【热点题型】36 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较 - 备战2023年高考化学一轮复习热点题型速练 通用版学案

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【热点题型】36 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较。
项目 c(H+) pH 中和碱的能力 与活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 大 小 相同 相同 大
醋酸溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较。
项目 c(H+) c(酸) 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 相同 大 大 多
2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图象比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸。
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸。
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
3.强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释时的pH变化图像
(1)图中,a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该图像,要深刻理解以下4点:
①对于pH=y的强酸溶液稀释时,体积每增大10n倍,pH就增大n个单位,即pH=y+n;对于pH=y的弱酸溶液来说,体积每增大10n倍,pH增大不足n个单位,即pH<y+n;无论怎样稀释,酸溶液的pH不能等于或大于7,只能趋近于7。
②对于pH=x的强碱溶液稀释时,体积每增大10n倍,pH就减小n个单位,即pH=x-n;对于pH=x的弱碱溶液来说,体积每增大10n倍,pH减小不足n个单位,即pH>x-n;无论怎样稀释,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。
③加水稀释相同倍数后的pH大小;氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸。
④稀释后的pH仍然相等,则加水量的多少:氨水>NaOH溶液,醋酸>盐酸。
(2)体积相同、浓度相同的盐酸与醋酸加水稀释图像如图。
若稀释相同倍数,二者浓度仍相同,仍然是盐酸的pH小,但差变小。
4.判断弱酸的三种方法
方法一:根据弱酸的定义判断,弱酸在水溶液中不能完全电离,如测0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
方法二:根据弱酸在水溶液中存在电离平衡判断,条件改变,平衡发生移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍后,1<pH<2。
方法三:根据弱酸的正盐能发生水解判断,如判断CH3COOH为弱酸可做以下实验:
(1)向一定浓度的醋酸钠溶液中,加入几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色。
(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH>7。
【专题训练】
1.常温下,下列实验事实能证明醋酸是一元酸的是
A.0.1mol/L醋酸溶液pH=3
B.向醋酸钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红
C.等物质的量浓度时,醋酸溶液的导电性弱于盐酸
D.完全中和25mL0.1mol·L-1醋酸溶液需要25mL0.1mol·L-1NaOH溶液
【答案】D
【解析】
A.0.1mol/L醋酸溶液pH=3,即溶液中c(H+)=0.001mol/L,说明醋酸不完全电离,为弱酸,但不能说明其为一元酸,A不符合题意;
B.向醋酸钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红,说明醋酸钠溶液中存在醋酸根的水解,能说明醋酸是弱酸,但不能说明其为一元酸,B不符合题意;
C.等物质的量浓度时,醋酸溶液的导电性弱于盐酸,说明醋酸不完全电离,为弱酸,但不能说明其为一元酸,C不符合题意;
D.NaOH为一元碱,而中和NaOH溶液时所需的醋酸的物质的量和NaOH的物质的量相等,说明醋酸只能电离出一个氢离子,为一元酸,D符合题意;
综上所述答案为D。
2.下列实验方案中,能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 比较HCl和HClO的酸性强弱 分别测定等浓度的HCl和HClO溶液的导电能力大小
B 验证Na2S2O3是否氧化变质 在Na2S2O3溶液中滴加稀盐酸,然后滴加BaCl2溶液观察是否产生白色沉淀
C 证明Fe2+有还原性 向较浓的FeCl2溶液中滴人少量酸性KMnO4溶液,观察KMnO4溶液紫色是否褪去
D 比较K(AgBr) <K(AgCl) 向NaCl与NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,观察是否出现淡黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
