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文檔簡介
ZX水溶液中的離子反應(yīng)
第一單元弱電斛質(zhì)的電雪平衡
【課標要求】1.認識弱電解質(zhì)在水溶液中存在電離平衡。
2.能用化學用語正確表示水溶液中的離子反應(yīng)與平衡,能通過實驗證明水溶液中
存在的離子平衡。
3.了解電離平衡常數(shù)的含義。
4.認識水的電離,了解水的離子積常數(shù)。
夯?必備知識
一、弱電解質(zhì)的電離平衡
I.強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
(1)定義與物質(zhì)類別
完全電離強電解質(zhì),包括強酸、強堿、
電r%大多數(shù)鹽等
解
溶
威
部分電離弱電解質(zhì)?包括知酸、的堿、
等
水
(2)電離方程式的書寫一一“強等號,弱可逆,多元弱酸分步離”
①強電解質(zhì),如H2so4:H2so4=2H++S*。
②弱電解質(zhì)
a.一元弱酸,如CH3coOH:CH38OHCH38Cr+H,
b.多元弱酸,分步電離,分步書寫且第一步的電離程度遠大于第二步的電離程度,
如H2co3:H2c03H++HCO亍,HCOKH+CO分。
c.多元弱堿,分步電離,一步書寫,如Fe(0H)3:Fe(0H)3Fe3++3OH,
③酸式鹽
+
a.強酸的酸式鹽,如NaHSCh在水溶液中:NaHS04=Na+H"+SOl-o
熔融時:NaHS04=Na'+HS0T。
b.弱酸的酸式鹽:“強中有弱”,如NaHCCh:NaHCO3=Na++HCO3o
第一步用,,一,,連接
HCO?___H*+CO?-o
"???…第二步用"“連接
2.弱電解質(zhì)的電離平衡
(1)電離平衡的建立
在一定溫度下,當弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生離子的速率和離子結(jié)合成分子的速率相等時,
電離過程達到了平衡。
(2)外因?qū)﹄婋x平衡的影響
①濃度:在一定溫度下,同一弱電解質(zhì)溶液,濃度越小,越易電離。
②溫度:溫度越高,電離程度越大.
③相同離子:加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)時,可使電離平衡向結(jié)合成
弱電解質(zhì)分子的方向移動。
④化學反應(yīng):加入能與弱電解質(zhì)電離出的離子反應(yīng)的物質(zhì)時,可使電離平衡向電
離方向移動。
⑤實例:以().1mol-L_1CH3COOH溶液為例,填寫外界條件對
CH3COOHCH3coCT+H+AH>()的影響。
改變條件平衡移動方向n(H+)以上)導電能力Ka
加水稀釋向右增大減小減弱不變
加入少量冰醋酸向右增大增大增強不變
通入HCl(g)向左增大增大增強不變
力口NaOH(s)向右減小減小增強不變
加CH3coONa(s)向左減小減小增強
加入鎂粉向右減小減小增強不變
升高溫度向右增大增大增強增大
【診斷1】判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J”,錯誤的劃“X”
(1)強電解質(zhì)稀溶液中不存在溶質(zhì)分子,弱電解質(zhì)稀溶液中存在溶質(zhì)分子(,)
⑵向().1moLL」的CHsCOOH溶液中加入冰醋酸或水,CH3COOH電離平衡均右
移,均使CH3coOH的電離程度增大(X)
⑶室溫下,由0.1moLL1一元堿BOH的pH=10,可知溶液中存在BOH=B*
+OH(X)
(4)0.1moLL」的氨水加水稀釋九((汨-)、c(OFF)均減小(X)
二、電離數(shù)和電離常數(shù)
1.電離度
⑴概念
在一定條件下的弱電解質(zhì)達到電離平衡時,已經(jīng)電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原電解質(zhì)
分子總數(shù)的百分比。
(2)表示方法
一電離的弱電解質(zhì)分子數(shù)一"
a一溶液中原有弱電解質(zhì)的總分子數(shù)100^
⑶影響因素
升高溫度,電離平衡向直移動,電離度增大;
溫度
降低溫度,電離平衡向左移動,電離度減小
