2025届高三化学二轮复习 专题训练 能力小专题 　水溶液中离子反应图像分析 讲义

2025高考化学二轮复习

能力小专题 　水溶液中离子反应图像分析

课前学习任务

一、必备知识

1.分布系数图像及分析

(1)分布系数图像,简称分布曲线,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,分布系数与溶液pH之间的关系曲线。

 (2)解题模板

“四步骤”突破多曲线图像题

①明确横、纵坐标的含义。一般情况下,横坐标为pH,纵坐标为各组分浓度随pH的变化趋势。

②抓主关键点。重视起点、终点和交点对应的pH,特别要关注交点,交点处微粒浓度相同,可用此特殊关系计算电离平衡常数或水解平衡常数。

③理解最高点和最低点对应的pH和各组分存在的pH范围。

④联系电离平衡、水解平衡的规律及电荷守恒、元素守恒的关系分析判断。

2.沉淀溶解平衡图像的分析 (以氯化银为例)

已知Ksp(AgCl)=c(Ag+)×c(Cl-),此时c(Ag+)随c(Cl-)的变化曲线如图甲所示,若将上述关系式取对数,则得到lg Ksp=lg c(Ag+)+lg c(Cl-),此时-lg c(Ag+)随-lg c(Cl-)的变化如图乙所示。

　

(1)在该沉淀溶解平衡图像上,曲线上任意一点都达到沉淀溶解平衡状态。在温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲线上变化,不会出现在曲线以外。

(2)曲线以外区域上的点根据离子浓度的大小,判断Q与Ksp的关系,分析溶液属于不饱和溶液或过饱和溶液。

(3)当沉淀溶解平衡对应的物质更换为Ag2CrO4时,上述曲线的形状或直线斜率会发生改变。单一溶质的溶液中各离子的浓度不相等,例如,单一的Ag2CrO4饱和溶液中存在c(Ag+)=2c(Cr)。

(4)改变溶液的温度会影响沉淀溶解平衡的平衡常数,稀释过程不会影响沉淀溶解平衡的平衡常数,但初始时饱和溶液是否存在固体,会影响改变温度或稀释过程中溶液中各离子的浓度。

课堂学习任务

练真题 

例1　[2024·全国新课标卷] 常温下CH2ClCOOH和CHCl2COOH的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比如:δ(CH2ClCOO-)=

]下列叙述正确的是 (　)

A.曲线M表示δ(CHCl2COO-)~pH的变化关系

B.若酸的初始浓度为0.10 mol·L-1,则a点对应的溶液中有c(H+)=c(CHCl2COO-)+c(OH-)

C.CH2ClCOOH的电离常数Ka=10-1.3

D.pH=2.08时,=

例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              (　)