文档文本内容
3-10 离子浓度对数函数图像
图像坐标轴为 pc(浓度负对数)、pH/pOH(酸碱度负对数);
图像中包含多条曲线,分别代表不同含磷/含氮/含碳物种的浓度变化;
题干中常给出特殊点坐标,用于计算电离常数;
考查多元弱酸/弱碱的分步电离、水解平衡、粒子浓度比较、守恒关系等;
选项涉及曲线识别、结构推断、浓度关系、平衡常数计算等。
考查知识:
弱电解质的电离平衡
多元弱酸/弱碱的分步电离常数计算
水解平衡与水的电离
粒子浓度大小比较
电荷守恒、物料守恒、质子守恒
对数运算在化学中的应用
考查能力:
图像信息提取与转化能力
逻辑推理与定量计算能力
化学平衡移动的分析能力
多知识点综合运用能力
第一步:识别图像类型
横纵坐标含义(pc、pH、pOH)
曲线数量与物种数量对应关系
第二步:确定曲线归属
根据 pOH/pH 变化趋势判断各曲线代表的物种
利用交点坐标计算 Ka/Kb
第三步:分析特殊点
交点:c(A) = c(B) → pKa = pH
极值点:判断物种浓度最大/最小
第四步:运用守恒关系
电荷守恒、物料守恒、质子守恒
结合图像数据列式
第五步:判断选项正误
逐一验证每个选项是否符合图像和计算结论
知识点
说明
弱酸/弱碱电离
HₙA ⇌ H⁺ + Hₙ₋₁A⁻
电离常数 Ka/Kb
Ka = [H⁺][A⁻]/[HA]
pKa = -logKa
pKa 越小酸性越强
水的离子积 Kw
Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴
pH/pOH 关系
pH + pOH = 14
pc = -logc
浓度越小,pc 越大
分布系数 δ
某物种占总浓度的比例
三大守恒
电荷、物料、质子守恒
错误类型
说明
避免方法
曲线对应错误
将 H₃PO₃ 与 H₂PO₃⁻ 曲线混淆
根据 pOH 增大趋势判断
忽略水的电离
在极酸/极碱条件下忽略 H⁺/OH⁻
检查 pH 范围
平衡常数计算错误
用错交点坐标
确认交点处 c(A) = c(B)
浓度关系判断错误
忽略物料守恒
列出所有守恒式再判断
结构推断错误
未根据物种数量判断元数
确认是几元酸/碱
【典例】
【审题】
1.(2021·湖北·高考真题)常温下,已知H3PO3溶液中含磷
物种的浓度之和为0.1mol·L-1,溶液中各含磷物种的pc
—pOH 关系如图所示。图中pc 表示各含磷物种的浓度
负对数(pc=-lgc),pOH 表示OH-的浓度负对数[pOH=-
lgc(OH-)];x、y、z 三点的坐标:x(7.3,1.3),y(10.0,
3.6),z(12.6,1.3)。下列说法正确的是
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH 的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4 的溶液中:c(H2PO )<0.1mol·L-1-2c(HPO
)
D.H3PO3+HPO
2H2PO 的平衡常数K>1.0×105
读题干明确条件
总磷浓度 0.1 mol/L
pc = -lgc,pOH = -lg[OH⁻]
三个点坐标:x(7.3,1.3), y(10.0,3.6),
z(12.6,1.3)
识别图像信息
三条曲线代表三种含磷物种
随着 pOH 增大(碱性增强),各物种浓度
变化趋势不同,pc 越小,浓度越大。
判断曲线归属
曲线①:随 pOH 增大先降后升→代表
H₂PO₃⁻
曲线②:先升后降 → 代表 HPO₃²⁻
曲线③:持续上升 → 代表 H₃PO₃
计算电离常数
利用 x
点:pOH=7.3, pc=1.3 →
c(H₂PO₃⁻)=10-1.3
计算 Ka1 = [H⁺][H₂PO₃⁻]/[H₃PO₃]
利用 z 点计算 Ka2
验证选项
A:曲线①是 H₂PO₃⁻,不是 H₃PO₃ → ❌
B:H₃PO₃ 是二元酸,结构应为 H–P(=O)
(OH)–H → ❌
C :pH=4 时,比较 c(H₂PO₃⁻) 与
2c(HPO₃²⁻) → 图像显示不成立 → ❌
D:计算反应 H₃PO₃ + HPO₃²⁻ ⇌ 2H₂PO₃⁻
的 K = Ka1/Ka₂ → ✅
1.(2025·湖南湘西·一模)联苯胺(用B 表示)是一种二元弱碱,与足量盐酸反应生成
,常温下,
[X 代表
或
]与pH 的关系如图所示。下列说法正确的是
A.直线N 代表
与pH 的关系
B.联苯胺的电离平衡常数
C.BHCl 的水溶液呈碱性
D.常温下,当
时,
2.(2025·安徽·模拟预测)常温下,向某浓度
溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH 溶液,溶液中
[
,
为
]与溶液pH 的变化关系如图所示。则下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ代表
随着pH 的变化曲线
B.pH 由3 增大到5.3 的过程中,水的电离程度逐渐减小
C.c 点溶液中
D.常温下随着pH 增大,
的值不变
3.(2025·河南·模拟预测)常温下,向
(弱碱)溶液中滴加
(弱酸)溶液,混合溶液中
与
关系如图所示。已知:
。下列说法错误的是
A.
B.
点溶液中:
C.当
时,
D.常温下,若混合液中
,该混合液
4.(2025·湖南益阳·一模)乙二酸(
)俗称草酸,是一种二元弱酸。常温下,向20mL 0.100mol/L 乙
二酸溶液中滴加同浓度的NaOH 溶液,该过程中的
、V(NaOH 溶液)与pH 的变化关系如图所示[X
为
或
]。
下列说法正确的是
A.直线Ⅰ中的X 为
B.a 点溶液中:
C.c 点溶液中,
与
之比为
D.由a 点到c 点,水的电离程度先增大后减小