3-2 一元酸碱稀释lgVV0图像【上好课】2026年高考化学培优微突破系列

3-2 一元酸碱稀释图像 · 图像形式：以（稀释倍数的对数）为横坐标，pH为纵坐标，呈现多条曲线代表不同一元酸或碱的稀释过程。 · 曲线行为： · 强酸/强碱：稀释时pH变化显著（每稀释10倍，pH增加/减少1单位）。 · 弱酸/弱碱：稀释时pH变化缓慢，曲线平缓，无限稀释时pH趋近7。 · 考查点：通过曲线趋势、特定点pH值判断酸碱强弱、计算电离常数、比较水的电离程度、分析混合溶液性质等。 · 常见变量：初始浓度、稀释倍数、温度影响、电荷守恒等。 · 考查知识： · 酸碱电离理论：强电解质与弱电解质的区别，电离常数（K_a/K_b）计算。 · 稀释行为：稀释对pH的影响，强酸/强碱与弱酸/弱碱的稀释规律。 · 水的电离与Kw：酸碱性对水电离的抑制，水电离程度的比较。 · 盐类水解：弱酸强碱盐或弱碱强盐水解对溶液pH和水的电离的影响。 · 混合溶液分析：电荷守恒、物料守恒、电离与水解的竞争。 · 考查能力： · 图像分析能力：从曲线中提取信息，判断酸碱强弱和变化趋势。 · 计算能力：利用pH和浓度计算K_a/K_b。 · 逻辑推理能力：通过比较和推理判断选项正误。 · 综合应用能力：结合多个概念解决复杂问题。 · 考查方式：通过图像设置情境，要求推断性质、计算常数、比较程度、判断混合结果，选项常涉及易错点。 第一步 识图定位： · 确认横坐标lgV/V0含义：lgV/V0=0表示未稀释，lgV/V0=1表示稀释10倍，以此类推。 · 识别纵坐标pH，注意刻度范围。 · 标注各曲线对应的酸或碱，观察初始pH和稀释趋势。 第二步 判断酸碱强弱： · 对于酸（初始浓度0.1 mol/L）： · 初始pH=1→强酸；初始pH>1→弱酸。 · 稀释10倍（lgV/V0=1）时，强酸pH增加1，弱酸pH增加小于1。 · 对于碱（初始浓度0.1 mol/L）： · 初始pH=13→强碱；初始pH<13→弱碱。 · 稀释10倍时，强碱pH减少1，弱碱pH减少小于1。 第三步 比较酸性/碱性： · 对于弱酸，初始pH越大或稀释时pH变化越小，酸性越弱（K_a越小）。 · 对于弱碱，初始pH越小或稀释时pH变化越小，碱性越弱（K_b越小）。 第四步 计算电离常数： · 弱酸Ka计算：在稀释点，若浓度已知，用近似公式K_a ≈ [H⁺]² / C，其中C为当前浓度（考虑稀释）。 · 弱碱Kb计算：类似，Kb ≈ [OH⁻]² / C，然后Ka = Kw / Kb。 第五步 分析水的电离： · 水的电离程度由[H⁺]或[OH⁻]决定：pH越接近7，水的电离程度越大。 · 酸或碱溶液抑制水的电离，比较不同点时，看pH偏离7的程度。 第六步 混合溶液分析： · 应用电荷守恒：溶液中正负电荷平衡。 · 应用物料守恒：元素质量守恒。 · 比较电离与水解：若K_a > K_h，电离主导；若K_a < K_h，水解主导。 第七步 温度影响： · 温度升高，K_w增大，弱电解质电离度增加，pH可能变化。 · 强电解质不受温度影响（忽略体积变化）。 思维模型总结： · 强酸/强碱：稀释时pH线性变化。 · 弱酸/弱碱：稀释时pH变化缓慢，趋近7。 · 无限稀释：所有溶液pH趋近7（常温）。 · 酸碱电离理论： · 强酸/强碱：完全电离，如HCl、NaOH。 · 弱酸/弱碱：部分电离，如CH₃COOH、NH₃·H₂O，有电离常数K_a/K_b。 · pH计算： · 定义：pH = -log[H⁺]。 · 强酸：[H⁺] = C；强碱：[OH⁻] = C，pH = 14 + log C。 · 弱酸：[H⁺] ≈ √(K_a · C)；弱碱：[OH⁻] ≈ √(K_b · C)。 · 稀释公式： · 强酸：稀释n倍，[H⁺] → C/n，pH → pH₀ + log n。 · 弱酸：稀释n倍，[H⁺] ≈ √(K_a · C/n)，pH变化小于强酸。 · 水的电离： · K_w = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴（常温），中性pH=7。 · 酸或碱抑制水的电离，水的电离程度随[H⁺]或[OH⁻]减小而增大。 · 盐类水解： · 弱酸强碱盐：水解呈碱性，如NaA，K_h = K_w / K_a。 · 弱碱强酸盐：水解呈酸性，如NH₄Cl，K_h = K_w / K_b。 · 守恒原理： · 电荷守恒：∑正电荷 = ∑负电荷。 · 物料守恒：元素总量不变。 · 温度影响： · K_w随温度升高而增大，中性pH < 7。 · 弱电解质电离度随温度升高而增大。 · 误判酸碱强弱：仅凭初始pH判断，但需结合稀释行为。例如，0.1 mol/L弱酸pH>1，但稀释后pH变化小。 · 稀释行为混淆：认为弱酸稀释时pH变化与强酸相同，实际上弱酸pH变化缓慢。 · Ka计算错误：在稀释点，未使用当前浓度计算，误用初始浓度。公式Ka ≈ [H⁺]² / C中C为当前浓度。 · 水的电离程度比较：误以为pH越大水的电离越大，实际上pH=7时水的电离最大，酸或碱溶液都抑制水的电离。 · 混合溶液pH判断：忽略电离与水解的竞争，例如弱酸与其盐混合时，需比较Ka和Kh。 · 温度影响忽略：温度升高时，弱酸电离增强，pH可能降低，但Kw增大，需综合考虑。 · 图像点对应错误：误读值，例如将=1视为稀释1倍（实际是10倍）。 【典例】 【审题】 1．（2025·河南新乡·三模）常温下，将浓度均为的三种一元酸HX、HY、HZ分别稀释至。溶液的pH与的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．三种酸的酸性： B．常温下，HX的电离常数约为 C．等物质的量浓度的NaY、NaZ溶液中，水的电离程度： D．等物质的量浓度的HY与NaOH溶液按体积比2：1混合，混合溶液中 · 理解图像： 横坐标：=0表示未稀释（V=V0），=1表示稀释10倍（V=10V0）。 纵坐标pH：范围从1到6左右。 三条曲线：HX、HY、HZ，初始点（=0）对应pH值不同。 · 判断酸碱强弱： 在=0时，HZ的pH=1，符合0.1 mol/L强酸特征，故HZ为强酸。 HY和HX的pH>1（HY约3，HX约5.2），故为弱酸。 酸性比较：初始pH越小，酸性越强，所以酸性HX < HY < HZ。 · 计算电离常数： 对于HX：初始pH=5.2，[H⁺]=10⁻⁵.²，C=0.1 mol/L，Ka≈= = 10-9.4。 对于HY：初始pH≈3，但需用稀释点计算。图中=2时（稀释100倍），HY的pH=3.4，此时C=0.001 mol/L，[H⁺]=10-3.4，Ka ≈== 10-3.8。 1．（2024·山西晋中·模拟预测）已知：，且均为一元弱酸。常温下，向的溶液和HY溶液中分别加水稀释，所得溶液pH与变化的关系如图所示，其中V为稀释后溶液体积，为起始时溶液体积，下列说法正确的是 A．线iii代表HY，线i或ii可代表HX B．升高温度，点溶液不变 C．水的电离程度 D．向等体积点溶液加入固体恰好中和后，溶液中 2．（2024·陕西商洛·模拟预测）常温下，分别取未知浓度的MOH和HA溶液，加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中，两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是 A．P线代表HA的稀释图像且HA为强酸 B．水的电离程度：Z>Y=X C．将X点溶液与Y点溶液混合至中性时， D．将X点溶液与Z点溶液等体积混合，所得溶液中一定有： 3．（2023高三·全国·专题练习）浓度均为、体积均为的和溶液，分别加水稀释至体积，随的变化如图所示。下列叙述错误的是 A．MOH的碱性强于的碱性 B．的电离程度：b点大于a点 C．若两溶液无限稀释，则它们的相等 D．当时，若两溶液同时升高温度，则增大 4．（2023·贵州贵阳·二模）常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随。的变化关系如图所示，下列叙述正确的是 A．水的电离程度：a点>b点 B．HA为强酸，且Ka(HB)<Ka(HC) C．当＝3时，升高溶液的温度，增大 D．