江蘇省2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 專題8 溶液中的離子反應(yīng) 第23講 弱電解質(zhì)的電離平衡講義（含解析）蘇教版.docx
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第23講 弱電解質(zhì)的電離平衡 考綱要求 理解并能表示弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。 考點一 弱電解質(zhì)的電離平衡 1．弱電解質(zhì) (1)概念 (2)與化合物類型的關(guān)系 強電解質(zhì)主要是大部分離子化合物及某些共價化合物，弱電解質(zhì)主要是某些共價化合物。 2．弱電解質(zhì)的電離概念 (1)電離平衡的建立 在一定條件下(如溫度、壓強等)，當(dāng)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)電離平衡的建立與特征 ①開始時，v(電離)最大，而v(結(jié)合)為0。 ②平衡的建立過程中，v(電離)＞v(結(jié)合)。 ③當(dāng)v(電離)＝v(結(jié)合)時，電離過程達到平衡狀態(tài)。 3．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)同離子效應(yīng)：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(xué)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。如： 以0.1molL－1CH3COOH溶液為例，填寫外界條件對CH3COOHCH3COO－＋H＋ ΔH＞0的影響。 改變條件 平衡移動方向 n(H＋) c(H＋) 導(dǎo)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 加NaOH(s) 向右 減小 減小 增強 不變 加CH3COONa(s) 向左 減小 減小 增強 不變 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 (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(√) (2)氨氣溶于水，當(dāng)NH3H2O電離出的c(OH－)＝c(NH)時，表明NH3H2O電離處于平衡狀態(tài)() (3)室溫下，由0.1molL－1一元堿BOH的pH＝10，可知溶液中存在BOH===B＋＋OH－() (4)電離平衡右移，電解質(zhì)分子的濃度一定減小，離子濃度一定增大() (5)25℃時，0.1molL－1CH3COOH加水稀釋，各離子濃度均減小() (6)電離平衡向右移動，弱電解質(zhì)的電離度一定增大() 解析 (2)NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，NH3H2O電離出的c(OH－)與c(NH)永遠相等，不能表明NH3H2O電離處于平衡狀態(tài)。(3)由于OH－的濃度小于0.1molL－1，所以BOH應(yīng)屬于弱堿，其電離方程式應(yīng)為BOHB＋＋OH－。(4)都不一定。如對于CH3COOHCH3COO－＋H＋平衡后，加入冰醋酸，c(CH3COOH)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；加水稀釋或加少量NaOH固體，都會引起平衡右移，但c(CH3COOH)、c(H＋)都比原平衡時要小。(5)CH3COOH溶液稀釋時，c(CH3COO－)、c(H＋)減小，但c(OH－)會增大。(6)CH3COOH溶液中加冰醋酸，電離平衡向右移動，但CH3COOH的電離度減小。 1．25℃時，稀釋0.1molL－1的CH3COOH溶液，溶液中所有離子濃度都降低嗎？請闡述判斷的理由____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 不是，c(CH3COO－)、c(H＋)降低，水的電離被抑制程度降低，則c(OH－)增大[或溫度不變，Kw不變，c(H＋)降低，c(OH－)必然增大] 2．分別畫出冰醋酸和0.1molL－1的醋酸加水稀釋時導(dǎo)電能力的變化圖。 答案 題組一 影響電離平衡的因素 1．常溫下，0.1molL－1醋酸溶液的pH＝a，下列能使溶液pH＝a＋1的措施是( ) A．將溶液稀釋到原體積的10倍 B．