备战2020高考化学(全国卷)专题突破七分布系数图及溶液中粒子浓度关系(要点梳理+真题演练)含解析

1、备战2020高考化学（全国卷）专题突破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H2c2。4过程中微粒的物质的量浓度关系；2017全国I卷13题考查二元酸与 NaOH溶液反应过程中粒子关系；2017全国n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。要点标理

2、解也电侬岬、透析分布曲线奠定思维方向分布曲线是指以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。元弱酸（以CH3COOH为例）二元酸（以草酸H 2c2O4为例）也为CH3COOH分布系数，3为品为H2c2。4分布系数、片为HC2O4分布系数、CH 3CO。分布系数适为C2O2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

3、一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，且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中： CH 3COOH "CH 3COO + H+ , H2O''OH +H + ,在溶液中，粒子浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH) >+ c(H ) > c(CH 3COO )>c(OH )。2 .水解平衡一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=CH3COO + Na , CH3COO +±0CH3C

4、OOH+ OH ,匕0 H+ + OH ,溶液中，c(Na +)>c(CH3C00 )>c(OH )>c(CH3COOH) >十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。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 mol L 1 NaOH溶液滴定0.1 mol LHA溶液为例。滴定曲线关键点离子浓度

5、关系原点(点0)原点为HA的单一溶液，0.1 mol L 1 HA溶?夜pH >1 说明 HA 是弱酸；c(HA) >c(H+)> c(A )>c(OH )反应半点(点)两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液，此时溶液pH<7,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 )中性点(点)此时溶液pH 7,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

6、，溶液显碱性，c(Na+) > c(A ) > c(OH ) > c(HA) >c(H十)此时，NaOH溶液过量，得到NaA与NaOH等物质过量点的量的混合液，溶液显碱性， 十 一c(Na )>c(OH )>c(A(点)>c(H )I互动探究题型全突破考点指导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.+ A.Na 2s 溶披：c(Na )>c(HS )>c(OH )>c(H2S)B.Na2c2O4溶液：c(OH )= c(H + )+ c(HC2O4) + 2c(H2c2O4)C.Na

7、2CO3 溶液：c(Na+)+c(H+)= 2c(CO3 ) + c(OH )D.CH 3COONa 和 CaCl2 混合溶液：c(Na+)+ c(Ca2 )= c(CH3COO )+c(CH3COOH) + 2c(Cl )2解析 A 项，由于 S2 +i0HS + OH 、HS +&0H2S+OH 、H2。-H +OH ,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(HCO3) + 2c(Co3 )+ c(OH ),错误；D项，根据

8、物料守恒，离子浓度的关»、>+2+1-系应为 c(Na )+c(Ca ) = c(CH3COO ) + c(CH3COOH) + 2c(Cl ),错误。答案 B【对点训练】1.常温下，浓度均为0.1 mol L的下列溶液中，粒子的物质的量浓度关系正确的是()1A.氨水中，c(NH4) = c(OH )=0.1 mol L-B.NH4C1 溶液中，c(NH 4)>c(Cl )C.Na2SO4溶液中，c(Na +)>c(SO2 )>c(OH )=c(H+)D.Na2SO3溶液中，c(Na+) = 2c(SO2 )+c(HSO3)+ c(H2SO3)解析 氨水为弱碱

9、溶液，只能部分电离出氢氧根离子，结合电荷守恒 c(NH 4) +c(H*)=c(OH )可得:c(NH4)vc(OH )V0.1 mol L11, A 错误；NH4CI 溶液中，俊根离子部分水解、氯离子浓度不变，则溶液中 c(NH4)vc(C)，B错误；Na2SO4溶液显中性，c(OH ) + +2. .+2= c(H ),结合电何守恒可得： c(Na ) = 2c(SO4 ),溶液中离子浓度大小为 c(Na )>c(SO4 ) >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(SO2 ) +2c(HSO3)+ 2c(H2SO3)

10、, 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()+2 A.c(Na )>c(HRO3)>c(H )>c(RO3 )>c(OH ) +-2 B.c(Na ) + c(H )=c(HRO3)+ c(RO3 ) + c(OH ) +2C.c(H )+c(H2RO3)=c(RO3 )+c(OH ) _+ _ 2D.c(Na ) = c(HRO3)+c(H2RO3)+2c(RO

11、3 )解析 A项，NaHCO3溶液显碱性，说明HCO 3的水解程度大于电离程度，离子浓度大小为c(Na+)>c(HCO3) >c(OH )> c(H +)>c(CO2 ), A 错；B 项，根据电荷守恒得，c(Na + )+c(H+) =c(HRO3) + 2c(RO3 ) + 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(RO2 ) + c(HRO3)+ c(H2RO3), D 错。答案 C考点指导2混合溶液及反应过程

12、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/mol L 1反应后溶c(HA)c(KOH)液的pH0.10.19x0.27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 + ).一 一、+KwB.实验反应后的溶放中：c(OH )=c(K )c(A )=1刈0 9 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

13、析 实验反应后溶液的 pH = 9,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，若溶液显中性，则在两溶液体积相等的条件根据电荷守恒式 c(H )+c(K )=c(A )+c(OH )，且c(H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/

14、L , C项正确；实验反应后溶液显中性，+ _ + _ _ _ 一一c(K ) = c(A )>c(H )=c(OH ), D 项正确。)=c(OH ),则 c(K )=c(A ),即答案 B【思维建模】昌二柱单一盐溶液讨於酸、碱中和型离子浓度的关系酸1 中知/反应一血;生要同时考虑水醉和也嘉 报墀1±息 确定也禹与机解哪个更'强势”【对点训练】3 .向1 L含0.01 mol NaAlO 2和。2 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 mol< n(CO2)磷.015 mol时发生的反应是：2NaAlO

15、 2 + CO2+ 3H2O=2Al(OH) 3 H Na2CO3。下列对应关系正确的是 ()选项n(CO2)/mol溶液中离子的物质的量浓度A0c(Na+)>c(AlO 2)+c(OH )B0.01+2c(Na )>c(AlO2)>c(OH )>c(CO3 )C0.015十2c(Na )>c(HCO3)>c(CO3 )>c(OH )D0.03+ 十c(Na )>c(HCO3)>c(OH )>c(H )解析 A项，NaAlO 2与NaOH的混合溶液，由电荷守恒有：c(Na)+ c(H )=c(AlO 2)+c(OH),有 c(Na +

16、 )<c(AlO 2) + c(OH ),错误；B 项，通入 CO2,先与 NaOH 反应：2NaOH +CO2=Na2CO3+ H2O(若 NaAlO 2先反应生成 Al(OH) 3 溶于 NaOH)，此时为 NaAlO 2 与 Na2CO3 的混合溶液，因 AlO 2水解程度大(由题给反应可知 AlO 2结合H +能力强于 CO)，有 c(CO 3 )>c(AlO 2 ),错误；C项，继续通CO2,发生题给反应：2NaAlO 2 + CO2 +3H2O=2Al(OH) 3J+ Na2CO3 ,当 n(CO2)= 0.015 mol ,此时为 Na2CO3 溶液，有 2c(CO3

17、 )>c(HCO3),错误；D 项，继续通 CO2发生反应：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3, 当n(CO2)=0.03 mol,此时为NaHCO3溶液，因HCO3水解程度大于电离程度， 溶液呈碱性， 正确。答案 D4 .2018 江苏化学，14H 2c2。4 为二元弱酸，Kai(H 2c2。4)= 5.4 10 2, Ka2(H2c2。4)=5.4 10 5,设 H2c2。4溶液中 c(总)=c(H2c2O4)+c(HC2O4)+ c(C2。2)。室温下用 NaOH 溶液滴定 25.00 mL 0.100 0 mol L-1H2c2O4溶液至终点。滴定过程得到的下列溶液中微

18、粒的物质的量浓度关系一 定正确的是(双选)()A.0.100 0 mol L >d0 14 2<Ka2,说明Hc2O4的电离程度大于其水解程度，故NaHc2O4溶液显酸性，则5.4 10c(c2o4 )>c(H2c2O4),B 项错误；起始时，H2c2。4溶液中 c(总)=c(H2c2O4) + c(Hc2O4) + c(c2o4 ) = 0.100 0 mol L 1,滴入 NaOH 溶液后，c(H2c2O4) + c(Hc 2O4) + c£204 )<0.100 0 mol L 1, 溶液中存在电荷守恒：c(Na + )+ c(H +)= c(OH )

