
第21講 弱電解質(zhì)的電離
考點(diǎn)一 弱電解質(zhì)的電離平衡移動(dòng)
強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽
[如(CH3COO)2Pb]、水
(2)與化合物類(lèi)別的關(guān)系強(qiáng)電解質(zhì)主要是大部分________化合物及某些________化合物,弱電解質(zhì)主要是某些________化合物。(3)電離方程式的書(shū)寫(xiě)——“強(qiáng)等號(hào),弱可逆,多元弱酸分步離,多元弱堿分步電離一步書(shū)寫(xiě)”。①?gòu)?qiáng)電解質(zhì):如H2SO4:___________________________。
②弱電解質(zhì)a.一元弱酸,如CH3COOH:______________________________。b.多元弱酸,分步電離,分步書(shū)寫(xiě)且第一步電離程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二步的電離程度,如H2CO3:____________________________________________。c.多元弱堿,分步電離,一步書(shū)寫(xiě)。如Fe(OH)3:__________________________。
③酸式鹽a.強(qiáng)酸的酸式鹽如NaHSO4在水溶液中:_____________________________;熔融時(shí):NaHSO4===_________________。b.弱酸的酸式鹽:“強(qiáng)中有弱”,如NaHCO3:______________________________、_____________________。
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)分子______________的速率和__________________________的速率相等,溶液中各分子和離子的濃度都保持不變時(shí)的狀態(tài)。
離子結(jié)合成弱電解質(zhì)分子
平衡建立過(guò)程的v-t圖像如圖所示。
a.開(kāi)始時(shí),v(電離)最大,而v(結(jié)合)為0。b.平衡建立過(guò)程中,v(電離)>v(結(jié)合)。c.當(dāng)v(電離)=v(結(jié)合)時(shí),電離達(dá)到平衡狀態(tài)。
(2)弱電解質(zhì)電離平衡的特征電離平衡也是一種動(dòng)態(tài)平衡,遵循“逆、動(dòng)、等、定、變”的特點(diǎn)。具體分析如下:
3.弱電解質(zhì)的電離平衡移動(dòng)(1)溫度:溫度升高,電離平衡________移動(dòng),電離程度________。(2)濃度:稀釋溶液,電離平衡________移動(dòng),電離程度________。(3)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________移動(dòng),電離程度________。(4)加入能反應(yīng)的物質(zhì):電離平衡_______移動(dòng),電離程度_______。
(1)稀醋酸加水稀釋時(shí),溶液中的各離子濃度并不是都減小,如c(OH-)是增大的。(2)電離平衡右移,電解質(zhì)分子的濃度不一定減小,如稀醋酸中加入冰醋酸。(3)電離平衡右移,離子的濃度不一定增大。電離程度也不一定增大,如稀醋酸中加入冰醋酸。
4.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力取決于溶液中自由移動(dòng)離子的濃度和離子所帶電荷數(shù),自由移動(dòng)離子的濃度越______、離子所帶電荷數(shù)越______,導(dǎo)電能力越強(qiáng)。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)弱酸的電離程度越大,溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)。( )[提示] 導(dǎo)電能力主要取決于溶液中離子總濃度,弱酸濃度一定的情況下,電離程度越大導(dǎo)電能力越強(qiáng)。(2)氨水的濃度越小,一水合氨的電離程度越大。( )[提示] 稀釋促進(jìn)電離。
