第二章 第10讲 溶液中粒子浓度的关系及图像分析（Word教参）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习下册·第1轮（浙江专用）

第10讲　溶液中粒子浓度的关系及图像分析 课标引领 1.能用化学用语正确表示水溶液中的离子反应与平衡，能通过实验证明水溶液中存在的离子平衡。 2．能从电离、离子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质，如酸碱性、导电性等。 考点一　溶液中粒子浓度的关系 [对应学生用书P51] 1．熟悉两大理论，构建思维基点 (1)电离理论 ①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的粒子都非常少，同时还要考虑水的电离。 例如，稀醋酸中，存在电离平衡：CH3COOHCH3COO－＋H＋，H2O⇌OH－＋H＋，各种粒子浓度由大到小的顺序：c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)。 ②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。例如，在H2S溶液中：H2S、HS－、S2－、H＋的浓度大小关系为c(H2S)>c(H＋)>c(HS－)>c(S2－)。 (2)水解理论 ①弱电解质离子的水解损失是微量的(相互促进水解反应除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。 例如，在NH4Cl溶液中，NH、Cl－、NH3·H2O、H＋的浓度大小关系为c(Cl－)>c(NH)>c(H＋)>c(NH3·H2O)。 ②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，但以第一步水解为主。 例如，在Na2CO3溶液中，CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系为c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。 2．基于电解质的变化，熟练推导电解质溶液中三个守恒关系 (1)电荷守恒 电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。 例如，Na2CO3溶液中含有Na＋、CO、H＋、OH－、HCO，存在电荷守恒关系：c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)。 (2)元素守恒 电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但原子总是守恒的。 例如，Na2CO3溶液中CO能水解，故碳元素以CO、HCO、H2CO3三种形式存在，存在元素守恒关系：c(Na＋)＝2[c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]。 (3)质子守恒 电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的转移，转移过程中H＋数目保持不变，称为质子守恒，可由电荷守恒及元素守恒关系式，约去不水解的离子得到。 例如，Na2CO3溶液中，存在质子守恒关系：c(H＋)＝c(OH－)－c(HCO)－2c(H2CO3)。 考向一　单一溶液中各种粒子浓度的比较 [例1] (2024·浙江A9协作体联考)常温下，下列有关电解质溶液的叙述正确的是(　　) A．在0.1 mol/L H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO) B．在0.1 mol/L Na2C2O4溶液中c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋c(C2O) C．在0.1 mol/L NaHCO3溶液中c(H2CO3)＋c(HCO)＝0.1 mol/L D．氨水和NH4Cl溶液混合，形成pH＝9的溶液中c(Cl－)>c(NH)>c(OH－)>c(H＋) A　解析：磷酸是多元酸，各步电离程度逐渐减小，故离子浓度：c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)，A正确；在0.1 mol/L Na2C2O4溶液中，根据电荷守恒得到c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋2c(C2O)，B错误；在0.1 mol/L NaHCO3溶液中，根据元素守恒得到c(H2CO3)＋c(HCO)＋c(CO)＝0.1 mol/L，C错误；氨水和NH4Cl溶液混合形成pH＝9的溶液，则有c(OH－)>c(H＋)，结合电荷守恒c(Cl－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，则有c(Cl－)<c(NH)，D错误。 分析单一溶液中粒子浓度关系的思维模板 [练1] (2022·重庆卷)某小组模拟成垢­除垢过程如图。 忽略体积变化，且步骤②中反应完全。