浙江共享新版高中化学 专题5 溶液中的离子反应 微型专题重点突破七学案 苏教版必修2下Word文档下载推荐.docx
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L-1
<c(NH3·
H2O),说明NH3·
H2O部分电离,为弱电解质,正确;
B项,室温下0.1mol·
L-1NH4Cl溶液的pH小于7,说明氯化铵是强酸弱碱盐,则证明NH3·
H2O是弱电解质,正确;
C项,相同条件下,浓度均为0.1mol·
L-1的NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱,说明氨水没有完全电离,则证明NH3·
D项,0.1mol·
H2O能使无色酚酞溶液变红色,说明NH3·
H2O显碱性,电离产生OH-,不能证明是弱电解质,错误。
方法规律
弱电解质的判断方法技巧
要判断某电解质是弱电解质,关键在于一个“弱”字,即证明它只是部分电离或其溶液中存在电离平衡。
以一元弱酸HA为例,证明它是弱电解质的常用方法有:
方法
依据(实验设计或现象)
结论
(1)酸溶液的pH
①0.1mol·
L-1的HA溶液的pH>1(室温下);
②将pH=2的HA溶液稀释100倍,稀释后2<pH<4;
③向HA溶液中滴加2滴石蕊溶液,溶液呈红色,再加入少量NaA晶体,红色变浅
HA是一元弱酸,是弱电解质。
其中(5)、(6)还能证明HA的酸性比H2CO3弱
(2)盐溶液的pH
NaA溶液的pH>7(室温下)
(3)溶液的导电性
0.1mol·
L-1的HCl和HA溶液,前者的导电能力明显更强
(4)与金属反应的速率
相同浓度的HCl与HA溶液,与相同(形状、颗粒大小)的金属或碳酸盐反应,前者的反应速率快
(5)其钠盐能与弱酸反应生成HA
CO2通入NaA溶液中有HA生成
(6)不与碳酸氢钠溶液反应
HA溶液不与NaHCO3溶液反应
变式1 用食用白醋(醋酸浓度约1mol·
L-1)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是( )
A.白醋中滴入石蕊溶液呈红色
B.白醋加入豆浆中有沉淀产生
C.蛋壳浸泡在白醋中有气体放出
D.pH试纸显示白醋的pH为2~3
解析 石蕊溶液遇c(H+)>10-5mol·
L-1的溶液都可能会呈现红色;
白醋遇到豆浆有沉淀产生,原因是豆浆作为胶体,遇到电解质会发生聚沉;
而白醋与蛋壳中的CaCO3反应放出CO2气体,能说明CH3COOH的酸性比H2CO3强,但不能说明CH3COOH是弱酸;
浓度为1mol·
L-1的CH3COOH,若是强电解质,则pH为0,而实际pH为2~3,则说明CH3COOH没有完全电离,从而证明CH3COOH为弱电解质。
二、一元强酸(碱)与一元弱酸(碱)的比较
例2 常温下,关于pH相等的盐酸和醋酸溶液(两溶液的OH-浓度也相等),下列说法正确的是( )
A.c(HCl)>c(CH3COOH)
B.c(Cl-)=c(CH3COO-)
C.等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,盐酸产生的H2多
D.用相同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全,盐酸消耗的NaOH溶液体积多
答案 B
解析 A项,醋酸为弱电解质,在溶液中部分电离,pH相等时,醋酸浓度较大,即c(HCl)<c(CH3COOH),错误;
B项,溶液的pH相等,则两溶液中的氢离子、氢氧根离子浓度相等,根据电荷守恒可知c(Cl-)=c(CH3COO-),正确;
C项,等体积的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,由于醋酸的浓度较大,则醋酸产生的H2多,错误;
D项,同浓度的NaOH溶液分别与等体积的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全,由于醋酸的浓度大于盐酸,则醋酸消耗的NaOH溶液体积多,错误。
