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素养微专题(十三)　一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
1.一元强酸与一元弱酸的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸的比较
比较 项目 c(H+) pH 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 大 小 相同 相同 大
醋酸 小 大 小
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸的比较
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 弱 少 相同
醋酸 大 强 多
2.一元强酸与一元弱酸的稀释图像比较
(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.pH与稀释倍数的线性关系
分析:(1)HY为强酸,HX为弱酸 (2)a、b两点的溶液中:c(X-)=c(Y-) (3)水的电离程度:d>c>a=b 分析:(1)MOH为强碱,ROH为弱碱 (2)起始时,c(ROH)>c(MOH) (3)水的电离程度:a>b
1.厨房中,小颖发现两瓶未贴标签的无色溶液:一瓶是食用白醋(主要成分为CH3COOH,弱电解质),另一瓶是洁厕灵(主要成分为HCl,强电解质)。经检测,两者初始浓度相同(均为0.1 mol/L)。若将两瓶溶液分别加水稀释100倍,下列关于稀释后溶液pH变化的说法正确的是(　B　)
A.白醋的pH变化比洁厕灵大
B.洁厕灵的pH变化比白醋大
C.两者的pH变化相同
D.无法比较两者的pH变化
解析:HCl是强电解质,在水溶液中完全电离(HCl===H++Cl-),初始浓度为0.1 mol/L时,c(H+)=0.1 mol/L,pH=1,稀释100倍后,c(H+)=0.1 mol/L÷100=10-3 mol/L,pH=3,pH变化为2个单位。CH3COOH是弱电解质,在水溶液中部分电离(CH3COOH CH3COO-+H+),存在电离平衡,初始浓度为0.1 mol/L时,因电离不完全,c(H+)<0.1 mol/L,pH>1,稀释100倍时,电离平衡向电离方向移动,更多CH3COOH分子电离出H+,导致c(H+)降低幅度小于100倍,最终pH<3,pH变化小于2个单位。综上所述,B正确。
2.(2025·四川资阳模拟)在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　C　)
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与Mg反应的化学反应速率均大于CH3COOH溶液与Mg反应的化学反应速率
C.反应中CH3COOH的电离被促进,两溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
解析:HCl为一元强酸,CH3COOH为一元弱酸,2 mL 2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液中,盐酸中c(H+)大,与镁条反应的速率大,相同时间内产生的氢气多,容器内压强大,反应先结束,故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线,故A错误;可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率大小,从题图可以看出,100 s后,CH3COOH溶液与镁的反应速率更大,此时盐酸与镁反应已接近结束,c(H+)较小,反应速率减小,故B错误;由于氯化氢和CH3COOH的物质的量相同,故用1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和时,盐酸与CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积相等,故D错误。
3.(2025·吉林白城一模)25 ℃时,分别稀释pH=11的Ba(OH)2溶液和氨水,溶液pH的变化如图所示。
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法错误的是(　A　)
A.若35 ℃时分别稀释上述两种溶液,则图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来靠近
B.保持25 ℃不变,取A、B两点对应的溶液等体积混合后,pH=9
C.由水电离产生的c(H+):A点=B点
