人教版高中化学高三二轮复习资料,补习资料40【基础】总复习:《弱电解质的电离》的解题指导

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人教版高中化学高三二轮复习资料,补习资料40【基础】总复习:《弱电解质的电离》的解题指导

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高考总复习 《弱电解质的电离》的解题指导

【考纲要求】
1.理解强电解质和弱电解质的概念,并能正确书写电离方程式;掌握判断强弱电解质的方法规律。
2.加深理解弱电解质在水溶液中的电离平衡及其影响。
3.本部分知识的综合应用。
【考点梳理】
考点一、强酸与弱酸(或强碱与弱碱)的比较
1、相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较见下表:
  
1L 0.1mol/L HCl 1L 0.1mol/LCH3COOH
c(H+) 0.1mol/L <0.1mol/L
pH 1 >1
溶液导电性 较强 较弱
水的电离程度 较弱 较强
c (Cl―)与c (CH3COO―)大小 c (Cl-)>c (CH3COO-)
等体积溶液中和NaOH的量 0.1mol 0.1mol
分别加该酸的钠盐固体后的pH 不变 变大
开始与金属反应的速率 较快 较慢
等体积溶液与过量活泼金属产生H2的量 相同(均为0.05 mol)

2、相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较见下表:


1L pH =1HCl 1L pH =1 CH3COOH
酸的物质的量浓度 0.1mol/L >0.1mol/L
c(H+) 0.1mol/L 0.1mol/L
溶液导电性 相同
水的电离程度 相同
c (Cl―)与c (CH3COO―)大小 c (Cl-)=c (CH3COO-)
等体积溶液中和NaOH的量 0.1mol >0.1mol
分别加该酸的钠盐固体后的pH 不变 变大
开始与金属反应的速率 相同
等体积溶液与过量活泼金属产生H2的量 0.05 mol >0.05 mol


考点二、判断强弱电解质的方法规律
实验设计思路:以证明某酸(HA)是弱酸为例
实验方法 结论
(1)测0.01 mol·L―1 HA溶液的pH pH=2,HA为强酸 pH>2,HA为弱酸
(2)测NaA溶液的pH pH=7,HA为强酸 pH>7,HA为弱酸
(3)相同条件下,测相同浓度的HA溶液和HCl(强酸)溶液的导电性 导电性弱的为弱酸
(4)测定等pH的HA溶液与HCl溶液稀释相同倍数前后的pH变化 pH变化小的为弱酸
(5)测定等体积、等pH的HA溶液、盐酸分别与足量锌反应产生H2的快慢及H2的量 反应过程中产生H2较快且最终产生H2的量较多的为弱酸
(6)测定等体积、等pH的HA溶液和盐酸中和碱的量 耗碱量相同,HA为强酸;若HA耗碱量大,则HA为弱酸


【典型例题】
类型一、判断电解质强弱的实验方法

例1、为证明某可溶性一元酸(HX)是弱酸,某同学设计了如下实验方案,其中不合理的是( )
A.室温下,测0.1 mol / L的HX溶液的pH,若pH>1,证明HX是弱酸
B.室温下,将等浓度等体积的盐酸和NaX溶液混合,若混合溶液pH<7,证明HX是弱酸
C.室温下,测1 mol / L NaX溶液的pH,若pH>7,证明HX是弱酸
D.在相同条件下,对0.1 mol / L的盐酸和0.1 mol / L的HX溶液进行导电性实验,若HX溶液灯泡较暗,证明HX为弱酸
【思路点拨】弱电解质本质上是未完全电离,存在电离平衡。
【答案】B
【解析】由0.1 mol / L HX溶液pH>1知,c (H+)<0.1 mol / L,说明HX只部分电离,HX是弱酸,A项正确;等物质的量浓度的HCl和NaX组成的混合溶液,无论HX是强酸还是弱酸,溶液都显酸性,B项错误;若NaX溶液的pH>7,说明盐在水中发生水解,X―+H2OHX+OH―,为强碱弱酸盐,C项正确;用同浓度的一元酸做导电实验,灯泡较暗者,溶液离子浓度较小,说明HX没有完全电离,则为弱酸,D项正确。
【总结升华】判断HA是强酸还是弱酸最典型的两种方法:
(1)取其钠盐(NaA)溶于水,测其pH,若pH>7,则说明HA为弱酸。
(2)配制一定物质的量浓度的HA溶液(如:0.01 mol / L),测其pH。若pH>2,则说明HA为弱酸。
举一反三:
【变式1】(2019 北京八中)下列事实一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是( )。
①常温下某CH3COONa溶液的pH=8
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH、等体积的盐酸与CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
④0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH=2.1
⑤CH3COONa和H2SO4反应,生成CH3COOH
⑥0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH<3
A.② B.②⑤ C.①③⑤ D.③④⑤⑥
【答案】B
【解析】①说明CH3COO-能水解,溶液呈碱性,证明CH3COOH是弱酸。
②没有同浓度的一元强酸做参照物,不能说明问题。
③说明电离前n (CH3COOH)>n(盐酸),故CH3COOH的电离程度比盐酸小,属于弱电解质。
④说明c (H+)<C (CH3COOH),故CH3COOH部分电离,CH3COOH是弱电解质。
⑤H2SO4为强酸,只能说明CH3COOH酸性比H2SO4弱,不能说明CH3COOH一定为弱酸。
⑥若CH3COOH为强酸,则0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液被稀释100倍后,pH应等于3,现在pH<3,证明存在电离平衡,即证明CH3COOH为弱电解质。