取a、c两点溶液，中和体积、浓度均相同的NaOH溶液，c点溶液消耗的体积较小 6 / 7 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 3-2 一元酸碱稀释图像 · 图像形式：以（稀释倍数的对数）为横坐标，pH为纵坐标，呈现多条曲线代表不同一元酸或碱的稀释过程。 · 曲线行为： · 强酸/强碱：稀释时pH变化显著（每稀释10倍，pH增加/减少1单位）。 · 弱酸/弱碱：稀释时pH变化缓慢，曲线平缓，无限稀释时pH趋近7。 · 考查点：通过曲线趋势、特定点pH值判断酸碱强弱、计算电离常数、比较水的电离程度、分析混合溶液性质等。 · 常见变量：初始浓度、稀释倍数、温度影响、电荷守恒等。 · 考查知识： · 酸碱电离理论：强电解质与弱电解质的区别，电离常数（K_a/K_b）计算。 · 稀释行为：稀释对pH的影响，强酸/强碱与弱酸/弱碱的稀释规律。 · 水的电离与Kw：酸碱性对水电离的抑制，水电离程度的比较。 · 盐类水解：弱酸强碱盐或弱碱强盐水解对溶液pH和水的电离的影响。 · 混合溶液分析：电荷守恒、物料守恒、电离与水解的竞争。 · 考查能力： · 图像分析能力：从曲线中提取信息，判断酸碱强弱和变化趋势。 · 计算能力：利用pH和浓度计算K_a/K_b。 · 逻辑推理能力：通过比较和推理判断选项正误。 · 综合应用能力：结合多个概念解决复杂问题。 · 考查方式：通过图像设置情境，要求推断性质、计算常数、比较程度、判断混合结果，选项常涉及易错点。 第一步 识图定位： · 确认横坐标lgV/V0含义：lgV/V0=0表示未稀释，lgV/V0=1表示稀释10倍，以此类推。 · 识别纵坐标pH，注意刻度范围。 · 标注各曲线对应的酸或碱，观察初始pH和稀释趋势。 第二步 判断酸碱强弱： · 对于酸（初始浓度0.1 mol/L）： · 初始pH=1→强酸；初始pH>1→弱酸。 · 稀释10倍（lgV/V0=1）时，强酸pH增加1，弱酸pH增加小于1。 · 对于碱（初始浓度0.1 mol/L）： · 初始pH=13→强碱；初始pH<13→弱碱。 · 稀释10倍时，强碱pH减少1，弱碱pH减少小于1。 第三步 比较酸性/碱性： · 对于弱酸，初始pH越大或稀释时pH变化越小，酸性越弱（K_a越小）。 · 对于弱碱，初始pH越小或稀释时pH变化越小，碱性越弱（K_b越小）。 第四步 计算电离常数： · 弱酸Ka计算：在稀释点，若浓度已知，用近似公式K_a ≈ [H⁺]² / C，其中C为当前浓度（考虑稀释）。 · 弱碱Kb计算：类似，Kb ≈ [OH⁻]² / C，然后Ka = Kw / Kb。 第五步 分析水的电离： · 水的电离程度由[H⁺]或[OH⁻]决定：pH越接近7，水的电离程度越大。 · 酸或碱溶液抑制水的电离，比较不同点时，看pH偏离7的程度。 第六步 混合溶液分析： · 应用电荷守恒：溶液中正负电荷平衡。 · 应用物料守恒：元素质量守恒。 · 比较电离与水解：若K_a > K_h，电离主导；若K_a < K_h，水解主导。 第七步 温度影响： · 温度升高，K_w增大，弱电解质电离度增加，pH可能变化。 · 强电解质不受温度影响（忽略体积变化）。 思维模型总结： · 强酸/强碱：稀释时pH线性变化。 · 弱酸/弱碱：稀释时pH变化缓慢，趋近7。 · 无限稀释：所有溶液pH趋近7（常温）。 · 酸碱电离理论： · 强酸/强碱：完全电离，如HCl、NaOH。 · 弱酸/弱碱：部分电离，如CH₃COOH、NH₃·H₂O，有电离常数K_a/K_b。 · pH计算： · 定义：pH = -log[H⁺]。 · 强酸：[H⁺] = C；强碱：[OH⁻] = C，pH = 14 + log C。 · 弱酸：[H⁺] ≈ √(K_a · C)；弱碱：[OH⁻] ≈ √(K_b · C)。 · 稀释公式： · 强酸：稀释n倍，[H⁺] → C/n，pH → pH₀ + log n。 · 弱酸：稀释n倍，[H⁺] ≈ √(K_a · C/n)，pH变化小于强酸。 · 水的电离： · K_w = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴（常温），中性pH=7。 · 酸或碱抑制水的电离，水的电离程度随[H⁺]或[OH⁻]减小而增大。 · 盐类水解： · 弱酸强碱盐：水解呈碱性，如NaA，K_h = K_w / K_a。 · 弱碱强酸盐：水解呈酸性，如NH₄Cl，K_h = K_w / K_b。 · 守恒原理： · 电荷守恒：∑正电荷 = ∑负电荷。 · 物料守恒：元素总量不变。 · 温度影响： · K_w随温度升高而增大，中性pH < 7。 · 弱电解质电离度随温度升高而增大。 · 误判酸碱强弱：仅凭初始pH判断，但需结合稀释行为。例如，0.1 mol/L弱酸pH>1，但稀释后pH变化小。 · 稀释行为混淆：认为弱酸稀释时pH变化与强酸相同，实际上弱酸pH变化缓慢。 · Ka计算错误：在稀释点，未使用当前浓度计算，误用初始浓度。公式Ka ≈ [H⁺]² / C中C为当前浓度。 · 水的电离程度比较：误以为pH越大水的电离越大，实际上pH=7时水的电离最大，酸或碱溶液都抑制水的电离。 · 混合溶液pH判断：忽略电离与水解的竞争，例如弱酸与其盐混合时，需比较Ka和Kh。 · 温度影响忽略：温度升高时，弱酸电离增强，pH可能降低，但Kw增大，需综合考虑。 · 图像点对应错误：误读值，例如将=1视为稀释1倍（实际是10倍）。 【典例】 【审题】 1．（2025·河南新乡·三模）常温下，将浓度均为的三种一元酸HX、HY、HZ分别稀释至。溶液的pH与的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．三种酸的酸性： B．常温下，HX的电离常数约为 C．等物质的量浓度的NaY、NaZ溶液中，水的电离程度： D．等物质的量浓度的HY与NaOH溶液按体积比2：1混合，混合溶液中 【答案】D 【解析】由图可知，0.1mol/LHZ溶液pH为1，则HZ为一元强酸，HY、HX溶液的pH大于1，所以两者为一元弱酸，由HY溶液中pH小于HX可知，HY的酸性强于HX，则三种酸的酸性强弱顺序为HX<HY<HZ；由图可知，0.1mol/LHX溶液pH为5.2，则HX的电离常数约为；稀释100倍后，HY溶液pH为3.4，则HY的电离常数约为。 A．由分析可知，三种酸的酸性强弱顺序为HX<HY<HZ，故A错误； B．由分析可知，HX的电离常数约为10—9.4，故B错误； C．由分析可知，HY为一元弱酸、HZ为一元强酸，则NaZ在溶液中不水解，NaY在溶液中水解促进水的电离，所以等物质的量浓度的NaY、NaZ溶液中，NaY溶液中水的电离程度大于NaZ，故C错误； D．由题意可知，等物质的量浓度的HY与氢氧化钠溶液按体积比2：1混合得到等浓度的NaY和HY混合溶液，由分析可知，Y—的水解常数为Kh==＜Ka，说明HY的电离程度大于Y—在溶液中的水解程度，所以溶液中Y—离子浓度大于HY，故D正确； 故选D。 · 理解图像： 横坐标：=0表示未稀释（V=V0），=1表示稀释10倍（V=10V0）。 纵坐标pH：范围从1到6左右。 三条曲线：HX、HY、HZ，初始点（=0）对应pH值不同。 · 判断酸碱强弱： 在=0时，HZ的pH=1，符合0.1 mol/L强酸特征，故HZ为强酸。 HY和HX的pH>1（HY约3，HX约5.2），故为弱酸。 酸性比较：初始pH越小，酸性越强，所以酸性HX < HY < HZ。 · 计算电离常数： 对于HX：初始pH=5.2，[H⁺]=10⁻⁵.²，C=0.1 mol/L，Ka≈= = 10-9.4。 对于HY：初始pH≈3，但需用稀释点计算。图中=2时（稀释100倍），HY的pH=3.4，此时C=0.001 mol/L，[H⁺]=10-3.4，Ka ≈== 10-3.8。 1．（2024·山西晋中·模拟预测）已知：，且均为一元弱酸。常温下，向的溶液和HY溶液中分别加水稀释，所得溶液pH与变化的关系如图所示，其中V为稀释后溶液体积，为起始时溶液体积，下列说法正确的是 A．线iii代表HY，线i或ii可代表HX B．升高温度，点溶液不变 C．水的电离程度 D．向等体积点溶液加入固体恰好中和后，溶液中 【答案】C 【解析】A．加水稀释时，=1，即稀释10倍时，一元强酸的pH增大1，弱酸的pH变化小于1，HX即使为强酸，pH变化也不会大于1，而i对应横坐标1时，pH>4，故i不能代表HX，又，可知HX的酸性强于HY，则ii代表HX，ⅲ代表HY，故A错误；B．