(3)Ca(OH)2微溶于水,因此它是弱電解質(zhì)。( )[提示] 強(qiáng)弱電解質(zhì)只取決于是否完全電離,與溶解度無(wú)關(guān)。(4)在醋酸溶液中,當(dāng)c(CH3COO-)=c(H+)時(shí),表示醋酸已達(dá)到電離平衡。( )[提示] 弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí),粒子濃度不再改變,并非相等。
[提示] 碳酸是二元弱酸,應(yīng)分步電離。
(6)弱電解質(zhì)溶液中存在溶質(zhì)分子,而強(qiáng)電解質(zhì)溶液中不存在溶質(zhì)分子。( )(7)弱電解質(zhì)加水稀釋?zhuān)瑢?dǎo)電粒子的數(shù)目減小。( )(8)弱電解質(zhì)的導(dǎo)電能力一定小于強(qiáng)電解質(zhì)。( )(9)熔融時(shí)是否導(dǎo)電是區(qū)別強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。( )(10)除水的電離平衡外,醋酸溶液中存在電離平衡,而鹽酸中不存在電離平衡。( )
(18)向0.1 ml·L-1CH3COOH溶液中加水稀釋或加入少量CH3COONa晶體時(shí)都會(huì)引起溶液中c(H+)減小。( )
2.深度思考:(1)舉例說(shuō)明電離平衡右移時(shí),電解質(zhì)分子的濃度不一定減小,離子的濃度不一定增大。
(2)稀釋某一弱電解質(zhì)溶液時(shí),所有微粒濃度都會(huì)減小嗎?[提示] 對(duì)于弱電解質(zhì)的電離平衡體系的相關(guān)微粒,其濃度都是減小的。但由于還存在H2O的電離平衡,對(duì)弱酸溶液稀釋時(shí),c(OH-)會(huì)增大;對(duì)弱堿溶液稀釋時(shí),c(H+)會(huì)增大。
(3)分別畫(huà)出冰醋酸、濃醋酸和稀醋酸加水稀釋時(shí)導(dǎo)電能力的變化圖像。[提示]
[提示]?、偃芤旱膶?dǎo)電能力正比于溶液中的氫離子的濃度,導(dǎo)電能力越小則氫離子濃度越小,故為a點(diǎn)。②“越稀越電離”,加入的水越多,醋酸電離程度越大,故選c點(diǎn)。③“越熱越電離”,升溫促進(jìn)醋酸電離平衡正向移動(dòng),故微熱可使c點(diǎn)溶液中c(CH3COO-)增大。
[解析] 1 L 0.1 ml·L-1醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量為0.1 ml,醋酸是弱酸,在溶液中部分電離,CH3COO-的粒子數(shù)小于6.02×1022,A錯(cuò)誤;加入少量CH3COONa固體后,溶液中CH3COO-的濃度增大,醋酸的電離平衡向左移動(dòng),溶液中的氫離子濃度減小,酸性減弱,則溶液的pH升高,B錯(cuò)誤;1 L 0.1 ml·L-1醋酸溶液中醋酸的物質(zhì)的量為0.1 ml,根據(jù)物料守恒,n(CH3COO-)+n(CH3COOH)=0.1 ml,C正確;醋酸是弱酸,離子方程式中不能拆寫(xiě)成離子的形式,D錯(cuò)誤。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)1〕 (1)(2022·安徽安慶月考)氫氰酸(HCN)的下列性質(zhì)中,能證明它是弱酸的是( )A.HCN易溶于水B.HCN溶液的導(dǎo)電性比鹽酸的弱C.25 ℃時(shí)1 ml/L HCN溶液pH約為3D.10 mL 1 ml/L HCN溶液恰好與10 mL 1 ml/L NaOH溶液完全反應(yīng)
[解析] HCN是強(qiáng)酸還是弱酸,與溶解度無(wú)關(guān),A項(xiàng)錯(cuò)誤;HCN溶液和鹽酸應(yīng)在相同條件下比較導(dǎo)電性,如在同溫、同壓、等濃度時(shí),HCN溶液的導(dǎo)電性弱于鹽酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤;25 ℃時(shí)1 mL/L HCN溶液pH約為3,說(shuō)明HCN部分電離,即HCN為弱電解質(zhì),C項(xiàng)正確;HCN無(wú)論是強(qiáng)酸還是弱酸,均能與等濃度、等體積的NaOH溶液恰好完全反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
微考點(diǎn)2 電離平衡與溶液導(dǎo)電性的關(guān)系 (1)(2022·安徽合肥模擬)電導(dǎo)率是衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力大小的物理量。常溫下,將相同體積的氫氧化鈉溶液和醋酸溶液分別加水稀釋?zhuān)芤旱碾妼?dǎo)率隨加入水的體積V(H2O)變化的曲線如圖所示。