【变式2】下列事实不能说明HNO2是弱电解质的是
A.常温下NaNO2溶液的pH大于7
B.用HNO2溶液作导电实验,灯泡很暗
C.pH=11的NaNO2 溶液加水稀释到100倍,pH大于9
D.常温下0.1mol L -1的HNO2溶液的pH为2.1
【答案】B
【变式3】下列事实可证明氨水是弱碱的是(  )
A、氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁
B、铵盐受热易分解
C、0.1mol/L氨水可以使酚酞试液变红
D、0.1mol/LNH4Cl溶液的PH约为5。
【思路点拨】
【答案】D
【解析】NH4Cl显酸性,说明该盐是强酸弱碱盐,则氨水为弱碱,D正确;A,C只能证明氨水显碱性,不能说明其为弱碱。
类型二、 外界条件对电离平衡的影响
例2、(2019 金山中学月考)在CH3COOHH++CH3COO-的电离平衡中,要使电离平衡右移且氢离子浓度增大,应采取的措施是(  )
A.加入NaOH B.加入盐酸 C.加水 D.升高温度
【思路点拨】加入水时平衡应向正反应方向移动。
【答案】D
【解析】加入NaOH,中和了H+,使电离平衡右移但氢离子浓度减小,A错;加入盐酸,氢离子浓度增大但电离平衡左移,B错;加水使电离平衡右移且氢离子浓度减小,C错;升高温度促进电离平衡右移且氢离子浓度增大,故答案为D。
【总结升华】加入水时,溶液中氢离子的物质的量增多但由于溶液体积增大的倍数更多,故氢离子的浓度减小。
举一反三:
【变式1】将0.05mol/L的醋酸溶液加水稀释时,下列说法正确的是( )
A 溶液中氢氧根离子的浓度增大了
B c(CH3COOH)减少,电离平衡向生成醋酸的分子方向移动
C 平衡向电离的方向移动,氢离子的浓度增大,醋酸分子的数量减少
D 电离度增大,c(CH3COOH)/c(CH3COO-)的比值不变 
【答案】A
【变式2】.0.1mol/L NH3·H2O用水稀释后下列说法不正确的是( )
①电离程度增大 ②OH-离子数目增多 ③pH增大 ④导电性增强
A 只有① B 只有② C ③和④ D ①和②
【答案】C

【变式3】用水稀释0.1mol L –1的醋酸(用HAc表示)溶液,其中随水的增加而增大的有
①H+的物质的量,②c(H+),③c(OH-),④,⑤
A.①③④   B.①③⑤   C.②④   D.③④
【答案】A
【变式4】在相同温度时,100mL0.01mol/L的醋酸溶液与10mL 0.1mol/L的醋酸溶液相比较,下列数值前者大于后者的是( )
①中和时所需NaOH的量 ②电离程度
③H+的物质的量 ④CH3COOH的物质的量
A: ①③ B: ①② C: ②③ D: ②④
【答案】C
【变式5】下列说法不正确的是
A..同温下0.2mol/L HCl溶液与0.1mol/L HCl溶液中c(H+)之比等于2:1
B.同温下0.2mol/L CH3COOH溶液与0.1mol/L CH3COOH溶液中c(H+)之比小于 2:1
C.同温下0.2mol/L HCl溶液与0.1mol/L CH3COOH溶液中c(H+)之比大于 2:1
D.同温下PH=1浓度为C1mol/L CH3COOH溶液与PH=2浓度为C2mol/L CH3COOH溶液中C1与C2之比
小于10:1
【答案】D

