3-9 粒子浓度分布函数图像【上好课】2026年高考化学培优微突破系列

3-9 粒子浓度分布函数图像 · 图像呈现微粒分布分数随pH/pOH变化的曲线图； · 常涉及弱酸/弱碱/盐的多步电离或水解平衡； · 结合滴定曲线、沉淀溶解、指示剂选择、离子浓度比较等综合考查； · 图像中常出现交点、突变点、极值点等关键信息点； · 选项设置具有较强的综合性与迷惑性。 · 考查知识： · 弱电解质的电离平衡与平衡常数（Ka, Kb, Kh, Ksp）； · 溶液中离子浓度大小比较； · 滴定曲线与指示剂选择； · 分布分数概念及其图像解读； · 水解平衡与水的电离； · 电荷守恒、物料守恒、质子守恒。 · 考查能力： · 图像分析能力：从曲线中提取关键信息； · 逻辑推理能力：结合图像与化学平衡进行推断； · 计算能力：利用平衡常数进行近似计算； · 综合判断能力：识别图像与选项之间的逻辑关系。 第一步 识图定位： · 确定横纵坐标含义（pH/pOH vs 分布分数）； · 识别各曲线代表的微粒（通常交点处浓度相等）； · 标记关键点（如交点、终点、突变点）。 第二步 提取常数： · 利用交点pH计算Ka, Kb, Kh； · 注意是否涉及多级电离或水解。 第三步 分析选项： · 判断是否与图像信息一致； · 结合平衡常数进行定量或半定量判断； · 注意守恒关系与极限情况。 第四步 综合验证： · 检查电荷守恒、物料守恒是否满足； · 验证是否存在矛盾或不符合图像的情况。 1. 电离平衡基础 · 一元弱酸：HA ⇌ H⁺ + A⁻，Ka = [H⁺][A⁻]/[HA]，pKa = -logKa · 二元弱酸：H₂A ⇌ H⁺ + HA⁻（Ka1）；HA⁻ ⇌ H⁺ + A²⁻（Ka2） · 关系：通常Ka1 > Ka2，相差4-6个数量级 2. 分布分数公式 · 一元酸： δ(HA) = 1/(1+10^(pH-pKa)) δ(A⁻) = 10^(pH-pKa)/(1+10^(pH-pKa)) · 二元酸：公式更复杂，但图像特征明显 3. 水解平衡 · 弱酸强碱盐：A⁻ + H₂O ⇌ HA + OH⁻，Kh = Kw/Ka · 弱碱强酸盐：类似原理 · 多元酸根：分步水解，通常第一步为主 4. 缓冲溶液 · Henderson-Hasselbalch方程：pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) · 缓冲范围：pH = pKa ± 1 · 缓冲容量：当[A⁻]=[HA]时最大 5. 溶度积原理 · 通式：MₘNₙ(s) ⇌ mMⁿ⁺ + nNᵐ⁻，Ksp = [Mⁿ⁺]ᵐ[Nᵐ⁻]ⁿ · 溶解度比较：需换算为摩尔浓度，注意化学计量数 6. 滴定分析 · 滴定终点pH：由生成盐的性质决定 · 指示剂选择：变色范围与滴定终点pH匹配 · 分布分数应用：判断滴定过程中各微粒变化 7. 水的电离 · Kw = [H⁺][OH⁻] = 1.0×10⁻¹⁴（25℃） · 酸/碱：抑制水的电离 · 水解性盐：促进水的电离 · 图像解读类错误 · 错误识别曲线对应的微粒 · 忽略图像坐标范围导致误判 · 对交点pH的化学意义理解不清 · 计算类错误 · 平衡常数公式记错或用反 · 忽略多元酸第二步水解/电离 · 浓度计算时未考虑溶液混合体积变化 · 水解率计算时近似条件使用不当 · 概念理解类错误 · 混淆Ka与Kh的概念和计算公式 · 错误判断水的电离程度变化趋势 · 沉淀判断时只考虑主要沉淀而忽略次要沉淀 · 缓冲溶液pH计算时错误应用公式 · 推理判断类错误 · 未综合考虑所有可能平衡而得出片面结论 · 滴定指示剂选择时未考虑实际变色范围 · 溶解度比较时未统一浓度单位或计算方式 【典例】 【审题】 1．（2024·浙江·高考真题）室温下，水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知：。 