A.强酸、强碱属于强电解质,弱酸弱碱属于弱电解质,强电解质在溶液中完全电离,弱电解质在溶液中部分电离,等浓度的HCl和HClO溶液在溶液中的电离程度不同,电离程度大的,溶液中氢离子浓度大,导电能力强,酸性也就越强,则A能达到实验目的;
B.在Na2S2O3溶液中滴加盐酸会发生反应:Na2S2O3+2HCl═2NaCl+SO2↑+S↓+H2O,产生了大量的浅黄色浑浊,会对后续白色沉淀的观察产生影响,故B不能打到实验目的;
C.浓盐酸能与KMnO4反应,向较浓的FeCl2溶液加少量酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫色褪去可能是与Cl-反应导致,无法证明Fe2+有还原性,故C不能打到实验目的;
D.向1L浓度均为0.1mol/LNaCl和NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,先出现淡黄色沉淀,说明先生成了AgBr沉淀,即在浓度相同的前提下,溴离子优先于氯离子沉淀,所以Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),选项中未指明NaCl与NaBr浓度关系,不能比较二者Ksp,故D不能打到实验目的;
答案选A。
3.室温下,对于等体积,pH均为2的醋酸和盐酸两种溶液,下列叙述不正确的是
A.分别加水稀释后,两溶液的pH一定不相等
B.温度都升高20℃后,两溶液的pH不再相等
C.分别加足量的锌充分反应后,醋酸溶液产生的氢气多
D.若HA表示HCl或CH3COOH两溶液中都有
【答案】A
【分析】
醋酸为弱酸不完全电离, 盐酸为强酸完全电离,pH均为2的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大,体积相同时,醋酸的物质的量大于盐酸,据此分析。
【解析】
A.分别加水稀释后,但没有说明水的量,故两溶液加水稀释后的pH可能相等,也可能不相等,故A错误;
B.升高温度,醋酸能继续电离出氢离子,导致醋酸中的氢离子浓度大于盐酸,pH值盐酸大于醋酸,故B正确;
C.等体积时,醋酸的物质的量大于盐酸,与足量Zn反应醋酸放出的氢气多,故C正确;
D.等式量测同除氢离子浓度得:,根据电荷守恒可知正确,故D正确;
故选:A。
4.室温下,下列说法不正确的是
A.中和等体积、等pH的CH3COOH溶液和盐酸,CH3COOH消耗的NaOH多
B.pH=9的CH3COONa溶液与pH=5的CH3COOH溶液,水的电离程度相同
C.将0.2mol·L-1的CH3COOH溶液稀释一倍,CH3COOH的电离程度增大
D.等体积、等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合后,溶液中微粒浓度存在如下关系:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
【答案】B
【解析】
A.等pH时,醋酸浓度大,则等体积时醋酸的物质的量大,则醋酸消耗的NaOH 溶液体积更多,故A正确;
B.pH=9的CH3COONa溶液中,醋酸根离子水解促进了水的电离,pH=5的CH3COOH溶液,醋酸电离的氢离子抑制了水的电离,两溶液中水的电离程度一定不相同,故B错误;
C.加水稀释促进醋酸电离,CH3COOH的电离程度增大,故C正确;
D.混合后为CH3COONa溶液,由电荷守恒:c(OH-)+ c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+),由物料守恒:c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=c(Na+),联立两式可得:关系:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+),故D正确;
故选:B。
5.关于室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,下列叙述正确的是
A.氨水中的与NaOH溶液中的c(Na+)相同
B.温度均升高20℃(不考虑挥发),两溶液的pH均不变
C.加水稀释相同的倍数后,两种溶液的pH仍相同
D.与等物质的量浓度的盐酸反应,恰好中和时所消耗的盐酸的体积相同
【答案】A
【解析】
A. pH相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液, ,,pH相同,氢氧根离子浓度相同,、相同,故A正确;
B.温度升高20℃,促进正向移动,氢氧根离子浓度增大,pH增大,氢氧化钠溶液pH不变,故B错误;
C.pH相同氨水与氢氧化钠两种稀溶液,加水稀释相同的倍数后,促进的电离,而氢氧化钠的电离不变,所以一水合氨中氢氧根离子浓度大于氢氧化钠溶液,所以两种溶液的pH不相同,故C错误;
D .pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,氨水中一水合氨是弱电解质,氨水中溶质的浓度大于氢氧化钠溶液,与等物质的量浓度的盐酸反应,氨水所消耗的盐酸的体积大,故D错误;
故答案为A。
6.在25℃时,下列说法正确的是
A.pH相等的①亚硝酸钠溶液、②次氯酸钠溶液、③碳酸氢钠溶液,三者的物质的量浓度关系:①>③>②
B.等体积等pH的盐酸和醋酸,稀释相同倍数后与等量且足量的锌反应,两者反应速率相同,但醋酸产生氢气多