D.曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中,=1.8×10-5 mol·L-1
解析:25 ℃时,Ba(OH)2溶液和氨水的pH相同,由于Ba(OH)2是强电解质,完全电离,而氨水中NH3·H2O是弱电解质,部分电离,稀释相同倍数时,由于稀释过程中氨水会继续电离出OH-,导致溶液中OH-的浓度大于Ba(OH)2溶液中的OH-浓度,即氨水的pH变化小于Ba(OH)2溶液,因此曲线Ⅰ代表氨水稀释时溶液pH随稀释倍数的变化,曲线Ⅱ代表Ba(OH)2溶液稀释时溶液pH随稀释倍数的变化。温度升高,促进一水合氨的电离,稀释相同倍数时,氨水的pH变化更小,则在35 ℃时分别稀释两种溶液,图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来疏远,A错误;25 ℃时,A、B两点对应的溶液的pH均为9,保持25 ℃不变,则Kw不变,两者等体积混合后,溶液中H+浓度不变,故pH仍不变,B正确;A点和B点溶液pH相同,则由水电离产生的H+浓度:A点=B点,C正确;曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中存在电荷守恒:c(OH-)=c(H+)+c(N),则有==Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1,D正确。
4.(2025·陕西西安模拟)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是(　D　)
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg =2时,若两溶液同时升高温度,则增大
解析:由图像可知,浓度为0.10 mol·L-1的MOH溶液,在稀释前pH为13,说明MOH完全电离,则MOH为强碱,而ROH溶液的pH<13,说明ROH没有完全电离,ROH为弱碱。MOH的碱性强于ROH的碱性,A项正确;曲线的横坐标lg越大,表示加水稀释程度越大,由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点的,弱碱ROH存在电离平衡:ROH R++OH-,溶液越稀,弱电解质的电离程度越大,故ROH的电离程度:b点大于a点,B项正确;若两溶液无限稀释,则溶液的pH无限接近7,故两溶液的c(OH-)相等,C项正确;当lg=2时,V=100V0,即溶液稀释100倍,由于MOH完全电离,升高温度,c(M+)不变,ROH存在电离平衡:ROH R++OH-,升高温度促进电离平衡向电离方向移动,则c(R+)增大,故减小,D项错误。
5.(2025·湖南岳阳二模)常温下将NaOH溶液分别滴加到等浓度、等体积的氯乙酸(CH2ClCOOH)、二氯乙酸(CHCl2COOH)、三氯乙酸(CCl3COOH)溶液中,溶液pH与溶液中相关粒子浓度比值的负对数值X的关系如图(忽略溶液体积的变化)。下列说法错误的是(　D　)
A.三种酸的电离常数:Ka(CH2ClCOOH)B.常温下Ka(CCl3COOH)的数量级为10-1
C.等浓度的三种酸溶液中,水的电离程度最大的是CH2ClCOOH
D.当三种溶液中c(CCl3COO-)=c(CHCl2COO-)=c(CH2ClCOO-)时,消耗n(NaOH)最少的为氯乙酸
解析:氯原子具有较大的电负性,能够吸引电子,增强羧基中羟基的极性,故酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH,X=-lg =
-lg Ka(CCl3COOH)-pH或X=-lg =
-lg Ka(CHCl2COOH)-pH或X=-lg =
-lg Ka(CH2ClCOOH)-pH,当pH等于0时,X=-lg Ka,X越小Ka越大,
故曲线Ⅰ代表-lg ,曲线Ⅱ代表-lg ,曲线Ⅲ代表
-lg ,据此分析。由分析知,酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH,酸性越强,对应的电离常数越大,则Ka(CH2ClCOOH)-lg =-lg Ka(CCl3COOH)-pH,当pH等于0时,0.5<-lg Ka(CCl3COOH)<1,常温下Ka(CCl3COOH)的数量级为10-1,B正确;等浓度的三种酸溶液中,酸性越强,氢离子浓度越大,对水的电离程度抑制能力越强,故酸性最弱的酸中水的电离程度最大,为CH2ClCOOH,C正确;当三种溶液中c(CCl3COO-)=c(CHCl2COO-)=c(CH2ClCOO-)时,则提供的氢离子总量相同,消耗n(NaOH)均相同,D错误。(共22张PPT)
第九章　水溶液中的离子
反应与平衡