类型三、 强酸(强碱)与弱酸(弱碱)的比较
例3、相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是( )


【思路点拨】相同的pH即相同的氢离子浓度,故一元弱酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度。
【答案】C
【解析】pH相同的一元弱酸的物质的量浓度大于一元强酸的物质的量浓度,所以加入足量锌粉最终产生氢气的量一元弱酸较多。反应过程中,未电离的弱酸分子会继续电离,使得溶液中H+ 浓度比强酸大,反应过程中的反应速率弱酸大于强酸。
【总结升华】要加深一元弱酸中的电离平衡的理解,注意本题给的条件是相同的pH,如果给的是一元强酸溶液和一元弱酸的浓度相同,产生氢气体积就相同了。
举一反三:
【变式1】下列关于盐酸与醋酸两种稀溶液的说法正确的是( )
A.相同浓度的两溶液中c (H+)相同
B.100 mL 0.1 mol / L的两溶液能中和等物质的量的氢氧化钠
C.pH=3的两溶液稀释100倍,pH都为5
D.两溶液中分别加入少量对应的固体钠盐,c (H+)均明显减小
【答案】B

【变式2】在体积均为1L,pH均等于2的盐酸和醋酸中,分别投入0.12g镁粉充分反应后,下图中比较符合反应事实的曲线是

【答案】B


【变式3】有关常温下pH均为3的醋酸和硫酸的说法正确的是
A.两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×10-11 mol·L-1
B.分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相同
C.醋酸中的c(CH3COO-)和硫酸中的c(SO42-)相等
D.分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相同
【答案】A
【变式4】醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOHH++CH3COO-,下列叙述不正确的是( )
A.醋酸溶液中离子浓度的关系满足:c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)
B.0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释,溶液中c(OH-)减小
C.CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体,平衡逆向移动
D.常温下pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH<7
【答案】B


【巩固练习】
一、选择题:(每题有1-2个选项符合题意)
1.(2019 无锡模拟)在下列实验方法中,不能证明醋酸是弱酸的是(  )
A.25 ℃时,醋酸钠溶液呈碱性
B.25 ℃时,0.1mol·L-1的醋酸的pH约为3
C.25 ℃时,等体积的盐酸和醋酸,前者比后者的导电能力强
D.25 ℃时,将pH=3的盐酸和醋酸稀释成pH=4的溶液,醋酸所需加入的水多
2.(2019 上海高考)能证明乙酸是弱酸的实验事实是
A.CH3COOH溶液与Zn反应放出H2
B.0.1 mol/L CH3COONa溶液的pH大于7
C.CH3COOH溶液与Na2CO3反应生成CO2
D.0.1 mol/L CH3COOH溶液可使紫色石蕊变红
3.将浓度为0.1 mo1·L-1 HF溶液加水不断稀释,下列各量始终保持增大的是( )
A.c (H+) B.Ka (HF) C. D.
4.保持温度不变,用水稀释0.1 mol·L―1氨水时,溶液中随着水量的增加而减小的是( )
A.c (OH―) / c (NH3·H2O) B.c (NH3·H2O) / c (OH―)
C.NH4+的物质的量 D.OH―的物质的量
5.将体积都为10mL、pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5,则稀释后溶液的体积:
A.a = b =100mL B.a = b =1000mL C.ab
6.下列说法正确的是(   )
  A、强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液强
  B、中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸所需氢氧化钠多于醋酸
  C、将氢氧化钠和氨水各稀释一倍,两者的OH-浓度均减少到原来的1/2
  D、如果盐酸的浓度是醋酸浓度的两倍,则盐酸的H+浓度也是醋酸的两倍
7.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,c (H+)亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
8.(2019 北京西城期中)25 ℃时将水不断滴入0.1 mol·L-1的氨水中,下列变化的图像合理的是(  )