C.向的盐酸中加入的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时,测得盐酸与氢氧化钠溶液的体积比为,则a+b=13
D.的HA溶液与的BOH溶液等体积混合后溶液呈酸性,则HA为强酸、BOH为弱碱
【答案】A
【解析】
A.由于酸性HNO2>H2CO3>HClO,故水解程度为:NaClO>NaHCO3>NaNO2,故pH相等的①亚硝酸钠溶液、②次氯酸钠溶液、③碳酸氢钠溶液,三者的物质的量浓度关系:①>③>②,A正确;
B.等体积等pH的盐酸和醋酸,稀释相同倍数后盐酸中H+浓度小于醋酸中的,故与等量且足量的锌反应,醋酸比盐酸中更剧烈,由于醋酸的物质的量浓度大于盐酸,故醋酸产生氢气多,B错误;
C.向的盐酸中加入的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时,测得盐酸与氢氧化钠溶液的体积比为,即10V×10-a=V×,则a+b=15,C错误;
D.A.pH=3的HA溶液与pH=11的BOH等体积混合,①若BOH为强碱、HA为强酸,则pH=7,②若BOH为强碱、HA为弱酸,则pH<7,③若BOH为弱碱、HA为强酸,则pH>7,D错误;
故答案为:A。
7.常温下用NaOH溶液分别滴定浓度均为0.1mol·L-1、相同体积的三种一元弱酸(HX、HY、HZ)的滴定曲线如图所示,图中横坐标x表示滴定分数(滴定用量与滴定终点用量之比)。下列说法错误的是
A.pH突跃最大的酸的酸性最强
B.滴定HY,当pH=7时,0.5C.当滴定至x=1.0时,三种溶液中存在c(Na+)=c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.HX的Ka>10-3
【答案】C
【解析】
A.据图可知相同浓度的HZ、HY、HX溶液的pH依次减小,说明电离程度依次增大,则酸性HZ<HY<HX,观察图可知pH突跃最大的酸即为酸性最强的HX,A正确;
B.据图可知滴定HY的过程中,滴定分数为0.5时溶液pH<7,所以当pH=7时,0.5C.当滴定至x=1.0时,三种溶液中的溶质分别为等浓度的NaX、NaY、NaZ,酸性HZ<HY<HX,则水解程度X-<Y-<Z-,所以c(X-)>c(Y-)>c(Z-),C错误;
D.据图可知0.1mol/L的HX溶液的pH为2,即溶液中c(H+)=0.01mol/L,则Ka=>10-3,D正确;
综上所述答案为C。
8.常温下,浓度均为1、体积均为的两种酸和,分别加水稀释至体积V,的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.X点的点的
B.时,溶液满足:
C.相对Y点而言,X点的导电能力更强,X点水的电离程度更大
D.中和等体积1的两种酸消耗等浓度的溶液体积:
【答案】B
【解析】
A.根据电荷守恒,X点满足,Y点的,因为两点相等,,A错误;
B.由图像可判断HB为强酸,时,溶液满足:,B正确;
C.两点相等,根据电荷守恒可知两溶液离子浓度相同,导电能力相同,C错误;
D.靓仔酸都是一元酸,等浓度等体积的两种酸消耗的氢氧化钠相同,D错误;
故选B。
9.25℃时,下列说法正确的是
A.的某酸溶液中一定存在:
B.中和等体积等浓度的氨水和NaOH溶液,氨水消耗的HCl的物质的量更多
C.某强碱弱酸盐NaA溶液,随着温度升高,pH一定增大
D.pH相同的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液,其浓度大小关系:
【答案】D
【解析】
A.H2A不一定是弱酸,若为二元强酸溶液中则没有H2A、HA-,A错误;
B.等体积等浓度的氨水和NaOH溶液中二者溶质的物质的量相等,且都为一元碱,所以中和时消耗的HCl一样多,B错误;
C.升高温度促进水解的同时也会促进水的电离,所以c(H+)也可能增大,pH减小,C错误;
D.酸性:CH3COOH>C6H5OH>HCO,所以水解程度CO>C6H5O->CH3COO-,所以pH相同时c(CH3COONa)>c(C6H5ONa)>c(Na2CO3),NaOH为强碱,浓度最小,D正确;
综上所述答案为D。
10.常温下,甲、乙两烧杯均盛有 V1L pH=11NaOH溶液。将 V2L pH=3的一元强酸HA 溶液和 V3LpH=3的一元弱酸HB溶液分别加入甲、乙两烧杯中,均恰好完全反应。下列说法正确的是
A.V3>V2=V1 B.反应后:pH甲>pH乙
C.甲烧杯中:c(Na+)<c(A-) D.乙烧杯中:c(OH-)=c(HB)+c(H+)
【答案】D
【解析】
A.pH=11NaOH溶液中,pOH=14-pH=3,则c(NaOH)=c(OH-)=10-3mol/L,pH=3的一元强酸HA溶液中,c(HA)=c(H+)=10-3mol/L,弱酸部分电离,pH=3的一元弱酸HB溶液中,c(HB)>c(H+)=10-3mol/L,将V2L pH=3的一元强酸HA 溶液和 V3LpH=3的一元弱酸HB溶液分别加入甲、乙两烧杯中,均恰好完全反应,则V3<V2=V1,故A错误;
B.NaOH溶液与一元强酸HA恰好完全反应生成NaA为强酸强碱盐,溶液显中性,pH=7;NaOH溶液与一元弱酸HB恰好完全反应生成NaB为强碱弱酸盐,溶液显碱性,pH>7,则反应后溶液的pH值:pH甲<pH乙,故B错误;
C.根据B项分析,甲烧杯中,NaOH溶液与一元强酸HA恰好完全反应生成NaA为强酸强碱盐,溶液显中性,pH=7,c(OH-)=c(H+),反应后的溶液中存在电荷守恒:c(OH-)+c(A-) =c(H+)+c(Na+),则c(Na+)=c(A-),故C错误;