下列说法正确的是(　　) A．经过步骤①，溶液中c(Ca2＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－) B．经过步骤②，溶液中c(Na＋)＝4c(SO) C．经过步骤②，溶液中c(Cl－)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3) D．经过步骤③，溶液中c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)＝c(Cl－) 答案：D 考向二　混合溶液中各种粒子浓度的比较 [例2] (2022·浙江6月选考卷)25 ℃时，向20 mL浓度均为0.1 mol/L的盐酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1 mol/L的NaOH溶液(醋酸的Ka＝1.8×10－5；用0.1 mol/L的NaOH溶液滴定20 mL等浓度的盐酸，滴定终点的pH突跃范围为4.3～9.7)。下列说法不正确的是(　　) A.恰好中和时，溶液呈碱性 B．滴加NaOH溶液至pH＝4.3的过程中，发生反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O C．滴定过程中，c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) D．pH＝7时，c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH) B　解析：恰好中和时，生成氯化钠溶液和醋酸钠溶液，其中醋酸根离子会水解，溶液显碱性，A正确；滴加NaOH溶液至pH＝4.3的反应的过程中，若只发生：H＋＋OH－===H2O，则滴加NaOH溶液的体积为20 mL，则根据电离常数，0.1 mol/L的醋酸中，c(H＋)≈c(CH3COO－)＝ ＝＝3×10－3.5mol/L>1.0×10－4.3，故用氢氧化钠滴定的过程中，醋酸也参加反应：H＋＋OH－===H2O和CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O，B错误；滴定前盐酸和醋酸的浓度相同，故滴定过程中，根据元素质量守恒可知：c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，C正确；当pH＝7时，根据电荷守恒得：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(CH3COO－)，根据元素守恒得c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，则c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)，＝＝＝1.8×102>1，则c(CH3COO－)>c(CH3COOH)，故离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH)，D正确。 分析混合溶液中粒子浓度关系的思维模板 [练2] (2024·浙江宁波十校联考)常温下，下列溶液中的粒子浓度关系正确的是(　　) A．向新制氯水中加入固体NaOH：c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－) B．pH＝8.3的NaHCO3溶液：c(Na＋)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(H2CO3) C．pH＝11的氨水与pH＝3的盐酸等体积混合：c(Cl－)＝c(NH)＞c(OH－)＝c(H＋) D．0.2 mol/L CH3COOH溶液与0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合：2c(H＋)－2c(OH－)＝c(CH3COO－)－c(CH3COOH) 答案：D 考点二　反应过程中粒子浓度变化的图像及分析 [对应学生用书P53] 1．滴定过程中pH变化曲线及分析 常温下，用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L CH3COOH溶液： (1)V(NaOH)＝0(0点)时，溶质是CH3COOH，粒子浓度大小关系：c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)。 (2)V(NaOH)＝10 mL(点①)时，溶质是等物质的量的CH3COOH和CH3COONa，粒子浓度大小关系：c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(CH3COOH)＞c(H＋)＞c(OH－)。 (3)pH＝7(点②)时，溶质是CH3COONa和少量的CH3COOH，粒子浓度大小关系：c(Na＋)＝c(CH3COO－)＞c(H＋)＝c(OH－)。 (4)V(NaOH)＝20 mL(点③)时，溶质是CH3COONa，粒子浓度大小关系：c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)。 (5)V(NaOH)＝40 mL时，溶质是等物质的量的CH3COONa和NaOH，粒子浓度大小关系： c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)。 2．分布系数曲线图像及分析 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。一元弱酸和二元弱酸的分布系数图像及分析如下： 酸 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以H2C2O4为例) 图像 曲线含义 δ0为CH3COOH的分布系数，δ1为CH3COO－的分布系数 δ0为H2C2O4的分布系数、δ1为HC2O的分布系数、δ2为C2O的分布系数 3.滴定过程中对数图像及分析 (1)利用某种离子浓度(或两种离子浓度比值)的对数(或负对数)与溶液的pH为坐标，建立滴定过程中对数关系图像，电解质溶液中四种常考对数关系及分析如下表所示： 类型 含义 变化规律 pH＝－lgc(H＋) 氢离子浓度的常用对数负值 pH越大，c(H＋)越小，溶液的碱性越强 pC＝－lgc(C) C离子浓度的常用对数负值 pC越大，c(C)越小 lg 生成物与反应物离子浓度比的常用对数 lg越大，反应向正反应方向进行的程度越大 lg 稀释后与稀释前体积比的常用对数 lg越大，稀释程度越大 (2)分析对数图像的两个要点 ①对数运算法则：lgab＝lga＋lgb；lg＝lga－lgb；lg1＝0。 ②选取关键点：lg ＝0的点对应溶液：c(A)＝c(B)；lg c(A)＝0的点溶液中c(A)＝1 mol/L。 考向三　滴定过程中pH变化曲线及分析 [例3] (2022·河北卷)某水样中含一定浓度的CO、HCO和其他不与酸碱反应的离子。取10.00 mL水样，用0.010 00 mol/L的HCl溶液进行滴定，溶液pH随滴加HCl溶液体积V(HCl)的变化关系如图(混合后溶液体积变化忽略不计)。 下列说法正确的是(　　) A．该水样中c(CO)＝0.01 mol/L B．a点处c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－) C．当V(HCl)≤20.00 mL时，溶液中c(HCO)基本保持不变 D．曲线上任意一点存在c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.03 mol/L C　解析：向CO和HCO的混合溶液中加入盐酸时，先后发生如下反应：CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2CO3，则滴定时溶液pH会发生两次突跃，第一次突跃时碳酸根离子与盐酸恰好反应生成碳酸氢根离子，第二次突跃时碳酸氢根离子与盐酸恰好反应生成碳酸。由图知，滴定过程中溶液pH第一次发生突跃即a点时，HCl溶液的体积为20.00 mL，由化学方程式CO＋H＋===HCO可知，水样中c(CO)＝＝0.02 mol/L，A错误；a点可看成HCO的溶液，由质子守恒可得c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(CO)＋c(OH－)，B错误；溶液pH第二次发生突跃时，2n原(CO)＋n原(HCO)＝n原(HCl)，2×0.02 mol/L×0.010 00 L＋c原(HCO)×0.010 00 L＝0.010 00 mol/L×0.050 00 L，得c原(HCO)＝0.010 00 mol/L；当V(HCl)≤20.00 mL时，只发生反应：CO＋H＋===HCO，n生成(HCO)＝n消耗(HCl)，滴定时，c(HCO)＝＝ ＝0.01 mol/L，故滴定溶液时HCO浓度不变，C正确；由分析知，水样中CO和HCO浓度之和为0.03 mol/L，由元素守恒知，水样中c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)＝0.03 mol/L，但滴定加入盐酸会使溶液体积增大，甚至CO2会逸出，溶液中c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)<0.03 mol/L。 [练3] (2024·湖南怀化模拟)常温下，用0.10 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol/L CH3COOH溶液和HCN溶液，所得滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是(　　) A.点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)＜c(CN－) B．点③和点④所示溶液中：c(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋) C．点①和点②所示溶液中：c(CH3COO－)－c(CN－)＝c(HCN)－c(CH3COOH) D．