加入適量的醋酸鈉固體 C．加入等體積的0.2molL－1鹽酸 D．提高溶液的溫度 答案 B 解析 醋酸是弱酸，電離方程式是CH3COOHH＋＋CH3COO－，故稀釋10倍，pH增加不到一個單位，A項錯誤；加入適量的醋酸鈉固體，抑制醋酸的電離，使其pH增大，可以使其pH由a變成a＋1，B項正確；加入等體積的0.2molL－1鹽酸，雖然抑制了醋酸的電離，但增大了c(H＋)，溶液的pH減小，C項錯誤；提高溶液的溫度，促進了醋酸的電離，c(H＋)增大，溶液的pH減小，D項錯誤。 2．(2019武漢調(diào)研)稀氨水中存在著下列平衡：NH3H2ONH＋OH－，若要使平衡向左移動，同時使c(OH－)增大，應(yīng)加入的物質(zhì)或采取的措施是( ) ①NH4Cl固體?、诹蛩帷、跱aOH固體?、芩、菁訜幄藜尤肷倭縈gSO4固體 A．①②③⑤B．③⑥C．③D．③⑤ 答案 C 解析 若在氨水中加入NH4Cl固體，c(NH)增大，平衡向左移動，c(OH－)減小，①不合題意；硫酸中的H＋與OH－反應(yīng)，使c(OH－)減小，平衡向右移動，②不合題意；當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后，c(OH－)增大，平衡向左移動，③符合題意；若在氨水中加入水，稀釋溶液，平衡向右移動，且c(OH－)減小，④不合題意；電離屬吸熱過程，加熱平衡向右移動，c(OH－)增大，⑤不合題意；加入少量MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓，溶液中c(OH－)減小，⑥不合題意。 題組二 平衡移動后結(jié)果的確定 3．已知人體體液中存在如下平衡：CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO，以維持體液pH的相對穩(wěn)定。下列說法不合理的是( ) A．當(dāng)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(dāng)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CO2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。 4．飽和氨水中存在化學(xué)平衡和電離平衡：NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－。下列有關(guān)說法正確的是( ) A．常溫下飽和氨水的pH＜7 B．向氨水中滴加過量硫酸，上述平衡均正向移動，pH增大 C．電離是吸熱過程，升高溫度，上述平衡均正向移動 D．向氨水中加入少量NaOH固體，上述平衡均逆向移動，有NH3放出 答案 AD 解析 常溫下飽和氨水呈堿性，pH＞7，A項正確；加入過量硫酸，H＋濃度增大，pH減小，B項錯誤；升溫會使NH3逸出，NH3＋H2ONH3H2O平衡向逆反應(yīng)方向移動，C項錯誤；加入少量NaOH固體，OH－濃度增大，平衡向生成NH3的方向移動，有NH3放出，D項正確。 5．H2S水溶液中存在電離平衡H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中 ( ) A．加水，平衡向右移動，溶液中氫離子濃度減小 B．通入過量SO2氣體，平衡向左移動，溶液pH增大 C．滴加新制氯水，平衡向左移動，溶液pH減小 D．加入少量硫酸銅固體(忽略體積變化)，溶液中所有離子濃度都減小 答案 AC 解析 加水促進電離，但氫離子濃度減小，A項正確；通入過量SO2氣體發(fā)生反應(yīng)2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，當(dāng)SO2過量時溶液顯酸性，而且酸性比H2S強，pH減小，B項錯誤；滴加新制氯水，發(fā)生反應(yīng)Cl2＋H2S===2HCl＋S↓，平衡向左移動，溶液pH減小，C項正確；加入少量硫酸銅固體，發(fā)生反應(yīng)H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，H＋濃度增大，D項錯誤。 弱電解質(zhì)電離平衡的移動結(jié)果判斷需克服思維定式： (1)電離平衡向右移動，電離程度不一定增大。 (2)電離平衡向右移動，電解質(zhì)的分子濃度不一定減小，電解質(zhì)的離子濃度也可能減小。 題組三 弱電解質(zhì)電離與溶液導(dǎo)電圖像分析 6.向溶液中加入新物質(zhì)時，其導(dǎo)電性(I)符合圖示變化趨勢的實驗操作是( ) A．