D.乙烧杯中,NaOH溶液与一元弱酸HB恰好完全反应生成NaB为强碱弱酸盐,溶液中存在质子守恒:c(OH-)=c(HB)+c(H+),故D正确;
答案选D。
11.下列说法正确的是
A.同浓度的醋酸和硫酸相比,醋酸的导电性弱不能说明醋酸是弱电解质
B.用等pH的氨水和氢氧化钠分别中和等物质的量的盐酸,消耗氢氧化钠的体积小
C.等体积等浓度的醋酸和盐酸,稀释相同倍数后与足量镁反应,醋酸产生氢气多
D.醋酸溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值增大
【答案】A
【解析】
A.溶液的导电性与离子浓度、离子所带电荷数有关,同浓度的醋酸和硫酸相比,硫酸为二元酸,氢离子浓度高,且硫酸根所带电荷数多余醋酸根的,所以醋酸的导电性弱,但无法说明醋酸是弱电解质,故A正确;
B.相同条件下,等pH的氨水和氢氧化钠,氨水的浓度大于氢氧化钠,分别中和等物质的量的盐酸,当盐酸溶液恰好被完全中和时,消耗氢氧化钠的体积大于和氨水的体积,故B错误;
C.盐酸和醋酸都是一元酸,等体积等浓度的醋酸和盐酸溶质的物质的量相同,稀释相同倍数后与足量镁反应,产生氢气一样多,故C错误;
D.醋酸是弱电解质,加水稀释促进电离,但离子浓度减小,,则,加水稀释溶液中氢离子浓度降低,所以c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值减小,故D错误;
答案选A。
12.下列事实一定能说明HA是弱酸的是
A.常温下,NaA溶液的pH大于7
B.HA能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体
C.1 mol·L-1HA的水溶液能使紫色石蕊溶液变红
D.用HA溶液做导电性实验,灯光很暗
【答案】A
【解析】
A.常温下,NaA溶液的pH大于7,说明NaA为强碱弱酸盐,则HA为弱酸,A正确;
B.HA能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体,只能说明HA的酸性比碳酸强,但不能说明HA是弱酸,B错误;
C.1 mol·L-1HA的水溶液能使紫色石蕊溶液变红,只能说明HA是酸,但不能说明HA的酸性强弱,C错误;
D.溶液的导电性与离子浓度有关,如果强电解质溶液中的离子浓度很小,灯光也会很暗,D错误;
答案选A。
13.醋酸是一种常见的弱酸,在0.1mol·L﹣1醋酸中加入下列物质,醋酸的电离平衡及平衡时物质的浓度的变化:(填“正向”、“逆向”或“不移动”, “增大”、“减小”或“不变”, 填“>”、“<”或“=”)
(1)向醋酸中加入醋酸钠固体,电离平衡向___________移动;pH __________
(2)向醋酸中加入碳酸钙固体,电离平衡向________移动;c(CH3COOH)_________.
(3)向醋酸中加入大量的水,c(OH-)_________.导电能力__________.
(4)体积相同、物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的①盐酸、②醋酸两种溶液,pH:①_____②;与完全相同的镁条发生反应,开始时的反应速率:①______ ②;中和等量NaOH时消耗的体积:①______②;与足量的Zn反应生成H2的物质的量:①_______②。
【答案】(1)逆向 增大 (2) 正向 减小 (3) 增大 减小 (4) < > = =
【解析】
(1)CH3COOHCH3COO-+H+,加入醋酸钠固体能够使CH3COO-浓度增大,平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大;综上所述,本题答案是:逆向,增大。
(2)加入碳酸钙固体能够消耗H+,平衡正向移动,c(CH3COOH)减小;综上所述,本题答案是:正向,减小。
(3)加入大量水稀释后,平衡正向移动,但是由于稀释作用,c(H+)、c(CH3COO-)减小,溶液导电能力减弱;温度不变时KW不变,则c(OH-)增大;综上所述,本题答案是:增大, 减小。
(4)盐酸是强酸,而醋酸是弱酸,存在电离平衡,因此醋酸溶液中氢离子浓度小,溶液的酸性弱,pH较大,因此pH:①<②;物质的量浓度相等的盐酸和醋酸,其中盐酸的酸性强,pH小,与镁的反应速率快,所以开始时的反应速率:①>②;由于盐酸和醋酸的物质的量浓度、体积是相等的,所以中和等量的氢氧化钠消耗的体积是相同的,所以①=②;由于盐酸和醋酸的物质的量浓度、体积是相等的,所以盐酸和醋酸的物质的量也是相同的,因此与足量的锌反应产生的氢气是相等的,因此①=②。综上所述,本题答案是:<,>,=,=。
14.25℃,几种物质的pH和浓度如下表所示。
序号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
浓度 c1 c2 c3 c4
回答下列问题:
(1) c1_____(填“>”“<”或“=”) c2。
(2)溶液中水的电离程度②_____(填“>”“<”或“=”)③。
(3)分别加水稀释10倍,稀释后四种溶液的pH由大到小的顺序为________(填序号)。
(4) ①溶液与④溶液等体积混合,溶液的pH_______ (填“>"'<"或“ =”, 下 同 )7,混合溶液中c(NH4+)____c(Cl-)。
【答案】(1)> (2) = (3) ①>②>④>③ (4) > >
【解析】
试题分析:本题考查一元强酸和一元弱酸、一元强碱和一元弱碱的比较,水的电离程度的判断,溶液中粒子浓度的大小关系。
(1)氨水为弱碱水溶液,NaOH为强碱水溶液,氨水和NaOH溶液的pH都为11,则氨水物质的量浓度大于NaOH溶液物质的量浓度,c1c2。