當弱電解質(zhì)溶液濃度增大時,電離度減小;
濃度
當弱電解質(zhì)溶液濃度減小時,電離度增大
2.電離常數(shù)
(1)表達式
①一元弱酸HA的電離常數(shù):根據(jù)HAH++A,可表示為Ka=
c(AD(H’)
c(HA)°
②一元弱堿BOH的電離常數(shù):根據(jù)BOHB++OH-,可表示為Kb=
c(B+)C(OH-)
c(BOH)°
⑵特點
①電離常數(shù)與溫度有關(guān),與濃度無關(guān)。升高溫度,K值增大。
②電離常數(shù)反映弱電解質(zhì)電離程度的相對強弱,K越大,表示弱電解質(zhì)越易電離,
酸性或堿性越強。
2.水的離子積常數(shù)(簡稱水的離子積)
K“=c(H)?c(OH-)
室溫下,K、“=1x10=25七以上,
U
二.......Kw>1(K
只與溫度有關(guān),升高溫度,K*增大
K,不僅適用于純水,也適用于稀的電
解質(zhì)水i容液
K”揭示了在任何水溶液中均存在H,
QH,只要溫度不變,人不變
3.水電離平衡的影響因素
⑴溫度:溫度升高,促進水的電離;溫度降低,抑制水的電離。
⑵酸、堿:加入酸或堿均能使水的電離平衡逆向移動,能岫水的電離。
⑶能水解的鹽:如CH3coONa電離的CH3coeT能與水電離的H卡結(jié)合生成
CHKOOH.故能促進水的電離°
【診斷3)判斷下列敘述的正誤(正確的劃“J”,錯誤的劃“X”)。
(1)25℃與60℃時,水的pH相等(義)
(2)25℃時NH4cl溶液的Kw大于100℃時NaCl溶液的Kw(X)
(3)向水中滴入少量稀鹽酸,水的電離平衡逆向移動,Kw減小(X)
(4)將水加熱,Kw增大,pH減小(J)
提-關(guān)鍵能力
考點一弱電解質(zhì)的電離平衡分析
題組一電離平衡及影響因素
1.向10mL氨水中加入蒸儲水,將其稀釋到1L后,下列說法中不正確的是()
A.NHxHO的電離程度增大
B.c(NH3H20)增大
C.NHi的數(shù)目增多
D.c(OFT)減小而c(H+)增大
答案B
解析氨水稀釋,電離程度增大,但c(NH3-H2O)、c(NH;)、c(OH.)均減小,根據(jù)
c、(H+>c(OH-)=Kw,知c、(H')增大。
2.已知人體體液中存在如下平衡:CO2+H2OH2c03H++HC03,以維持
體液pH的相對穩(wěn)定。下列說法不合理的是()
A.當強酸性物質(zhì)進入體液后,上述平衡向左移動,以維持體液pH的相對穩(wěn)定
B.當強堿性物質(zhì)進入體液后,上述平衡向右移動,以維持體液pH的相對穩(wěn)定
C.若靜脈滴注大量生理鹽水,則體液的pH減小
D.進行呼吸活動時,如果C02進入血液,會使體液的pH減小
答案C
解析若靜脈滴注大量生理鹽水,則血液被稀釋,平衡雖然正向移動,但根據(jù)勒
夏特列原理,c(H+)減小,體液的pH增大。
]易錯提醒*----------
外界條件對電離平衡影響的四個不一定
?稀錯酸加水稀釋時,溶液中不一定所有的離子濃度都減小。因為溫度不變,Kw
=c(H)c(0H-)是定值,稀醋酸加水稀釋時,溶液中的c(H+)減小,故c(OFF)增
大。
?電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度不一定減小,如對于CH3COOHCH3co0
-+H+,平衡后,加入冰醋酸,c(CH3co0H)增大,平衡右移,根據(jù)勒夏特列原理,
只能“減弱”而不能消除這種改變,再次平衡時,c(CH3COOH)比原平衡時大。
?電離平衡右移,離子的濃度不一定增大,如在CH3coOH溶液中加水稀釋或加
少量NaOH固體,都會引起平衡右移,但c(CH3co0H)、以H')都比原平衡時要小。
?電離平衡右移,電離程度也不一定增大,如增大弱電解質(zhì)的濃度,電離平衡向
右移動,弱電解質(zhì)的電離程度減小。
題組二弱電解質(zhì)溶液稀釋時粒子濃度的變化
3.一定溫度下,將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋過程中,溶液的導電能力變化如圖
A.a、b、c三點溶液的pH:c<a<b
B.a、b、c三點CH3coOH的電離程度:a<b<c
C.用濕潤的pH試紙測量a處溶液的pH,測量結(jié)果偏大
D.a、b、c三點溶液用lmol,LrNaOH溶液中和,消耗NaOH溶液體積:cVaVb
答案B
解析A項,由導電能力知c(H):b>a>c,故pH:c>a>b;B項,加水體積
越大,越利于CH3cOOH電離,故電離程度:c>b>a;C項,用濕潤的pH試紙
測量a處溶液的pH,相當于稀釋a點溶液,由a-b的過程可知,稀釋后c(H')
增大,pH偏小;D項,a、b、c三點〃(CH3coOH)相同,用NaOH溶液中和時消
耗〃(NaOH)相同,故消耗*NaOH):a=b=co
4.(2021?房山區(qū)模擬)將0.1molLf的NH3H2O溶液加水稀釋,下列說法正確的是
()
c(NHt)"/、…
A。(NH3H2O)的值減小
B.OH-的物質(zhì)的量減小
…。H)
的值減小
c(NH3H2O)
c(NH3H20),c(H+)“壯
D.—----------的值不變
答案D
解析在NH3?H2O溶液中,存在電離平衡;NH3H2ONH4+OH,當加水稀
釋時,電離平衡正向移動,使電離出的〃(NH:)增大,溶液中的〃(NH3H2O)減小,
〃(NH;)
~~yc(NH:)
則〃(NH3.HO)7(NH,H9)的值增大,A錯誤;加水稀釋,電離平衡正向
V
移動,OH-的物質(zhì)的量增大,B錯誤;加水稀釋時,溫度不變,Kb=
c(NH4)<(OH-)—丁.心、口c(NH3H2O)-c(H+)
。)的值不變,錯慶;
-—(NH3H2C(NHt)
c(NH3H2。)c(H「)c(OFT)Kw
c(NHt)C(OH-)=瓦,溫度不變時,Kw、Kb為定值固其不變,
D正確°
I規(guī)律方法,
加水稀釋粒子濃度比值變化分析方法
zTJF+\z[[+\
?同一溶液、濃度比等于物質(zhì)的量比。如HF溶液:',口匚、=〃s口、。(由濃
cQHr)n(Hr)
度比較變成物質(zhì)的量比較)
C(LI+)
?將濃度比換算成含有某一常數(shù)的式子,然后分析。如HF溶液:pc=
c(HF)
c(H+)-c(F-)K
a(由兩變量轉(zhuǎn)變?yōu)橐蛔兞?
c(HF)-c(F-)(F-)°
考點二電離常數(shù)的計算與應(yīng)用
【典例1】(2020.全國卷H節(jié)選)(1)次氯酸為一元弱酸,具有漂白和殺菌作用,其
r(V)
電離平衡體系中各成分的組成分數(shù)8[8(X)=「(HQO)I((CIO),X為HC1O
或。O]與pH的關(guān)系如圖(a)所示。HC1O的電離常數(shù)尤值為
圖(a)
+
(2)已知草酸為二元弱酸:H2C2O4HC2O3+H+Kai,HC2O3C2Or-FH
扁2,常溫下,向某濃度的H2c2。4溶液中逐滴加入一定濃度的KOH溶液,所得溶
液中H2c2。4、HC2O1、C2O1三種微粒的物質(zhì)的量分數(shù)⑹與溶液pH的關(guān)系如圖
(b)所示。
1-HAO,
2-HC.O;
3-C2Of
圖(b)
則常溫下:
①Ki=o
②扁2=o
人-rnU.e、+->■.?(HC2O4)_______
③pH=2.7時'浴液中。(H2c2O4)?c(C2Ol)=--------------
答案⑴10一7.5(2)?1()-1-2②1()-4.2③1()()()
解析(1)HC1O溶液中存在電離平衡HC1O片+00一,HC1O的電離常數(shù)Ka
c(Hb)-c(CIO)._
-------c(HC1O)-----,由題圖(a)可知當pH=7.5時,溶液中c(C10)=c(HC10),
即Ka=C(H+)=10F。⑵①由圖像可以知道pH=1.2時,C(HC2OI)=C(H2CQ4),
則Kal=C(H+)=10F2。②pH=4.2時,C(HC2O3)=C(C2O歹),則Ka2=C(H+)=10一
/(HCSCI)k1o-1-2
42mam。③由電離常數(shù)表達式可以知道海心。4)c9。1)=鐺=『
=103=1000o
I方法技巧,
利用分布系數(shù)圖像計算弱酸的電離常數(shù)
某二元弱酸(H2A)溶液n,H2A、HA\A2一的物質(zhì)的量分數(shù)3(x)隨pH的變化如圖
所示:
;知、(丫)=____________L112________
匚"0。(H?A)+。(HA)+c(A2-)
二元弱酸中存在電離平衡:H2AH'+HA-Kai
HA-H++A2-Ka2
第1交叉點(pH=1.5):6(H2A)=3(HA-)即C(HA-)=C(H2A)
C(H')c(HA-
=c(H+)=10-L5
c(H2A)
第2交叉點(pH=4):6(HA)=6(A2-),即c(HA)=cW^
c(H*)<(A2-)
2—c(HA)一=C(H')=1(T4
題組一電離常數(shù)的應(yīng)用
1.已知下面三個數(shù)據(jù):7.2X10—4、4.6X10—4、4.9X10」。分別是下列有關(guān)的三種酸
的電離常數(shù)(25℃),若已知下列反應(yīng)可以發(fā)生:NaCN+HNO2=HCN+NaNO2
NaCN+HF=HCN+NaFNaNCh+HF=HNO2+NaF。由止匕可判斷下歹U敘述中
不正確的是()
A.K(HF)=7.2X104
B.K(HNCh)=4.9XIO-10
C.根據(jù)兩個反應(yīng)即可得出一元弱酸的強弱順序為HF>HNO2>HCN
D.K(HCN)<K(HNO2)<K(HF)
答案R
解析相同溫度下,酸的電離常數(shù)越大,該酸的酸性越強,結(jié)合強酸制取弱酸分
析可知,亞硝酸的酸性大于氫氨酸而小于氫氟酸,所以亞硝酸的電離平衡常數(shù)為
4.6X10一4,故B錯誤。
2.已知25℃時有關(guān)弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:
弱酸化學式HXHYH2c03
Kal=4.5X10-7
電離平衡常數(shù)7.8X10—93.7X10-15
弱2=4.7X10-u
下列推斷正確的是()
A.HX、HY兩種弱酸的酸性:HX<HY
8.相同條件下溶液的堿性:NaX>Na2CO3>NaY>NaHCO3
C.向Na2co3溶液中加入足量HX,反應(yīng)的離子方程式:HX+C0l=HC0,+X一
D.HX溶液中{H')一定比HY溶液的人
答案C
解析B項,Ka越小,酸越弱,水解程度越大,堿性越強,即
+
NaY>Na2CO3>NaX>NaHCO3,錯誤;D項,沒有指明溶液濃度,無法比較c(H),
錯誤。
|規(guī)律方法,
利用電離常數(shù)判斷反應(yīng)能否進行及反應(yīng)產(chǎn)物
已知:常溫下,H2c03和HC10的電離常數(shù)分別為:
H2co3:Kal=4.4Xl(T7,Ka2=4.7Xl()F
HC1O:Ka=3.()Xl(r8
故酸性:H2CO3>HC1O>HCO7
因此:①HC1O與NaHCCh溶液不反應(yīng)
②HC10與Na2co3溶液反應(yīng):CO5+HC10=HC03+C10
③向NaClO溶液中通少量CCh:CIO-+H2O+C02=HC10+HCOI(不生成COM)
通足量CO2:CIO"+H2O+C02=HC10+HCOJ
題組二電離常數(shù)的計算
3.碳氫化合物完全燃燒生成CO2和H2。。常溫常區(qū)下,空氣中的CCh溶于水,達
到平衡時,溶液的pH=5.60,2co3)=L5X1CT5moll7L若忽略水的電離及
H2co3的第二級電離,則H2co3HC03+H+的電離常數(shù)K=(已知:
10-560=2.5X10-6)O
答案4.2X10-7
解析由H2c03H++HC05■得
c(H,)c(HCO3)10560x1()560
K]=24.2X10-7
c(H2CO3)1.5X10-5
4.已知亞磷酸(H3Po3)為二元弱酸,常溫下,向某濃度的亞磷酸溶液中逐滴加入一
定物質(zhì)的量濃度的KOH溶液,混合溶液的pH與離子濃度的關(guān)系如圖所示。
PH
-11
,e(HPOr)e(H2PO;)
6
C(H2PO;)八二(HFOJ
⑴寫出亞磷酸的電離方程式:________________________________________
c(HPC%一)
(2)表示pH與1g(H,PO?)的變化關(guān)系的曲線是(填“I”或"H”)。
⑶根據(jù)圖像計算亞磷酸的Ka產(chǎn)
答案(1)H3P03H2Po3+H+H2PO3HPO歹+H+(2)I(3)10-14
c(H2PO3)?c(H+)c(HPOD,C(W)
解析由于KaI二KH2=/Irn/、一、,且Kul>Ka2,
C(H3Po3)c(H2PO3)
C(H'PO,)C(HPO?")
由圖像可知,在相同-mPC)或時,“曲線H”對應(yīng)的c(H+)較大,
為一級電離(Kal),“曲線I”對應(yīng)的C(H")較小,為二級電離(Ka2),顯然選用“曲
C(HW)c(H+)
線II”中的特殊點B計算Kal,Ka尸LuDC、--------=10X10乜4=]1.4。
C(H3Po3)
|規(guī)律方法*----------
特定條件下的Ka或Kb的有關(guān)計算
25℃時,4moi.111弱酸鹽NaA溶液與/molJl的強酸HR溶液等體積混合,溶
液呈中性,則HA的電離常數(shù)取求算三步躲:
①電荷守恒:c(Na)+c(H')=c*(OH)+c(A)+c(B)oc(A)=c(Na4)—c(B)=
g—b
2°
②物料守恒:c(HA)+c(A-)=^>c(HA)三一三。
八ta-b
/+x(&一、\0X-彳
c(Hu)-c(A22
③Ka=---------77TT-;-------=------------7-o
c(HA)aa—b
2~^~
考點三水的電離與Kw的應(yīng)用
題組一水的電離及影響因素
1.25℃時,水的電離達到平衡:H,OH'+OH,下列敘述正確的是()
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動,c(OH)降低
B.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,(什T)增大,Kw不變
C.向水中加入少量固體CH3coONa,平衡逆向移動,c(Hb)降低
D.將水加熱,Kw增大,pH不變
答案B
解析A項,向水中加入稀氨水,NH3.H2O電離出NH:和OH:c(OH)增大,平
衡逆向移動,錯誤;B項,向水中加入少量固體NaHS04,NaHSCU電離出Na'、
H+和SOU,c(H+)增大,平衡逆向移動,溫度不變,Kw不變,正確;C項,向水
中力口入少量固體CH3coONa,CH3coONa電離出CH3coeT和Na+,CH3coeT
與H-結(jié)合成弱酸CH3coOH,c(H+)降低,平衡正向移動,錯誤;D項,水的電
離是吸熱過程,將水加熱促進水的電離,Kw增大,pH減小,錯誤。
2.下列有關(guān)水電離情況的說法正確的是()
A.100C時,&=10一以此溫度下pH=7的溶液一定呈中性
B.NKCl、CH3coONa、NaHCCh、NaHSO,溶于水,對水的電離都有促進作用
C.25C時,pH=12的燒堿溶液與純堿溶液,水的電離程度前者等于后者
D.如圖為水的電離平衡曲線,若從A點到C點,可采用升高溫度的方法
c(OH')/mol?L-1
1()-:KF6c(H*)/mol?L_,
答案D
解析100℃時,KW=C(H+>C(0H—)=1()F,中性溶液中以才)=以0?0=匹,
=10-6molL-1,即pH=6,此溫度下pH=7的溶液呈堿性,A項錯誤;NHCl、
CH3coONa、NaHCCh促進水的電離,NaHSCh抑制水的電離,B項錯誤;燒堿是
NaOH,抑制水的電離,純堿是Na2co3,促進水的電離,C項錯誤;圖中A點到
C點,c(H')與c(OFT)同等程度增大,說明是溫度升高的結(jié)果,D項正確。
題組二溶液中水電離出以酎)水或以(汨一)水的計算
3.室溫下,pH=ll的某溶液中水電離出的c(OH。可能為()
A.1.0XIO_7mol-L-1
B.1.0X10-6mol-L-1
C.1.0X10-3mol?L」
D.I.OXiO-9mol-L-1
答案C
解析若該溶液是強堿溶液,則。((汨一)=10一3molL」,以1)=10一】:molL」,
故水電離出的cMOFT)=l(>若該溶液是能水解的鹽溶液,則c(OFT)
=10-3molL-1,故水電離出的c“OH-)=l(尸moLLr,C正確,
4.25℃時,在等體積的下列溶液中,發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是()
1
①pH=O的H2so4溶液②0.05mol-L的Ba(OH)2溶液③pH=10的Na2s溶液
④pH=5的NH4NO3溶液
A.1:1():IO10:1()9
B.1:5:5X1()9:5X108
C.1:20:IO10:109
D.1:10:104:109
答案A
解析設(shè)溶液的體積為1L,①中pH=O的H2sCh溶液中c(H+)=lmolL_1,c(OH
_-1
一尸電離的水的物質(zhì)的量為10一14moi;②中C(OH)=0.1mol-L,
c(H+)=l()r3mo].L-i,可離的水的物質(zhì)的量為1(尸3moi;③中c(OH-)=l()-4mol-L
-1,電離的水的物質(zhì)的量為10-4mol;④中c(H")=IO-5moll”電離的水的物
