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3-12 其他离子浓度相关图像
该类题型通常以分布系数(δ)—pH 图或浓度—pH 图为载体,考查弱电解质的电离平衡、水解平
衡、粒子浓度大小比较、守恒关系等核心内容。图像中常出现多条曲线,分别表示不同物种的分布系数随
pH 变化的关系。
典型特征:
横坐标为 pH,纵坐标为分布系数或浓度;
图中常出现交点、拐点,对应电离常数、等浓度点;
涉及二元弱酸、三元弱酸或混合酸体系;
常结合稀释过程、中和反应等情境命题。
考查知识:
弱电解质的电离平衡与电离常数;
分布系数的概念与计算;
水解平衡与水解常数;
电荷守恒、物料守恒、质子守恒;
粒子浓度大小比较;
图像信息提取与转化能力。
考查能力:
图像识别与信息提取能力:从曲线中识别物种、判断电离常数;
逻辑推理能力:利用守恒关系、分布系数推导浓度关系;
定量计算能力:利用交点、拐点计算 Ka、Kb 等;
综合分析能力:结合多个平衡、多个物种进行综合判断。
第一步 识图定位:
确定横纵坐标含义;
识别每条曲线代表的物种;
找出交点、拐点,判断其意义(如 δ₁ = δ₂ 时 pH = pKa)。
第二步 提取关键数据:
从图中读取关键 pH 对应的分布系数;
计算电离常数、水解常数;
判断各 pH 区间主导物种。
第三步 建立守恒关系:
列出电荷守恒、物料守恒、质子守恒;
结合分布系数建立浓度表达式。
第四步 判断选项正误:
逐一验证每个选项是否与图像、守恒关系、常数计算一致;
特别注意“浓度大小比较”、“等式关系”、“常数计算”类选项。
知识点
说明
分布系数 δ
某物种浓度占总浓度的比例
电离常数 Ka
弱酸电离平衡常数,Ka = [H⁺][A⁻]/[HA]
水解常数 Kh
Kh = Kw/Ka(对于共轭碱)
电荷守恒
溶液中正负电荷总数相等
物料守恒
元素总量不变
质子守恒
得质子数 = 失质子数(可由电荷+物料推导)
交点意义
当 δ(HA) = δ(A⁻) 时,pH = pKa
稀释效应
稀释时各物种浓度变化趋势与平衡移动方向
错误类型
说明
避免方法
曲线识别错误
误判曲线对应的物种
根据 pH 变化趋势判断:酸分子随 pH↑
而↓
忽略水的电离
在极稀或极碱/极酸条件下忽
略 H⁺/OH⁻
注意 pH 范围,判断是否需考虑水
守恒关系误用
漏写或多写离子项
系统列出所有带电粒子
常数计算错误
未取对数或单位混淆
明确 pKa = –logKa,注意数量级
浓度比较忽略分布系数
直接比较总浓度而非实际浓度
利用 δ 换算实际浓度
【典例】
【审题】
1.(2023·福建·高考真题)
时,某二元酸
的
、
。
溶液稀释过程
中
与
的关系如图所
示。已知
的分布系数
。下列说法错误的是
A.曲线n 为
的变化曲线
B.a 点:
C.b 点:
D.c 点:
明确体系与过
程:
体系:NaHA 溶
液(两性物质);
过程:稀释过程
中 δ 变化;
图像:δ—lgV
图,三条曲线 m、n、p。
识别曲线物种:
NaHA 可电离
(HA⁻ → H⁺ + A²⁻)也可水解
(HA⁻ + H₂O → OH⁻ +
H₂A);
比较 Ka₂ 与 Kh₂
= Kw/Ka₁,判断主导行为;
曲线 n 起始高
且稳定,应为 HA⁻;
曲线 m 上升明
显,应为 A²⁻;
曲线 p 下降明
显,应为 H₂A。
分析关键点:
a 点:δ(HA⁻) =
0.7,δ(H₂A) = δ(A²⁻) = 0.15;
利用物料守恒、
电荷守恒验证选项 B、C、
D。
逐项判断:
A:曲线 n 为
HA⁻,正确;
B:a 点电荷守
恒验证,错误;
C:b 点物料守
恒推导,正确;
D:c 点 δ(HA⁻)
= δ(A²⁻),电荷守恒推导,正
确。
结论:选 B。
1.(2025·天津·高考真题)苹果酸是二元弱酸,以H2A 表示,常用于制造药物、糖果等。25℃时,溶液中
H2A、HA-和A2-的分布系数
随溶液pH 变化如图。
例如:A2-的分布系数
该温度下,下列说法错误的是
A.曲线①是H2A 的分布系数曲线
B.H2A 的
C.反应
的平衡常数
D.pH=6 时,溶液中粒子浓度的大小关系为
2.(2024·新课标卷·高考真题)常温下
和
的两种溶液中,分布系数δ 与pH 的变
化关系如图所示。[比如:
]
下列叙述正确的是
A.曲线M 表示
的变化关系
B.若酸的初始浓度为
,则a 点对应的溶液中有
C.
的电离常数
D.
时,
3.(2022·湖北·高考真题)下图是亚砷酸
和酒石酸
混合体系中部
分物种的
图(浓度:总
为
,总T 为
)。下列说法错误的是
A.
的
为
B.
的酸性比
的强
C.
时,
的浓度比
的高
D.
时,溶液中浓度最高的物种为