点②和点③所示溶液中都有：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(CH3COOH)＋c(H＋) 答案：C 考向四　分布系数曲线图像及分析 [例4] (2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一。在25 ℃时，NHCH2COOH、NHCH2COO－和NH2CH2COO－的分布系数[如δ(A2－)＝]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是(　　) A．甘氨酸具有两性 B．曲线c代表NH2CH2COO－ C．NHCH2COO－＋H2ONHCH2COOH＋OH－的平衡常数K＝10－11.65 D．c2(NHCH2COO－)<c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO－) D　解析：NH2CH2COOH中存在—NH2和—COOH，故甘氨酸既有酸性又有碱性，A正确；氨基具有碱性，在酸性较强时会结合H＋，羧基具有酸性，在碱性较强时与OH－反应，故曲线a表示NHCH2COOH的变化，曲线b表示NHCH2COO－的变化，曲线c表示NH2CH2COO－的变化，B正确；NHCH2COO－＋H2ONHCH2COOH＋OH－的平衡常数K＝，25 ℃时，根据曲线a、b交点坐标(2.35，0.50)可知，pH＝2.35时，c(NHCH2COO－)＝c(NHCH2COOH)，则有K＝c(OH－)＝＝10－11.65，C正确；＝，根据曲线b、c交点坐标(9.78，0.50)可得电离平衡NHCH2COO－NH2CH2COO－＋H＋的电离常数为K1＝10－9.78，＝＝，则×＝×<1，即c2(NHCH2COO－)>c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO－)，D错误。 [练4] 赖氨酸[H3N＋(CH2)4CH(NH2)COO－，用HR表示]是人体必需氨基酸，其盐酸盐(H3RCl2)在水溶液中存在如下平衡：H3R2＋H2R＋HRR－。向一定浓度的H3RCl2溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H3R2＋、H2R＋、HR和R－的分布系数δ(X)随pH变化如图所示。已知δ(X)＝，下列表述正确的是(　　) A．> B．M点，c(Cl－) ＋c(OH－)＋c(R－)＝2c(H2R＋)＋c(Na＋)＋c(H＋) C．O点，pH＝ D．P点，c(Na＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋) D　解析：M点c(H3R2＋)＝c(H2R＋)，由此可知K1≈10－2.2，同理K2≈10－9.1，K3≈10－10.8，＝＝10－6.9，＝＝10－1.7，因此<，A错误；M点存在电荷守恒：c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝2c(H3R2＋)＋c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，此时c(H3R2＋)＝c(H2R＋)，因此c(R－)＋c(OH－)＋c(Cl－)＝3c(H2R＋)＋c(H＋)＋c(Na＋)，B错误；O点c(H2R＋)＝c(R－)，因此＝1，即＝＝1，因此溶液pH＝－lg c(H＋)＝，C错误；P点溶质为NaCl、HR、NaR，此时溶液呈碱性，因此c(OH－)>c(H＋)，溶质的浓度大于水解和电离所产生的粒子浓度，因此c(Na＋)>c(Cl－)>c(OH－)>c(H＋)，D正确。 考向五　对数图像中粒子浓度关系及分析 [例5] 亚磷酸(H3PO3)及其盐在工农业生产中有着重要作用。25 ℃时，已知H3PO3溶液中含磷粒子的浓度之和为0.1mol/L，溶液中所有含磷粒子的lgc­pOH的关系如图所示。已知：pOH表示OH－浓度的负对数[pOH＝－lgc(OH－)]。下列说法正确的是(　　) A．曲线①表示lg c(H2PO)随pOH的变化 B．pH＝4的溶液中：c(H3PO3)＋2c(HPO)＝0.1 mol/L C．反应H3PO3＋HPO2H2PO的平衡常数K＝1.0×10－5.3 D．浓度均为0.1mol/L的Na2HPO3和NaOH的混合液，加水稀释10倍后溶液中将增大 D　解析：任何pOH下，图中含P物质均有3种，说明H3PO3存在二级电离，为二元弱酸；随着c(OH－)逐渐增大，pOH减小，根据H3PO3＋OH－===H2PO＋H2O、H2PO＋OH－===HPO＋H2O可知，c(H3PO3)逐渐减小，c(H2PO)先增大后减小，c(HPO)逐渐增大，故lg c(H3PO3)逐渐减小，lg c(H2PO)先增大后减小，lg c(HPO)逐渐增大，故曲线①表示lg c(HPO)，曲线②表示lg c(H2PO)，曲线③表示lg c(H3PO3)。由分析可知，曲线②表示lg c(H2PO)随pOH的变化，A错误；pH＝4时，pOH＝10，由图可知，此时，lg c(H3PO3)＝lg c(HPO)，即c(HPO)＝c(H3PO3)，而c(H3PO3)＋c(H2PO)＋c(HPO)＝0.1 mol/L，故c(H2PO)＋2c(HPO)＝0.1 mol/L，此时c(H2PO)≠c(H3PO3)，B错误；根据a点知，c(HPO)＝c(H2PO)时，pOH＝7.3，c(OH－)＝10－7.3 mol/L，c(H＋)＝10－6.7 mol/L，则H3PO3的Ka2＝＝c(H＋)＝10－6.7，根据c点知，c(H2PO)＝c(H3PO3)时，pOH＝12.6，c(OH－)＝10－12.6 mol/L，c(H＋)＝10－1.4 mol/L，则H3PO3的Ka1＝＝c(H＋)＝10－1.4，由H3PO3H2PO＋H＋减去H2POHPO＋H＋，可得H3PO3＋HPO2H2PO，则平衡常数K＝＝＝105.3，C错误；浓度均为0.1 mol/L的Na2HPO3和NaOH的混合液，加水稀释10倍后溶液碱性减弱，c(OH－)减小，HPO的水解平衡常数不变，根据＝可知，该比值增大，D正确。 [练5] (2024·浙江宁波十校联考)CaF2是一种难溶电解质。常温下，用盐酸调节CaF2浊液的pH，测得在不同pH条件下，体系中lg与－lgc(X)(X为Ca2＋或F－)的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．随着盐酸的加入，CaF2不断溶解 B．L2表示lg随－lgc(F－)的变化曲线 C．Ksp(CaF2)＝10－10.8 D．Ka(HF)＝10－3.2 C　解析：已知HF的Ka＝，则有＝，即有lg 越大，c(F－)越大，lg c(F－)越大，－lg c(F－)越小，c(F－)越大，c(Ca2＋)越小，则－lg c(Ca2＋)越大，故可知L1代表lg 随－lg c(Ca2＋)的变化曲线，L2代表lg 随－lg c(F－)的变化曲线。随着盐酸的加入，H＋与F－结合生成HF，促使沉淀溶解平衡CaF2Ca2＋＋2F－正向移动，CaF2不断溶解，A正确；由分析可知，L2表示lg 随－lg c(F－)的变化曲线，B正确；由a点坐标可知，＝＝101.2，c(F－)＝10－2 mol/L，则Ka＝10－1.2×10－2＝10－3.2，由b点坐标可知，c(Ca2＋)＝10－2 mol/L，此时＝10－0.7，可求出此时溶液中c(F－)＝10－0.7×10－3.2 mol/L＝10－3.9 mol/L，故Ksp(CaF2)＝c(Ca2＋)·c2(F－)＝10－2×(10－3.9)2＝10－9.8，C错误，D正确。 [对应学生用书P56] 1．(2024·浙江A9协作体联考)下列溶液中粒子的物质的量浓度关系不正确的是(　　) A．0.1 mol/L Na2SO3溶液中：c(SO)>c(OH－)>c(HSO) B．NH4Cl溶液中加入等体积稀盐酸，NH4Cl溶液酸性可能减弱 C．室温下，将pH＝3的醋酸加水稀释100倍，所得溶液的pH>5 D．室温下，pH＝3的盐酸与pH＝11的氨水等体积混合：c(NH)＋c(OH－)>c(Cl－)＋c(H＋) 答案：C 2．常温下用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定10.00 mL 0.100 0 mol/L H2A溶液，已知Ka1＝1.0×10－4，Ka2＝1.0×10－8。下列说法不正确的是(　　) A．V(NaOH)＝0.00 mL时，pH≈2.5 B．V(NaOH)＝10.00 mL时，c(A2－)>c(H2A) C．V(NaOH)＝20.00 mL时，c(OH－)－c(H＋)＝c(H2A)＋c(HA－) D．溶液呈中性时：V(NaOH)<20.00 mL，c(Na＋)>2c(A2－) 答案：C 3．(2024·浙江杭州二中模拟)类比pH，定义pC＝－lg c，已知琥珀酸[(CH2COOH)2，以H2A表示]为二元弱酸，常温下，向1 L 0.1 mol/L的H2A溶液中加入氢氧化钠固体，得到混合溶液的pC与pH(H2A、HA－、A2－)的关系如图所示(不考虑溶液体积和温度的变化)，下列说法正确的是(　　) A．曲线 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 代表的粒子分别为H2A、HA－、A2－ B．滴定过程中＝101.38保持不变 C．c点溶液满足c(Na＋)>3c(A2－)＋c(OH－) D．向pH＝4.19的溶液中加NaOH至溶液pH＝5.57的过程中水的电离程度逐渐减小 B　解析：加入氢氧化钠固体后，随着pH的增大，c(H2A)逐渐减小，c(HA－)先增大后减小，c(A2－)逐渐增大，由pC＝－lg c可知，pC(H2A)逐渐增大，pC(HA－)先减小后增大，pC(A2－)逐渐减小，即曲线 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 代表的粒子分别为HA－、A2－、H2A，A错误；a点时，有c(HA－)＝c(H2A)，则Ka1＝＝c(H＋)＝10－4.19，c点时，有c(HA－)＝c(A2－)，则Ka2＝＝c(H＋)＝10－5.57，可得＝＝101.38，温度不变，Ka1、Ka2不变，则＝101.38保持不变，B正确；根据电荷守恒有c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HA－)＋2c(A2－)＋c(OH－)，c点时，有c(HA－)＝c(A2－)，则c(Na＋)＋c(H＋)＝3c(A2－)＋c(OH－)，可得c点溶液满足c(Na＋)<3c(A2－)＋c(OH－)，C错误；向pH＝4.19的溶液中加NaOH至溶液pH＝5.57的过程中，溶液酸性逐渐减弱，对水的电离抑制作用逐渐减弱，则水的电离程度逐渐增大，D错误。 4．(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，c0(H2L)＝5.0×10－3 mol/L。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示，分布分数δ(X)＝，已知lg2≈0.30，lg3≈0.48。下列说法正确的是(　　) 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lgK约为14 D．当pH＝10时，参与配位的c(L2－)≈1.0×10－3 mol/L 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，c0(H2L)＝5.0×10－3 mol/L。当pH＝1时，δ(Fe3＋)＝δ([FeL]＋)＝0.5，c(Fe3＋)＝c([FeL]＋)＝1.0×10－4 mol/L，c(H2L)≈5.0×10－3 mol/L，c(HL－)＝＝ mol/L＝5.0×10－9.46 mol/L>c(OH－)＝1.0×10－13 mol/L，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，c(L2－)＝ mol/L＝5.0×10－14.86 mol/L，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×3＋1.0×10－4 mol/L×2＝5.0×10－4 mol/L，D错误。 5．(2024·浙江6月选考卷)室温下，H2S水溶液中各含硫微粒物质的量分数δ随pH变化关系如下图[例如δ(H2S)＝]。已知：Ksp(FeS)＝6.3×10－18，Ksp[Fe(OH)2]＝4.9×10－17。 下列说法正确的是(　　) A．溶解度：FeS大于Fe(OH)2 B．以酚酞为指示剂(变色的pH范围8.2～10.0)，用NaOH标准溶液可滴定H2S水溶液的浓度 C.忽略S2－的第二步水解，0.10 mol/L的Na2S溶液中S2－水解率约为62% D．0.010 mol/L的FeCl2溶液中加入等体积0.20 mol/L的Na2S溶液，反应初始生成的沉淀是FeS C　解析：在H2S溶液中存在电离平衡：H2S⇌H＋＋HS－、HS－H＋＋S2－，随着pH的增大，H2S的物质的量分数逐渐减小，HS－的物质的量分数先增大后减小，S2－的物质的量分数逐渐增大，图中线①、②、③依次代表H2S、HS－、S2－的物质的量分数随pH的变化，由①和②交点的pH＝7可知Ka1(H2S)＝1×10－7，由②和③交点的pH＝13.0可知Ka2(H2S)＝1×10－13。 FeS的溶解平衡为FeS(s) Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，饱和FeS溶液物质的量浓度为＝ mol/L＝×10－9 mol/L，Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2＋(aq)＋2OH－(aq)，饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为＝mol/L＝×10－6 mol/L＞×10－9 mol/L，故溶解度：FeS小于Fe(OH)2，A错误；酚酞的变色范围为8.2～10，若以酚酞为指示剂，用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液，由图可知当酚酞发生明显颜色变化时，反应没有完全，即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点，B错误；Na2S溶液中存在水解平衡S2－＋H2OHS－＋OH－、HS－＋H2OH2S＋OH－(忽略第二步水解)，第一步水解平衡常数Kh(S2－)＝＝＝＝＝0.1，设水解的S2－的浓度为x mol/L，则＝0.1，解得x≈0.062，S2－的水解率约为×100%＝62%，C正确；0.010 mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2 mol/L Na2S溶液，瞬间得到0.005 mol/L FeCl2和0.1 mol/L Na2S的混合液，结合C项，瞬时c(Fe2＋)·c(S2－)＝0.005 mol/L×(0.1 mol/L－0.062 mol/L)＝1.9×10－4＞Ksp(FeS)，c(Fe2＋)·c2(OH－)＝0.005×(0.062)2＝1.922×10－5＞Ksp[Fe(OH)2]，故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2，D错误。 [课时提升训练(10)见P183] 学科网（北京）股份有限公司 $$