下列说法正确的是 A．溶解度：大于 B．以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0)，用标准溶液可滴定水溶液的浓度 C．忽略的第二步水解，的溶液中水解率约为 D．的溶液中加入等体积的溶液，反应初始生成的沉淀是 【答案】C 【解析】在H2S溶液中存在电离平衡：H2SH++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。 【解析】A．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=×10-9mol/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=×10-6mol/L＞×10-9mol/L，故溶解度：FeS小于Fe(OH)2，A项错误； B．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项错误； C．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项正确； D．0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液，瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液，结合C项，瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4＞Ksp(FeS)，c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)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项错误； 答案选C。 第一步：图像信息提取 · 图像显示H₂S体系中H₂S、HS⁻、S²⁻的分布分数随pH变化 · 识别曲线：①→H₂S，②→HS⁻，③→S²⁻ · 关键交点： 曲线①②交点pH=7.0 → Ka1(H₂S)=10⁻⁷ 曲线②③交点pH=13.0 → Ka2(H₂S)=10⁻¹³ 第二步：已知条件梳理 · 已知Ksp(FeS)=4×10⁻¹⁹，Ksp[Fe(OH)₂]=4×10⁻¹⁶ · 酚酞指示剂变色范围：pH=8.2-10.0 第三步：逐项分析选项： · A项：比较FeS与Fe(OH)₂溶解度。需计算Ksp与饱和浓度，判断大小关系。 · B项：判断酚酞是否适合滴定H₂S。需看变色范围是否在滴定终点附近，图中显示终点不在8.2~10.0内。 · C项：计算Na₂S中S²⁻水解率。忽略第二步水解，用Kh = Kw/Ka2计算，得约62%，正确。 · D项：判断初始沉淀是否为FeS。需计算Qc与Ksp比较，发现两者均沉淀，故错误。 第四步 结论： · 通过图像与计算结合，判断C项正确。 1．（2020·海南·高考真题）某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该酸-lgKa ≈4.7 B．NaA的水解平衡常数Kh= C．当该溶液的pH= 7.0时，c(HA)<c(A- ) D．某c(HA)：c(A- )=4： 1的缓冲溶液，pH≈4 【答案】B 【解析】根据图象可知，c(HA)=c(A-)时，pH=4.7，即c(H+)=10-4.7mol/L。A．分析可知，c(HA)=c(A-)时，pH=4.7，该酸K==c(H+)=10-4.7mol/L，故-lgKa ≈4.7，A说法正确；B．NaA的水解平衡常数Kh==，B说法错误；C．根据图象可知，当该溶液的pH=7.0时，c(HA)＜c(A- )，C说法正确；D．根据图象可知，c(HA)为0.8，c(A-)为0.2时，pH约为4，故某c(HA)：c(A- )=4：1的缓冲溶液，pH≈4，D说法正确；答案为B。 2．（2021·辽宁·高考真题）用盐酸滴定溶液，溶液中、、的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是【如分布分数：】 A．的为 B．c点： C．第一次突变，可选酚酞作指示剂 D． 【答案】C 【解析】用盐酸滴定溶液，pH较大时的分布分数最大，随着pH的减小，的分布分数逐渐减小，的分布分数逐渐增大，恰好生成之后，的分布分数逐渐减小，的分布分数逐渐增大，表示、、的分布分数的曲线如图所示，，据此分析选择。A．的，根据上图交点1计算可知=10-6.38，A错误；B．根据图象可知c点中，B错误；C．根据图象可知第一次滴定突跃溶液呈碱性，所以可以选择酚酞做指示剂，C正确；D．根据图象e点可知，当加入盐酸40mL时，全部生成，根据计算可知，D错误；答案为：C。 3．（2025·山西吕梁·三模）为二元弱酸，常温下将的溶液滴入的溶液中，溶液中(或)的分布系数、溶液体积V与的关系如图所示。已知：。下列叙述正确的是 A．曲线a、b分别表示的是和的分布系数变化曲线 B．q为滴定终点，此时溶液中的离子浓度： C．的水解平衡常数 D．n点对应的溶液中： 【答案】C 【解析】A．初始时溶液为NaHA，HA-分布系数最大，随NaOH加入HA-被中和为A2-，故HA-分布系数减小（曲线a），A2-分布系数增大（曲线b），A错误；B．滴定终点为V=20mL（生成Na2A），A2-水解使溶液呈碱性，离子浓度应为c(Na+)>c(A2-)>c(OH-)>c(HA-)>c(H+)，B错误；C．m点pH=4.2时，δ(HA-)=δ(A2-)，即c(HA-)=c(A2-)，H2A的K2=，Na2A的Kh1=，C正确；D．n点时加入的NaOH溶液是10 mL，此时溶液中的溶质有NaHA和Na2A，且两物质浓度相等。电荷守恒：；物料守恒：，联立可得：， D错误；故选C。 4．（2025·江西南昌·三模）常温下，用溶液滴定同浓度的溶液，被滴定分数、及微粒分布分数[，X表示、或]的关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线I表示 B．c点溶液中： C．水的电离程度： D．常温下，第二步电离平衡常数 【答案】B 【解析】被滴定分数为0时，体系为H2A溶液，此时明显H2A浓度最高，即分布分数最大，故曲线I表示H2A；当被滴定分数为2时，此时体系为Na2A溶液，则A2-粒子分布分数最大，则曲线III表示A2-，曲线II表示HA-，据此解答。A．由分析知，曲线I 表示H2A，A错误； B．由图知，c点溶液中c(A2-)=c(HA⁻)，由电荷守恒知，c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HA⁻)+2c(A2-)+c(OH-)，且该点溶液呈中性，c(H⁺)=c(OH-)，则c(Na⁺)=3c(HA⁻)，B正确；C．a点为H2A与Na2A混合溶液，呈酸性，所以H2A电离占主导，抑制水的电离，水的电离程度最小；b点为NaHA与Na2A的混合溶液，溶液酸性比之前弱，所以以HA-电离为主，仍抑制水的电离，抑制程度小于a点；c点为NaHA与Na2A浓度相差不大的混合溶液，且pH=7，所以A2-水解促进水的电离，和HA-抑制水的电离程度几乎相同； d点为Na2A溶液，A2-水解促进水的电离，水的电离程度最大，综上，正确顺序应为d > c > b > a，C错误； D． H2A第二步电离方程式为HA⁻⇌H⁺+A2-，Ka2=，当δ(HA⁻)=δ(A2-)时，Ka2=c(H⁺)，结合图中c点知，此时pH=7，所以Ka2=10-7，D错误；答案选B。 5．（2025·湖南·三模）常温下，将一定量的稀硫酸滴入溶液中，溶液中含X元素的微粒有，四种微粒的物质的量分数随pOH的变化如图。下列说法不正确的是 A．曲线I代表的变化曲线 B．常温下，溶液的 C．常温下，的平衡常数 D．a、b、c三点水的电离程度最大的是c点 【答案】D 【解析】横坐标中溶液pOH越大，溶液中氢氧根离子浓度越小，的物质的量分数越小，的物质的量分数越大，由图可知，曲线Ⅰ代表的变化、曲线Ⅱ代表的变化、曲线Ⅲ是代表的变化、曲线Ⅳ代表的变化。A．根据分析，曲线Ⅰ代表的变化，A正确；B．根据微粒物质的量分数随pOH的变化图，溶液为曲线Ⅲ的顶部，对应的，即溶液呈碱性，B正确；C．的平衡常数，由图可知点中，则，同理可知的平衡常数，的平衡常，的平衡常数 ，C正确；D．点溶液主要为和，对水的电离促进最大，D错误；故选D。 10 / 10 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 3-9 粒子浓度分布函数图像 · 图像呈现微粒分布分数随pH/pOH变化的曲线图； · 常涉及弱酸/弱碱/盐的多步电离或水解平衡； · 结合滴定曲线、沉淀溶解、指示剂选择、离子浓度比较等综合考查； · 图像中常出现交点、突变点、极值点等关键信息点； · 选项设置具有较强的综合性与迷惑性。 · 考查知识： · 弱电解质的电离平衡与平衡常数（Ka, Kb, Kh, Ksp）； · 溶液中离子浓度大小比较； · 滴定曲线与指示剂选择； · 分布分数概念及其图像解读； · 水解平衡与水的电离； · 电荷守恒、物料守恒、质子守恒。 · 考查能力： · 图像分析能力：从曲线中提取关键信息； · 逻辑推理能力：结合图像与化学平衡进行推断； · 计算能力：利用平衡常数进行近似计算； · 综合判断能力：识别图像与选项之间的逻辑关系。 第一步 识图定位： · 确定横纵坐标含义（pH/pOH vs 分布分数）； · 识别各曲线代表的微粒（通常交点处浓度相等）； · 标记关键点（如交点、终点、突变点）。 第二步 提取常数： · 利用交点pH计算Ka, Kb, Kh； · 注意是否涉及多级电离或水解。 第三步 分析选项： · 判断是否与图像信息一致； · 结合平衡常数进行定量或半定量判断； · 注意守恒关系与极限情况。 第四步 综合验证： · 检查电荷守恒、物料守恒是否满足； · 验证是否存在矛盾或不符合图像的情况。 1. 电离平衡基础 · 一元弱酸：HA ⇌ H⁺ + A⁻，Ka = [H⁺][A⁻]/[HA]，pKa = -logKa · 二元弱酸：H₂A ⇌ H⁺ + HA⁻（Ka1）；HA⁻ ⇌ H⁺ + A²⁻（Ka2） · 关系：通常Ka1 > Ka2，相差4-6个数量级 2. 分布分数公式 · 一元酸： δ(HA) = 1/(1+10^(pH-pKa)) δ(A⁻) = 10^(pH-pKa)/(1+10^(pH-pKa)) · 二元酸：公式更复杂，但图像特征明显 3. 水解平衡 · 弱酸强碱盐：A⁻ + H₂O ⇌ HA + OH⁻，Kh = Kw/Ka · 弱碱强酸盐：类似原理 · 多元酸根：分步水解，通常第一步为主 4. 缓冲溶液 · Henderson-Hasselbalch方程：pH = pKa + log([A⁻]/[HA]) · 缓冲范围：pH = pKa ± 1 · 缓冲容量：当[A⁻]=[HA]时最大 5. 溶度积原理 · 通式：MₘNₙ(s) ⇌ mMⁿ⁺ + nNᵐ⁻，Ksp = [Mⁿ⁺]ᵐ[Nᵐ⁻]ⁿ · 溶解度比较：需换算为摩尔浓度，注意化学计量数 6. 滴定分析 · 滴定终点pH：由生成盐的性质决定 · 指示剂选择：变色范围与滴定终点pH匹配 · 分布分数应用：判断滴定过程中各微粒变化 7. 水的电离 · Kw = [H⁺][OH⁻] = 1.0×10⁻¹⁴（25℃） · 酸/碱：抑制水的电离 · 水解性盐：促进水的电离 · 图像解读类错误 · 错误识别曲线对应的微粒 · 忽略图像坐标范围导致误判 · 对交点pH的化学意义理解不清 · 计算类错误 · 平衡常数公式记错或用反 · 忽略多元酸第二步水解/电离 · 浓度计算时未考虑溶液混合体积变化 · 水解率计算时近似条件使用不当 · 概念理解类错误 · 混淆Ka与Kh的概念和计算公式 · 错误判断水的电离程度变化趋势 · 沉淀判断时只考虑主要沉淀而忽略次要沉淀 · 缓冲溶液pH计算时错误应用公式 · 推理判断类错误 · 未综合考虑所有可能平衡而得出片面结论 · 滴定指示剂选择时未考虑实际变色范围 · 溶解度比较时未统一浓度单位或计算方式 【典例】 【审题】 1．（2024·浙江·高考真题）室温下，水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知：。 下列说法正确的是 A．溶解度：大于 B．以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0)，用标准溶液可滴定水溶液的浓度 C．忽略的第二步水解，的溶液中水解率约为 D．的溶液中加入等体积的溶液，反应初始生成的沉淀是 第一步：图像信息提取 · 图像显示H₂S体系中H₂S、HS⁻、S²⁻的分布分数随pH变化 · 识别曲线：①→H₂S，②→HS⁻，③→S²⁻ · 关键交点： 曲线①②交点pH=7.0 → Ka1(H₂S)=10⁻⁷ 曲线②③交点pH=13.0 → Ka2(H₂S)=10⁻¹³ 第二步：已知条件梳理 · 已知Ksp(FeS)=4×10⁻¹⁹，Ksp[Fe(OH)₂]=4×10⁻¹⁶ · 酚酞指示剂变色范围：pH=8.2-10.0 第三步：逐项分析选项： · A项：比较FeS与Fe(OH)₂溶解度。需计算Ksp与饱和浓度，判断大小关系。 · B项：判断酚酞是否适合滴定H₂S。需看变色范围是否在滴定终点附近，图中显示终点不在8.2~10.0内。 · C项：计算Na₂S中S²⁻水解率。忽略第二步水解，用Kh = Kw/Ka2计算，得约62%，正确。 · D项：判断初始沉淀是否为FeS。需计算Qc与Ksp比较，发现两者均沉淀，故错误。 第四步 结论： · 通过图像与计算结合，判断C项正确。 1．（2020·海南·高考真题）某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该酸-lgKa ≈4.7 B．NaA的水解平衡常数Kh= C．当该溶液的pH= 7.0时，c(HA)<c(A- ) D．某c(HA)：c(A- )=4： 1的缓冲溶液，pH≈4 2．（2021·辽宁·高考真题）用盐酸滴定溶液，溶液中、、的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是【如分布分数：】 A．的为 B．c点： C．第一次突变，可选酚酞作指示剂 D． 3．（2025·山西吕梁·三模）为二元弱酸，常温下将的溶液滴入的溶液中，溶液中(或)的分布系数、溶液体积V与的关系如图所示。已知：。下列叙述正确的是 A．曲线a、b分别表示的是和的分布系数变化曲线 B．q为滴定终点，此时溶液中的离子浓度： C．的水解平衡常数 D．n点对应的溶液中： 4．（2025·江西南昌·三模）常温下，用溶液滴定同浓度的溶液，被滴定分数、及微粒分布分数[，X表示、或]的关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线I表示 B．c点溶液中： C．水的电离程度： D．常温下，第二步电离平衡常数 5．（2025·湖南·三模）常温下，将一定量的稀硫酸滴入溶液中，溶液中含X元素的微粒有，四种微粒的物质的量分数随pOH的变化如图。下列说法不正确的是 A．曲线I代表的变化曲线 B．常温下，溶液的 C．常温下，的平衡常数 D．a、b、c三点水的电离程度最大的是c点 7 / 7 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $