微粒H3PO4、 的物質的量分數(δ)與pH的關系如圖所示：
回答下列問題：
(1)δ0、δ1、δ2、δ3分別代表的微粒是_______、_______、_______、_______。
(2)寫出pH由1到14依次發生反應的離子方程式：_____________________
_______、____________________________、________________________
_______。
(3)Ka1＝______，Ka2＝_______，Ka3＝________。
(4)常溫下，試判斷①0.1 mol·L－1NaH2PO4溶液；②0.1 mol·L－1Na2HPO4溶液的酸堿性。
①________；②________。
H3PO4
＋H2O
＋H2O
10－2
10－7.1
10－12.2
酸性
堿性
真題演練
02
1
2
3
1.(2023·湖北，14)H2L為某鄰苯二酚類配體，其pKa1＝7.46，pKa2＝12.4。常溫下構建Fe(Ⅲ)-H2L溶液體系，其中c0(Fe3＋)＝2.0×10－4 mol·L－1，c0(H2L)＝5.0×10－3 mol·L－1。體系中含Fe物種的組分分布系數δ與pH的關系如圖所示，分布系數δ(x)＝ 　　　，已知lg 2≈0.30，lg 3≈0.48。下列說法正確的是
A.當pH＝1時，體系中c(H2L)>c([FeL]＋)>
　c(OH－)>c(HL－)
B.pH在9.5～10.5之間，含L的物種主要為L2－
C.L2－＋[FeL]＋　　[FeL2]－的平衡常數的
　lg K約為14
D.當pH＝10時，參與配位的c(L2－)≈1.0×10－3 mol·L－1
4
√
1
2
3
由圖可知，pH＝1，即c(H＋)＝0.1 mol·
L－1時c([FeL]＋)＝1.0×10－4 mol·L－1，
又c0(H2L)＝5.0×10－3 mol·L－1，根據
Fe3＋＋H2L [FeL]＋＋2H＋知，此時
c(H2L)＝(5.0－0.1)×10－3 mol·L－1＝
4.9×10－3 mol·L－1，結合Ka1＝
＝10－7.46知，此時c(HL－)＝10－7.46×4.9×10－3×10 mol·
L－1＝4.9×10－9.46 mol·L－1，又pH＝1時，c(OH－)＝10－13 mol·L－1，故A錯誤；
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2
3
2.(2022·湖北，15)如圖是亞砷酸As(OH)3和酒石酸(H2T，lg Ka1＝－3.04，lg Ka2＝－4.37)混合體系中部分物種的c－pH圖(濃度：總As為5.0×10－4 mol·
L－1，總T為1.0×10－3mol·L－1)。下列說法錯誤的是
A.As(OH)3的lg Ka1為－9.1
B.[As(OH)2T]－的酸性比As(OH)3的強
C.pH＝3.1時，As(OH)3的濃度比
　[As(OH)2T]－的高
D.pH＝7.0時，溶液中濃度最高的物
　種為As(OH)3
4
√
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2
3
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1
2
3
4
由圖可知As(OH)3的濃度為左坐標，濃度
的數量級為10－3，[As(OH)2T]－的濃度為
右坐標，濃度的數量級為10－6，所以pH
＝3.1時，As(OH)3的濃度比[As(OH)2T]－
的高，C正確；
由已知條件，酒石酸(H2T，lg Ka1＝－3.04，lg Ka2＝－4.37)，As(OH)3的lg Ka1為－9.1，即酒石酸的第一步電離常數遠大于亞砷酸的第一步電離常數，所以酒石酸的酸性遠強于As(OH)3，另外總As的濃度也小于總T的濃度，所以當pH＝7.0時，溶液中濃度最高的物種不是As(OH)3，D錯誤。
1
2
3
4
√
1
2
3
4
NH2CH2COOH中存在—NH2和—COOH，
所以甘氨酸既有酸性又有堿性，故A正確；
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3
4
NH2CH2COOH中存在—NH2和—COOH，
所以甘氨酸既有酸性又有堿性，故A正確；
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2
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1
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3
4
√
1
2
3
M點存在電荷守恒：c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝2c(H3R2＋)＋c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，此時c(H3R2＋)＝c(H2R＋)，因此c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝3c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，故B錯誤；
4
1
2
3
P點溶質為NaCl、HR、NaR，此時溶液呈堿性，因此c(OH－)>c(H＋)，溶質濃度大于水解和電離所產生的微粒濃度，因此c(Na＋)>c(Cl－)>
c(OH－)>c(H＋)，故D正確。
4
考向預測
03
1.已知H3PO4是一種三元中強酸。25 ℃時，向某濃度H3PO4溶液中逐滴加入NaOH溶液，滴加過程中各種含磷微粒的物質的量分數δ隨溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
√
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4
2.常溫下，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的二元酸H2A溶液。溶液中分布系數δ[例如A2－的分布系數：δ(A2－)＝
]隨pH的變化關系如圖所示。下列敘述正確的是
A.曲線①代表δ(H2A)
B.滴加NaOH溶液體積為30.00 mL時，溶液中
　c(HA－)＋2c(H＋)＝c(A2－)＋2c(OH－)
C.A2－的水解常數Kh＝1.0×10－2
D.a點時溶液中c(Na＋)>2c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)
√
1
2
3
4
在未加NaOH溶液時，曲線①的分布系數與曲
線②的分布系數之和等于1，且曲線①一直在
減小，曲線②一直在增加，說明H2A第一步完
全電離，第二步存在電離平衡，即H2A===H＋
＋HA－，HA－ H＋＋A2－，曲線①代表
δ(HA－)，曲線②代表δ(A2－)，故A錯誤；
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2
3
4
由電荷守恒得：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋
c(OH－)＋c(HA－)，滴加NaOH溶液體積為
30.00 mL時，根據元素質量守恒得：2c(Na＋)
＝3c(A2－)＋3c(HA－)，聯立兩式得：c(HA－)
＋2c(H＋)＝c(A2－)＋2c(OH－)，故B正確；
A2－的水解常數Kh＝ ，結合圖中a點數據可知此時c(HA－)＝c(A2－)，pH＝2，c(OH－)＝1.0×10－12 mol·L－1，Kh＝1.0×10－12，故C錯誤；
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4
a點時溶液中存在電荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(A2－)＋c(HA－)＋c(OH－)，此時溶液顯酸性，則c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)，c(H2A)＝0，則c(Na＋)<2c(A2－)＋c(HA－)＋c(H2A)，故D錯誤。
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2
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4
3.已知pKa＝－lg Ka，25 ℃時，H2R的pKa1＝1.85，pKa2＝7.22。用0.100 0 mol·
L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液，溶液中H2R、HR－、R2－的分布
分數δ[如R2－分布分數：δ(R2－)＝ ]隨pH變化曲線
及滴定曲線如圖(忽略滴定過程中溫度的變化)。下列說法錯誤的是
A.兩次突變，應選用不同的指示劑
B.pH＝8時：c(Na＋)>c(R2－)>c(HR－)
C.b點溶液的pH約為4.54
D.c2(HR－)√
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4
用0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液，pH較大時，R－的分布分數較大，隨著pH的減小，R2－的分布分數逐漸減小，HR－的分布分數逐漸增大，恰好生成NaHR之后，HR－的分布分數逐漸減小，H2R的分布分數逐漸增大，表示H2R、HR－、R2－的分布分數的
曲線如圖所示 。
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2
3
4
根據圖像可知，第一次滴定突變時溶液呈酸性，
可以選擇甲基橙作指示劑，第二次滴定突變時
溶液呈堿性，可以選擇酚酞作指示劑，故A正確；
根據圖像可知，pH＝8時，溶液中含有Na2R和
NaHR，此時δ(R2－)>δ(HR－)，則c(Na＋)>c(R2－)
>c(HR－)，故B正確；
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√
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本課結束

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