素养微专题(十三)　一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
目
录
强化训练
专题精讲
一
专题精讲
1.一元强酸与一元弱酸的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸的比较
比较 项目 c(H+) pH 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 大 小 相同 相同 大
醋酸 小 大 小
(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸的比较
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 弱 少 相同
醋酸 大 强 多
2.一元强酸与一元弱酸的稀释图像比较
(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.pH与稀释倍数的线性关系
分析:(1)HY为___酸,HX为___酸 (2)a、b两点的溶液中:c(X-)___c(Y-) (3)水的电离程度:_______________ 分析:(1)MOH为___碱,ROH为___碱
(2)起始时,c(ROH)___c(MOH)
(3)水的电离程度:_______
强
弱
=
d>c>a=b
强
弱
>
a>b
二
强化训练
1.厨房中,小颖发现两瓶未贴标签的无色溶液:一瓶是食用白醋(主要成分为CH3COOH,弱电解质),另一瓶是洁厕灵(主要成分为HCl,强电解质)。经检测,两者初始浓度相同(均为0.1 mol/L)。若将两瓶溶液分别加水稀释100倍,下列关于稀释后溶液pH变化的说法正确的是(　　)
A.白醋的pH变化比洁厕灵大
B.洁厕灵的pH变化比白醋大
C.两者的pH变化相同
D.无法比较两者的pH变化
B
解析:HCl是强电解质,在水溶液中完全电离(HCl===H++Cl-),初始浓度为0.1 mol/L时,c(H+)=0.1 mol/L,pH=1,稀释100倍后,c(H+)=0.1 mol/L÷100=10-3 mol/L,pH=3,pH变化为2个单位。CH3COOH是弱电解质,在水溶液中部分电离(CH3COOH CH3COO-+H+),存在电离平衡,初始浓度为0.1 mol/L时,因电离不完全,c(H+)<0.1 mol/L,pH>1,稀释100倍时,电离平衡向电离方向移动,更多CH3COOH分子电离出H+,导致c(H+)降低幅度小于100倍,最终pH<3,pH变化小于2个单位。综上所述,B正确。
2.(2025·四川资阳模拟)在两个密闭的锥形瓶中,0.05 g形状相同的镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液反应,测得容器内压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间
的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与Mg反应的化学反应速
率均大于CH3COOH溶液与Mg反应的化学反应速率
C.反应中CH3COOH的电离被促进,两溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶液的体积更大
C
解析:HCl为一元强酸,CH3COOH为一元弱酸,2 mL 2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液中,盐酸中c(H+)大,与镁条反应的速率大,相同时间内产生的氢气多,容器内压强大,反应先结束,故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随时间的变化曲线,故A错误;可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率大小,从题图可以看出,100 s后,CH3COOH溶液与镁的反应速率更大,此时盐酸与镁反应已接近结束,c(H+)较小,反应速率减小,故B错误;由于氯化氢和CH3COOH的物质的量相同,故用1 mol·L-1 NaOH溶液完全中和时,盐酸与CH3COOH溶液消耗NaOH溶液的体积相等,故D错误。
3.(2025·吉林白城一模)25 ℃时,分别稀释pH=11的Ba(OH)2溶液和氨水,溶液pH的变化如图所示。
已知:Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5。下列说法错误的是(　　)
A.若35 ℃时分别稀释上述两种溶液,则图中Ⅰ、
Ⅱ曲线将比原来靠近
B.保持25 ℃不变,取A、B两点对应的溶液等体
积混合后,pH=9
C.由水电离产生的c(H+):A点=B点