升高温度弱酸和水的电离程度均增大，c(H+)增大，a点pH减小，故B错误；C．从b→c加水过程，酸浓度减小，c(H+)减小，对水电离的抑制程度减小，水的电离程度增大，故C正确；D．因酸性HX>HY，则pH相同的两种溶液，HY的浓度大于HX，则等体积的两种酸，HY消耗的NaOH多，反应后溶液中，故D错误；故选：C。 2．（2024·陕西商洛·模拟预测）常温下，分别取未知浓度的MOH和HA溶液，加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中，两溶液pH的变化如图所示。下列叙述正确的是 A．P线代表HA的稀释图像且HA为强酸 B．水的电离程度：Z>Y=X C．将X点溶液与Y点溶液混合至中性时， D．将X点溶液与Z点溶液等体积混合，所得溶液中一定有： 【答案】C 【解析】根据图中曲线MOH溶液不断稀释，碱性减弱，pH不断减小，因此Q线是MOH的稀释曲线，HA溶液不断稀释，酸性不断减弱，pH不断增大，因此P线是HA溶液的稀释曲线。根据lg n与pH变化关系得到MOH是强碱，HA为弱酸。A．根据图中分析P线代表HA的稀释图像，再根据lg n与pH变化分析稀释10倍pH变化不到1个单位，说明HA为弱酸，故A错误；B．Y点pH=10，Z点pH=9，则Y点碱性更强，抑制水的电离能力更强，因此水电离程度更小，Z点pH=9，X点pH=5，两者抑制水的电离能力相同，水电离程度相等，因此X、Y、Z三点溶液中水的电离程度： Z =X＞Y，故B错误；C．X点溶液与Y点溶液混合至pH=7时，根据电荷守恒和pH=7得到，故C正确；D．X点与Z点等体积混合溶质是MA和HA的混合溶液，且HA物质的量浓度大于MA物质的量浓度，一般来说溶液显酸性，故D错误；答案为C。 3．（2023高三·全国·专题练习）浓度均为、体积均为的和溶液，分别加水稀释至体积，随的变化如图所示。下列叙述错误的是 A．MOH的碱性强于的碱性 B．的电离程度：b点大于a点 C．若两溶液无限稀释，则它们的相等 D．当时，若两溶液同时升高温度，则增大 【答案】D 【解析】A．的溶液和溶液的pH分别为13和小于13，说明是强碱，是弱碱，A项正确；B．弱电解质“越稀越电离”，加水稀释使电离平衡右移，电离程度增大，b点对应溶液的稀释程度大于a点，则b点对应溶液的电离程度大于a点，B项正确；C．每稀释10倍，溶液的pH变化1，溶液的pH变化小于1，说明是强碱，是弱碱。若无限稀释，两条曲线最终交于一点，则说明两种碱溶液中相等，C项正确；D．升温能使电离平衡右移，是弱碱，增大，而是强碱，不变，D项错误；故选D。 4．（2023·贵州贵阳·二模）常温下，pH均为2、体积均为V0的HA、HB、HC溶液，分别加水稀释至体积为V，溶液pH随。的变化关系如图所示，下列叙述正确的是 A．水的电离程度：a点>b点 B．HA为强酸，且Ka(HB)<Ka(HC) C．当＝3时，升高溶液的温度，增大 D．取a、c两点溶液，中和体积、浓度均相同的NaOH溶液，c点溶液消耗的体积较小 【答案】C 【解析】稀释100倍时，pH由2变为4的酸为强酸，pH由2变为小于4的酸为弱酸，根据图知，HA为强酸而HB、HC为弱酸，pH变化越小的酸酸性越弱，则酸性HB >HC，以此解答。A．HC是弱酸，HC溶液中水的电离被抑制，加水稀释，溶液中H+浓度减小，对水电离的抑制效果减弱，则水的电离程度：a点<b点，故A错误；B．由分析可知，HA为强酸而HB、HC为弱酸，则酸性HB >HC，Ka(HB)>Ka(HC)，故B错误；C．HA为强酸而HB、HC为弱酸，当＝3时，三种溶液同时升高温度，促进弱酸电离，不考虑酸和水挥发时，c(A-）不变，c(B-)增大，增大，故C正确；D．酸性HB >HC，pH均为2、体积均为V0的HB、HC溶液，稀释相同的倍数后浓度：c(HC)>c(HB)，中和相同体积相同浓度的NaOH溶液消耗酸体积与酸浓度成反比，所以HB消耗体积大，故D错误；故选C。 9 / 9 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $