3.3.3水溶液中的离子反应图像5弱酸分布系数图 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦水溶液中的离子反应图像，系统讲解一元、二元、三元弱酸分布系数图的核心知识，从经典模型入手，通过pH与分布系数关系的图像分析，搭建从微粒判断、电离常数计算到守恒式变形的学习支架，帮助学生衔接酸碱电离与离子平衡的前后知识。 其亮点在于以科学思维为核心，通过模型建构（如H₂A的δ₀、δ₁、δ₂曲线分析）和证据推理（交点处Ka=c(H⁺)的推导），结合化学观念中的变化规律，培养学生图像解读与逻辑推理能力。采用“考点分解-典例示范-能力自测”的教学方法，学生能深化对离子平衡的理解，教师可直接利用分层训练素材提升教学效率。

新 教 材 新 高 考 §5 弱酸分布系数图 水溶液中的离子反应图像 选择性必修1 化学反应 原理 1 教学目标 1、能判断分布系数图像中不同曲线对应的微粒。 新 教 材 新 高 考 2、掌握分布系数图像中不同交点与弱酸电离常数的关系。 新 教 材 新 高 考 【经典模型】 特征：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)为纵坐标的关系曲线 随着pH增大，溶质分子(HA)浓度不断 ， 离子(A－)浓度逐渐 。 减小 思 路 一、一元弱酸的分布系数图 以“弱酸HA”为例 (已知pKa=－lgKa) 增大 新 教 材 新 高 考 【考点】 ①判断曲线对应的微粒 酸性较强时以 为主，碱性较强时以 为主； δ0为 的分布系数，δ1为 的分布系数。 HA A－ HA A－ ②比较某个pH值下微粒浓度大小 在图中找出相应pH，根据纵坐标直接判断 如pH=6时，c(HA) c(A－) < 新 教 材 新 高 考 【考点】 ③计算Ka或Kh、变形电荷守恒 交点处c(HA) c(A－) Ka= (表达式)= = 。 Kh= (表达式)= = = 。 若用NaOH调节pH，电荷守恒为： 。 = c(H＋)交点 c(H＋)·c(A－) c(HA) 10－4.76 c(OH－)·c(HA) c(A－) c(OH－)交点 KW Ka 10－9.24 c(Na＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(A－) ⑤δ(HA)与Ka、δ(A－)与Kh的关系 δ(HA)= ； δ(A－)= 。 新 教 材 新 高 考 【考点】 ④书写离子方程式 根据分布系数可以书写一定pH时的离子方程式， 如pH由2到6： 。 HA+OH－=A－+H2O c(HA) c(HA)+c(A－) = 上下 同除c(HA) 同乘c(H＋) c(H＋) c(A－)c(H＋) c(HA) c(H＋)+ = c(H＋) c(H＋)+Ka c(A－) c(HA)+c(A－) = c(A－)c(H＋) c(HA) c(H＋)+ c(A－)c(H＋) c(HA) = Ka c(H＋)+Ka 上下 同乘c(H＋) 同除c(HA) 横坐标共用，纵坐标互不干涉 纵坐标相加为1， 是微粒的分布系数曲线； 是NaOH溶液滴定的HA溶液的曲线。 新 教 材 新 高 考 【经典叠加】 常温下，某实验小组以酚酞为指示剂，用0.100mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的HA溶液。溶液pH、所有含A微粒的分布系数δ随滴加NaOH溶液体积的变化关系如图所示。 分布系数 思 路 pH=3 ①② ③ 新 教 材 新 高 考 【考点】 ①判断分布系数曲线对应的微粒 曲线①代表 ；曲线②代表 。 A－ HA ②求HA的浓度 滴定终点V(NaOH)= ，c(HA)= 。 20mL 0.100mol/L 新 教 材 新 高 考 【考点】 ③半反应点V(NaOH)=10mL 溶质： ，溶液显 性； 电离 水解，离子浓度大小 。 电荷守恒： ； 物料守恒： ； 电荷守恒物料守恒变形 。 HA:NaA=1:1 c(A－)>c(Na+)>c(H+)>c(OH－) 酸 > c(Na＋)+c(H＋)=c(OH－)+c(A－) 2c(Na＋)=c(HA)+c(A－) 2c(H＋)+c(HA)=2c(OH－)+c(A－) 新 教 材 新 高 考 【考点】 ④计算Ka或Kh 根据分布系数图交点，在滴定曲线上确定pH= ， Ka= ； Kh= 。 3 = =10－5 c(H＋)·(A－) c(HA) 10－3·10－3 0.1 = =10－9 KW Ka 10－14 10－5 ⑤滴定过程中 c(Na+)+c(HA)+c(A－)= 。 0.1mol/L 新 教 材 新 高 考 【典例1】 25℃，向20mL0.1mol·L－1的H3PO2溶液中滴加0.1mol·L－1的NaOH溶液直至过量，滴定曲线如图1，所有含磷微粒的分布系数δ随pH变化关系如 图2，[如的分布系数：δ(H2PO2－)= ] 则下列说法错误的是 c(H2PO2－) c(总含磷微粒) A．H3PO2为一元弱酸，电离常数Ka约为1×10－5 B．水的电离程度按a、b、c、d、e顺序依次增大 C．当混合溶液pH=7时，c(H2PO2－)>c(H3PO2) D．b点溶液中存在关系2c(H+)+c(H3PO2)=2c(OH－)+c(H2PO2－) √ 新 教 材 新 高 考 A．水的电离程度：e<g<h B．Ka(HCN)的数量级是10－10 C．V[HCl(aq)]=5mL时，c(Cl－)>c(HCN) D．V[HCl(aq)]=10mL时，c(Na+)+c(H+) =c(CN－)+c(OH－)+c(Cl－) 已知25℃时，向10mL0.01mol/LNaCN溶液中逐滴加入0.01mol/L的盐酸，滴入过程中，溶液中HCN、CN－分布系数δ【如的分布系数： δ(HCN)= 】与pH的变化关系如图所示。 下列叙述错误的是 √ 新 教 材 新 高 考 【典例2】 c(HCN) c(HCN)+c(CN－) A．25℃，CH3COOH的电离常数pKa=4.74 B．曲线2代表δ(CH3COO－) C．溶液中始终存在c(CH3COO－)+c(OH－)=c(H＋) D．δ(CH3COOH)= 1．25℃时，用氢氧化钠溶液调节醋酸溶液的pH，实验测得溶液中CH3COOH、CH3COO－的分布系数δ与pH的关系如图所示，其中 δ(X)= ，下列说法错误的是 √ 新 教 材 新 高 考 能力自测 c(X) c(CH3COOH)+c(CH3COO－) c(H＋) Ka+c(H＋) 新 教 材 新 高 考 【经典模型】 酸性较强时以 为主，碱性较强时以 为主； 随着pH增大，溶质分子(H2A)浓度不断 ； 离子(HA－)浓度 ； 离子(A2－)浓度逐渐 。 H2A 思 路 二、二元弱酸的分布系数图 以“弱酸H2A”为例(pKa1=1.2，pKa2=4.2，H2A溶液中加入NaOH溶液改变溶液的pH，忽略温度变化) A2－ 减小 先增大后减小 增大 A B C 新 教 材 新 高 考 【考点】 ①判断曲线对应的微粒 δ0为 的分布系数；δ1为 的分布系数； δ2为 的分布系数。 H2A HA－ A2－ 新 教 材 新 高 考 【考点】 ②比较某个pH值下微粒浓度大小及反应 pH=1.2时δ0 δ1；当pH=4.2时δ1 δ2； 当pH<1.2时， 占优势；当1.2<pH<4.2时， 占优势； 当pH>4.2时， 为主要存在形式 pH由1到2发生反应的离子方程式： ； pH由4到6发生反应的离子方程式： 。 = = H2A HA－ A2－ H2A+OH－=HA－+H2O HA－+OH－=A2－+H2O 新 教 材 新 高 考 【考点】 ③交点计算Ka或Kh、pH、变形电荷守恒 交点A处c(H2A) c(HA－)；交点B处c(HA－) c(A2－)； 交点C处c(H2A) c(A2－)。 Ka1= (表达式)= = ； Ka2= (表达式)= = ; Kh1= ； Kh2= ； = c(H＋)A c(H＋)·c(HA－) c(H2A) 10－1.2 c(H＋)·c(A2－) c(HA－) c(H＋)B 10－4.2 = = = =10－9.8 KW Ka2 10－14 10－4.2 = =10－12.8 KW Ka1 10－14 10－1.2 新 教 材 新 高 考 【考点】 交点C处pH= ， 因为Ka1·Ka2= ; pHA+pHB 2 pKa1+pKa2 2 · = =c2(H＋) c(H＋)·c(HA－) c(H2A) c(H＋)·c(A2－) c(HA－) c2(H＋)·c(A2－) c(H2A) －lgKa1·Ka2=－lgc2(H＋) －lgKa1+(－lgKa2)=－2lgc(H＋) pKa1+pKa2=2pH pHA+pHB=2pH 新 教 材 新 高 考 【考点】 交点A处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+2c(A2－)+c(HA－) = ； 交点B处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+2c(A2－)+c(HA－) = ； 此时溶液显 性，c(H＋) c(OH－)，所以c(Na＋) 3c(HA－) 或c(Na＋) 3c(A2－)； 交点C处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+2c(A2－)+c(HA－) = 。 c(OH－)+2c(A2－)+c(H2A) c(OH－)+3c(A2－)=c(OH－)+3c(HA－) 酸 > < < c(OH－)+2c(H2A)+c(HA－) 新 教 材 新 高 考 【考点】 交点A处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+2c(A2－)+c(HA－) = ； 交点B处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+2c(A2－)+c(HA－) = ； 此时溶液显 性，c(H＋) c(OH－)，所以c(Na＋) 3c(HA－) 或c(Na＋) 3c(A2－)； 交点C处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+2c(A2－)+c(HA－) = 。 c(OH－)+2c(A2－)+c(H2A) c(OH－)+3c(A2－)=c(OH－)+3c(HA－) 酸 > < < c(OH－)+2c(H2A)+c(HA－) 新 教 材 新 高 考 【考点】 ④判断NaHA的酸碱性 法1：δ1为HA－分布系数，当最大时可以认为全部是NaHA， 此时横坐标为 性，可以判定NaHA溶液显 性， 电离 水解，c(H2A) c(A2－)。 法2：利用Ka1和Ka2，比较NaHA的水解常数Kh＝ 和 电离常数Ka2的相对大小，经计算Ka2 Kh， 电离 水解，即可判断NaHA溶液显 性。 酸 酸 > < KW Ka1 > > 酸 新 教 材 新 高 考 【典例3】 N2H4的水溶液呈碱性，其电离方程式可表示为N2H4+H2O N2H5++OH－， N2H5++H2O N2H62++OH－。常温下。用N2H4的水溶液滴定盐酸，滴定 过程中三种含氮微粒的物质的量分布分数[如δ(N2H4)= ] 与溶液pH的关系如图所示，下列说法错误的是 c(N2H4) c(N2H4)+c(N2H5+)+c(N2H62+) A．曲线I代表的微粒是N2H62+ B．pH=7时，c(N2H5+)>c(N2H4)>c(N2H62+) C．Kb(N2H4)=10－7.94 D．b点时溶液中存在： c(N2H4)>c(N2H5+)>c(N2H62+)+c(H+)=c(OH－)+c(OH－) √ 新 教 材 新 高 考 【典例4】 甘氨酸(H2NCH2COOH)是人体必需氨基酸之一，在晶体和水溶液中主要以偶极离子(NH3＋CH2COO－)的形式存在，它是两性电解质有两个可解离基团。在水溶液中，甘氨酸的带电状况与溶液的pH有关。当调节溶液的pH使甘氨酸所带正负电荷正好相等时，甘氨酸所带的净电荷为零，在电场中不发生移动现象，此时溶液的pH即为甘氨酸的等电点。在25℃时，H2NCH2COO－、NH3＋CH2COOH和NH3＋CH2COO－的分布分数[如 δ(A2－)= ]与溶液pH关系如图，下列说法正确的是 c(A2－) c(H2A)+c(HA－)+c(A2－) 新 教 材 新 高 考 A．曲线a代表H2NCH2COO－ B．等电点时，微粒间的数量关系是： N(NH3＋CH2COO－)=N(NH3＋CH2COOH)=N(H2NCH2COO－) C．NH3＋CH2COO－+H2O NH3＋CH2COOH+OH－的平衡常数10－4.22 D．在pH等于6的溶液中甘氨酸带净正电荷，在电场中将向阴极移动 √ 2．常温下，乙二胺(H2NCH2CH2NH2)的水溶液中，H2NCH2CH2NH2、(H3NCH2CH2NH2)＋、(H3NCH2CH2NH3)2＋的分布分数与pH的关系如图 所示。已知：δ(X)= 下列说法不正确的是 新 教 材 新 高 考 能力自测 c(X) c(H2NCH2CH2NH2)+c[(H3NCH2CH2NH2)＋]+c[(H3NCH2CH2NH3)2＋] 新 教 材 新 高 考 A．(H3NCH2CH2NH3)SO4溶液显酸性 B．曲线b可表示δ[(H3NCH2CH2NH2)＋] C．H2NCH2CH2NH2+H2O (H3NCH2CH2NH2)＋+OH－的平衡常数K=10－9.93 D．0.1mol/L(H3NCH2CH2NH2)Cl溶液中： c[(H3NCH2CH2NH3)2＋]>c(H2NCH2CH2NH2) √ 新 教 材 新 高 考 【经典模型】 随着pH增大，溶质分子(H3A)浓度不断 ； 离子(H2A－)浓度 ； 离子(HA2－)浓度 ； 离子(A3－)浓度逐渐 。 思 路 三、三元弱酸的分布系数图 以“弱酸H3A”为例(H3A溶液中加入NaOH溶液改变溶液的pH，忽略温度变化) 减小 先增大后减小 A B C 先增大后减小 增大 新 教 材 新 高 考 【考点】 ①判断曲线对应的微粒 δ0为 的分布系数；δ1为 的分布系数； δ2为 的分布系数；δ3为 的分布系数。。 H3A H2A－ HA2－ A3－ ②比较某个pH值下微粒浓度大小及反应 pH=2时δ0 δ1；当pH=7.1时δ1 δ2；pH=12.2时δ2 δ3； 当pH<2时， 占优势；当2<pH<7.1时， 占优势； 当7.1<pH<12.2时， 占优势； 当pH>12.2时， 为主要存在形式； pH由2~4发生的离子方程式： ； pH由11~14发生的离子方程式： 。 新 教 材 新 高 考 【考点】 = = H3A H2A－ HA2－ H3A+OH－=H2A－+H2O HA2－+OH－=A3－+H2O = A3－ 新 教 材 新 高 考 【考点】 ③交点计算Ka或Kh、pH、变形电荷守恒 交点A处c(H3A) c(H2A－)；交点B处c(H2A－) c(HA2－)； 交点C处c(HA2－) c(A3－)； δ0与δ2交点处c(H3A) c(HA2－)， δ1与δ3交点处c(H2A－) c(A3－) Ka1= (表达式)= = ； Ka2= (表达式)= = ; = c(H＋)A c(H＋)·c(H2A－) c(H3A) 10－2 c(H＋)·c(HA2－) c(H2A－) c(H＋)B 10－7.1 = = = = 新 教 材 新 高 考 【考点】 Ka3= (表达式)= = ； Kh1= ； Kh2= ； Kh3= 。 c(H＋)C 10－12.2 c(H＋)·c(A3－) c(HA2－) = =10－1.8 KW Ka3 10－14 10－12.2 = =10－6.9 KW Ka2 10－14 10－7.1 = =10－12 KW Ka1 10－14 10－2 新 教 材 新 高 考 【考点】 δ0与δ2交点处pH= ， 因为Ka1·Ka2= ; pHA+pHB 2 pKa1+pKa2 2 · = =c2(H＋) c(H＋)·c(H2A－) c(H3A) c(H＋)·c(HA2－) c(H2A－) c2(H＋)·c(HA2－) c(H3A) －lgKa1·Ka2=－lgc2(H＋) －lgKa1+(－lgKa2)=－2lgc(H＋) pKa1+pKa2=2pH pHA+pHB=2pH 新 教 材 新 高 考 【考点】 δ1与δ3交点处pH= ， 因为Ka2·Ka3= ; pHB+pHC 2 pKa2+pKa3 2 · = =c2(H＋) c(H＋)·c(HA2－) c(H2A－) c(H＋)·c(A3－) c(HA2－) c2(H＋)·c(A3－) c(H2A－) －lgKa2·Ka3=－lgc2(H＋) －lgKa2+(－lgKa3)=－2lgc(H＋) pKa2+pKa3=2pH pHB+pHC=2pH 新 教 材 新 高 考 【考点】 交点A处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+3c(A3－)+2c(HA2－) +c(H2A－)= ； 交点B处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+3c(A3－)+2c(HA2－) +c(H2A－)= ； 交点C处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+3c(A3－)+2c(HA2－) +c(H2A－)= 。 c(OH－)+3c(A3－)+2c(HA2－)+c(H3A) c(OH－)+3c(A3－)+3c(HA2－) c(OH－)+5c(HA2－)+c(H2A－) 新 教 材 新 高 考 【考点】 δ0与δ2交点处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+3c(A3－)+ 2c(HA2－)+c(H2A－)= ； δ1与δ3交点处，变形电荷守恒：c(H＋)+c(Na＋)=c(OH－)+3c(A3－)+ 2c(HA2－)+c(H2A－)= ； c(OH－)+3c(A3－)+2c(H3A)+c(H2A－) c(OH－)+2c(HA2－)+4c(H2A－) 新 教 材 新 高 考 【考点】 ④判断NaH2A的酸碱性 法1：δ1为H2A－分布系数，当最大时可以认为全部是NaH2A， 此时横坐标为 性，可以判定NaH2A溶液显 性， 电离 水解，c(H3A) c(HA2－)。 法2：利用Ka1和Ka2，比较NaH2A的水解常数Kh＝ 和 电离常数Ka2的相对大小，经计算Ka2 Kh， 电离 水解，即可判断NaH2A溶液显 性。 酸 酸 > < KW Ka1 > > 酸 新 教 材 新 高 考 【典例5】 向1L 0.1mol·L－1H3AsO3溶液中滴加NaOH溶液，溶液中H3AsO3、H2AsO3－ 、HAsO32－、AsO33－的分布分数(平衡时某微粒的浓度占微粒浓度之和的分数)与溶液pH的关系如图所示。下列说法正确的是 新 教 材 新 高 考 A．Na2HAsO3溶液呈碱性，NaH2AsO3溶液呈酸性 B．25°C时，H3AsO3的第一电离平衡常数Ka1的值为10－9 C．当溶液的pH在7.35~7.45之间时含砷元素的主要微粒是HAsO32－ D．N点，c(OH－ )+2c(HAsO32－)+3c(AsO33－)=c(Na+ )+c(H+) √ 新 教 材 新 高 考 【典例6】 如图为室温时通过加入盐酸或氢氧化钠溶液调节不同下磷酸钠盐溶液中含磷微粒形态的分布，其中a、b、c三点对应的分别为2.12，7.21，12.66。其中δ表示含磷微粒的物质的量分数。下列说法正确的是 新 教 材 新 高 考 A．用氢氧化钠溶液滴定磷酸，选择酚酞作指示剂滴定终点的主要产物为PO43－ B．室温下，水电离的c(H＋)·c(OH－)：a<b<c C．室温下，H3PO4的第三级电离常数的数量级为10－12 D．a、b、c点对应水溶液中n(H3PO4)+n(H2PO4－)+n(HPO42－)+n(PO43－)之和逐渐减小 √ 3．如图表示常温下向浓度为amol•L－1的 H3PO4溶液中滴加NaOH溶液时几种微粒 的分布情况，其中δ0、δ1、δ2、δ3分别表 示H3PO4、H2PO4－、HPO42－、PO43－的 分布系数。下列说法正确的是 新 教 材 新 高 考 能力自测 A．常温下，H3PO4的Ka1=10－2，HPO42－的水解常数为10－7.1 B．pH=6时，溶液中：c(Na+)>c(H2PO4－)>c(HPO42－)>c(H+)>c(OH－) C．pH=8时，溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(H2PO4－)+c(HPO42－)+c(OH－) D．pH=13时，溶液中：c(PO43－)+c(HPO42－)=amol•L－1 √ 4．常温时，用NaOH固体调节0.1mol·L－1的H3AsO4溶液的pH，忽略溶液体积的变化，各含砷微粒的分布分数随pH的变化关系如图所示。下列说法错误的是 新 教 材 新 高 考 能力自测 A．曲线②④分别代表H2AsO4－和AsO43－的分布分数 B．W、Q、R三点对应溶液中水的电离程度最大的是R点 C．R点对应溶液中c(Na+)<c(H2AsO4－)+5c(AsO43－) D．M点对应溶液的pH=9.22 √ 记得复习和做题哦！ 精神崛起， 学习崛起， 成绩崛起！ 爱你们 $