乙酸溶液中通入氨氣至過量 B．澄清的石灰水中通入CO2至過量 C．亞硫酸中通入氯氣至過量 D．氨水中通入氯化氫氣體 答案 B 解析 A項中，弱電解質(zhì)醋酸與氨水反應(yīng)生成了強電解質(zhì)醋酸銨，所以導(dǎo)電能力增強；B項中，隨著二氧化碳的通入生成碳酸鈣沉淀和水，離子濃度減少，導(dǎo)電能力減弱，恰好反應(yīng)后生成碳酸鈣和水，導(dǎo)電能力最小，繼續(xù)通入二氧化碳，會和水、碳酸鈣反應(yīng)生成碳酸氫鈣強電解質(zhì)，導(dǎo)電能力又增強；C項中，亞硫酸是弱電解質(zhì)，通入氯氣會反應(yīng)生成硫酸和鹽酸，離子濃度增大，所以導(dǎo)電能力逐漸增強；D項中，氨水與氯化氫反應(yīng)生成強電解質(zhì)氯化銨，故導(dǎo)電能力是逐漸增強的。 7．一定溫度下，將一定質(zhì)量的冰醋酸加水稀釋過程中，溶液的導(dǎo)電能力變化如圖所示，下列說法正確的是( ) A．a(chǎn)、b、c三點溶液的pH：c＜a＜b B．a(chǎn)、b、c三點CH3COOH的電離程度：c＜a＜b C．用濕潤的pH試紙測量a處溶液的pH，測量結(jié)果偏小 D．a(chǎn)、b、c三點溶液用1molL－1NaOH溶液中和，消耗NaOH溶液體積：c＜a＜b 答案 C 解析 A項，由導(dǎo)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(dāng)于稀釋a點溶液，c(H＋)增大，pH偏??；D項，a、b、c三點n(CH3COOH)相同，用NaOH溶液中和時消耗n(NaOH)相同，故消耗V(NaOH)：a＝b＝c。 8.電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力大小的物理量，根據(jù)溶液電導(dǎo)率變化可以確定滴定反應(yīng)的終點。右圖是KOH溶液分別滴定HCl溶液和CH3COOH溶液的滴定曲線示意圖。下列示意 圖中，能正確表示用NH3H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲線的是( ) 答案 D 解析 HCl為強電解質(zhì)，CH3COOH為弱電解質(zhì)，滴加NH3H2O，先與HCl反應(yīng)，生成同樣為強電解質(zhì)的NH4Cl，但溶液體積不斷增大，溶液稀釋，所以電導(dǎo)率下降。當(dāng)HCl被中和完后，繼續(xù)與CH3COOH弱電解質(zhì)反應(yīng)，生成CH3COONH4，為強電解質(zhì)，所以電導(dǎo)率增大。HCl與CH3COOH均反應(yīng)完后，繼續(xù)滴加弱電解質(zhì)NH3H2O，電導(dǎo)率變化不大，因為溶液被稀釋，有下降趨勢。 影響電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力的主要因素 電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力主要取決于離子的濃度、離子在電場中的運動速率以及離子所帶的電荷數(shù)目。 (1)相同條件下溶液的離子濃度越大，其導(dǎo)電能力越強。 (2)相同離子濃度時，離子所帶的電荷數(shù)越多，溶液的導(dǎo)電能力越強。 (3)溫度越高，溶液的導(dǎo)電能力越強。 考點二 電離平衡常數(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＝。 (2)一元弱堿BOH的電離常數(shù)：根據(jù)BOHB＋＋OH－，可表示為Kb＝。 2．特點 (1)電離平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與濃度無關(guān)，升高溫度，K值增大。 (2)電離平衡常數(shù)反映弱電解質(zhì)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。 例如，在25℃時，K(HNO2)＝4.610－4，K(CH3COOH)＝1.810－5，因而HNO2的酸性比CH3COOH強。 (3)多元弱酸的各級電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1?K2?K3……，故其酸性取決于第一步電離。 3．電離度 (1)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)總數(shù)的百分比。 (2)表示方法 α＝100% 也可表示為α＝100% (3)影響因素 ①相同溫度下，同一弱電解質(zhì)，濃度越大，其電離度(α)越小。 ②相同濃度下，同一弱電解質(zhì)，溫度越高，其電離度(α)越大。 (1)H2CO3的電離常數(shù)表達式：Ka＝() (2)弱電解質(zhì)的電離平衡右移，電離平衡常數(shù)一定增大() (3)電離常數(shù)大的酸溶液中的c(H＋)一定比電離常數(shù)小的酸溶液中的c(H＋)大() (4)某一弱電解質(zhì)，電離度越大，電離常數(shù)就越大() (5)相同溫度下，向1molL－1的醋酸溶液中加入少量冰醋酸，其電離度變小(√) 1．同一溫度下，H2CO3的電離平衡常數(shù)Ka1＝4.410－7，Ka2＝4.710－11，有人認為Ka1、Ka2差別很大的主要原因是第一步電離產(chǎn)生的H＋對第二步的電離起抑制作用造成的。你認為這種觀點對嗎？試從影響平衡常數(shù)因素的角度闡明你的觀點。 答案 這種觀點不正確，電離常數(shù)與溫度有關(guān)，與溶液的H＋濃度無關(guān)。其差別大的主要原因是從HCO負電荷上解離一個正電荷(H＋)比從中性分子(H2CO3)中解離一個正電荷(H＋)克服微粒之間的作用要大，即內(nèi)因影響電離常數(shù)。 2．從定性、定量的角度解釋弱電解質(zhì)溶液加水稀釋，平衡移動方向。 (1)應(yīng)用平衡移動原理解釋0.2molL－1的醋酸加水稀釋平衡移動方向。 答案 稀釋弱電解質(zhì)溶液時，溶液總濃度減小，根據(jù)平衡移動原理，平衡向減弱這種改變的方向移動，即正向移動。 (2)應(yīng)用Q與K的關(guān)系定量分析，0.2 molL－1的醋酸加水稀釋平衡移動方向，c(H＋)減小的原因。 答案 稀釋時，假設(shè)溶液的體積擴大一倍，則Q＝＝K， 此時Q＜K，故電離平衡正向移動。 移動的結(jié)果使c(CH3COOH)減小，由于平衡常數(shù)不變，故c(H＋)和c(CH3COO－)都必然減小。 3．部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表： 弱酸 HCOOH H2S H2CO3 HClO 電離平衡常數(shù)(25℃) K＝1.7710－4 K1＝1.310－7 K2＝7.110－15 K1＝4.410－7 K2＝4.710－11 K＝3.010－8 按要求回答下列問題： (1)HCOOH、H2S、H2CO3、HClO的酸性由強到弱的順序為_____________________________。 (2)同濃度的HCOO－、HS－、S2－、HCO、CO、ClO－結(jié)合H＋的能力由強到弱的順序為______。 (3)將少量CO2氣體通入NaClO溶液中，寫出該反應(yīng)的離子方程式：____________________。 答案 (1)HCOOH＞H2CO3＞H2S＞HClO (2)S2－＞CO＞ClO－＞HS－＞HCO＞HCOO－ (3)ClO－＋CO2＋H2O===HClO＋HCO 題組一 應(yīng)用電離常數(shù)判斷酸性強弱 1．硼酸(H3BO3)溶液中存在：H3BO3(aq)＋H2O(l)[B(OH)4]－(aq)＋H＋(aq)。下列說法正確的是( ) 化學(xué)式 電離常數(shù)(298K) 硼酸 K＝5.710－10 碳酸 K1＝4.410－7 K2＝4.710－11 醋酸 K＝1.7510－5 A.等物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉溶液和醋酸鈉溶液比較，pH：前者＞后者 B．等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和硼酸溶液比較，pH：前者＞后者 C．將一滴碳酸鈉溶液滴入硼酸溶液中一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生 D．將一滴醋酸溶液滴入碳酸鈉溶液中一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生 答案 A 解析 酸的電離常數(shù)越大，其酸性越強，根據(jù)電離常數(shù)知，酸性強弱順序：醋酸＞碳酸＞硼酸＞碳酸氫根離子。