D.曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中,=1.8×10-5 mol·L-1
A
解析:25 ℃时,Ba(OH)2溶液和氨水的pH相同,由于Ba(OH)2是强电解质,完全电离,而氨水中NH3·H2O是弱电解质,部分电离,稀释相同倍数时,由于稀释过程中氨水会继续电离出OH-,导致溶液中OH-的浓度大于Ba(OH)2溶液中的OH-浓度,即氨水的pH变化小于Ba(OH)2溶液,因此曲线Ⅰ代表氨水稀释时溶液pH随稀释倍数的变化,曲线Ⅱ代表Ba(OH)2溶液稀释时溶液pH随稀释倍数的变化。温度升高,促进一水合氨的电离,稀释相同倍数时,氨水的pH变化更小,则在35 ℃时分别稀释两种溶液,图中Ⅰ、Ⅱ曲线将比原来疏远,A错误;
25 ℃时,A、B两点对应的溶液的pH均为9,保持25 ℃不变,则Kw不变,两者等体积混合后,溶液中H+浓度不变,故pH仍不变,B正确;A点和B点溶液pH相同,则由水电离产生的H+浓度:A点=B点,C正确;曲线Ⅰ上任意点对应的溶液中存在电荷守恒:c(OH-)=c(H+)+c(N),则有
==Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5 mol·L-1,D正确。
4.(2025·陕西西安模拟)浓度均为0.10 mol·L-1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释至体积为V,pH随lg 的变化如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.MOH的碱性强于ROH的碱性
B.ROH的电离程度:b点大于a点
C.若两溶液无限稀释,则它们的c(OH-)相等
D.当lg =2时,若两溶液同时升高温度,则增大
D
解析:由图像可知,浓度为0.10 mol·L-1的MOH溶液,在稀释前pH为13,说明MOH完全电离,则MOH为强碱,而ROH溶液的pH<13,说明ROH没有完全电离,ROH为弱碱。MOH的碱性强于ROH的碱性,A项正确;曲线的横坐标lg越大,表示加水稀释程度越大,由曲线可以看出b点的稀释程度大于a点的,弱碱ROH存在电离平衡:ROH R++OH-,溶液越稀,弱电解质的电离程度越大,故ROH的电离程度:b点大于a点,B项正确;若两溶液无限稀释,则溶液的pH无限接近7,故两溶液的c(OH-)相等,C项正确;当lg=2时,V=100V0,即溶液稀释100倍,由于MOH完全电离,升高温度,c(M+)不变,ROH存在电离平衡:ROH R++OH-,升高温度促进电离平衡向电离方向移动,则c(R+)增大,故减小,D项错误。
5.(2025·湖南岳阳二模)常温下将NaOH溶液分别滴加到等浓度、等体积的氯乙酸(CH2ClCOOH)、二氯乙酸(CHCl2COOH)、三氯乙酸(CCl3COOH)溶液中,溶液pH与溶液中相关粒子浓度比值的负对数值X的关系如图(忽略溶液体积的变化)。下列说法错误的是(　　)
A.三种酸的电离常数:Ka(CH2ClCOOH)
B.常温下Ka(CCl3COOH)的数量级为
10-1
C.等浓度的三种酸溶液中,水的电离程
度最大的是CH2ClCOOH
D.当三种溶液中c(CCl3COO-)=c(CHCl2COO-)=c(CH2ClCOO-)时,消耗n(NaOH)最少的为氯乙酸
D
解析:氯原子具有较大的电负性,能够吸引电子,增强羧基中羟基的极性,故酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH,X=-lg =-lg Ka(CCl3COOH)-pH或X=-lg =-lg Ka(CHCl2COOH)-pH或X=-lg =-lg Ka(CH2ClCOOH)-pH,当pH等于0时,X=-lg Ka,X越小Ka越大,故曲线Ⅰ代表-lg ,曲线Ⅱ代表-lg ,曲线Ⅲ代表-lg ,据此分析。
由分析知,酸性:CCl3COOH>CHCl2COOH>CH2ClCOOH,酸性越强,对应的电离常数越大,则Ka(CH2ClCOOH)Ka(CCl3COOH),A正确;X=-lg =-lg =-lg Ka(CCl3COOH)-pH,当pH等于0时,0.5<-lg Ka(CCl3COOH)<1,常温下Ka(CCl3COOH)的数量级为10-1,B正确;等浓度的三种酸溶液中,酸性越强,氢离子浓度越大,对水的电离程度抑制能力越强,故酸性最弱的酸中水的电离程度最大,为CH2ClCOOH,C正确;当三种溶液中c(CCl3COO-)=c(CHCl2COO-)=c(CH2ClCOO-)时,则提供的氢离子总量相同,消耗n(NaOH)均相同,D错误。
Thank you
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