(江蘇專版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題六 第二十一講 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案(含解析)
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(江蘇專版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題六 第二十一講 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案(含解析)
(江蘇專版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題六 第二十一講 弱電解質(zhì)的電離平衡學(xué)案(含解析)江蘇考綱要求1理解電離、電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的概念。2理解并能表示弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡。弱電解質(zhì)的電離平衡教材基礎(chǔ)自熱身一、弱電解質(zhì)的電離平衡1弱電解質(zhì)(1)概念(2)電離方程式的書寫強(qiáng)電解質(zhì)用“=”號(hào),弱電解質(zhì)用“”號(hào)。多元弱酸,分步電離,分步書寫且第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步的電離程度,如H2CO3:H2CO3H、。 多元弱堿,分步電離,一步書寫,如Fe(OH)3:Fe(OH)3Fe33OH。酸式鹽在水溶液中,強(qiáng)酸的酸式鹽完全電離,弱酸的酸式鹽中酸式酸根離子不完全電離。如NaHSO4:。NaHCO3:NaHCO3=NaHCO、HCOHCO 。在熔融狀態(tài)時(shí)NaHSO4=NaHSO。2弱電解質(zhì)的電離平衡(1)電離平衡的建立弱電解質(zhì)的電離平衡是指在一定條件下,弱電解質(zhì)的分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子的速率相等,溶液中的分子和離子的濃度都保持不變時(shí)的狀態(tài)。平衡建立過(guò)程的vt圖像如圖所示。(2)電離平衡的特征3影響電離平衡的因素(1)內(nèi)因:弱電解質(zhì)本身的性質(zhì)。(2)外因:濃度、溫度、加入試劑等。溫度:溫度升高,電離平衡向右移動(dòng),電離程度增大。濃度:稀釋溶液,電離平衡向右移動(dòng),電離程度增大。同離子效應(yīng):加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),電離平衡向左移動(dòng),電離程度減小。加入與離子反應(yīng)的物質(zhì):電離平衡向右移動(dòng),電離程度增大。二、電離平衡常數(shù)1表達(dá)式(1)一元弱酸HA的電離常數(shù):根據(jù)HAHA,可表示為Ka。(2)一元弱堿BOH的電離常數(shù):根據(jù)BOHBOH,可表示為Kb。2特點(diǎn)電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與電解質(zhì)的濃度、酸堿性無(wú)關(guān),由于電離過(guò)程是熱的,故溫度升高,K增大。多元弱酸是分步電離的,各級(jí)電離常數(shù)的大小關(guān)系是K1K2,所以其酸性主要決定于第步電離。3意義電離平衡常數(shù)反映了弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。相同條件下,K值越大,表示該弱電解質(zhì)越易電離,所對(duì)應(yīng)的酸性或堿性相對(duì)越強(qiáng)。4影響因素知能深化掃盲點(diǎn)以CH3COOHHCH3COOH0為例,判斷外界條件對(duì)電離平衡的影響改變條件平衡移動(dòng)方向n(H)c(H)導(dǎo)電能力電離平衡常數(shù)Ka電離程度加水稀釋增大減小減弱不變?cè)龃蠹尤肷倭勘姿嵩龃笤龃笤鰪?qiáng)不變減小通入HCl(g)增大增大增強(qiáng)不變減小加入NaOH(s)減小減小增強(qiáng)不變?cè)龃蠹尤隒H3COONa(s)減小減小增強(qiáng)不變減小加入鎂粉減小減小增強(qiáng)不變?cè)龃笊邷囟仍龃笤龃笤鰪?qiáng)增大增大對(duì)點(diǎn)練1某濃度的氨水中存在下列平衡:NH3·H2ONHOH。如想增大NH的濃度,而不增大OH的濃度,應(yīng)采取的措施是()A適當(dāng)升高溫度B加入水C通入NH3 D加入少量鹽酸解析:選D適當(dāng)升高溫度,平衡正向移動(dòng),c(NH)增大,c(OH)增大,A錯(cuò)誤;加入水,溶液體積增大,則NH和OH濃度都減小,B錯(cuò)誤;向氨水中通入氨氣,c(NH)增大,c(OH)增大,C錯(cuò)誤;加入少量鹽酸,鹽酸和OH反應(yīng)生成水,促進(jìn)NH3·H2O電離,c(NH)增大,c(OH)減小,D正確。提能點(diǎn)(二)電離平衡常數(shù)的應(yīng)用根據(jù)酸堿的電離常數(shù)大小可進(jìn)行以下判斷:(1)判斷弱酸(或弱堿)的相對(duì)強(qiáng)弱,電離常數(shù)越大,酸性(或堿性)越強(qiáng)。