[解析] 由導(dǎo)電能力知c(H+):b>a>c,故pH:c>a>b,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加水體積越大,越利于CH3COOH電離,故電離程度:c>b>a,B項(xiàng)錯(cuò)誤;用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量a處溶液的pH,相當(dāng)于稍微稀釋a點(diǎn)溶液,由圖可知,溶液導(dǎo)電能力會(huì)增強(qiáng),c(H+)增大,pH偏小,C項(xiàng)正確;a、b、c三點(diǎn)溶質(zhì)的物質(zhì)的量相同,用1 ml·L-1NaOH溶液中和,恰好完全中和時(shí)消耗的n(NaOH)相同,故消耗的V(NaOH溶液):a=b=c,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)2〕 (1)(2022·江西模擬)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(diǎn)。如圖是用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NH3·H2O溶液滴定HCl和CH3COOH混合溶液的滴定曲線的是( )
[解析] 氯化氫是強(qiáng)電解質(zhì),醋酸是弱電解質(zhì),滴加的NH3·H2O先和氯化氫反應(yīng)生成強(qiáng)電解質(zhì)氯化銨,但溶液體積不斷增大,溶液被稀釋?zhuān)噪妼?dǎo)率下降;當(dāng)氯化氫完全被中和后,一水合氨繼續(xù)電離與弱電解質(zhì)醋酸反應(yīng)生成強(qiáng)電解質(zhì)醋酸銨,所以電導(dǎo)率增大;醋酸也完全反應(yīng)后,繼續(xù)滴加氨水,因?yàn)槿芤罕幌♂專(zhuān)妼?dǎo)率有下降趨勢(shì)。
(2)(2022·山東青島期末)將濃度均為0.5 ml·L-1的氨水和KOH溶液分別滴入到兩份均為20 mL c1 ml·L-1的AlCl3溶液中,測(cè)得溶液的導(dǎo)電率與加入堿液的體積關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
[解析] 溶液的導(dǎo)電率與離子濃度成正比,向AlCl3溶液中分別加入氨水和KOH溶液,首先分別生成Al(OH)3和NH4Cl、Al(OH)3和KCl;當(dāng)AlCl3完全反應(yīng)時(shí),繼續(xù)滴加堿,Al(OH)3和KOH反應(yīng)生成可溶性的KAlO2,一水合氨和Al(OH)3不反應(yīng),且一水合氨是弱電解質(zhì),則一水合氨溶液導(dǎo)電率較小。所以導(dǎo)電率呈減小趨勢(shì)的是氨水滴定曲線、先減小后增大的是KOH溶液滴定曲線,則Ⅰ為KOH溶液滴定曲線。
萃取精華:從“定性”和“定量”兩個(gè)角度理解電離平衡(1)從定性角度分析電離平衡。應(yīng)該深刻地理解勒夏特列原理——平衡向“減弱”這種改變的方向移動(dòng),移動(dòng)的結(jié)果不能“抵消”或“超越”這種改變。(2)從定量角度分析電離平衡。當(dāng)改變影響電離平衡的條件后,分析兩種微粒濃度之比的變化時(shí),若通過(guò)平衡移動(dòng)的方向不能作出判斷,可采用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行定量分析。
溶液的導(dǎo)電能力電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力取決于溶液中自由移動(dòng)離子的濃度和離子所帶的電荷數(shù)。自由移動(dòng)離子濃度越大,離子所帶電荷數(shù)越多,則溶液導(dǎo)電能力越強(qiáng)。將冰 酸、稀 酸加水稀釋?zhuān)鋵?dǎo)電能力隨加水的量的變化曲線如圖所示。
?提醒:①OA段導(dǎo)電能力隨加水量的增多而增強(qiáng),原因是冰 酸發(fā)生了電離,溶液中離子濃度增大。②AB段導(dǎo)電能力隨加水量增多而減弱的原因是隨著水的加入,溶液的體積增大,離子濃度減小,導(dǎo)電能力減弱。
微考點(diǎn)3 影響電離平衡的因素 (2022·河南周口月考)常溫下,對(duì)于0.1 ml·L-1的醋酸溶液,下列說(shuō)法正確的是( )A.加水稀釋后,溶液中c(H+)和c(OH-)都減小B.加入少量冰醋酸后,溶液中c(H+)增大C.加入少量Na2CO3固體,醋酸電離平衡向左移動(dòng)D.適當(dāng)升高溫度,醋酸的電離平衡常數(shù)減小