醋酸的酸性強于碳酸，碳酸根離子的水解程度大于醋酸根離子，所以等物質(zhì)的量濃度的碳酸鈉溶液的pH大于醋酸鈉溶液的pH，A正確；碳酸的酸性強于硼酸，則等物質(zhì)的量濃度的碳酸溶液和硼酸溶液比較：pH：前者＜后者，B錯誤；碳酸鈉和硼酸反應(yīng)生成碳酸氫鈉，所以觀察不到有氣泡產(chǎn)生，C錯誤；醋酸和碳酸鈉反應(yīng)先生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再和醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，由于只有一滴醋酸溶液，所以不一定能觀察到有氣泡產(chǎn)生，D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(xué)式 HX HY H2CO3 電離平衡常數(shù) 7.810－9 3.710－15 K1＝4.410－7 K2＝4.710－11 下列推斷正確的是( ) A．HX、HY兩種弱酸的酸性：HX＞HY B．相同條件下溶液的堿性：NaX＞Na2CO3＞NaY＞NaHCO3 C．結(jié)合H＋的能力：Y－＞CO＞X－＞HCO D．HX和HY酸性相同，都比H2CO3弱 答案 AC 解析 根據(jù)電離平衡常數(shù)可知酸性：H2CO3＞HX＞HCO＞HY，則結(jié)合H＋的能力：Y－＞CO＞X－＞HCO，故A、C正確，D錯誤；酸越弱，其對應(yīng)的鹽的水解能力越強，故相同條件下溶液的堿性：NaY＞Na2CO3＞NaX＞NaHCO3，故B錯誤。 3．已知下面三個數(shù)據(jù)：7.210－4、4.610－4、4.910－10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＋NaF NaNO2＋HF===HNO2＋NaF。由此可判斷下列敘述中不正確的是( ) A．K(HF)＝7.210－4 B．K(HNO2)＝4.910－10 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 B 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氰酸而小于氫氟酸，所以亞硝酸的電離平衡常數(shù)為4.610－4，故B錯誤。 電離常數(shù)的3大應(yīng)用 (1)判斷弱酸(或弱堿)的相對強弱，電離常數(shù)越大，酸性(或堿性)越強。 (2)判斷鹽溶液的酸性(或堿性)強弱，電離常數(shù)越大，對應(yīng)的鹽水解程度越小，酸性(或堿性)越弱。 (3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生，一般符合“強酸制弱酸”規(guī)律。 題組二 判斷微粒濃度比值的大小 4．(2018濟南二模)25℃時，下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是( ) A．加水稀釋0.1molL－1氨水，溶液中c(H＋)c(OH－)和c(H＋)/c(OH－)保持不變 B．向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中c(CH3COO－)/c(CH3COOH)的值增大 C．等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合：＜ D．將濃度為0.1molL－1HF溶液加水不斷稀釋過程中，電離平衡常數(shù)Ka(HF)保持不變，始終增大 答案 B 解析 A項中，0.1molL－1氨水稀釋過程中c(H＋)增大，c(OH－)減小，因而比值變大，錯誤；B項，向CH3COONa溶液中加入少量CH3COONa，溶液中＝，加入CH3COONa，溶液堿性增強，則c(H＋)降低，所以的值增大，正確；C項，等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液混合，根據(jù)電離常數(shù)有Ka1＝、Ka2＝，同一溶液中c(H＋)相等，則c(H＋)＝Ka1＝Ka2，而Ka1＞Ka2，則＞，錯誤；D項，0.1molL－1的HF加水稀釋，c(F－)趨近于0，而c(H＋)趨于不變(10－7molL－1)，故比值變小，錯誤。 5．常溫下，將0.1molL－1的CH3COOH溶液加水稀釋，請?zhí)顚懴铝斜磉_式中的數(shù)據(jù)變化情況(填“變大”“變小”或“不變”)。 (1)________； (2)________； (3)________； (4)________。 (5)________。 答案 (1)變小 (2)變大 (3)變小 (4)不變 (5)不變 解析 (1)將該式變?yōu)椋交蛳♂寱r醋酸的電離平衡正向移動，n(CH3COOH)減小，n(H＋)增大因而其比值變小。 (2)將該式變?yōu)椋交蛳♂寱r醋酸的電離平衡正向移動，n(CH3COOH)減小，n(CH3COO－)增大因而其比值變大。 (3)假設(shè)無限稀釋，c(CH3COOH)趨近于0，極稀溶液要考慮水的電離，c(H＋)趨近于10－7，因而比值變小。 (4)此式為Ka。 (5)將該式變?yōu)椋健? 溶液中某些離子濃度比值的變化判斷方法 對弱電解質(zhì)平衡移動過程中某些離子濃度比值的變化常用三種方法分析：一種方法是將濃度之比轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量進行比較，這樣分析起來可以忽略溶液體積的變化，只需分析微粒數(shù)目的變化即可。第二種方法是“湊常數(shù)”，解題時將某些離子的濃度比值關(guān)系，去乘以或除以某種離子的濃度，將會轉(zhuǎn)化為一個常數(shù)與某種離子濃度乘積或相除的關(guān)系。第三種方法是“假設(shè)法”，如上述問題(3)，假設(shè)無限稀釋，c(CH3COO－)趨近于0，c(H＋)趨于不變，故比值變小。 考點三 強酸(堿)與弱酸(堿)的比較 1．一元強酸(HCl)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 比較 項目 酸 c(H＋) pH 中和堿的能力 與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率 鹽酸 大 小 相同 相同 大 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 比較 項目 酸 c(H＋) c(酸) 中和堿的能力 與足量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量 開始與金屬反應(yīng)的速率 鹽酸 相同 小 小 少 相同 醋酸溶液 大 大 多 2.一元強酸(HCl)與一元弱酸(CH3COOH)稀釋圖像比較 (1)相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸 加水稀釋相同的倍數(shù)，醋酸的pH大 加水稀釋到相同的pH，鹽酸加入的水多 (2)相同體積、相同pH值的鹽酸、醋酸 加水稀釋相同的倍數(shù)，鹽酸的pH大 加水稀釋到相同的pH，醋酸加入的水多 (1)等濃度的醋酸和鹽酸與Zn反應(yīng)時生成H2的速率：醋酸＞鹽酸() (2)中和等體積、等pH的鹽酸和醋酸所用NaOH的物質(zhì)的量：醋酸＞鹽酸(√) (3)中和等濃度等體積的鹽酸和醋酸所用NaOH的物質(zhì)的量：鹽酸＞醋酸() (4)加水稀釋兩種相同pH的酸，pH變化大的一定是強酸() 在一定溫度下，有a.鹽酸 b．硫酸 c．醋酸三種酸： (1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時，c(H＋)由大到小的順序是________________(用字母表示，下同)。 (2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和NaOH的能力由大到小的順序是______________。 (3)若三者c(H＋)相同時，物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________________。 (4)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積也相同時，分別放入足量的鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是__________。 (5)當(dāng)三者c(H＋)相同且體積相同時，同時加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅，若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況)，則開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_______________________________， 反應(yīng)所需時間的長短關(guān)系是__________。 (6)將c(H＋)相同的三種酸均加水稀釋至原來的100倍后，c(H＋)由大到小的順序是________________________________________________________________________。 (7)將c(H＋)相同且體積也相同的三種酸，分別與等濃度的NaOH稀溶液反應(yīng)至pH＝7，則消耗NaOH溶液的體積大小關(guān)系為__________。 答案 (1)b>a>c (2)b>a＝c (3)c>a>b (4)c>a＝b (5)a＝b＝c a＝b>c (6)c>a＝b (7)c>a＝b 解析 解答本題要注意以下三點：①HCl、H2SO4都是強酸，但H2SO4是二元酸；②CH3COOH是弱酸，在水溶液中不能完全電離；③醋酸溶液中存在CH3COOHCH3COO－＋H＋的電離平衡。 題組一 判斷弱電解質(zhì)的方法 1．(2016上海，6)能證明乙酸是弱酸的實驗事實是( ) A．CH3COOH溶液與Zn反應(yīng)放出H2 B．0.1molL－1CH3COONa溶液的pH大于7 C．CH3COOH溶液與Na2CO3反應(yīng)生成CO2 D．0.1molL－1CH3COOH溶液可使紫色石蕊變紅 答案 B 解析 A項，只能證明乙酸具有酸性，不能證明其酸性強弱，錯誤；B項，該鹽水溶液顯堿性，故可以證明乙酸是弱酸，正確；C項，可以證明乙酸的酸性比碳酸強，但是不能證明其酸性強弱，錯誤；D項，可以證明乙酸具有酸性，但是不能證明其酸性強弱，錯誤。 2．為了證明醋酸是弱電解質(zhì)，甲、乙、丙、丁四人分別選用下列試劑進行實驗：0.1 molL－1醋酸溶液、0.1molL－1鹽酸、pH＝3的鹽酸、pH＝3的醋酸、CH3COONa晶體、NaCl晶體、CH3COONH4晶體、蒸餾水、鋅粒、pH試紙、酚酞、NaOH溶液等。 (1)甲取出10mL0.1molL－1的醋酸溶液，用pH試紙測出其pH＝a，確定醋酸是弱電解質(zhì)，則a應(yīng)該滿足的關(guān)系是____________，理由是________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)乙分別取pH＝3的醋酸和鹽酸各1mL，分別用蒸餾水稀釋到100mL，然后用pH試紙分別測定兩溶液的pH，則可認定醋酸是弱電解質(zhì)，判斷的依據(jù)是_________________。 (3)丙分別取pH＝3的鹽酸和醋酸各10mL，然后加入質(zhì)量相同的鋅粒，醋酸放出H2的平均速率快，則認定醋酸是弱電解質(zhì)，你認為這一方法正確嗎？________，請說明理由： ________________________________________________________________________。 (4)丁用CH3COONa晶體、NaCl晶體、蒸餾水和酚酞做實驗，也論證了醋酸是弱酸的事實，該同學(xué)的實驗操作和現(xiàn)象是_______________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)a>1 因醋酸是弱酸，不能完全電離 (2)鹽酸的pH＝5，醋酸的pH＜5 (3)正確 由于醋酸是弱酸，隨著反應(yīng)的進行，醋酸不斷電離，c(H＋)變化小，產(chǎn)生H2的平均速率醋酸比鹽酸快 (4)將CH3COONa晶體、NaCl晶體分別溶于適量水配成溶液，再分別滴入酚酞溶液，CH3COONa溶液變淺紅色，NaCl溶液不變色 題組二 多角度比較兩酸(或堿)的強弱 3．25℃時，有下列四種溶液： ① ② ③ ④ 0.1molL－1氨水 pH＝11氨水 0.1molL－1鹽酸 pH＝3鹽酸 下列說法中正確的是( ) A．①稀釋到原來的100倍后，pH與②相同 B．①③等體積混合、②④等體積混合所得的溶液都呈酸性 C．①②中分別加入少量CH3COONa固體，的值都變小 D．③④稀釋到原來的100倍后，稀釋后④溶液中的pH大 答案 D 解析 A項，稀釋后c(NH3H2O)＝0.001 molL－1，一水合氨是弱電解質(zhì)，c(OH－)＜0.001 molL－1，pH＜11，錯誤；B項，②④等體積混合，因為氨水的濃度遠大于鹽酸的濃度，所以溶液顯堿性，錯誤；C項，CH3COONa水解顯堿性，加入CH3COONa固體，使NH3H2ONH＋OH－平衡左移，的值都增大，錯誤；D項，稀釋后③④溶液中pH分別為3、5，正確。 4.(2018青島聯(lián)考)兩種一元堿MOH和ROH的溶液分別加水稀釋，溶液pH的變化如圖所示，下列敘述不正確的是( ) A．MOH是一種弱酸 B．在x點，c(M＋)＝c(R＋) C．稀釋前，c(ROH)＝10c(MOH) D．