(2)判斷強(qiáng)酸弱堿鹽(或強(qiáng)堿弱酸鹽)溶液的酸性(或堿性)強(qiáng)弱,弱堿(或弱酸)的電離常數(shù)越大,對(duì)應(yīng)的鹽水解程度越小,堿性(或酸性)越弱。(3)判斷復(fù)分解反應(yīng)能否發(fā)生,一般符合“強(qiáng)酸制弱酸”規(guī)律。(4)判斷微粒濃度比值的變化弱電解質(zhì)加水稀釋時(shí),能促進(jìn)弱電解質(zhì)的電離,溶液中離子和分子的濃度會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,但電離常數(shù)不變,考題中經(jīng)常利用電離常數(shù)來(lái)判斷溶液中微粒濃度比值的變化情況。如:0.1 mol·L1CH3COOH溶液中加水稀釋,加水稀釋時(shí),c(H)減小,Ka值不變,則增大。對(duì)點(diǎn)練225 時(shí),部分物質(zhì)的電離平衡常數(shù)如表所示:化學(xué)式CH3COOHH2CO3HClO電離平衡常數(shù)1.7×105K14.3×107K25.6×10113.0×108請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)。(2)同濃度的CH3COO、HCO、CO、ClO結(jié)合H的能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)。(3)將少量CO2氣體通入NaClO溶液中,寫出反應(yīng)的離子方程式:_。(4)常溫下0.1 mol·L1的CH3COOH溶液在加水稀釋過(guò)程中,填寫下列表達(dá)式中的數(shù)據(jù)變化情況(填“變大”“變小”或“不變”)。_;_;_;_。(5)體積為10 mL pH2的醋酸溶液與一元酸HX分別加水稀釋至1 000 mL,稀釋過(guò)程中pH變化如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)_(填“大于”“等于”或“小于”)醋酸的電離平衡常數(shù);理由是_。答案:(1)CH3COOHH2CO3HClO(2)COClOHCOCH3COO(3)ClOCO2H2O=HClOHCO(4)變小不變變大不變(5)大于稀釋相同倍數(shù),HX的pH變化比CH3COOH的pH變化大,酸性強(qiáng),電離平衡常數(shù)大(1)含義分布系數(shù)是指弱電解質(zhì)溶液中,某一組分的平衡濃度占總濃度的分?jǐn)?shù),常用表示,分布系數(shù)是溶液酸度的函數(shù)。分布曲線是指以pH為橫坐標(biāo)、分布系數(shù)為縱坐標(biāo)的分布系數(shù)與溶液pH之間的關(guān)系曲線。(2)兩類酸的分布系數(shù)圖像一元弱酸(以CH3COOH為例)二元酸(以草酸為例)0為CH3COOH、1為CH3COO0為H2C2O4、1為HC2O、2為C2O 當(dāng)pH<pKa時(shí),主要存在形式是CH3COOH;當(dāng)pH>pKa時(shí),主要存在形式是CH3COO。0與1曲線相交在010.5處,此時(shí)c(CH3COOH)c(CH3COO),即pHpKa當(dāng)溶液的pHpKa1時(shí)01,pHpKa2時(shí)12;當(dāng)pH<pKa1時(shí)H2C2O4為主要存在形式;在pKa1<pH<pKa2區(qū)間,HC2O為主要存在形式;而當(dāng)pH>pKa2時(shí)C2O 為主要存在形式根據(jù)分布系數(shù)可以書寫一定pH時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式同一pH條件下可以存在多種溶質(zhì)微粒。根據(jù)在一定pH時(shí)的分布系數(shù)和酸的濃度,就可以計(jì)算出各成分在該pH時(shí)的平衡濃度。對(duì)點(diǎn)練3(雙選)H2C2O4水溶液中H2C2O4、HC2O和C2O三種形態(tài)的粒子的分布分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A曲線代表的粒子是HC2OB0.1 mol·L1NaHC2O4溶液中:c(C2O)c(H2C2O4)CpH5時(shí),溶液中主要含碳微粒濃度大小關(guān)系為c(C2O)c(H2C2O4)c(HC2O)D在一定溫度下,向CaC2O4飽和溶液中加入少量CaCl2固體,c(C2O)將減小,c(Ca2)增大解析:選BD曲線代表的粒子是H2C2O4,故A錯(cuò)誤;由題圖可知NaHC2O4溶液顯示酸性,陰離子HC2O的電離程度大于其水解程度,所以c(H2C2O4)c(C2O),故B正確;pH5時(shí),溶液中主要含碳微粒濃度大小關(guān)系為c(C2O)c(HC2O)c(H2C2O4),故C錯(cuò)誤;一定溫度下,CaC2O4飽和溶液中,存在CaC2O4(s)C2O(aq)Ca2(aq)平衡,加入少量CaCl2固體,平衡逆向移動(dòng),c(C2O)將減小,加入了Ca2,c(Ca2)不可抵消,所以c(Ca2)增大,故D正確。題點(diǎn)全練過(guò)高考題點(diǎn)一影響電離平衡的外界因素1稀氨水中存在著下列平衡:NH3·H2ONHOH,若要使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),同時(shí)使c(OH)增大,可采取的措施是()加入少量NH4Cl固體加入少量硫酸加入少量NaOH固體加水稀釋加熱加入少量MgSO4固體A BC D解析:選C若在氨水中加入NH4Cl固體,c(NH)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),c(OH)減小,錯(cuò)誤;硫酸中的H與OH反應(yīng),使c(OH)減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),錯(cuò)誤;當(dāng)在氨水中加入NaOH固體后,c(OH)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),符合題意,正確;若在氨水中加入水,稀釋溶液,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但c(OH)減小,錯(cuò)誤;電離屬吸熱過(guò)程,加熱平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),c(OH)增大,錯(cuò)誤;加入MgSO4固體發(fā)生反應(yīng)Mg22OH=Mg(OH)2,溶液中c(OH)減小,錯(cuò)誤。2已知0.1 mol·L1醋酸溶液中存在電離平衡:CH3COOHCH3COOH。要使CH3COOH的電離程度增大,可以采取的措施是()加少量CH3COONa固體升高溫度加少量冰醋酸加水A BC D解析:選D加少量CH3COONa固體,醋酸根離子濃度增大,電離平衡逆向移動(dòng),則醋酸的電離程度減小,錯(cuò)誤;弱電解質(zhì)的電離吸熱,升高溫度,電離平衡正向移動(dòng),則醋酸的電離程度增大,正確;加少量冰醋酸,醋酸的濃度增大,則醋酸的電離程度減小,錯(cuò)誤;加水,醋酸濃度減小,則醋酸的電離程度增大,正確。題點(diǎn)二電離平衡常數(shù)的影響因素及應(yīng)用3相同溫度下,根據(jù)三種酸的電離常數(shù),下列判斷正確的是()酸HXHYHZ電離常數(shù)K9×1079×1061×102A.三種酸的強(qiáng)弱關(guān)系:HXHYHZB反應(yīng)HZY=HYZ能夠發(fā)生C相同溫度下,0.1 mol·L1的NaX、NaY、NaZ溶液,NaZ溶液pH最大D相同溫度下,1 mol·L1 HX溶液的電離常數(shù)大于0.1 mol·L1 HX解析:選B根據(jù)表中電離常數(shù)大小關(guān)系可得酸的強(qiáng)弱關(guān)系為HZHYHX,可知A、C不正確,B正確;電離常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān),D不正確。4將濃度為 0.1 mol·L1 HF溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的是()Ac(H)BKa(HF)C.D.解析:選DA項(xiàng),在0.1 mol·L1 HF 溶液中存在如下電離平衡:HFHF,加水稀釋,平衡向右移動(dòng),但c(H)減??;B項(xiàng), 電離常數(shù)與濃度無(wú)關(guān),其數(shù)值在稀釋過(guò)程中不變;C項(xiàng),加水后,平衡右移,但c(F)、c(H)都減小,由于溶液中存在電荷守恒,則c(F)c(OH)c(H),則1,由于c(H)減小,c(OH)增大,故減??;D項(xiàng),變形后得,稀釋過(guò)程中c(F)逐漸減小,故其比值始終保持增大。5分析表格,下列選項(xiàng)中錯(cuò)誤的是()弱酸CH3COOHHCNH2CO3電離常數(shù)(25 )1.8×1054.9×1010Ka14.3×107 Ka25.6×1011A.CH3COO、HCO、CN在溶液中可以大量共存B向食醋中加入水可使CH3COOH的電離平衡向電離方向移動(dòng)C相同物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaCN溶液,后者pH較大DpHa的上述3種酸溶液,加水后溶液的pH仍相同,則醋酸中加入水的體積最小解析:選C根據(jù)電離常數(shù)可知HCO和CH3COO、HCO和CN均不發(fā)生反應(yīng),A正確;向食醋中加入水,CH3COOH的電離平衡正向移動(dòng),B正確;由于電離常數(shù)HCN>HCO,根據(jù)“越弱越易水解”可知C錯(cuò)誤;pH相同的CH3COOH、HCN、H2CO3 3種酸溶液,加入相同體積的水,CH3COOH溶液pH變化最大,則pH變化相同的情況下,CH3COOH溶液中加入水的體積最小,D正確。題點(diǎn)三弱電解質(zhì)分布系數(shù)的圖像分析6(雙選)20 時(shí),在c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)0.100 mol·L1的H2C2O4、NaOH混合溶液中,含碳元素微粒的分布分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A0.100 mol·L1NaHC2O4溶液中:c(OH)c(H)2c(C2O)c(H2C2O4)BQ點(diǎn):c(H2C2O4)c(C2O)>c(HC2O)CP點(diǎn):c(Na)c(H2C2O4)<0.100 mol·L1c(C2O)D該溫度下H2C2O4的電離常數(shù)Ka21×104.2解析:選CD NaHC2O4溶液中的質(zhì)子守恒式為c(OH)c(H)c(C2O)c(H2C2O4),A錯(cuò)誤;由圖示可看出,表示H2C2O4、表示HC2O、表示C2O,在Q點(diǎn)時(shí)c(H2C2O4)c(C2O)<c(HC2O),B錯(cuò)誤;在P點(diǎn)時(shí)溶液中的電荷守恒式為c(Na)c(H)c(HC2O)2c(C2O)c(OH),則有c(Na)c(H)c(H2C2O4)c(HC2O)2c(C2O)c(H2C2O4)c(OH),由于溶液中c(H2C2O4)c(HC2O)c(C2O)0.100 mol·L1,且溶液pH4.2,c(H)>c(OH),故C正確;Ka2,在P點(diǎn)時(shí)c(C2O)c(HC2O)、pH4.2,故Ka2c(H)104.2,D正確。7(雙選)(2019·海安中學(xué)模擬) 常溫下,向H2C2O4溶液中逐滴滴加NaOH溶液,若定義pclg c,則所得溶液中pc(H2C2O4)、pc(HC2O)、pc(C2O)與溶液pH的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A常溫下,Ka1(H2C2O4)101.3BpHx時(shí),c(HC2O)<c(H2C2O4)c(C2O)CM點(diǎn)時(shí),c(Na)<2c(HC2O)c(C2O)D.隨pH的升高而增大解析:選AC濃度越大,pc越小,向H2C2O4溶液中逐滴滴加NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)H2C2O4NaOH=NaHC2O4H2O,NaHC2O4NaOH=Na2C2O4H2O,反應(yīng)過(guò)程中H2C2O4濃度逐漸減小,pc(H2C2O4)增大,NaHC2O4濃度先增大后減小,pc(HC2O)先減小后增大,Na2C2O4逐漸增大,pc(C2O)減小,則圖中對(duì)應(yīng)曲線、分別代表HC2O、H2C2O4、C2O的pc變化。常溫下,pH1.3時(shí),pc(H2C2O4)pc(HC2O),即c(H2C2O4)c(HC2O),Ka1(H2C2O4)c(H)101.3,A正確;pHx時(shí),c(HC2O)>c(H2C2O4)c(C2O),B錯(cuò)誤;M點(diǎn)時(shí),pH4.3,溶液呈酸性,c(H)>c(OH),且pc(C2O)pc(HC2O),則c(HC2O)c(C2O),根據(jù)電荷守恒:c(Na)c(H)c(HC2O)2c(C2O)c(OH), 得到c(Na)<c(HC2O)2c(C2O)2c(HC2O)c(C2O),C正確;不隨pH的變化而變化,只與溫度有關(guān),D錯(cuò)誤。強(qiáng)酸與弱酸的比較教材基礎(chǔ)自熱身1相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較以鹽酸、醋酸為例:(1)加入足量的Zn,V(H2)與時(shí)間的變化曲線,見(jiàn)圖1開(kāi)始階段單位時(shí)間內(nèi),鹽酸產(chǎn)生的H2多,反應(yīng)停止時(shí),產(chǎn)生的H2的量一樣多。(2)加水稀釋,pH變化的曲線,見(jiàn)圖2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pH、相同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較以鹽酸、醋酸為例:(1)加入足量的Zn,V(H2)與時(shí)間的變化曲線,見(jiàn)圖3反應(yīng)過(guò)程中單位時(shí)間內(nèi),醋酸產(chǎn)生的H2多,反應(yīng)停止時(shí),醋酸產(chǎn)生的H2多。(2)加水稀釋,pH變化的曲線,見(jiàn)圖4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。知能深化掃盲點(diǎn) 提能點(diǎn)(一)一元強(qiáng)酸(HA)與一元弱酸(HB)的比較濃度均為0.01 mol·L1pH均為2pH或物質(zhì)的量濃度2pHHA<pHHB0.01 mol·L1c(HA)<c(HB)開(kāi)始與金屬反應(yīng)的速率HA>HBHAHB體積相同時(shí)與過(guò)量的堿反應(yīng)消耗堿的量HAHBHA<HB體積相同時(shí)與過(guò)量活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2的量HAHBHA<HBc(A)與 c(B)大小c(A)>c(B)c(A)c(B)分別加入固體NaA、NaB后pH變化HA:不變HB:變大HA:不變HB:變大加水稀釋10倍后3pHHA<pHHB3pHHA>pHHB>2溶液的導(dǎo)電性HA>HBHAHB水的電離程度HA<HBHAHB提能點(diǎn)(二)判斷強(qiáng)酸、弱酸的方法(以HA代表一元酸)實(shí)驗(yàn)方法結(jié)論測(cè)0.01 mol·L1 HA溶液的pHpH2,HA為強(qiáng)酸;pH>2,HA為弱酸室溫下測(cè)NaA溶液的pHpH7,HA為強(qiáng)酸;pH>7,HA為弱酸相同條件下,測(cè)相同濃度的HA溶液和鹽酸(強(qiáng)酸)的導(dǎo)電性若導(dǎo)電性相同,則HA為強(qiáng)酸;若導(dǎo)電性較鹽酸弱,則HA為弱酸測(cè)定同pH的HA溶液與鹽酸稀釋相同倍數(shù)前后的pH變化若pH(HA)pH(HCl),HA是強(qiáng)酸;若pH(HA)<pH(HCl),HA是弱酸測(cè)定等體積、等pH的HA溶液和鹽酸分別中和NaOH的量若消耗NaOH的量相同,則HA為強(qiáng)酸;若消耗NaOH的量較鹽酸大,則HA為弱酸測(cè)定等體積、等pH的HA溶液和鹽酸分別與足量的鋅反應(yīng)若生成氫氣的體積相同,則HA為強(qiáng)酸;若生成氫氣的體積大于鹽酸,則HA為弱酸題點(diǎn)全練過(guò)高考題點(diǎn)一強(qiáng)酸與弱酸的比較1已知25 時(shí),有關(guān)弱酸的電離常數(shù)如表所示:化學(xué)式CH3COOHHCN電離常數(shù)1.8×1054.9×1010下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( )A體積和pH相同的CH3COOH溶液與HCN溶液,中和NaOH溶液所消耗NaOH的物質(zhì)的量相同B體積和pH相同的CH3COOH溶液與HCN溶液,分別與足量的Fe反應(yīng),HCN溶液產(chǎn)生的H2更多Ca mol·L1HCN溶液加水稀釋后,電離常數(shù)減小,加入KCN晶體后,電離常數(shù)增大D25 時(shí),在等濃度的CH3COOH溶液與HCN溶液中,水的電離程度前者大解析:選B根據(jù)表中所給的數(shù)據(jù)可知醋酸的酸性強(qiáng)于氫氰酸,pH相等的兩種酸,氫氰酸的濃度大;濃度相等的兩種酸,醋酸中氫離子濃度大。pH相等,氫氰酸的濃度大,中和NaOH溶液的物質(zhì)的量多,分別與足量的Fe反應(yīng),氫氰酸產(chǎn)生的H2多,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;電離常數(shù)只與溫度有關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;等濃度的CH3COOH溶液與HCN溶液中,醋酸中氫離子濃度大,對(duì)水的電離抑制程度大,即氫氰酸中水的電離程度大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2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(shí),c(H)由大到小的順序是_(用字母表示,下同)。(2)等體積、等物質(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(shí),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(shí),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(shí),同時(shí)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(kāi)始時(shí)反應(yīng)速率的大小關(guān)系為_(kāi),反應(yīng)所需時(shí)間的長(zhǎng)短關(guān)系是_。(6)將c(H)相同的三種酸均加水稀釋至原來(lái)的100倍后,c(H)由大到小的順序是_。解析:HCl=HCl;H2SO4=2HSO;CH3COOHHCH3COO。(1)當(dāng)三種酸物質(zhì)的量濃度相同時(shí),三種酸中c(H)由大到小的順序?yàn)閎ac。(2)同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸,因隨著NaOH溶液的加入,CH3COOH電離平衡右移,提供的H和鹽酸相同,中和NaOH的能力鹽酸和醋酸相同,而H2SO4提供的H是它們的2倍,故bac。(3)c(H) 相同時(shí),醋酸溶液濃度最大,因醋酸為弱酸,電離程度小,H2SO4濃度為鹽酸的一半,故cab(或ca2b)。(4)當(dāng)三者c(H)相同且體積也相同時(shí),因HCl、H2SO4為強(qiáng)電解質(zhì),在溶液中完全電離,所以H總的物質(zhì)的量相同,故產(chǎn)生H2的體積相同。CH3COOH為弱電解質(zhì),最終能提供的H最多,生成的H2最多,故cab。(5)因開(kāi)始時(shí) c(H)相同,故abc;因CH3COOH為弱酸,繼續(xù)電離出H,減弱了c(H)的減小程度,故abc。(6)因CH3COOH為弱酸,加水稀釋時(shí)電離平衡右移,減弱了c(H)的減小程度,故cab。答案:(1)b>a>c(2)b>ac(3)c>a>b(或c>a2b)(4)c>ab(5)abcab>c(6)c>ab題點(diǎn)二強(qiáng)弱電解質(zhì)的相關(guān)圖像3在體積均為1 L,pH均等于2的鹽酸和醋酸溶液,分別投入0.23 g Na,則下列圖中比較符合反應(yīng)事實(shí)的曲線是( )解析:選BpH均等于2的鹽酸和醋酸溶液,起始?xì)潆x子濃度相同,但醋酸為弱酸,醋酸的濃度遠(yuǎn)大于鹽酸的濃度,與等量的Na反應(yīng)時(shí),醋酸的電離平衡正向移動(dòng),醋酸中氫離子濃度大于鹽酸中氫離子濃度,醋酸反應(yīng)速率快;由題給數(shù)據(jù)結(jié)合反應(yīng)方程式判斷,醋酸遠(yuǎn)過(guò)量,鹽酸恰好反應(yīng)。醋酸與Na反應(yīng)生成醋酸鈉溶液,醋酸根離子水解顯堿性,但醋酸遠(yuǎn)過(guò)量,反應(yīng)后溶液顯酸性,溶液的pH7,鹽酸與Na恰好完全反應(yīng)生成氯化鈉,則反應(yīng)后溶液的pH7,A錯(cuò)誤,B正確;因Na的質(zhì)量相同,則與鹽酸恰好完全反應(yīng),醋酸過(guò)量,生成氫氣相同,且醋酸中氫離子濃度大于鹽酸中氫離子濃度,則醋酸中反應(yīng)速率快,C、D錯(cuò)誤。4某溫度下,相同pH的鹽酸和醋酸分別加水稀釋,平衡pH隨溶液體積變化的曲線如圖所示。據(jù)圖判斷正確的是()A為鹽酸稀釋時(shí)的pH變化曲線Bb點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)Ca點(diǎn)Kw的數(shù)值比c點(diǎn)Kw的數(shù)值大Db點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度解析:選B鹽酸為強(qiáng)電解質(zhì),醋酸為弱電解質(zhì),相同pH的鹽酸和醋酸加水稀釋后,鹽酸的pH改變較大,而醋酸的pH改變較小,從圖線上看,對(duì)應(yīng)的為鹽酸,對(duì)應(yīng)的為醋酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;b點(diǎn)溶液的濃度比c點(diǎn)大,導(dǎo)電性強(qiáng),B項(xiàng)正確;由于溫度不變,Kw不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;開(kāi)始時(shí),鹽酸和醋酸的pH相同,醋酸濃度大于鹽酸的濃度,加水稀釋相同倍數(shù)后,醋酸的濃度仍然較大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。題點(diǎn)三弱電解質(zhì)的判斷5pH12的X、Y兩種堿溶液各10 mL,分別稀釋至1 000 mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是()A若10a12,則X、Y都是弱堿BX、Y兩種堿的物質(zhì)的量濃度一定相等C完全中和pH相同的X、Y兩溶液時(shí),消耗同濃度鹽酸的體積:V(X)V(Y)D稀釋后,X溶液的堿性比Y溶液的堿性強(qiáng)解析:選A若X為強(qiáng)堿,則10 mL pH12的X溶液稀釋至1 000 mL,pH應(yīng)該為10,故若10a12,則X、Y均為弱堿,A項(xiàng)正確;兩種堿稀釋相同倍數(shù),pH變化不同,說(shuō)明兩種堿的強(qiáng)弱不同,則pH相同時(shí),二者的物質(zhì)的量濃度一定不同,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)pH相同時(shí),c(X)c(Y),所以完全中和這兩種堿時(shí),消耗相同濃度的鹽酸的體積:V(X)V(Y),C項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖像數(shù)據(jù)可知,稀釋后Y溶液的pH比X溶液的pH大,故Y溶液的堿性強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。6下列事實(shí)不能證明HNO2是弱電解質(zhì)的是()滴入酚酞,NaNO2溶液顯紅色用HNO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗等pH、等體積的鹽酸和HNO2溶液中和堿時(shí),HNO2中和堿的能力強(qiáng)0.1 mol·L1 HNO2溶液的pH2HNO2與CaCO3反應(yīng)放出CO2氣體c(H)0.1 mol·L1的HNO2溶液稀釋至1 000倍,pH<4A B C D解析:選BNO水解,生成弱電解質(zhì)HNO2和OH,使酚酞試液顯紅色,能證明;HNO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗,只能說(shuō)明溶液中離子的濃度小,并不能說(shuō)明HNO2部分電離,不能證明;等pH、等體積的鹽酸和HNO2溶液中,HNO2中和堿能力強(qiáng),0.1 mol·L1 HNO2溶液的pH2,都能說(shuō)明HNO2部分電離,能證明;HNO2與CaCO3反應(yīng)放出CO2氣體,說(shuō)明HNO2的酸性比H2CO3強(qiáng),但并不一定是弱電解質(zhì),不能證明;HNO2若是強(qiáng)酸,中pH應(yīng)等于4,故能證明。7pH2的兩種一元酸x和y,體積均為100 mL,稀釋過(guò)程中pH與溶液體積的關(guān)系如下圖所示。分別滴加NaOH溶液(c0.1 mol·L1)至pH7,消耗NaOH溶液的體積為Vx、Vy,則()Ax為弱酸,VxVyBx為強(qiáng)酸,VxVyCy為弱酸,VxVy Dy為強(qiáng)酸,VxVy解析:選C由圖知:將一元酸x和y分別稀釋10倍,pH的變化量pHx1,pHy1,所以x為強(qiáng)酸,y為弱酸。pH2時(shí)弱酸y的濃度大,滴加NaOH溶液至pH7時(shí)消耗NaOH溶液的體積y比x大。8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(jìn)行實(shí)驗(yàn):0.1 mol·L1醋酸溶液、0.1 mol·L1鹽酸、pH3的鹽酸、pH3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10 mL 0.1 mol·L1的醋酸溶液,用pH試紙測(cè)出其pHa,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)乙將pH3的醋酸和鹽酸,各取1 mL,用蒸餾水稀釋到100 mL,然后用pH試紙分別測(cè)定兩溶液的pH,則可認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),判斷的依據(jù)是_。(3)丙分別取pH3的鹽酸和pH3的醋酸各10 mL,然后分別加入質(zhì)量相同的鋅粒,醋酸放出H2的速率快,則認(rèn)定醋酸是弱電解質(zhì),你認(rèn)為這一方法正確嗎?_(填“正確”或“不正確”)。并說(shuō)明理由:_。(4)丁用CH3COONa晶體、NaCl晶體、蒸餾水和酚酞試液,也論證了醋酸是弱酸的事實(shí),該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)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pH5,醋酸的pH<5(3)正確由于醋酸是弱酸,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,醋酸不斷電離,c(H)變化小,產(chǎn)生H2的速率比鹽酸快(4)配制等濃度的CH3COONa、NaCl溶液,分別滴入酚酞試液,CH3COONa溶液變淺紅色,NaCl溶液不變色規(guī)律方法1假設(shè)法進(jìn)行有關(guān)量的大小比較在做有關(guān)強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)堿、弱堿的題目時(shí),可以先假設(shè)所給物質(zhì)全部是強(qiáng)電解質(zhì),再在此基礎(chǔ)上結(jié)合電離平衡移動(dòng)原理進(jìn)行分析。如pH3的鹽酸、醋酸,分別加水稀釋10倍,假設(shè)平衡不移動(dòng),溶液的pH均為4,然后再根據(jù)弱酸的電離平衡及濃度進(jìn)行分析。2判斷弱電解質(zhì)的三個(gè)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,如測(cè)0.1 mol·L1的CH3COOH溶液的pH1。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(dòng),如pH1的CH3COOH加水稀釋10倍后,1pH2。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(gè)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(cè)其pH?,F(xiàn)象:pH7。課堂真題集訓(xùn)明考向1判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“”,錯(cuò)誤的打“×”)。(1)(2017·江蘇高考)已知常溫下,Ka(HCOOH)1.77×104,Ka(CH3COOH)1.75×105,用相同濃度的NaOH溶液分別滴定等體積pH均為3的HCOOH和CH3COOH溶液至終點(diǎn),消耗NaOH溶液的體積相等()(2)(2016·江蘇高考)室溫下,稀釋0.1 mol·L1 CH3COOH溶液,溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng)()(3)(2016·江蘇高考)如圖表示弱電解質(zhì)在水中建立電離平衡的過(guò)程()(4)(2013·江蘇高考)CH3COOH 溶液加水稀釋后,溶液中的值減小()答案:(1)×(2)×(3)(4)2(2017·江蘇高考節(jié)選)砷(As)是一些工廠和礦山廢水中的污染元素,使用吸附劑是去除水中砷的有效措施之一。H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系分別如圖1和圖2所示。(1)以酚酞為指示劑(變色范圍pH 8.010.0),將NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,當(dāng)溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色時(shí)停止滴加。該過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。(2)H3AsO4第一步電離方程式H3AsO4H2AsOH的電離常數(shù)為Ka1,則pKa1_(pKa1lg Ka1)。解析:(1)圖1中pH為810時(shí),三價(jià)砷主要以H3AsO3和H2AsO的形式存在,故滴加NaOH溶液的過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為OHH3AsO3=H2AsOH2O。(2)Ka1,K僅與溫度有關(guān),為方便計(jì)算,在圖2中取pH2.2時(shí)計(jì)算,此時(shí)c(H2AsO)c(H3AsO4),則Ka1c(H)102.2,pKa12.2。答案:(1)OHH3AsO3=H2AsOH2O(2)2.23(2017·全國(guó)卷)改變0.1 mol·L1二元弱酸H2A溶液的pH,溶液中H2A、HA、A2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(X)隨pH的變化如圖所示已知(X)。下列敘述錯(cuò)誤的是()ApH1.2時(shí),c(H2A)c(HA)BlgK2(H2A)4.2CpH2.7時(shí),c(HA)>c(H2A)c(A2)DpH4.2時(shí),c(HA)c(A2)c(H)解析:選D根據(jù)題給圖像,pH1.2時(shí),(H2A)(HA),則c(H2A)c(HA),A項(xiàng)正確;根據(jù)HAHA2,可確定K2(H2A),根據(jù)題給圖像,pH4.2時(shí),(HA)(A2),則c(HA)c(A2),即lgK2(H2A)lg c(H)4.2,B項(xiàng)正確;根據(jù)題給圖像,pH2.7時(shí),(HA)>(H2A)(A2),則c(HA)>c(H2A)c(A2),C項(xiàng)正確;根據(jù)題給圖像,pH4.2時(shí),(HA)(A2),則c(HA)c(A2)0.05 mol·L1,而c(H)104.2mol·L1,則c(HA)c(A2)>c(H),D項(xiàng)錯(cuò)誤。4(2016·全國(guó)卷)下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說(shuō)法正確的是()A向0.1 mol·L1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中減小B將CH3COONa溶液從20 升溫至30 ,溶液中增大C向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中1D向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,溶液中不變解析:選DA項(xiàng),CH3COOHCH3COOH,Ka,則,加水稀釋,Ka不變,c(CH3COO)減小,故比值變大,錯(cuò)誤;B項(xiàng),CH3COONa溶液中存在水解平衡:CH3COOH2OCH3COOHOH,Kh,升高溫度,水解平衡正向移動(dòng),Kh增大,則減小,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溶液呈中性,則c(H)c(OH),根據(jù)電荷守恒可知,c(Cl)c(NH),錯(cuò)誤;D項(xiàng),向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3,沉淀溶解平衡逆向移動(dòng),由于,Ksp僅與溫度有關(guān),故不變,正確。5(2015·全國(guó)卷)濃度均為0.10 mol·L1、體積均為V0的MOH和ROH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨 lg的變化如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()AMOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性BROH的電離程度:b點(diǎn)大于a點(diǎn)C若兩溶液無(wú)限稀釋,則它們的c(OH)相等D當(dāng)lg2時(shí),若兩溶液同時(shí)升高溫度,則增大解析:選D由圖像分析濃度為0.10 mol·L1的MOH溶液,在稀釋前pH為13,說(shuō)明MOH完全電離,則MOH為強(qiáng)堿,而ROH的pH<13,說(shuō)明ROH沒(méi)有完全電離,ROH為弱堿。MOH的堿性強(qiáng)于ROH的堿性,A正確;曲線的橫坐標(biāo)lg越大,表示加水稀釋體積越大,由曲線可以看出b點(diǎn)的稀釋程度大于a點(diǎn),弱堿ROH存在電離平衡:ROHROH,溶液越稀,弱電解質(zhì)電離程度越大,故ROH的電離程度:b點(diǎn)大于a點(diǎn),B正確;若兩溶液無(wú)限稀釋,則溶液的pH接近于7,故兩溶液的c(OH)相等,C正確;當(dāng)lg2時(shí),溶液V100V0,溶液稀釋100倍,由于MOH發(fā)生完全電離,升高溫度,c(M)不變;ROH存在電離平衡:ROHROH,升高溫度促進(jìn)電離平衡向電離方向移動(dòng),c(R)增大,故減小,D錯(cuò)誤。6(2015·海南高考)氨是合成硝酸、銨鹽和氮肥的基本原料,回答下列問(wèn)題:氨的水溶液顯弱堿性,其原因?yàn)開(kāi)(用離子方程式表示),0.1 mol·L1的氨水中加入少量NH4Cl固體,溶液的pH_(填“升高”或“降低”);若加入少量明礬,溶液中NH的濃度_(填“增大”或“減小”)。解析:若加入NH4Cl,則NH濃度增大,NH3·H2O的電離平衡逆向移動(dòng),OH濃度減小,pH降低。答案:NH3·H2ONHOH降低增大