[解析] 加水稀釋后,溶液的酸性減弱,即c(H+)減小,但由KW可知,c(OH-)增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;加少量冰醋酸,醋酸濃度變大,電離平衡正向移動(dòng),溶液中c(H+)增大,B項(xiàng)正確;加少量Na2CO3固體,能與醋酸電離出的H+發(fā)生反應(yīng),使醋酸電離平衡向右移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;弱電解質(zhì)電離吸熱,升溫促進(jìn)電離,導(dǎo)致電離平衡常數(shù)增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二 電離平衡常數(shù)與電離度
1.電離常數(shù)(1)定義在—定條件下,弱電解質(zhì)的電離達(dá)到平衡時(shí),溶液里各組分的濃度之間存在一定的關(guān)系。對(duì)一元弱酸或一元弱堿來(lái)說(shuō),溶液中弱電解質(zhì)電離所生成的各種離子濃度的乘積,與溶液中未電離分子的濃度之比是一個(gè)常數(shù),這個(gè)常數(shù)叫做電離平衡常數(shù),簡(jiǎn)稱(chēng)電離常數(shù)。用K(弱酸用Ka,弱堿用Kb)表示。
(3)意義相同條件下,K值越大,表示該弱電解質(zhì)________電離,所對(duì)應(yīng)粒子的酸性或堿性相對(duì)________。(4)特點(diǎn)電離常數(shù)只與________有關(guān),與電解質(zhì)的濃度及酸堿性無(wú)關(guān),由于電離過(guò)程是________的,故溫度升高時(shí)K值________。多元弱酸或多元弱堿在水中是分步電離的,每一步電離都有電離常數(shù)。
2.電離度(1)定義在一定條件下的弱電解質(zhì)達(dá)到電離平衡時(shí),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。
[提示] H2CO3是二元弱酸,分步電離,有兩個(gè)電離常數(shù)。不能寫(xiě)成一步電離。
(3)弱電解質(zhì)的電離常數(shù)受到溫度、濃度的影響。( )[提示] 電離常數(shù)只受溫度影響。(4)弱電解質(zhì)的電離程度越大,電離常數(shù)越大。( )[提示] 電離常數(shù)受溫度影響,電離程度受溫度、濃度等影響,例如加水稀釋后,電離程度增加,但電離常數(shù)不變。
(5)電離常數(shù)越大,表示該電解質(zhì)電離能力越強(qiáng)。( )[提示] 電離常數(shù)表示弱電解質(zhì)電離程度的大小。(6)電離常數(shù)大的酸溶液中的c(H+)一定大于電離常數(shù)小的溶液。( )[提示] 弱酸溶液中c(H+)的大小與酸的濃度和電離常數(shù)有關(guān)。
(7)電離平衡右移,電離平衡常數(shù)一定增大。( )(8)當(dāng)弱電解質(zhì)的濃度增大時(shí),電離程度增大。( )(9)對(duì)于1 ml·L-1的CH3COOH溶液,升高溫度,電離程度增大。( )(10)電離平衡向電離方向移動(dòng),電離常數(shù)一定增大。( )(11)電離常數(shù)可以表示弱電解質(zhì)的相對(duì)強(qiáng)弱。( )(12)電離常數(shù)隨著弱電解質(zhì)濃度的增大而增大。( )
× × √ × √ ×
2.深度思考:部分弱酸的電離常數(shù)如下表:
HCOOH>H2CO3>H2S>HClO
(3)按要求書(shū)寫(xiě)離子方程式:①將少量Na2CO3溶液滴加到HCOOH溶液中_____________________________________________②將少量CO2氣體通入NaClO溶液中____________________________________________③將少量CO2氣體通入Na2S溶液中___________________________________
[提示] 第一級(jí)電離出的H+對(duì)第二級(jí)的電離有抑制作用。
微考點(diǎn)1 電離平衡常數(shù)的理解與應(yīng)用 (2022·四川南充月考)酸在溶劑中的電離是酸中的H+轉(zhuǎn)移給溶劑分子,如:HCl+H2O===H3O++Cl-。已知H2SO4和HNO3在液態(tài)冰醋酸中的電離平衡常數(shù):Ka1(H2SO4)=6.3×10-9,Ka(HNO3)=4.2×10-10。