(2)②为NaOH溶液,溶液中的H+全部来自水电离,c(H2O)电离=c(H+)水=c(H+)溶液=110-11mol/L;③为醋酸溶液,溶液中的OH-全部来自水电离,c(H2O)电离=c(OH-)水=c(OH-)溶液=110-11mol/L;溶液中水的电离程度②=③。
(3)分别加水稀释10倍,溶液的体积变为原来的10倍。①氨水为弱碱水溶液,加水稀释促进电离,稀释后的pH为:10pH11;②NaOH溶液为强碱水溶液,稀释后的pH=10;③醋酸为弱酸水溶液,加水稀释促进电离,稀释后的pH为:3pH4;④盐酸为强酸水溶液,稀释后的pH=4;则稀释后四种溶液的pH由大到小的顺序为:①>②>④>③。
(4)混合前氨水中c(OH-)=110-3mol/L,盐酸中c(H+)=110-3mol/L,①溶液与④溶液等体积混合反应后氨水过量,溶液呈碱性,混合后溶液的pH7。溶液呈碱性,c(OH-)c(H+),溶液中的电荷守恒为c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH4+)c(Cl-)。
1.等物质的量浓度、等体积的一元强酸(如HCl)与一元弱酸(如CH3COOH,简写为HAc)的比较
c(H+) pH 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 与活泼金属反应开始的速率 稀释相同倍数后
c pH
HCl 大 小 相同 相同 快 相同 小
HAc 小 大 慢 大
2.等pH、等体积的一元强酸与一元弱酸的比较(以HCl、HAc为例)
c(酸) 与足量活泼金属反应 中和碱的能力 稀释相同倍数后
υ(初) υ(后) 产生H2量 c(酸) pH
HCl 小 相同 慢 少 小 小 大
HAc 大 快 多 大 大 小
15.常温下,部分酸的电离平衡常数如下:
化学式 HK HCN H2CO3
电离常数 Ka=3.5×10-4 Ka=5.0×10-10 Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
(1)c (H+)相同的三种酸,其酸的浓度从大到小为____________________。
(2)若HCN酸的起始浓度为0.0lmol/L,平衡时c(H+)约为____________mol/L。
若使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H+)也增大的方法是____________。
(3)中和等量的NaOH,消耗等pH的氢氟酸和硫酸的体积分别为aL、bL,则a______b (填“大于”、“小于”或“等于”)。中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为n1、n2,则n1_________n2(填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)向NaCN中通入少量的CO2,发生的离子方程式为_________________________。
(5)设计实验证明氢氟酸比盐酸的酸性弱___________________________________________________。
【答案】(1)c(HCN)>c (H2CO3) >c(HF) (2) ×10-6 升高温度 (3) 小于 小于 (4) CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3- (5) 测定等浓度的两种酸的pH,氢氟酸的pH大或等浓度的两种酸分别与Zn反应,初始氢氟酸冒气泡慢(其它合理也给分)
【解析】
(1)根据三种酸的电离平衡常数可知,酸性:HF>H2CO3>HCN>HCO3-。因此c (H+)相同的三种酸,其酸的浓度从大到小的顺序为c (HCN)>c (H2CO3) >c (HF),故答案为c (HCN)>c (H2CO3) >c (HF);
(2)设c(H+)=x,根据HCNH++CN-,Ka=5.0×10-10==,解得x≈×10-6,弱电解质的电离过程是吸热过程,升高温度,能够促进HCN的电离,电离程度增大,c(H+)也增大,故答案为×10-6;升高温度;
(3)中和等量的NaOH,需要消耗等物质的量的氢离子,当氢氟酸和硫酸的pH相等时,由于硫酸是强酸,氢氟酸为弱酸,需要氢氟酸和硫酸的体积比小于1:1,即a小于b。氢氟酸为一元酸、硫酸为二元酸,中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为1:2,即n1小于n2,故答案为小于;小于;
(4)酸性:HF>H2CO3>HCN>HCO3-。向NaCN中通入少量的CO2反应生成HCN和NaHCO3,反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-,故答案为CN-+CO2+H2O=HCN+HCO3-;
(5)证明氢氟酸比盐酸的酸性弱可以使用的方法有:①测定等浓度的两种酸的pH,氢氟酸的pH大;②等浓度的两种酸分别与Zn反应,初始氢氟酸冒气泡慢;③测定等物质的量浓度的两种溶液的导电性,盐酸的灯泡较亮、氢氟酸的灯泡较暗等,故答案为测定等浓度的两种酸的pH,氢氟酸的pH大或等浓度的两种酸分别与Zn反应,初始氢氟酸冒气泡慢。
点睛:解答本题需要注意等物质的量浓度和等pH的两种酸(或碱)的性质差异。本题的难点是(5)的实验方案的设计,具有一定的开放性。常用的实验方法有:(1)从水解的角度分析,可以取钠盐(NaA)溶于水,测其pH。(2)从是否完全电离的角度分析,可以配制一定物质的量浓度HA溶液,测其pH或导电性等。
