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4.分布系数图及分析[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)
δ0为CH3COOH分布系数，δ1为CH3COO－分布系数	δ0为H2C2O4分布系数、δ1为HC2O分布系数、δ2为C2O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

例1　已知MOH和ROH均为一元碱，常温下对其水溶液分别加水稀释时，pH变化如图所示。下列说法正确的是(　)

A．在A点时，由H₂O电离出的c(H⁺)相等，c(M⁺)＝c(R⁺)

B．稀释前，ROH溶液的物质的量浓度等于MOH溶液的物质的量浓度的10倍

C．稀释前的ROH溶液与等体积pH＝1的H₂SO₄溶液混合后所得溶液显酸性

D．等体积、等浓度的MOH溶液和HCl溶液混合后，溶液中离子浓度大小关系为c(Cl^－)＞c(M⁺)＞c(OH^－)＞c(H⁺)

[思路点拨]　本题为电离平衡图像题，需要学生结合选项要求，从图像中提取有用信息进行解答。

解析　由图可知，稀释前ROH溶液的pH＝13，稀释100倍时pH＝11，故ROH为强碱，而稀释前MOH的pH＝12，稀释100倍时pH＝11，故MOH为弱碱。由ROH===R⁺+OH^－、MOHM⁺+OH^－可知，在A点，两种溶液的c(OH^－)相等，则c(M⁺)＝c(R⁺)，A项正确；稀释前，ROH溶液的物质的量浓度为0.1 mol.L^－1，MOH溶液的物质的量浓度大于0.01 mol.L^－1，则ROH溶液的物质的量浓度小于MOH溶液的物质的量浓度的10倍，B项错误；稀释前的ROH溶液与等体积pH＝1的H₂SO₄溶液混合后恰好中和生成盐，溶液显中性，C项错误；MOH为弱碱，等体积、等浓度的MOH溶液与盐酸混合，反应生成强酸弱碱盐，水解显酸性，故c(H⁺)＞c(OH^－)，D项错误。

答案　A

例2　常温下，向等体积、等物质的量浓度的盐酸、醋酸溶液中分别滴入0.1 mol.L^－1 NaOH溶液，测得溶液的pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法错误的是(　)

A．图中曲线①表示NaOH溶液滴定盐酸时的pH变化

B．酸溶液的体积均为10 mL

C．a点：c(CH₃COOH)＞c(CH₃COO^－)

D．a点：c(H⁺)+c(Na⁺)＝c(OH^－)+c(CH₃COO^－)

[解题思路]　比较图像起点→①代表盐酸且浓度为0.1 mol.L^－1→pH＝7的点(盐酸与10 mL NaOH完全中和)→盐酸为10 mL，a点醋酸被中和一半，CH₃COOH和CH₃COONa等物质的量混合，可据此判断。

解析　A项，①代表盐酸，②代表醋酸，正确；B项，向盐酸中加入10 mL NaOH时，pH＝7，所以盐酸体积为10 mL，正确；C项，a点是CH₃COOH和CH₃COONa等物质的量混合，溶液呈酸性，电离大于水解，c(CH₃COOH)＜c(CH₃COO^－)，错误；D项，符合电荷守恒，正确。

答案　C

例3　已知：常温下，(1)K_a1(H₂CO₃)＝4.3×10^－7，K_a2(H₂CO₃)＝5.6×10^－11；(2)H₂R及其钠盐的溶液中，H₂R、HR^－、R^2－分别在三者中所占的物质的量分数(α)随溶液pH的变化关系如图所示。下列叙述错误的是(　)

A．在pH＝4.3的溶液中：3c(R^2－)＝c(Na⁺)+c(H⁺)－c(OH^－)

B．等体积等浓度的NaOH溶液与H₂R溶液混合后，溶液中水的电离程度比纯水大

C．在pH＝3的溶液中存在＝10^－3

D．向Na₂CO₃溶液中加入少量H₂R溶液，发生反应：2CO+H₂R===2HCO+R^2－

[解题思路]　本题考查弱电解质在水溶液中的电离平衡，图像的交点pH→H₂R的K_a1、K_a2→判断H₂CO₃与H₂R的强弱；曲线的最高点→HR^－、R^2－、H₂R含量及pH→HR^－的电离程度大于水解程度。

解析　A项，在pH＝4.3的溶液中，c(HR^－)＝c(R^2－)，根据溶液中电荷守恒2c(R^2－)+c(HR^－)+c(OH^－)＝c(Na⁺)+c(H⁺)，可知3c(R^2－)＝c(Na⁺)+c(H⁺)－c(OH^－)，正确；B项，等体积等浓度的NaOH溶液与H₂R溶液混合生成NaHR，此时HR^－含量最高，H₂R和R^2－含量接近于0，由题图可知，此时pH接近于3，溶液显酸性，对水的电离起到抑制作用，所以溶液中水的电离程度比纯水小，错误；C项，当溶液pH＝1.3时，c(H₂R)＝c(HR^－)，则K_a1＝＝10^－1.3，当溶液pH＝4.3时，c(R^2－)＝c(HR^－)，则K_a2＝＝10^－4.3，＝＝＝10^－3，正确；D项，由C选项分析可知，H₂R的电离常数K_a2大于H₂CO₃的K_a2，即酸性：HR^－＞HCO，所以向Na₂CO₃溶液中加入少量H₂R溶液，发生反应：2CO+H₂R===2HCO+R^2－，正确。

答案　B