回答下列問(wèn)題:(1)pH相等的CH3COOH溶液、HClO溶液、H3PO3溶液中,物質(zhì)的量濃度最小的是__________(填化學(xué)式)。(2)已知Na2HPO3為正鹽,依據(jù)表格數(shù)據(jù),H3PO3的第二級(jí)電離平衡常數(shù)表達(dá)式Ka2=_________________;25 ℃時(shí),5.6 ml·L-1Na2HPO3溶液的pH=______。
(3)向體積均為10 mL、c(H+)均為10-2 ml·L-1的CH3COOH溶液和一元酸HX溶液中,分別加水稀釋至1 000 mL,稀釋過(guò)程中c(H+)的變化如圖所示,則HX的電離平衡常數(shù)________(填“大于”“小于”或“等于”) CH3COOH的電離平衡常數(shù),理由是_______ ___________________________________________________________________________。
c(H+)相同的CH3COOH溶液和HX溶液稀釋相同的倍數(shù),HX溶液的c(H+)變化更大
(4)常溫下,將0.05 ml·L-1的氨水逐滴加入10 mL 0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中至溶液顯中性,此時(shí)溶液中各離子濃度大小關(guān)系為_(kāi)__________________________________________。[解析] (1)弱酸的電離平衡常數(shù)越小,酸性越弱,則形成相同pH的溶液時(shí),酸性越弱的酸濃度越大,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,Ka1(H3PO3)>Ka(CHCOOH)>Ka(HClO),所以pH相等的三種溶液中,H3PO3的濃度最小。
微考點(diǎn)2 電離平衡常數(shù)和電離度的相關(guān)計(jì)算 (1)(2022·江蘇常州模擬)H2S為二元弱酸,20 ℃的pKa1=6.89,pKa2=14.15(電離常數(shù)K的負(fù)對(duì)數(shù)-lg K=pK)。在20 ℃時(shí),向0.1 ml·L-1的Na2S溶液中緩慢通入HCl(忽略溶液體積變化和H2S的揮發(fā)),在該過(guò)程中,下列微粒物質(zhì)的量濃度關(guān)系一定正確的是 ( )A.溶液中c(HS-)=c(S2-)時(shí),c(S2-)+2c(H2S)<c(Cl-)B.溶液呈中性時(shí),c(HS-)+2c(H2S)=c(Cl-)C.溶液pH=6.89時(shí),c(Cl-)>c(HS-)>c(H2S)>c(H+)>c(OH-)D.溶液中c(Cl-)=0.2 ml·L-1時(shí),c(OH-)+c(HS-)+c(S2-)=c(H+)
所以c(HS-)=c(H2S),弱電解質(zhì)的電離比較弱,溶液中離子濃度大小關(guān)系是c(Cl-)>c(HS-)=c(H2S)>c(H+)>c(OH-),C錯(cuò)誤;c(Cl-)=0.2 ml·L-1,說(shuō)明Na2S恰好和通入的HCl完全反應(yīng)生成NaCl和H2S。溶液中,c(Na+)=c(Cl-),根據(jù)電荷守恒c(Cl-)+2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),可得c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-)=c(H+),D錯(cuò)誤。
(2)已知Ka(CH3COOH)=1.75×10-5,計(jì)算0.1 ml·L-1 CH3COOH溶液中H+的濃度。
萃取精華:電離平衡常數(shù)的應(yīng)用
考點(diǎn)三 一元強(qiáng)酸(堿)和一元弱酸(堿)的比較
1.相同物質(zhì)的量濃度、相同體積的一元強(qiáng)酸(如鹽酸)與一元弱酸(如醋酸)的比較
2.相同pH、相同體積的一元強(qiáng)酸與一元弱酸的比較
注:一元強(qiáng)堿與一元弱堿的比較規(guī)律與以上類(lèi)似。
3.強(qiáng)酸與弱酸、強(qiáng)堿與弱堿稀釋時(shí)的pH變化圖像(1)圖中,a、b為pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d為pH相等的鹽酸和醋酸。對(duì)于該圖像,要深刻理解以下4點(diǎn):
①對(duì)于pH=y(tǒng)的強(qiáng)酸溶液稀釋時(shí),體積每增大10n倍,pH就增大n個(gè)單位,即pH=y(tǒng)+n;對(duì)于pH=y(tǒng)的弱酸溶液來(lái)說(shuō),體積每增大10n倍,pH增大不足n個(gè)單位,即pH<y+n;無(wú)論怎樣稀釋?zhuān)崛芤旱膒H不能等于或大于7,只能趨近于7。②對(duì)于pH=x的強(qiáng)堿溶液稀釋時(shí),體積每增大10n倍,pH就減小n個(gè)單位,即pH=x-n;對(duì)于pH=x的弱堿溶液來(lái)說(shuō),體積每增大10n倍,pH減小不足n個(gè)單位,即pH>x-n;無(wú)論怎樣稀釋?zhuān)瑝A溶液的pH不能等于或小于7,只能趨近于7。
③加水稀釋相同倍數(shù)后的pH大?。喊彼綨aOH溶液,鹽酸>醋酸。④稀釋后的pH仍然相等,則加水量的多少:氨水>NaOH溶液,醋酸>鹽酸。
(2)體積相同、濃度相同的鹽酸與醋酸加水稀釋圖像如圖。若稀釋相同倍數(shù),二者濃度仍相同,仍然是鹽酸的pH小,但差變小。
4.判斷弱酸的三種方法方法一:根據(jù)弱酸的定義判斷,弱酸在水溶液中不能完全電離,如測(cè)0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。方法二:根據(jù)弱酸在水溶液中存在電離平衡判斷,條件改變,平衡發(fā)生移動(dòng),如pH=1的CH3COOH加水稀釋10倍后,1<pH<2。
方法三:根據(jù)弱酸的正鹽能發(fā)生水解判斷,如判斷CH3COOH為弱酸可做以下實(shí)驗(yàn):(1)向一定濃度的醋酸鈉溶液中,加入幾滴酚酞溶液,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>7。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。(1)pH=3的醋酸溶液加水稀釋100倍后pH小于5。( )[提示] 弱電解質(zhì)加水稀釋會(huì)促進(jìn)電離。(2)等體積、等pH的鹽酸和醋酸中和堿的能力相同。( )[提示] 等pH的鹽酸和醋酸溶液相比,醋酸濃度更大,中和堿能力更強(qiáng)。
(3)等濃度、等體積的鹽酸和醋酸分別與足量Mg反應(yīng),生成H2的速率從始至終都是鹽酸大。( )[提示] 反應(yīng)速率由溶液中c(H+)決定,初始速率鹽酸較大,反應(yīng)過(guò)程中醋酸進(jìn)一步電離,但反應(yīng)速率仍小于鹽酸。(4)若升高酸溶液的溫度,pH減小。( )[提示] 升高強(qiáng)酸溶液的溫度,pH不變;升高弱酸溶液的溫度,pH減小。
(5)加水稀釋兩種pH相同的酸溶液,pH變化大的一定是強(qiáng)酸。( )[提示] 加水稀釋兩種pH相同的酸溶液,pH變化大的酸一定比變化小的酸性強(qiáng),但不一定是強(qiáng)酸。(6)用乙酸浸泡水壺中的水垢,可將其清除,說(shuō)明乙酸的酸性小于碳酸的酸性。( )
2.深度思考:(1)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(shí),中和NaOH的能力由大到小的順序是______________。
④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___________。⑤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____________。⑥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_(kāi)__________。
(2)改變下列條件,請(qǐng)寫(xiě)出下列曲線哪條代表鹽酸的變化曲線。
(3)等pH、等體積的鹽酸(Ⅰ)和醋酸(Ⅱ)分別加水稀釋?zhuān)芤簆H與體積的關(guān)系如圖:①常溫下,稀釋相同倍數(shù)對(duì)應(yīng)的b點(diǎn)和c點(diǎn)的導(dǎo)電能力更強(qiáng)的是?②酸溶液加水稀釋10n倍,pH變?yōu)槎嗌伲?br/>[提示]?、賞H越小,溶液中H+和酸根離子濃度越大,導(dǎo)電能力越強(qiáng),導(dǎo)電能力c點(diǎn)更強(qiáng)。②強(qiáng)酸溶液稀釋10n倍,pH=a+n;弱酸溶液稀釋10n倍,a<pH<a+n;且pH<7。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)1〕 (1)(2022·北京海淀區(qū)模擬)25 ℃時(shí),pH=2的鹽酸和醋酸溶液各1 mL分別加水稀釋?zhuān)琾H隨溶液體積變化的曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
[解析] 若HA和CH3COOH都是弱酸,則隨著NH3·H2O的加入,酸堿反應(yīng)生成鹽,溶液導(dǎo)電性將增強(qiáng)、電阻率將減小,但圖像上隨著NH3·H2O的加入溶液電阻率增大、導(dǎo)電性反而減弱,說(shuō)明原混合溶液中離子濃度更大,即HA為強(qiáng)電解質(zhì),故A正確;HA完全電離,CH3COOH部分電離,HA比等濃度CH3COOH溶液中c(H+)大,故B錯(cuò)誤;ab段是HA與NH3·H2O反應(yīng),故C正確;c點(diǎn)中和完全,溶質(zhì)為NH4A和CH3COONH4,故D正確。
微考點(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)描述型強(qiáng)弱電解質(zhì)的判斷 (2021·山東濰坊高三檢測(cè))下列事實(shí)中一定不能證明CH3COOH是弱電解質(zhì)的是( )①常溫下某CH3COONa溶液的pH=8②用CH3COOH溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗③等pH、等體積的鹽酸、CH3COOH溶液和足量鋅反應(yīng),CH3COOH放出的氫氣較多
④常溫下,pH=1的CH3COOH溶液和pH=13的KOH溶液等體積混合,溶液呈酸性⑤常溫下,pH=1的CH3COOH溶液稀釋至100倍,pH<3⑥10 mL 0.1 ml·L-1 CH3COOH恰好與10 mL 0.1 ml·L-1 NaOH溶液完全反應(yīng)A.②⑥B.②⑤C.①③⑤D.②④⑤⑥[答案] A
[解析]?、僬f(shuō)明溶液水解呈堿性,應(yīng)為強(qiáng)堿弱酸鹽,可證明CH3COOH是弱電解質(zhì),正確;②只能說(shuō)明溶液離子濃度較小,錯(cuò)誤;③說(shuō)明醋酸存在電離平衡,可證明CH3COOH是弱電解質(zhì),正確;④說(shuō)明醋酸有剩余,即醋酸沒(méi)有完全電離,可以證明CH3COOH是弱電解質(zhì),正確;⑤說(shuō)明存在電離平衡,證明CH3COOH是弱電解質(zhì),正確;⑥只能說(shuō)明一元酸堿恰好反應(yīng),不能說(shuō)明醋酸是弱酸,錯(cuò)誤。
〔對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)2〕 關(guān)于25 ℃時(shí),體積相同的鹽酸與醋酸兩種溶液,下列說(shuō)法正確的是( )A.若濃度相同,中和所需的NaOH物質(zhì)的量相同B.若濃度相同,分別與鎂條反應(yīng)的速率相等C.若pH相等,則c(CH3COO-)>c(Cl-)D.若pH相等,分別與NaOH反應(yīng)呈中性后,n(CH3COO-)<n(Cl-)
[解析] 如果兩種酸的濃度和體積都相同,則兩種酸的物質(zhì)的量相同,消耗的NaOH物質(zhì)的量相等,故A正確;與Mg反應(yīng)速率和酸溶液中c(H+)成正比,如果濃度相同時(shí)c(H+):鹽酸>醋酸,則開(kāi)始時(shí)鹽酸反應(yīng)速率快,故B錯(cuò)誤;若pH相等,則兩種溶液中c(H+)相等,溫度相同則兩種溶液中c(OH-)相等,兩種溶液中分別存在c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)、c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(Cl-)=c(CH3COO-),故C錯(cuò)誤;若pH相等,則酸濃度:c(CH3COOH)>c(HCl),兩種酸體積相等時(shí)n(CH3COOH)>n(HCl),分別與NaOH反應(yīng)后呈中性時(shí)醋酸鈉溶液中酸根離子多,所以n(CH3COO-)>n(Cl-),故D錯(cuò)誤。
萃取精華:一元強(qiáng)酸(堿)和一元弱酸(堿)稀釋時(shí)的pH變化圖像
本講要點(diǎn)速記:1.判斷強(qiáng)弱電解質(zhì)的核心依據(jù)電解質(zhì)在水溶液中的電離程度,若不完全電離則為弱電解質(zhì)。2.電離平衡的兩個(gè)特征v(電離)=v(結(jié)合)≠0;分子、離子濃度保持不變。3.影響電離平衡的三個(gè)因素(1)升高溫度:電離平衡右移。(2)稀釋?zhuān)弘婋x平衡右移。(3)同離子效應(yīng):電離平衡左移。
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