19、+ c(Hc2O4) + 2c(c?。/), pH = 7 的溶液中，c(Na + )=c(Hc2O4) + 2c(c2O2 )<0.100 0 mol L 1+c(c204 )c(H2c2O4), c 项错误；c(Na*) = 2c(总) 的溶液，相当于1 mol H2c2O4与2 mol NaOH反应后的溶液，即为 Na2c2。4溶液，Na2c2。4 中存在质子守恒：c(OH ) = c(H ) + c(Hc2O4) + 2c(H2c2O4), D 项正确。答案 AD考点指导3分布系数图【典例3】(2018天津理综，6)LiH 2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH 2PO4溶

20、液的pH随c初始(H2PO4 )的变化如图1所示，H3PO4溶液中H2PO4的分布分数8随pH的变化如图2 H2c2O4溶液：c(H+)=0.i00 0 mol L 1 + c(czO4 )+c(OH ) c(H2c2O4)+、-、一、一+_ _ _ 2_十B.c(Na ) = c(总)的溶披：c(Na )>c(H2c2O4)>c(c2O4 )>c(H )+ 1 .-2c.pH=7 的溶放：c(Na )= 0.100 0 mol L + 蛆。4 )c(H2c2O4)D.c(Na*) = 2c(总)的溶液：c(OH )-c(H + )= 2c(H2C2O4) + c(HC2O4

21、 )解析H2c2。4溶液中存在电荷守恒：c(H+)=c(OH ) + c(HC2O4 ) + 2c(C2。，)，物料守恒：c(H2c2O4) + c(HC2O4)+c(C2O4 )= 0.100 0 mol L 1,将两式相加，可彳导:c(H + )= 0.100 0 mol L - - 1, - Q一一_.,十、.,.、 ,._. ,.+ c(C2O4 )+c(OH )c(H2c2O4), A项正确；c(Na )=c(总)的溶披，相当于等物质的量的H2c2。4与 NaOH 反应后的溶液，即为 NaHc2O4溶液，已知 Ka2= 5.4 »0一5, Kh(Hc2O4)= Kw = K

22、a1c ( H2PO4 )c总（含P元素的粒子）pH 留工下列有关LiH 2PO4溶液的叙述正确的是（）A.溶液中存在3个平衡B.含P元素的粒子有 H2P。4、HPO2一和PO3一C.随c初始（H2PO4）增大，溶液的pH明显变小D.用浓度大于1 mol L1的H3PO4溶液溶解Li2CO3,当pH达到4.66时，H3PO4几乎全部转化为 LiH 2PO4解析 LiH 2PO4溶液中存在H2PO4的电离平衡：H2PO4 r H + HPO2 > HPO2H+ + PO3 , H2PO4 的水解平衡：H2PO4+H2O'、H3PO4+OH , H2O 的电离平衡：H2O，'

23、h + +OH，溶液中存在4个平衡，A项错误；含P元素的粒子有 H2Po4、2 4 O P HPO4 > H3PO4, B项错误；根据图1,随着c初始（H2P04）增大，溶液的pH先逐渐减小后趋向不变，C项错误；根据图2,当pH = 4.66时，上0.994,即H2Po4的分布分数为0.994,故当pH达到4.66时，H3P04几乎全部转化为 LiH 2P04, D项正确。答案 D【对点训练】5.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的 pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是 （ 6A.Ka2(H2X)的数量级为10c ( HX )B.曲线N表示pH与1g

24、 /uy、的变化关系C ( H2X )C.NaHX 溶液中 c(H + )>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1g技；的变化关系'B 项正确；c4HX+=1 时'即 lgc4X+=0' pH=5.4, c(HJ=1 X10 5.4 mol L 1, Ka2=c (H*) c (X2 )c ( HX )NaHX 溶液中，c(HX )>c(X2c (X