16.(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则醋酸的电离平衡 向________(填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)氨气的水溶液称为氨水,其中存在的主要溶质微粒是NH3·H2O。
已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5mol·L-1;
b.CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O。
则CH3COONH4溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈________性,NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是________(填化学式)。
(3)99 ℃时,KW=1.0×10-12mol2·L-2,该温度下测得0.1 mol·L-1Na2A溶液的pH=6。
①H2A在水溶液中的电离方程式为________________。
②该温度下,将0.01 mol·L-1H2A溶液稀释到20倍后,溶液的pH=__________。
③体积相等、pH=1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,产生的氢气____________。
A.盐酸多 B.H2A多 C.一样多 D.无法确定
④将0.1 mol·L-1H2A溶液与0.2 mol·L-1氨水等体积混合,完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为___________________________。
【答案】(1)逆 不变 (2) 中 碱 NH4+ (3) ①H2A=2H++A2- ② 3 ③ C ④ c(NH4+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)
【解析】
(1)CH3COOHCH3COO-+H+,加入醋酸钠,增加c(CH3COO-),平衡向逆反应方向进行。为醋酸的电离平衡常数,电离平衡常数只受温度影响,温度不变,电离平衡常数不变;
(2)根据Kh=Kw/K,CH3COOH和NH3·H2O电离平衡常数相等,水解平衡常数相等,则c(H+)=c(OH-),溶液呈现中性,根据b信息,醋酸酸性强于碳酸,因此HCO3-的水解程度大于NH4+,c(OH-)>cH+),溶液显碱性,离子浓度大小顺序是c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),离子浓度最大的是NH4+;
(3)①Kw=10-12,溶液显中性时的pH=6,Na2A的pH=6,溶液显中性,即H2A为强酸,完全电离H2A=2H++A2-;
②0.01mol·L-1H2A中c(H+)=0.02mol·L-1,稀释20倍后,c(H+)=0.001mol·L-1,即pH=3;
③盐酸和H2A的pH相同,c(H+)相同,因此产生氢气的体积相等,故选项C正确;
④两者恰好完全反应,反应后溶质为(NH4)2A,NH4+水解,但水解程度微弱,溶液显酸性,即c(NH4+)>c(A2-)>c(H+)>c(OH-)。
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【热点题型】36 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较。
项目 c(H+) pH 中和碱的能力 与活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 大 小 相同 相同 大
醋酸溶液 小 大 小
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较。
项目 c(H+) c(酸) 中和碱的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 相同 大 大 多
2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图象比较
(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸。
加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大 加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多
(2)相同体积、相同pH值的盐酸、醋酸。
加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大 加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多
3.强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释时的pH变化图像
(1)图中,a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为pH相等的盐酸和醋酸。对于该图像,要深刻理解以下4点:
①对于pH=y的强酸溶液稀释时,体积每增大10n倍,pH就增大n个单位,即pH=y+n;对于pH=y的弱酸溶液来说,体积每增大10n倍,pH增大不足n个单位,即pH<y+n;无论怎样稀释,酸溶液的pH不能等于或大于7,只能趋近于7。