稀釋前MOH溶液和ROH溶液中由水電離出的c(OH－)前者是后者的10倍 答案 C 解析 A項，由圖像可知稀釋相同倍數(shù)，MOH的pH變化慢，故MOH為弱堿；B項，在x點，c(OH－)＝c(M＋)＋c(H＋)＝c(R＋)＋c(H＋)，x點時MOH和ROH溶液中c(H＋)均為10－11molL－1，c(OH－)均為10－3molL－1，故c(M＋)＝c(R＋)；C項，MOH為弱堿，若ROH為強堿，則稀釋前c(ROH)＜10c(MOH)；D項，稀釋前MOH溶液中由水電離出的c(OH－)＝10－12molL－1；ROH溶液中由水電離出的c(OH－)＝10－13molL－1，故前者是后者的10倍。 5.(2018南京模擬)已知常溫時HClO的Ka＝3.010－8，HF的Ka＝3.510－4，現(xiàn)將pH和體積都相同的次氯酸和氫氟酸溶液分別加蒸餾水稀釋，pH隨溶液體積的變化如圖所示，下列敘述正確的是( ) A．曲線Ⅰ為氫氟酸稀釋時pH變化曲線 B．取a點的兩種酸溶液，中和相同體積、相同濃度的NaOH溶液，消耗氫氟酸的體積較小 C．b點溶液中水的電離程度比c點溶液中水的電離程度小 D．從b點到d點，溶液中保持不變(HR代表HClO或HF) 答案 AD 解析 A項，酸性越強，加水稀釋時溶液pH變化越大，HF酸性強于HClO，加水稀釋時pH變化大，所以曲線Ⅰ代表HF稀釋時pH變化曲線，正確；B項，pH相同的兩種酸，越弱的酸其濃度越大，消耗的NaOH溶液體積更多，HClO酸性弱于HF，所以中和相同體積、相同濃度的NaOH溶液，消耗HClO的體積較小，錯誤；C項，酸越弱，電離出H＋趨勢越小，對水的電離抑制程度越低，所以b點溶液中水的電離程度比c點溶液中水的電離程度大，錯誤；D項，溶液中＝＝，平衡常數(shù)只隨溫度的改變而改變，所以從b點到d點，溶液中保持不變，正確。 6.常溫下，pH均為2、體積均為V0的HA、HB、HC溶液，分別加水稀釋至體積為V，溶液pH隨lg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(HC) B．HC的電離度：a點＜b點 C．當(dāng)lg＝4時，三種溶液同時升高溫度，減小 D．當(dāng)lg＝5時，HA溶液的pH為7 答案 D 解析 A項，由圖可知，HA稀釋10倍pH增大1，則HA為強酸，HB、HC稀釋10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，Ka(HB)＞Ka(HC)，正確；B項，對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，對HA溶液升高溫度，c(A－)不變，對HC溶液升高溫度促進HC電離，c(C－)增大，減小，正確；D項，HA溶液為酸溶液，無論如何稀釋pH＜7，錯誤。 判斷弱電解質(zhì)的三個思維角度 角度一：弱電解質(zhì)的定義，即弱電解質(zhì)不能完全電離。 (1)測定一定濃度的HA溶液的pH。 (2)與同濃度鹽酸比較導(dǎo)電性。 (3)與同濃度的鹽酸比較和鋅反應(yīng)的快慢。 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。 (1)從一定pH的HA溶液稀釋前后pH的變化判斷。 (2)從升高溫度后pH的變化判斷。 (3)從等體積等pH的HA溶液、鹽酸分別與過量的鋅反應(yīng)生成H2的量判斷。 角度三：弱電解質(zhì)形成的鹽類能水解，如判斷CH3COOH為弱酸可用下面兩個現(xiàn)象： (1)配制某濃度的醋酸鈉溶液，向其中加入幾滴酚酞溶液?，F(xiàn)象：溶液變?yōu)闇\紅色。 (2)用玻璃棒蘸取一定濃度的醋酸鈉溶液滴在pH試紙上，測其pH?，F(xiàn)象pH＞7。 1．[2017江蘇，20(2)②]H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物種的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與pH的關(guān)系如下圖所示。 H3AsO4第一步電離方程式H3AsO4H2AsO＋H＋的電離常數(shù)為Ka1，則pKa1＝_______(pKa1＝－lgKa1)。 答案 2.2 解析 Ka1＝， 由圖讀出，c(H3AsO4)＝c(H2AsO)點， 此時pH＝2.2，pKa1＝－lgc(H＋)＝2.2。 2．下列曲線中，可以描述乙酸(甲，Ka＝1.810－5)和一氯乙酸(乙，Ka＝1.410－3)在水中的電離度與濃度關(guān)系的是( ) 答案 B 解析 根據(jù)甲、乙的電離平衡常數(shù)得，這兩種物質(zhì)都是弱電解質(zhì)，在溫度不變、濃度相等時，電離程度CH3COOH下載提示(請認真閱讀)
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