内容正文:
数形结合思想应用
—— 平衡体系中粒子分布系数曲线探究
真题 细目表 难度
2022·辽宁·15 分布系数随pH的变化 难
2021·辽宁·15 分布系数、pH与V变化图 难
2021·山东·15 分布系数随pH的变化 难
2021·湖北·14 浓度的负对数随pOH的变化 难
2020·山东·15 浓度的对数随pH的变化 难
2020·新课标全国I· 13 分布系数、pH与V变化图 难
2020·课标全国II·26 分布系数图中Ka的计算 中
2017·课标全国Ⅱ·12 分布系数随pH的变化 中
近六年高考化学分布系数图像的考查
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Administrator (A) -
学习目标
1.能正确识别图像,能从图像中找到曲线指代、趋势、关键点。
(重点)
2.学会利用溶液中的平衡关系,分析图像中各粒子浓度大小关系及计算Ka和Kh。(难点)
以0.1 mol/L的NaOH标准溶液滴定20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液的图像为例:
CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
NaOH
使CH3COOH电离平衡正向移动
H2O H++OH-
CH3COOH CH3COO-+H+
宏观辨识
微观探析
醋酸电离程度一直增大
水的电离程度先增大后减小
疑难精讲
c(CH3COOH)减小,c(CH3COO-)增大。
疑难精讲
1.分布系数δ
平衡体系中,溶液中某组分的平衡浓度占总浓度的分数。
对任意一元酸溶液
HA H+ + A-
⇌
δ(HA)+δ(A-)=1
疑难精讲
2.分布系数曲线:以溶液的pH值为横坐标,分布系数为纵坐标作图,即可得到不同存在形式的分布系数随溶液的pH值而变化的曲线。
分布系数是c(H+)的函数,控制pH值,就可以控制溶液中各型体的浓度。
①从甲、乙曲线上哪些点可以确定醋酸的电离平衡常数Ka?
【例1】以0.1 mol/L的NaOH标准溶液滴定20 mL 0.1 mol/L的醋酸溶液的图像为例,对比图甲、乙思考以下问题:
甲图:起点A、恰好反应点D、中性点C
乙图:任意一点,常用相等点F
不一样,注意区分原始浓度与平衡浓度
F点:c(CH3COO-)=c(CH3COOH) >c(Na+) >c(H+)>c(OH-)
B点:c(CH3COO-)>c(Na+) >c(CH3COOH) >c(H+)>c(OH-)
F
交流讨论
甲
乙
②分析B、F两点微粒大小关系
【例2】以草酸(H2C2O4)为例,在不同pH溶液中存在的三种微粒形式(H2C2O4、HC2O4-、C2O42-)的分布系数图如右:
(1)曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表哪种微粒
的变化情况?
曲线Ⅰ:________,曲线Ⅱ:______,
曲线Ⅲ:________。
H2C2O4
交流讨论
HC2O4-
C2O42-
②试计算点B的pH= 。
(2)与草酸(H2C2O4)的Ka1和Ka2有关的计算。
①Ka1=____________,Ka2=____________。
1.0×10-1.2
1.0×10-4.2
2.7
规律1:交点(δ=0.5):pH=pKa
规律2:图形对称,最高点和最低点的pH相等
pH=
2
pKa1+pKa2
Ka1•Ka2=c2(H+)
交流讨论
(3)NaHC2O4溶液呈 (酸或碱)性。
(4)B点,以下守恒关系是否正确,说明原因
c(H+)+c(Na+)=2c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(OH-)
酸
正确,B点,c(C2O42-)=c(H2C2O4)
电荷守恒进行替换
规律3:判断酸式盐的酸碱性:在最高点附近。
规律4:离子浓度大小关系:定成分→用守恒→等量换
交流讨论
细审题
析变化
辨曲线
析选项
横、纵坐标的意义,几个变量?线?
关注恰好点、起点、终点、交点
思原理
电离平衡、中和反应、其他新背景,思考平衡移动
线和微粒准确对应
结合上面原理,纵坐标y随x如何变化,若x变小,则y为...得结果
电荷守恒、物料守恒
溶质成分
微粒浓度或比值大小
Ka、Kh与Kw的计算
水的电离影响
思维建模
酸式盐溶液的酸碱性
通过前面分析题目的思路,与学生一起模型完善
模型应用
25 ℃时,向某浓度的H3PO4溶液中逐滴加入一定浓度的NaOH溶液,所得溶液中四种微粒H3PO4、H2PO4- 、 HPO42- 、PO43- 的物质的量分数(δ)与pH的关系如下图所示:
(1)δ0、δ1、δ2、δ3分别代表的微粒是
_______、_______、_______、_