5
質(zhì)的量為10mol;故①②③④中電離的水的物質(zhì)的量之比為10~14:10-i3:10-
4:10-5=1:10:10,°:10%
|方法技巧,
水電離的以1)或4014一)的計算技巧(25℃時)
+-71
?中性溶液:c(H)=c(OH")=1.0X10mol-L-0
?酸、堿或以電離為主的酸式鹽溶液:計算出溶液中的。(H+)和々OFT),數(shù)值小
的為水電離的c(H')或c(OH。數(shù)值。
?可水解的鹽溶液:計算出溶液中的c(H+)和c(OH),數(shù)值大的為水電離的c(HD
或c(OHT)數(shù)值。
考點四一元強酸(堿)與一元弱酸(堿)的比較
【典例2】25℃時,相同pH的兩種一元弱酸HA與HB溶液分別加水稀釋,溶
液pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()
溶液體積
A.同濃度的NaA與NaB溶液中,c(A一)小于c(B一)
B.a點溶液的導電性大于b點溶液
C.a點的c(HA)大于b點的c(HB)
D.HA的酸性強于HB
答案D
解析酸的酸性越強,對應(yīng)的鹽的水解程度越小,故NaB的水解程度大,同濃度
的NaA與NaB溶液中c(B)小于c(A),A項錯誤;〃點溶液的pH小于a點溶液
的pH,說明8點溶液中c(H+)和c(B1較大,故〃點溶液導電性較強,B項錯誤;
HA酸性強于HB,則相同pH的溶液,c(HA)vc(HB),稀釋相同倍數(shù)時,a點的
c(HA)小于〃點的c(HB),C項錯誤;由于稀釋過程中HA的pH變化較大,故HA
的酸性強于HB,D項正確。
【題組訓練】
1.常溫下,pH均為2、體積均為Vo的HA、HB、HC溶液,分別加水稀釋至體積
V
為匕溶液pH隨1噸的變化關(guān)系如圖所示,下列敘述錯誤的是()
A.常溫下,Ka(HB)>Ka(H。
B.HC的電離度:a點vb點
C.當1金=4時,三種溶液同時升高溫度,減小
*0CX)
D.當1喘=5時,HA溶液的pH為7
答案D
解析A項,由圖可知,HA稀釋1()倍pH增大1,則HA為強酸,HB、HC稀
釋1。倍,pH增大值小于1,則HB、HC為弱酸,HB、HC稀釋同等倍數(shù),pH
的改變值:HB>HC,酸性:HB>HC,常溫下,/Ct(HB)>/Ca(HC),正確;B項,對
于HC,b點稀釋的倍數(shù)大于a點,加水稀釋促進弱酸的電離,HC的電離度:a
點<b點,正確;C項,HA為強酸,HA溶液升高溫度,以A-)不變,HC溶液升
-
c(A)
高溫度促進HC電離,c(C)增大,則(C-)減小,正確;D項,HA溶液為酸溶
液,無論如何稀釋pH<7。錯誤。
2.常溫下,分別取未知濃度的MOH和HA溶液,加水稀釋至原體積的〃倍,稀
釋過程中,兩溶液pH的變化如圖所示。下列敘述正確的是()
456789101)pH
A.MOH為弱堿,HA為強酸
R水的電離程度:X=7>Y
C.若升高溫度,KZ點對應(yīng)溶液的pH均不變
D.將X點溶液與Z點溶液等體積混合,所得溶液呈堿性
答案B
解析由圖可知,將X點HA溶液稀釋10倍(即1g〃增大1),pH變化小于1,則
HA是弱酸;將丫點MOH溶液稀釋1()倍,pH減小1,則MOH是強堿,A錯誤;
酸、堿均抑制水的電離,X點溶液中c(H+)=10-5molL-1,由水電離出的c(H+)
=c(OH-)=10-9mol-L_1,丫、Z點溶液中以O(shè)H)分別為lO-moi.L-i、10-5moi.L
則由水電離出的,c(H')分別為IO'。molL」、10-9mo]]!故水的電離程度:
X=Z>YtB正確;MOH是強堿,升高溫度,Kw增大,c(H+)變大,溶液的pH減
小,C錯誤;將X點溶液與Z點溶液等體積混合,發(fā)生中和反應(yīng)后,HA有剩余,
所得混合液呈酸性,D錯誤。
]歸納總結(jié)t----------------
?一元強酸(HC1)與一元弱酸(CH3coOH)的比較
(1)相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
與活潑金開始與金
比較中和堿
c(H)pH屬反應(yīng)產(chǎn)屬反應(yīng)的
項目的能力
生H2的量速率
鹽酸大小大
相同相同
醋酸溶液小大小
(2)相同pH、相同體積的鹽酸與醋酸溶液的比較
與足量活潑開始與金
比較中和堿
c(H)C(酸)金屬反應(yīng)產(chǎn)屬反應(yīng)的
項目的能力
牛H2的量速率
鹽酸小小少
相同相同
醋酸溶液大大多
?一元強酸(HQ)與一元弱酸(CH3co0H)稀釋圖像比較
(1)相同體積、相同濃度的鹽酸與酷酸
7pH7PH________
c__
^XHOCH.COOH
/1I
1r
