專題07三元弱酸的分布系數(shù)圖及分析（圖像4秒殺）2024年高考化學(xué)選擇壓軸題圖像專項(xiàng)突破秒殺技巧及專項(xiàng)練習(xí)（原卷板）

專題07三元弱酸的分布系數(shù)圖及分析（圖像4秒殺）2024年高考化學(xué)選擇壓軸題圖像專項(xiàng)突破秒殺技巧及專項(xiàng)練習(xí)（原卷版）三元弱酸的分布系數(shù)圖及分析秒殺思想模型：特征:指以pH為橫坐標(biāo)、分布系數(shù)(即組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù))為縱坐標(biāo)的關(guān)系曲線以“弱酸H3A”為例δ0為H3A分布系數(shù)、δ1為H2A－分布系數(shù)、δ2為HA2－分布系數(shù)、δ3為A3－分布系數(shù)關(guān)鍵要點(diǎn)分析=1\*GB3①當(dāng)溶液的pH=2時(shí)δ0=δ1，pH=7.1時(shí)δ1=δ2，pH=12.2時(shí)δ2=δ3；當(dāng)pH<2時(shí)，H3A占優(yōu)勢(shì)；當(dāng)2<pH<7.1時(shí)，H2A－占優(yōu)勢(shì)；當(dāng)7.1<pH<12.2時(shí)，HA2－占優(yōu)勢(shì)；當(dāng)pH>12.2時(shí)，A3－為主要存在形式=2\*GB3②根據(jù)分布系數(shù)可以書寫一定pH時(shí)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，pH由11到14發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：HA2－＋OH－=A3－＋H2O=3\*GB3③根據(jù)在一定pH的微粒分布系數(shù)和酸的分析濃度，就可以計(jì)算各成分在該pH時(shí)的平衡濃度特別注意：利用曲線的兩個(gè)交點(diǎn)可以分別求出弱酸的Ka1＝c(H＋)＝10－2、Ka2＝c(H＋)＝10－7.1、Ka3＝c(H＋)＝10－12.2NaH2A酸堿性的方法方法1：δ1為H2A－分布系數(shù)，當(dāng)最大時(shí)可以認(rèn)為全部是NaH2A，此時(shí)橫坐標(biāo)為酸性，可以判定NaH2A溶液顯酸性方法2：利用Ka1和Ka2，比較NaH2A的水解常數(shù)Kh＝和電離常數(shù)Ka2的相對(duì)大小，即可判斷NaHA溶液顯酸性經(jīng)典例題1：水體中的As(V)可轉(zhuǎn)化為Ca3(AsO4)2沉淀除去，As(Ⅲ)可用碘水氧化為As(Ⅴ)后，再轉(zhuǎn)化為Ca3(AsO4)2沉淀除去，已知Ksp[Ca3(AsO4)2]=1×1021.2、Ksp[Ca(CO3)]=1×108.6；H3AsO4水溶液中含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系分別如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．0.1mol1Na2HASO4溶液中存在：2c(Na+)=c(H3ASO4)+c(H2ASO)+c(HASO)+c(ASO)B．用0.1mol·L1Na2CO3溶液浸泡Ca3(ASO4)2沉淀，無(wú)CaCO3沉淀轉(zhuǎn)化生成C．D．pH>13時(shí)，向Na3AsO3溶液中滴加少量碘水時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：破解：如圖所示，當(dāng)時(shí)，H3AsO4的，同理，。A.0.1mol1Na2HASO4溶液中存在物料守恒：c(Na+)=2[c(H3ASO4)+c(H2ASO)+c(HASO)+c(ASO)]，A錯(cuò)誤；B.Ca3(ASO4)2沉淀在溶液中存在沉淀溶解平衡：，，，用0.1mol·L1Na2CO3溶液浸泡Ca3(ASO4)2沉淀，，故有CaCO3沉淀轉(zhuǎn)化生成，B錯(cuò)誤；C.，C正確；D.pH>13時(shí)，向Na3AsO3溶液中滴加少量碘水時(shí)會(huì)發(fā)生反應(yīng)：，但由于Na3AsO3溶液過(guò)量，生成的氫離子繼續(xù)與Na3AsO3反應(yīng)生成，D錯(cuò)誤；故選C。經(jīng)典例題2：如圖為室溫時(shí)通過(guò)加入鹽酸或氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)不同下磷酸鈉鹽溶液中含磷微粒形態(tài)的分布，其中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分別為2.12，7.21，12.66。其中表示含磷微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法正確的是A．用氫氧化鈉溶液滴定磷酸，選擇酚酞作指示劑滴定終點(diǎn)的主要產(chǎn)物為B．室溫下，水電離的C．室溫下，的第三級(jí)電離常數(shù)的數(shù)量級(jí)為D．a(chǎn)、b、c點(diǎn)對(duì)應(yīng)水溶液中之和逐漸減小破解：A．酚酞的變色范圍為8~10，若選擇酚酞作指示劑滴定，此時(shí)用NaOH溶液滴加磷酸溶液的反應(yīng)為，滴定終點(diǎn)的主要產(chǎn)物為，A錯(cuò)誤；B．溶液中的H+抑制水的電離，當(dāng)H+濃度降低時(shí)，水的電離程度增大，且溶液中的、水解促進(jìn)水的電離，且隨、濃度增大，水的電離程度增大，則水電離的，B正確；C．