《2023年高考化学热点专项导航与精练（新高考专用）》专项33 对数关系图象（解析版）

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第五篇水溶液中的离子反应与平衡

专项 33 对数关系图象

图象是高考试题的数字化语言，用图象表述化学反应过程或者呈现信息情景是近几年高考化学综合试

题常见的表达方式。它往往拥有较大的信息存储量，能够很全面地考查学生分析、比较、概括和归纳问题

的能力。近年来借助数学的对数知识，把浓度的对数融于离子反应平衡图象中，把所要考查的知识简明、

直观、形象的寓于坐标曲线上。

将溶液中某一微粒的浓度[如c(A)]或某些微粒浓度的比值[如c(A)/c(B)]取常用对数，即 lg c(A)或

lg[c(A)/c(B)]，与溶液中的 pH 或溶液的体积等关系作出的图像称为对数图像。常考对数图像的类型如下：

图像种类具体类型含义变化规律

对数图像

c(H X-)

c(H2X)

生成物与反应物离子浓

度比的常用对数

c(H X-)

c(H2X)

越大，反应向正反应方向进

行的程度越大

lg 稀释后与稀释前体积比

的常用对数 lg 越大，稀释程度越大

AG＝lg

c(H+¿)

c(O H -)

氢离子与氢氧根离子浓

度比的常用对数

AG 越大，酸性越强，中性时，

c(H+¿)

c(O H -)

＝1，AG＝0

负对数图

像　

pH＝－lg c(H

＋)

氢离子浓度的常用对数

负值 pH 越大，c(H＋)越小，溶液的碱性越强

pC＝－lgc(C) C离子浓度的常用对数

负值 pC 越大，c(C)越小

1．(2022•湖北省选择性考试)下图是亚砷酸 As(OH)3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．As(OH)3的为-9.1

B．[As(OH)2T]-的酸性比 As(OH)3的强

C．时，As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高

D．时，溶液中浓度最高的物种为 As(OH)3

【答案】D

【解析】由图分析，左侧纵坐标浓度的数量级为 10-3mol/L，右坐标浓度的数量级为 10-6mol/L，横坐标

为pH，随着 pH 的增大，先变大，然后再减小，同时变大，两者浓度均

为右坐标，说明变化的程度很小，当 pH=4.6 时， =，Ka=10-4.6。pH 继续

增大，则减小，同时增大，当 pH=9.1 时， =，

，二者用左坐标表示，浓度比较大，说明变化的幅度比较大，但混合溶液中存在着酒石

酸，电离常数远大于亚砷酸，且总 T浓度也大于总 As。A项，，

，当 pH=9.1 时， =，，

为-9.1，A正确；B项，[As(OH)2T]- [As(OH)T]2-+H+，当 pH=4.6

时， =，Ka=10-4.6，而由 A选项计算得 H3AsO3的，即

Ka > Ka1，所以[As(OH)2T]-的酸性比 As(OH)3的强，B正确；C项，由图可知 As(OH)3的浓度为左坐标，浓

度的数量级为 10-3mol/L，[As(OH)2T]-的浓度为右坐标，浓度的数量级为 10-6mol/L，所以 pH=3.0 时，

As(OH)3的浓度比[As(OH)2T]-的高，C正确；D项，由可知条件，酒石酸，

As(OH)3的为-9.1，即酒石酸的第一部电离常数远大于亚砷酸的第一步电离常数，所以酒石酸的酸性

远强于 As(OH)3，另外总 As 的浓度也小于总 T的浓度，所以当 pH=7.0 时，溶液中浓度最高的物种不是

As(OH)3，D错误；故选 D。

2．(2022•山东卷)工业上以 SrSO4(s)为原料生产 SrCO3(s)，对其工艺条件进行研究。现有含 SrCO3(s)的

0.1mol·L-1、1.0mol·L-1 Na2CO3溶液，含 SrSO4(s)的0.1mol·L-1、1.0mol·L-1 Na2SO4溶液。在一定 pH 范围内，

四种溶液中 lg[c(Sr2+)/mol·L-1]随pH 的变化关系如图所示。下列说法错误的是（）

A．反应 SrSO4(s)+CO32- SrCO3(s)+SO42-的平衡常数

B．a= -6.5

C．曲线④代表含 SrCO3(s)的1.0mol·L-1 溶液的变化曲线

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