or*永)°匕匕“水)
加水稀釋相同的倍數(shù),醋酸的pH加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水
大多
(2)相同體積、相同pH的鹽酸與醋酸
rPH7僅“
°際'OOH
”,jCHgCOH
__?_
()vr|/(水)()匕匕『(水)
加水稀釋相同的倍數(shù),鹽酸的pH加水稀釋到相同的pH,醋酸加入的水
大多
?一元弱酸和一元強酸與金屬的反應(yīng)(以鹽酸和醋酸為例)圖像
實驗操作圖像
v(H2)
同體積、同濃度的鹽酸和醋酸分別與足量ZnHCI(aqp^>^^
?/Ol.COOHfaq)
反應(yīng)
J//min
V(H2)
CH3COOH(aq)
同體積、同pH的鹽酸和醋酸分別與足量Zn
/Z^HCl(aq)
反應(yīng)
1z/min
方法篇高考盲點判斷弱電解質(zhì)的實驗設(shè)計
【考題引領(lǐng)】
(2021.浙江6月選考)某同學擬用pH計測定溶液pH以探究某酸HR是否為弱電解
質(zhì)。下列說法正確的是()
A.25A時,若測得0.01mol-L-1NaR溶液pH=7,則HR是弱酸
B.25B時,若測得0.01HR溶液pH>2且pH<7,則HR是弱酸
C.25℃時,若測得HR溶液pH=m取該溶液10.()mL,加蒸播水稀釋至100.0mL,
測得pH=b,則HR是弱酸
D.25℃時,若測得NaR溶液pH一小取該溶液10.0mL,升溫至50℃,測得pH
=b,a>b,則HR是弱酸
答案B
解析A.25℃時,若測得0.01molL「NaR溶液pH=7,可知NaR為強酸強堿鹽,
則HR為強酸,A錯誤;B.25℃時,若測得().01molL^HR溶液pH>2且pHV
7,可知溶液中c(H+)V0.()lmol/L,所以HR未完全電離,HR為弱酸,B正確;
C.假設(shè)HR為強酸,取pH=6的該溶液10.0mL,加蒸儲水稀釋至100.0inL測得
此時溶液pHV7,C錯誤;D.假設(shè)HR為強酸,則NaR為強酸強堿鹽,溶液呈中
性,升溫至50℃,促進水的電離,水的離子積常數(shù)增大,pH減小,D錯誤;答
案為Bo
【設(shè)計方法】
1.判斷弱電解質(zhì)的三個思維角度
角度一:弱電解質(zhì)的概念,即弱電解質(zhì)不能完全電離,如().1molL-1WCHaCOOH
溶液的pH>l。
角度二:弱電解質(zhì)溶液中存在電離平衡,條件改變,平衡移動,如pH=l的
CH3coOH溶液加水稀釋10倍后,lVpHV2;再如向0.1mol/LCH3coOH溶液
中滴入1?2滴石蕊溶液,溶液變紅色,向其中加入CH3coONa固體,若溶液紅
色變淺,說明CH3coOHCH3coeT+H+的平衡逆移,即CH3coOH為弱酸。
角度三:弱電解質(zhì)形成的鹽能水解,如用玻璃棒醮取一定濃度的CH3coONa溶液
滴在pH試紙上,pH>7,說明CH3coONa為弱酸鹽,即CH3coOH為弱酸。
2.設(shè)計示例
室溫下證明HA是一元弱酸的幾種實驗方法
實驗方法結(jié)論
①測().01molL-1HA溶液的pHpH=2,HA為強酸:pH>2,HA為弱酸
②測NaA溶液的pHpH=7,HA為強酸;pH>7,HA為弱酸
③相同條件下,測相同濃度的HA和若HA溶液的導電能力比HC1(強酸)溶
HQ(強酸)溶液的導電能力液的弱,則HA為弱酸
④測相同pH的HA溶液與鹽酸稀釋相若HA溶液的pH變化比鹽酸小,則HA
同倍數(shù)后的pH變化為弱酸
⑤測等體積、等pH的HA溶液和鹽酸
若HA溶液反應(yīng)過程中產(chǎn)生比較快且最
分別與足量鋅反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢及H2
終產(chǎn)生H2的量較多,則HA為弱酸
的量
⑥測等體積、等pH的HA溶液和鹽酸若HA溶液耗堿液體積大,則HA為弱
中和等濃度堿消耗的堿液的體積酸
【遷移應(yīng)用】
1.已知次瞬酸(H3Po2)為一元酸,欲證明它是弱電解質(zhì),下列操作方法不正確的是
()
A.用物質(zhì)的量濃度相同的NaCl溶液和NaH2P02溶液進行導電性實驗,比較燈泡
的亮度
B.用一定濃度的NaOH溶液分別滴定等體積、等pH的鹽酸和次磷酸溶液,比較
消耗堿液的體積
C.加熱滴有酚釀試液的NaH2P02溶液,溶液顏色變深
D.常溫下,稀釋0.1次磷酸溶液至原溶液體積的100倍,測得pH在4?5
之間
答案A
解析NaQ和NaH2Po2都屬于強電解質(zhì),所以用物質(zhì)的量濃度相同的NaCl溶液
和NaH2PCh溶液進行導電性實驗,比較燈泡的亮度,不能證明H3PCh是弱電解質(zhì),
故A錯誤;因鹽酸為強酸,若滴定時次磷酸溶液消耗NaOH溶液的體積大于等體