的第三級(jí)電離為，當(dāng)時(shí)，pH=12.66，，數(shù)量級(jí)為1013，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中存在物料守恒：之和不變，D錯(cuò)誤；答案選B。經(jīng)典例題3：磷酸(H3PO4)是一種中強(qiáng)酸，常溫下，H3PO4水溶液中含磷微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某微粒的濃度占各含磷微?？倽舛鹊姆?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖，下列說(shuō)法正確的是A．H3PO4的電離方程式為：H3PO43H++POB．pH=2時(shí)，c(H2PO)=c(HPO)C．pKa3=10D．滴加NaOH溶液至pH=7，溶液中c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)破解：A．磷酸(H3PO4)不是強(qiáng)酸，其電離分步：H3PO4H++H2PO、H2POH++HPO、HPOH++PO，A錯(cuò)誤；B．據(jù)圖可知pH=2時(shí)，c(H2PO)=c(H3PO4)＞c(HPO)，B錯(cuò)誤；C．Ka3=，據(jù)圖可知c(HPO)=c(PO)時(shí)，pH約為12.2，即c(H+)=1012.2mol/L，所以Ka3=1012.2，pKa3=12.2，C錯(cuò)誤；D．滴加NaOH溶液至pH=7，溶液中存在電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(OH)+c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)，且c(H+)=c(OH)，所以c(Na+)=c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)，D正確；綜上所述答案為D。經(jīng)典例題4：如圖表示常溫下向濃度為amol?L1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液時(shí)幾種微粒的分布情況，其中δ0、δ1、δ2、δ3分別表示H3PO4、H2PO、HPO、PO的分布系數(shù)。下列說(shuō)法正確的是A．常溫下，H3PO4的Ka1=102，HPO的水解常數(shù)為107.1B．pH=6時(shí)，溶液中：c(Na+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(H+)>c(OH)C．pH=8時(shí)，溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(H2PO)+c(HPO)+c(OH)D．pH=13時(shí)，溶液中：c(PO)+c(HPO)=amol?L1破解：A．根據(jù)圖示，c(H2PO)=c(HPO)時(shí)，pH=7.1，常溫下，HPO的水解常數(shù)為，故A錯(cuò)誤；B．pH=6時(shí)溶液呈酸性，根據(jù)圖示c(H2PO)>c(HPO)，所以溶液中c(Na+)>c(H2PO)>c(HPO)>c(H+)>c(OH)，故B正確；C．根據(jù)電荷守恒，pH=8時(shí)，溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(H2PO)+2c(HPO)+c(OH)，故C錯(cuò)誤；D．滴加氫氧化鈉溶液，混合后溶液體積增大，pH=13時(shí)，溶液中：c(PO)+c(HPO)<amol?L1，故D錯(cuò)誤；選B。經(jīng)典例題5：常溫時(shí)，用NaOH固體調(diào)節(jié)0.1mol·L1的H3AsO4溶液的pH，忽略溶液體積的變化，各含砷微粒的分布分?jǐn)?shù)隨pH的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．曲線②④分別代表H2AsO和AsO的分布分?jǐn)?shù)B．W、Q、R三點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度最大的是R點(diǎn)C．R點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中c(Na+)<c(H2AsO)+5c(AsO)D．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的pH=9.22破解：pH足夠小時(shí)，H3AsO4的電離程度最小，H3AsO4的分布分?jǐn)?shù)最大，因此①代表H3AsO4；pH足夠大，H3AsO4的電離程度最大，AsO的分布分?jǐn)?shù)最大，因此④代表AsO；隨著NaOH量的增大，H3AsO4先轉(zhuǎn)化為，直至分布分?jǐn)?shù)最大后轉(zhuǎn)化為，故②代表，③代表AsO；由圖中數(shù)據(jù)可知，H3AsO4的Ka1=102.21，Ka2=106.93，Ka3=1011.51，則可知AsO的水解平衡常數(shù)分別為：Kh1===102.49，同理可知，Kh2=107.07，Kh3=1011.79，據(jù)此分析解題。A．由分析可知圖示曲線②④分別代表、AsO的分布分?jǐn)?shù)，A正確；B．由分析可知的電離常數(shù)大于水解常數(shù)，抑制水的電離，的電離常數(shù)小于其水解常數(shù)，促進(jìn)水的電離，另外H3AsO4抑制水的電離，AsO促進(jìn)水的電離，且抑制能力：H3AsO4大于，促進(jìn)能力：AsO大于，因此結(jié)合圖可知三點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中水的電離程度最大的是R點(diǎn)，B正確；C．由圖示信息可知，根據(jù)電荷守恒可知，c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+3c(AsO)+c(OH)，R點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中c()=c(AsO)，且溶液顯堿性，即c(H+)<c(OH)，則有R點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中c(Na+)>c(H2AsO)+5c(AsO)，C錯(cuò)誤；D．由圖示信息可知，M點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液中c()=c(AsO)，則有Ka2Ka3==c2(H+)，結(jié)合分析可知，c(H+)=mol/L，故溶液的pH=9.22，D正確；故答案為C。能力自測(cè)1．298K時(shí)，在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液，含磷元素的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．Ka2(H3PO4)的數(shù)量級(jí)為108B．等物質(zhì)的量NaH2PO4和Na2HPO4溶于水，其pH大于7.2C．向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液堿性減弱D．可依次選用甲基橙、酚酞作指示劑，標(biāo)定反應(yīng)終點(diǎn)2．298K時(shí)，使用NaOH調(diào)節(jié)溶液pH過(guò)程中，二元弱酸H2X溶液中含X微粒的分布分?jǐn)?shù)如圖所示。下列敘述中正確的是A．B．NaHX溶液中C．溶液呈中性時(shí)，D．pH=1~2.6時(shí)主要存在的反應(yīng)是3．滴加相同濃度的鹽酸或KOH溶液來(lái)調(diào)節(jié)0.01mol?L溶液的pH，實(shí)驗(yàn)測(cè)得含砷各微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某種微粒的濃度占各種微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))與溶液pH的關(guān)系如圖所示，(類比pH的定義，對(duì)于稀溶液可以定義，。)下列說(shuō)法正確的是A．溶液呈酸性B．水的電離程度：a點(diǎn)大于c點(diǎn)C．d點(diǎn)溶液的D．b點(diǎn)溶液中存在：4．滴加相同濃度的鹽酸或KOH溶液來(lái)調(diào)節(jié)0.01mol/LNa2HAsO3溶液的pH，實(shí)驗(yàn)測(cè)得含As各微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)含As某種微粒的濃度占各種含As微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))與溶液pH的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．NaH2AsO3溶液呈酸性B．水的電離程度：a點(diǎn)大于c點(diǎn)C．d點(diǎn)溶液中存在：c()>c()=c()>c(H3AsO3)D．b點(diǎn)溶液中存在：c(Na+)+c(H+)=c(OH－)+c()+2c()+3c()5．時(shí)，的溶液中，不同型體的分布優(yōu)勢(shì)如下圖所示(X指含磷微粒的百分含量、的調(diào)控使用、)。已知：①(、)②當(dāng)某一型體分布優(yōu)勢(shì)接近時(shí)，另外兩種相鄰型體含量近似相等；則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．B．當(dāng)使用溶液滴定溶液至?xí)r，可選用酚酞作指示劑C．D點(diǎn)滿足：D．不可用與反應(yīng)生成6．298K時(shí)，在H3PO4溶液中滴入NaOH溶液，含磷元素的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．可依次選用甲基橙、石蕊作指示劑，標(biāo)定反應(yīng)終點(diǎn)B．Ka2(H3PO4)的數(shù)量級(jí)為108C．等物質(zhì)的量NaH2PO4和Na2HPO4溶于水，其pH小于7.2D．向Na2HPO4溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液堿性減弱7．高鐵酸鉀()是一種優(yōu)良的水處理劑，25℃時(shí)，將溶于水后，會(huì)水解生成如圖1中所示的物種，縱坐標(biāo)表示其分?jǐn)?shù)分布()。則下列說(shuō)法不正確的是A．高鐵酸鉀()既能殺菌消毒又能凈水B．向的該溶液中加入稀硫酸至，溶液中的含量逐漸增大C．由圖2可知，配制高鐵酸鉀溶液應(yīng)選擇低溫條件下進(jìn)行D．向的該溶液中加KOH溶液，反應(yīng)的離子方程式為8．常溫下，H3AsO4各形態(tài)的分布分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化如圖，下列說(shuō)法不正確的是A．H3AsO4的Ka2=107.0B．m點(diǎn)有c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH—)C．n點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中，離子濃度的大小關(guān)系為c()=c()>c(H+)=c(OH—)D．m點(diǎn)水的電離程度大于n點(diǎn)水的電離程度9．常溫下，As(III)和As(V)水溶液中含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如圖所示。

下列說(shuō)法不正確的是A．常溫下，酸性：H3AsO4>H3AsO3B．常溫下，H2AsO+H2AsOHAsO+H3AsO3K=102.4C．常溫下，pH=8時(shí)，溶液中c(H3AsO4)：c(H2AsO)：c(HAsO)：c(AsO)=1：105.7：106.9：103.3D．常溫下，同濃度的Na3AsO4溶液與Na2HAsO3溶液，前者堿性強(qiáng)10．通過(guò)滴加相同濃度的鹽酸或KOH溶液來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，實(shí)驗(yàn)測(cè)得含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與溶液pH的關(guān)系如圖所示：下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．溶于水，所得溶液中的水解程度小于其電離程度B．的數(shù)量級(jí)為C．水的電離程度：a點(diǎn)大于b點(diǎn)D．c點(diǎn)溶液中存在：11．時(shí)，向水溶液中滴加溶液，的各微粒的分布分?jǐn)?shù)[某含砷微粒的物質(zhì)的量濃度占所有含砷微粒物質(zhì)的量濃度之和的分?jǐn)?shù)]與的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是A．的數(shù)量級(jí)是B．溶液中：C．以酚酞為指示劑，當(dāng)溶液變?yōu)闇\紅色(且30秒顏色無(wú)變化)時(shí)停止滴加，主要發(fā)生的離子方程式為D．向的溶液中加入一定量的溶液至?xí)r，12．常溫下，加入NaOH溶液改變一定物質(zhì)的量濃度的H3AsO4溶液的pH，溶液中含砷微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)，某含砷微粒的濃度占各含砷微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))與溶液pH的關(guān)系如圖所示。下列敘述正確的是A．H3AsO4的電離常數(shù)B．pH=4時(shí)，溶液中由水電離出的濃度為C．反應(yīng)的平衡常數(shù)D．pH=7時(shí)，溶液中存在：13．25℃時(shí)，向0.1mol/L的丙三羧酸(用表示)溶液中滴加溶液，如下圖所示。①(分布分?jǐn)?shù))為某種含A微粒占所有含A微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。②醋酸的則下列敘述正確的是A．分別向a、b、c各點(diǎn)代表的溶液中滴加少量酸或堿溶液，溶液的pH變化均較大B．c點(diǎn)溶液中：C．和的溶液中離子的濃度都約為D．醋酸與少量丙三羧酸鈉反應(yīng)的離子方程式為14．時(shí)，在溶液中滴入溶液，含磷元素的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．的數(shù)量級(jí)為B．時(shí)，溶液中主要含磷元素的離子濃度大小關(guān)系為C．的數(shù)量級(jí)為D．溶液顯堿性，若向溶液中加入足量的溶液，溶液則顯酸性15．工業(yè)上以羥磷灰石精礦[主要成分是Ca5(PO4)3OH，還含有少量石英和氧化鐵等雜質(zhì)]為原料，生產(chǎn)磷酸二氫鉀(KH2PO4)的流程如下：已知：溶液中H3PO4、、、的分布分?jǐn)?shù)隨pH的變化如上圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．“制酸過(guò)濾”過(guò)程所得濾渣的主要成分為硅酸B．三辛胺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為N(C8H17)3，與鹽酸反應(yīng)時(shí)，三辛胺提供空軌道C．“反應(yīng)”中為獲得較純凈KH2PO4，當(dāng)pH=10時(shí)，停止加入三辛胺D．0.1mol/LKH2PO4溶液中：16．通過(guò)滴加相同濃度的鹽酸或KOH溶液來(lái)調(diào)節(jié)0.01mol·L1Na2HAsO3溶液的pH，實(shí)驗(yàn)測(cè)得含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與溶液pH的關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．K2(H2AsO)為1×109.2B．NaH2AsO3溶于水，所得溶液中H2AsO的水解程度小于其電離程度C．水的電離程度：a點(diǎn)大于b點(diǎn)D．c點(diǎn)溶液中存在：c(Na＋)=2c(H2AsO)＋4c(HAsO)＋2c(AsO)17．砷(As)是一些工廠和礦山廢水中的污染元素。常溫下，水溶