9.现有 ①0.1mol/L醋酸溶液;②0.1mol/L盐酸;③pH = 1 的醋酸溶液,分别加水稀释,使体积变为原来的10倍,对于稀释前后溶液的有关说法错误的是
A、稀释前,溶液 pH:① > ② = ③
B、稀释后,溶液 pH:① > ② = ③
C、稀释前,溶液中溶质的物质的量浓度:③ > ① = ②
D、稀释后,溶液中溶质的物质的量浓度:③ > ① = ②
10.某温度下,相同pH的值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度


11. 25℃,将Va mLpH=2的CH3COOH溶液与Vb mLpH=12的NaOH溶液混合。下列说法正确的是
A.若Va=Vb,则混合后的溶液pH=7
B.若Va<Vb,则混合后的溶液pH一定大于7
C.若Va=Vb,则CH3COOH与NaOH恰好完全中和
D.若Va=Vb,则混合后溶液中微粒浓度的关系可能为:c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—)
12.下列叙述正确的是
A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液pH=7时,c(SO42-)>c(NH4+)
B.两种醋酸溶液的物质的量浓度分别c1和c2,pH分别为a和a+1,则c1=10c2
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,滴入石蕊溶液呈红色
D.向0.1mol/L的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中 增大
13.一定温度下,一定量水中石灰乳悬浊液存在如下平衡:Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-,当向浑浊液中加少量生石灰时,下列说法正确的是:
A.溶液的pH值不变 B.溶液中OH-离子浓度增大
C.c(Ca2+)增大 D.溶液中所剩固体量减少
二、填空题:
1.某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
探究浓度对醋酸电离程度的影响,用pH计测定25 ℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
醋酸浓度/(mol/L) 0.0010 0.0100 0.0200 0.1000 0.2000
pH 3.88 3.38 3.23 2.88 2.73


回答下列问题:
(1)写出醋酸的电离方程式:________________________________________________________________________。
(2)醋酸溶液中存在的微粒有________________________________________________________________________。
(3)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度(填“增大”、“减小”或“不变”)__________。
2.(2019 西城检测)25℃时,0.1 mol·L-1的HA溶液中=1010,0.01 mol·L-1的BOH溶液pH=12。请回答下列问题:
(1)HA是___________________(填“强电解质”或“弱电解质”,下同),BOH是__________________。
(2)HA的电离方程式是__________________________________________________。
(3)在加水稀释HA的过程中,随着水量的增加而减小的是________(填字母)。
A.           B.
C.c(H+)与c(OH-)的乘积   D.c(OH-)
(4)在体积相等、pH相等的HA溶液与盐酸溶液中加入足量Zn,HA溶液中产生的气体比盐酸中产生的气体________(填“多”“少”或“相等”)。

【答案与解析】
一、选择题
1.C
【解析】A项:25 ℃时,醋酸钠溶液呈碱性,是醋酸根水解所造成的,能说明醋酸是弱酸;
B项:25 ℃时,0.1mol·L-1的醋酸的pH约为3,得出醋酸溶液中c(H+)<0.1mol·L-1,说明醋酸未完全电离,是弱酸;
C项:溶液的导电能力与溶液中离子浓度大小有关,25 ℃时等体积的盐酸和醋酸,前者比后者的导电能力强,只说明盐酸中自由移动的离子浓度大于醋酸溶液,不能说明盐酸、醋酸的电离程度大小,不能证明醋酸为弱酸;D项:25 ℃时,将pH=3的盐酸和醋酸稀释成pH=4的溶液,醋酸所需加入的水多,说明醋酸溶液存在电离平衡是弱酸,C项符合题意。
2.B
【解析】A项,只能证明乙酸具有酸性,不能证明其酸性强弱,错误;B项,由于NaOH是强碱,且乙酸钠的水溶液显碱性,故可以证明乙酸是弱酸,正确;C项,可以证明乙酸的酸性比碳酸强,但是不能证明其酸性强弱,错误;D项,可以证明乙酸具有酸性,但是不能证明其酸性强弱,错误。故选B。
3.D
【解析】HF属于弱电解质,加水促进HF的电离平衡向右移动,即电离程度增大,但电离平衡常数只与温度有关,所以选项B错误;但同时溶液的体积也增大,所以溶液的酸性会降低,即c (H+)、c (F―)和c (HF)的浓度均降低,考虑到溶液中水还会电离出氢离子,所以稀释到一定程度(即无限稀释时),c (H+)就不再发生变化,但c (HF)却会一直降低,所以选项D符合题意。
4.B
【解析】稀释时,NH3·H2O的电离度增大,NH4+、OH―的物质的量增大,C、D项错误;稀释时,NH3·H2O的物质的量减小,OH―的物质的量增大,由于,故该比值增大,A项错误,B项正确。
5.D
【解析】若a = b=100mL,由于醋酸加水后平衡右移,导致醋酸中pH小于5,要是pH均为5,需满足a>b。
6.A
【解析】稀的强电解质溶液的导电能力不一定比浓的弱电解质溶液强。中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,需氢氧化钠一样多。氨水为弱酸,加水电离平衡右移,将氨水各释一倍后OH-浓度减少,但比到原来的1/2要大。如果盐酸的浓度是醋酸浓度的两倍,则盐酸的H+浓度比醋酸H+浓度的二倍要大。
7.B
【解析】醋酸溶液存在电离平衡,加水稀释,电离程度增大,溶液导电粒子数目增加,c (H+)降低,故A、C错;因醋酸是弱酸,10 mL pH=3的醋酸加入10 mL pH=11的NaOH溶液,醋酸过量,溶液显酸性,pH<7,D错;因温度不变,电离平衡常数为定值,B正确。
8. A
【解析】B项:一水合氨的电离程度应逐渐增大。C项:导电性应减弱。D项:c(OH-)应减小。
9. B
【解析】
0.1mol/L醋酸溶液 0.1mol/L盐酸 pH = 1 的醋酸
稀释前 pH > 1 pH = 1 pH = 1
稀释10倍后 pH >2 pH = 2 1<pH< 2


10.B
【解析】pH相同的盐酸与醋酸相比,醋酸的浓度要大的多。当加水稀释时,醋酸溶液中存在电离平衡的移动,故c (H+)变化比盐酸中小,故Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸,A项错误;c点溶液c (H+)小于b点,故c点导电性差,B正确;KW只受温度影响,因题中温度不变,故各点KW均相等,C错误;起始时c (CH3COOH)>c (HCl),故稀释相同倍数仍有c (CH3COOH)>c (HCl),D错误。
11.D
【解析】A.若Va=Vb,则混合后的溶液pH<7;B.若Va<Vb,则混合后的溶液pH可能大于7、等于7或小于7;C.若Va=Vb,则反应后CH3COOH过量;D.若Va=Vb,则混合后溶液中溶质为CH3COONa和过量的CH3COOH。
12.C
【解析】A.从电荷守恒入手分析;B.因pH分别为a和a+1,故c1>c2,浓度越小,电离程度越大,故c1>10c2
。C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合后,pH<7,故滴入石蕊溶液呈红色。D.从氨水电离平衡入手分析。
13.A
【解析】加少量生石灰,发生反应: CaO+H2O= Ca(OH)2,平衡:Ca(OH)2(s) Ca2++2OH-左移,由于温度不变,故溶液的pH值、OH-离子浓度、c(Ca2+)均不变,溶液中所剩固体量增加。
二、填空题
1.【答案】(1) CH3COOHCH3COO- + H+
(2)H2O、CH3COOH、CH3COO- 、H+ 、OH-
(3)当醋酸浓度为0.001mol/L 时,溶液中的氢离子浓度小于0.001mol/L(3分)(其他合理即可)
(4)增大
【解析】(1)醋酸的电离方程式CH3COOHCH3COO-+H+
(2)醋酸为弱电解质,故醋酸溶液中存在的微粒有H2O、CH3COOH、CH3COO- 、H+ 、OH-
(3)根据表中数据,当醋酸浓度为0.001 mol/L 时,醋酸是强电解质的话,pH=3,但pH=3.88,可以得出醋酸是弱电解质。
(4)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度增大。

2.【答案】(1)弱电解质 强电解质
(2)HAH++A-
(3)B (4)多
【解析】(1)25℃,KW=c(H+)·c(OH-)=10-14,结合=1010可得c(H+)=10-2 mol/L,c(OH-)=10-12 mol/L;由HA的浓度知HA为弱电解质,(2)其电离方程式为HAH++A-,(3)在加水稀释时,平衡向右移动,减小,c(H+)与c(OH-)乘积不变,c(OH-)增大,增大。(4)HA是弱电解质,故pH、体积均相等的盐酸与HA,HA的物质的量大,故HA与Zn反应产生气体的量多。






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