②对于pH=x的强碱溶液稀释时,体积每增大10n倍,pH就减小n个单位,即pH=x-n;对于pH=x的弱碱溶液来说,体积每增大10n倍,pH减小不足n个单位,即pH>x-n;无论怎样稀释,碱溶液的pH不能等于或小于7,只能趋近于7。
③加水稀释相同倍数后的pH大小;氨水>NaOH溶液,盐酸>醋酸。
④稀释后的pH仍然相等,则加水量的多少:氨水>NaOH溶液,醋酸>盐酸。
(2)体积相同、浓度相同的盐酸与醋酸加水稀释图像如图。
若稀释相同倍数,二者浓度仍相同,仍然是盐酸的pH小,但差变小。
4.判断弱酸的三种方法
方法一:根据弱酸的定义判断,弱酸在水溶液中不能完全电离,如测0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH>1。
方法二:根据弱酸在水溶液中存在电离平衡判断,条件改变,平衡发生移动,如pH=1的CH3COOH加水稀释10倍后,1<pH<2。
方法三:根据弱酸的正盐能发生水解判断,如判断CH3COOH为弱酸可做以下实验:
(1)向一定浓度的醋酸钠溶液中,加入几滴酚酞溶液,溶液变为浅红色。
(2)用玻璃棒蘸取一定浓度的醋酸钠溶液滴在pH试纸上,测其pH>7。
【专题训练】
1.常温下,下列实验事实能证明醋酸是一元酸的是
A.0.1mol/L醋酸溶液pH=3
B.向醋酸钠溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红
C.等物质的量浓度时,醋酸溶液的导电性弱于盐酸
D.完全中和25mL0.1mol·L-1醋酸溶液需要25mL0.1mol·L-1NaOH溶液
2.下列实验方案中,能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案
A 比较HCl和HClO的酸性强弱 分别测定等浓度的HCl和HClO溶液的导电能力大小
B 验证Na2S2O3是否氧化变质 在Na2S2O3溶液中滴加稀盐酸,然后滴加BaCl2溶液观察是否产生白色沉淀
C 证明Fe2+有还原性 向较浓的FeCl2溶液中滴人少量酸性KMnO4溶液,观察KMnO4溶液紫色是否褪去
D 比较K(AgBr) <K(AgCl) 向NaCl与NaBr混合溶液中滴加AgNO3溶液,观察是否出现淡黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
3.室温下,对于等体积,pH均为2的醋酸和盐酸两种溶液,下列叙述不正确的是
A.分别加水稀释后,两溶液的pH一定不相等
B.温度都升高20℃后,两溶液的pH不再相等
C.分别加足量的锌充分反应后,醋酸溶液产生的氢气多
D.若HA表示HCl或CH3COOH两溶液中都有
4.室温下,下列说法不正确的是
A.中和等体积、等pH的CH3COOH溶液和盐酸,CH3COOH消耗的NaOH多
B.pH=9的CH3COONa溶液与pH=5的CH3COOH溶液,水的电离程度相同
C.将0.2mol·L-1的CH3COOH溶液稀释一倍,CH3COOH的电离程度增大
D.等体积、等浓度的CH3COOH溶液和NaOH溶液混合后,溶液中微粒浓度存在如下关系:c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
5.关于室温下pH相同、体积相同的氨水与氢氧化钠两种稀溶液,下列叙述正确的是
A.氨水中的与NaOH溶液中的c(Na+)相同
B.温度均升高20℃(不考虑挥发),两溶液的pH均不变
C.加水稀释相同的倍数后,两种溶液的pH仍相同
D.与等物质的量浓度的盐酸反应,恰好中和时所消耗的盐酸的体积相同
6.在25℃时,下列说法正确的是
A.pH相等的①亚硝酸钠溶液、②次氯酸钠溶液、③碳酸氢钠溶液,三者的物质的量浓度关系:①>③>②
B.等体积等pH的盐酸和醋酸,稀释相同倍数后与等量且足量的锌反应,两者反应速率相同,但醋酸产生氢气多
C.向的盐酸中加入的氢氧化钠溶液,恰好完全反应时,测得盐酸与氢氧化钠溶液的体积比为,则a+b=13
D.的HA溶液与的BOH溶液等体积混合后溶液呈酸性,则HA为强酸、BOH为弱碱
7.常温下用NaOH溶液分别滴定浓度均为0.1mol·L-1、相同体积的三种一元弱酸(HX、HY、HZ)的滴定曲线如图所示,图中横坐标x表示滴定分数(滴定用量与滴定终点用量之比)。下列说法错误的是
A.pH突跃最大的酸的酸性最强
B.滴定HY,当pH=7时,0.5C.当滴定至x=1.0时,三种溶液中存在c(Na+)=c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.HX的Ka>10-3
8.常温下,浓度均为1、体积均为的两种酸和,分别加水稀释至体积V,的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.X点的点的
B.时,溶液满足:
C.相对Y点而言,X点的导电能力更强,X点水的电离程度更大
D.中和等体积1的两种酸消耗等浓度的溶液体积:
9.25℃时,下列说法正确的是
A.的某酸溶液中一定存在:
B.中和等体积等浓度的氨水和NaOH溶液,氨水消耗的HCl的物质的量更多
C.某强碱弱酸盐NaA溶液,随着温度升高,pH一定增大
D.pH相同的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液,其浓度大小关系:
10.常温下,甲、乙两烧杯均盛有 V1L pH=11NaOH溶液。将 V2L pH=3的一元强酸HA 溶液和 V3LpH=3的一元弱酸HB溶液分别加入甲、乙两烧杯中,均恰好完全反应。下列说法正确的是
A.V3>V2=V1 B.反应后:pH甲>pH乙
C.甲烧杯中:c(Na+)<c(A-) D.乙烧杯中:c(OH-)=c(HB)+c(H+)
11.下列说法正确的是
A.同浓度的醋酸和硫酸相比,醋酸的导电性弱不能说明醋酸是弱电解质
B.用等pH的氨水和氢氧化钠分别中和等物质的量的盐酸,消耗氢氧化钠的体积小
C.等体积等浓度的醋酸和盐酸,稀释相同倍数后与足量镁反应,醋酸产生氢气多
D.醋酸溶液加水稀释后,溶液中c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的值增大
12.下列事实一定能说明HA是弱酸的是
A.常温下,NaA溶液的pH大于7
B.HA能与Na2CO3溶液反应,产生CO2气体
C.1 mol·L-1HA的水溶液能使紫色石蕊溶液变红
D.用HA溶液做导电性实验,灯光很暗
13.醋酸是一种常见的弱酸,在0.1mol·L﹣1醋酸中加入下列物质,醋酸的电离平衡及平衡时物质的浓度的变化:(填“正向”、“逆向”或“不移动”, “增大”、“减小”或“不变”, 填“>”、“<”或“=”)
(1)向醋酸中加入醋酸钠固体,电离平衡向___________移动;pH __________
(2)向醋酸中加入碳酸钙固体,电离平衡向________移动;c(CH3COOH)_________.
(3)向醋酸中加入大量的水,c(OH-)_________.导电能力__________.
(4)体积相同、物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的①盐酸、②醋酸两种溶液,pH:①_____②;与完全相同的镁条发生反应,开始时的反应速率:①______ ②;中和等量NaOH时消耗的体积:①______②;与足量的Zn反应生成H2的物质的量:①_______②。
14.25℃,几种物质的pH和浓度如下表所示。
序号 ① ② ③ ④
溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸
pH 11 11 3 3
浓度 c1 c2 c3 c4
回答下列问题:
(1) c1_____(填“>”“<”或“=”) c2。
(2)溶液中水的电离程度②_____(填“>”“<”或“=”)③。
(3)分别加水稀释10倍,稀释后四种溶液的pH由大到小的顺序为________(填序号)。
(4) ①溶液与④溶液等体积混合,溶液的pH_______ (填“>"'<"或“ =”, 下 同 )7,混合溶液中c(NH4+)____c(Cl-)。
15.常温下,部分酸的电离平衡常数如下:
化学式 HK HCN H2CO3
电离常数 Ka=3.5×10-4 Ka=5.0×10-10 Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11
(1)c (H+)相同的三种酸,其酸的浓度从大到小为____________________。
(2)若HCN酸的起始浓度为0.0lmol/L,平衡时c(H+)约为____________mol/L。
若使此溶液中HCN的电离程度增大且c(H+)也增大的方法是____________。
(3)中和等量的NaOH,消耗等pH的氢氟酸和硫酸的体积分别为aL、bL,则a______b (填“大于”、“小于”或“等于”)。中和等浓度、等体积的氢氟酸和硫酸需要NaOH的物质的量为n1、n2,则n1_________n2(填“大于”、“小于”或“等于”)
(4)向NaCN中通入少量的CO2,发生的离子方程式为_________________________。
(5)设计实验证明氢氟酸比盐酸的酸性弱___________________________________________________。
16.(1)一定温度下,向1 L 0.1 mol·L-1CH3COOH溶液中加入0.1 mol CH3COONa固体,则醋酸的电离平衡 向________(填“正”或“逆”)反应方向移动;溶液中的值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)氨气的水溶液称为氨水,其中存在的主要溶质微粒是NH3·H2O。
已知:a.常温下,醋酸和NH3·H2O的电离平衡常数均为1.74×10-5mol·L-1;
b.CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O。
则CH3COONH4溶液呈________性(填“酸”、“碱”或“中”,下同),NH4HCO3溶液呈________性,NH4HCO3溶液中物质的量浓度最大的离子是________(填化学式)。
(3)99 ℃时,KW=1.0×10-12mol2·L-2,该温度下测得0.1 mol·L-1Na2A溶液的pH=6。
①H2A在水溶液中的电离方程式为________________。
②该温度下,将0.01 mol·L-1H2A溶液稀释到20倍后,溶液的pH=__________。
③体积相等、pH=1的盐酸与H2A溶液分别与足量的Zn反应,产生的氢气____________。
A.盐酸多 B.H2A多 C.一样多 D.无法确定
④将0.1 mol·L-1H2A溶液与0.2 mol·L-1氨水等体积混合,完全反应后溶液中各离子浓度从大到小的顺序为___________________________。
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