積、等pH的鹽酸消耗的NaOH溶液的體積,則說明次磷酸為弱電解質(zhì),B正確;
若次磷酸為弱電解質(zhì),則NaH2P02溶液呈堿性,加熱促進其水解,滴有酚猷試液
的NaH2P02溶液顏色變深,C正確;常溫下,若次磷酸為一元強酸,則把().1mol-L
r次磷酸溶液稀釋至原溶液體積的1()()倍,pH應(yīng)為3,而現(xiàn)測得pH在4?5之間,
說明次磷酸沒有完全電離,為弱電解質(zhì),D正確。
2.為了證明一水合氨(NH3H2O)是弱電解質(zhì),常溫下,甲、乙、丙三人分別選用下
列試劑進行實驗:0.010mol-L1氨水、NH4cl溶液、NH4cl晶體、酚釀試劑、pH
試紙、蒸儲水。
(1)甲用pH試紙測出0.010mol-L-1氨水的pH為10,則認定NH3H2O是弱電解質(zhì),
你認為這一方法(填“正確”或“不正確”),理由是
⑵乙取出10mL0.010mo卜Lr氨水,用pH試紙測出其pH=a,然后用蒸儲水稀
釋至1000mL,再用pH試紙測出其pH=〃,若要確認NH34hO是弱電解質(zhì),則
。、人應(yīng)滿足的關(guān)系為(用等式或不等式表示)。
(3)丙取出1()mLO.OK)mol-L-1氨水,滴入2滴酚配溶液,顯粉紅色,再加入NH4cl
晶體少量,顏色變(填“深”或“淺”)。你認為這一方法(填“能”
或“不能”)證明NH3H2O是弱電解質(zhì),原因是
答案⑴正確若是強電解質(zhì),則0.010mo卜L」氨水中c(OH)應(yīng)為O.OlOmNL一
pH=12
(2)a—2<b<a
⑶淺能()01()moll—?氨水(滴有酚刪中加入NHQ晶體后顏色變淺,有兩種
可能:一是NH4cl在水溶液中水解顯酸性,加入氨水中使溶液的pH降低;二是
NH4使NH3H3O的電離平衡NH3H2ONH4+OH逆向移動,從而使溶液的pH
降低
力練?高考真題
1.(2021?廣東卷)鳥喋吟(G)是一種有機弱堿,可與鹽酸反應(yīng)生成鹽酸鹽(用GHC1
表示)。已知GHC1水溶液呈酸性,下列敘述正確的是()
A.0.001molL_1GHC1水溶液的pH=3
B.0.001molL-1GHC1水溶液加水稀釋,pH升高
C.GHC1在水中的電離方程式為GHC1=G+HC1
D.GHC1水溶液中:c(OH-)+c(C「)=c(GH')+c(G)
答案B
解析0.001mol-L_,GHC1水溶液中GH*少量水解生成H*,所以c(H*)小于0.001
mol-L-1,pH>3,A錯誤;0.001moLL」GHC1水溶液加水稀釋,GH+水解平衡正
向移動,但是溶液體積增大使c(H)減小,則pH升高,B正確;GHC1的電離方
程式為GHC1=GIT+C「,C錯誤;GHC1水溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(GH
+)=r(OH-)+r(CF),D錯誤.
2.(2019?天津高考)某溫度下,HNO2和CH3COOH的電離常數(shù)分別為5.0X10-4和
1.7X10\將pH和體積均相同的兩種酸溶液分別稀釋,其pH隨加水體積的變
化如圖所示。下列敘述正確的是()
A.曲線I代表HNCh溶液
B.溶液中水的電離程度:b點〉c點
C.從c點到d點,溶液中-)保持不變(其中HA、A」分別代表相
應(yīng)的酸和酸根離子)
D.相同體積a點的兩溶液分別與NaOH恰好中和后,溶液中〃(Na)相同
答案C
解析根據(jù)HNCh和CH3coOH的電離常數(shù),可知酸性:HNO2>CH3COOHO相
同pH的兩種酸溶液,稀釋相同倍數(shù)時,弱酸的pH變化較小,故曲線I代表
CH3coOH溶液,A項錯誤;兩種酸溶液中水的電離受到抑制,b點溶液pH小于
c點溶液pH,則b點對應(yīng)酸電離出的式H')大,對水的電離抑制程度大,故水的
c(HA)<(OFT)
電離程度:b點Vc點,B項錯誤;溶液中
c(HA)(OH)c(H*)
+77-77777-,從c點到d點,HA的電離平衡正向移
c(A")-c(H)AaIHA/
動,但Kw、Ka(HA)的值不變,故G(HA):(OH).不變,c項正確;相同體積
a點的兩溶液中,由于c(CH3coOH)>c(HNCh),故〃(CH3coOH)>〃(HNO2),因
此與NaOH恰好中和后,溶液中〃(Na+)不同,D頊錯誤。
3.(2020?海南卷)某弱酸HA溶液中主要成分的分布分數(shù)隨pH的變化如圖所示。下
列說法錯誤的是()
分
布
分
數(shù)
1.()2.03.04.05.()6.07.08.0
溫馨提示
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