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专题七 分布系数图及溶液中粒子浓度关系
【考情分析】
借助分布系数图判断电解质溶液中粒子浓度的关系,是高考常考题型,其中不同阶段粒子浓度关系的判断是近几年高考的热点和亮点。如2018江苏化学14题考查NaOH溶液滴定H2C2O4过程中微粒的物质的量浓度关系;2017全国Ⅰ卷13题考查二元酸与NaOH溶液反应过程中粒子关系;2017全国Ⅱ卷12题考查二元酸随pH变化粒子关系等,该类题目的解题关键是正确判断溶液中溶质的成分及其量的关系,以及离子的电离程度和水解程度的大小。该题型一般综合性强、难度较大,能够很好考查学生的分析推理能力,复习备考中应特别关注。
一、透析分布曲线 奠定思维方向
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)为纵坐标的关系曲线。
一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元酸(以草酸H2C2O4为例) 1 千里之行 始于足下
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δ0为CH3COOH分布系数,δ1为 δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O-4分-布系数、δ2为C2O24分布系数 CH3COO-分布系数 随着pH增大,溶质分子浓度不断减小,离子浓度逐渐增大,酸根离子增多。根据分布系数可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式 同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH的微粒分布系数和酸的分析浓度,就可以计算各成分在该pH时的平衡浓度 二、熟悉两大理论 构建思维基点 1.电离平衡→建立电离过程是微弱的意识
弱电解质(弱酸、弱碱、水)的电离是微弱的,且水的电离能力远远小于弱酸和弱碱的电离能力。如在稀醋酸溶液中:CH3COOHH2O>
CH3COO-+H+,
OH-+H+,在溶液中,粒子浓度由大到小的顺序:c(CH3COOH)
c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)。 2.水解平衡→建立水解过程是微弱的意识
弱酸根离子或弱碱阳离子的水解是微弱的,但水的电离程度远远小于盐的水解程度。如稀的CH3COONa溶液中,CH3COONa===CH3COO-+Na+,CH3COO
-+HO2
CH3COOH+OH-,H2OH++OH-,溶液中,c(Na+)
>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)。 三、把握三大守恒 明确定量关系 1.电荷守恒
2
千里之行 始于足下
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在电解质溶液中,阳离子的电荷总数与阴离子的电荷总数相等,即溶液呈电中性。 2.物料守恒(原子守恒)
在电解质溶液中,由于某些离子能够水解,粒子种类增多,但这些粒子所含某些原子的总数始终不变,符合原子守恒。 3.质子守恒
在水溶液中由水电离出的H+和OH-总数相等。 四、抓准五个关键点 形成思维模型
以室温时用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1 HA溶液为例。
滴定曲线 关键点 离子浓度关系 原点为HA的单一溶液,0.1 mol·L-1 HA溶液pH>1说明HA是弱酸;c(HA)>c(H+)原点(点0) > c(A-)>c(OH-) 两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合 反应一半点 液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>(点①) c(HA)>c(H+)>c(OH-) 此时溶液pH=7,溶液是中性,酸没有完全被中和,c(Na+)=c(A-)>c(HA)>c(H+)=中性点 3
千里之行 始于足下