42 专题八 水溶液中的离子反应与平衡 核心素养养成篇（Word教参）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

≡核心素养养成篇≡ 考向❶ 分布系数图像及其分析(证据推理与模型认知) 分布系数图像是酸碱中和滴定曲线的一种变式，常以pH、分布系数(δ)为横、纵坐标，结合滴定实验数据绘制出关系曲线，这里分布系数(δ)代表组分的平衡浓度占总浓度的分数。 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸(以草酸H2C2O4为例) Ka＝ 交点：c(CH3COO－)＝c(CH3COOH) 故Ka＝c(H＋)＝10-4.76 Ka1＝ A点：c(HC2O)＝c(H2C2O4) 故Ka1＝c(H＋)＝10-1.2； Ka2＝ B点：c(C2O)＝c(HC2O) 故Ka2＝c(H＋)＝10-4.2 (2023·湖北卷)H2L为某邻苯二酚类配体，其pKa1＝7.46，pKa2＝12.4。常温下构建Fe( Ⅲ )-H2L溶液体系，其中c0(Fe3+)＝2.0×10-4 mol·L-1，c0(H2L)＝5.0×10-3 mol·L-1。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布系数δ(x)＝，已知lg 2≈0.30，lg 3≈0.48。下列说法正确的是(　　) Fe( Ⅲ )-H2L体系部分物种分布图 A.当pH＝1时，体系中c(H2L)>c([FeL]＋)>c(OH－)>c(HL－) B．pH在9.5～10.5之间，含L的物种主要为L2- C．L2-＋[FeL]＋⥫⥬[FeL2]－的平衡常数的lg K约为14 D．当pH＝10时，参与配位的c(L2-)≈1.0×10-3 mol·L-1 C　解析：H2L的Ka1＝＝10-7.46，Ka2＝＝10-12.4，Fe( Ⅲ )-H2L溶液体系中进行的反应：Fe3+＋H2L⥫⥬[FeL]＋＋2H＋，其中c0(Fe3+)＝2.0×10-4 mol·L-1，c0(H2L)＝5.0×10-3 mol·L-1。当pH＝1时，δ(Fe3+)＝δ([FeL]＋)＝0.5，c(Fe3+)＝c([FeL]＋)＝1.0×10-4 mol·L-1，c(H2L)≈5.0×10-3 mol·L-1，c(HL－)＝＝ mol·L-1＝5.0×10-9.46 mol·L-1>c(OH－)＝1.0×10-13 mol·L-1，A错误；根据Ka1、Ka2可知，当pH＝7.46时，c(H2L)＝c(HL－)，pH＝12.4时，c(HL－)＝c(L2-)，则当pH在9.5～10.5之间，c(HL－)>c(L2-)，c(HL－)>c(H2L)，含L的物种主要为HL－，B错误；L2-＋[FeL]＋⥫⥬[FeL2]－，K＝，由图像知，pH＝4时，c([FeL2]－)＝c([FeL]＋)，K＝，对于H2L，Ka1·Ka2＝＝10-7.46×10-12.4＝10-19.86，pH＝4时，c(H＋)＝10-4 mol·L-1，c(L2-)＝ mol·L-1＝5.0×10-14.86 mol·L-1，此时K＝＝2×1013.86，lg K＝14.16，C正确；由图像知，当pH＝10时，δ([FeL3]3-)＝δ([FeL2(OH)]2-)≈0.5，参与配位的c(L2-)≈1.0×10-4 mol·L-1×3＋1.0×10-4 mol·L-1×2＝5.0×10-4 mol·L-1，D错误。 “三步法”突破分布系数图像及分析类题 (1)读图：通过观察弄清纵坐标的含义及单位，弄清各粒子浓度变化。 (2)识图：分析特殊点的图像含义，如曲线的起点、终点、交叉点、极值点、转折点等；分析曲线的变化趋势如斜率的大小及升降。根据曲线交点的pH确定电离常数(Ka1、Ka2)。 (3)分析：进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、提炼有用信息，在总揽信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算分析。 25 ℃时，用NaOH溶液调节浓度为2.0×10-3 mol·L-1的HF溶液的pH(忽略体积变化)，溶液中c(HF)、c(F－)与pH的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．a～b～d曲线代表c(F－)随pH的变化 B．25 ℃时，HF电离平衡常数的数值Ka＝10-3.6 C．从b点到c点发生的离子方程式：HF＋OH－===H2O＋F－ D．图中a点溶液粒子浓度大小关系是c(HF)>c(H＋)>c(F－)>c(OH－) A　解析：HF溶液中加入NaOH溶液，随着氢氧化钠的量的增加，溶液的pH升高，溶液中的c(HF)减小，c(F－)增大。a～b～d曲线代表c(HF)随pH的变化，A错误；从图中b点分析，氟化氢的电离平衡常数Ka＝＝10-3.6，B正确；从b点到c点发生的反应为氢氧化钠和氟化氢的反应，离子方程式为HF＋OH－===H2O＋F－，C正确；从图中a点分析，c(HF)比c(F－)大，c(HF)为1.6×10-3 mol·L-1，氢离子浓度为