(1)无论是强酸还是弱酸,与NaOH按化学方程式的计量数之比反应生成对应的盐,则叫恰好完全反应,但溶液不一定呈中性。
(2)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:
比较项目
酸
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
一元强酸
大
小
相同
一元弱酸
(3)相同pH、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较:
比较项目
c(酸)
少
多
(注:
一元强碱与一元弱碱的比较规律与以上类似。
)
变式2 (2018·
温州市十五校联合体段考)室温下,相同浓度、体积相同的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是( )
A.两者水的电离程度相同
B.分别用水稀释相同倍数后,c(Cl-)>c(CH3COO-)
C.盐酸的pH值大于醋酸溶液的pH值
D.分别与物质的量浓度相同的NaOH溶液恰好反应完全时,盐酸消耗NaOH溶液体积多
解析 盐酸为强酸,醋酸为弱酸,室温下,相同浓度、体积相同的盐酸和醋酸溶液,盐酸的酸性比醋酸强。
A项,盐酸的酸性比醋酸强,两者电离出的氢离子浓度不同,对水的电离的抑制程度不同,水的电离程度不同,错误;
B项,分别用水稀释相同倍数后,盐酸和醋酸的浓度仍然相等,但盐酸的电离程度比醋酸大,c(Cl-)>c(CH3COO-),正确;
C项,盐酸的酸性比醋酸强,盐酸的pH值小于醋酸溶液的pH值,错误;
D项,相同浓度、体积相同的盐酸和醋酸溶液,含有的氯化氢和醋酸的物质的量相等,分别与物质的量浓度相同的NaOH溶液恰好反应完全时,二者消耗NaOH溶液的体积相同,错误。
三、溶液酸碱性的判断
例3 (2018·
台州月考)关于溶液的酸碱性,下列说法正确的是( )
A.c(H+)很小的溶液一定呈碱性
B.c(OH-)=c(H+)的溶液一定呈中性
C.不能使酚酞溶液变红的溶液一定呈酸性
D.pH=7的溶液一定呈中性
解析 A项,溶液的酸碱性取决于溶液中c(OH-)、c(H+)的相对大小,如果c(OH-)>c(H+),溶液呈碱性,如果c(OH-)=c(H+),溶液呈中性,如果c(OH-)<c(H+),溶液呈酸性,如果酸的浓度很小,则c(H+)很小,但溶液仍可能呈酸性,错误;
B项,溶液中如果c(OH-)=c(H+),则溶液呈中性,正确;
C项,酚酞的变色范围是8~10,所以能使酚酞溶液变红的溶液呈碱性,不能使酚酞溶液变红的溶液,可能是盐的中性溶液或酸性溶液,如氯化钠盐溶液不能使酚酞溶液变红,错误;
D项,pH=7的溶液不一定呈中性,如100℃时,纯水的pH<7,则该温度下,pH=7的溶液呈碱性,只有c(OH-)=c(H+)时,溶液一定呈中性,与pH无必然联系,错误。
方法总结
(1)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
只有在常温下,才能根据c(H+)与1×
10-7mol·
L-1或pH与7的大小判断。
(2)盐溶液的酸碱性的判断
盐的类别
溶液的酸碱性
原因
强酸弱碱盐
呈酸性,pH<
7
弱碱阳离子与H2O电离出的OH-结合,使c(H+)>
c(OH-)
水解实质:
盐电离出的离子与H2O电离出的H+或OH-结合生成弱电解质
强碱弱酸盐
呈碱性,pH>
弱酸阴离子与H2O电离出的H+结合,使c(OH-)>
强酸强碱盐
呈中性,pH=7,H2O的电离平衡不被破坏,不水解
弱酸的酸式盐
若电离程度>
水解程度,c(H+)>
c(OH-),呈酸性,如NaHSO3、NaHC2O4
若电离程度<
水解程度,c(H+)<
c(OH-),呈碱性,如NaHCO3、NaHS
变式3 (2018·
诺丁汉大学附中期中)下列物质溶于水后溶液显酸性的是( )
A.KClB.Na2O
C.NH4ClD.CH3COONa
答案 C
解析 KCl为强酸强碱盐,溶液呈中性,A错误;
Na2O为碱性氧化物,溶于水生成氢氧化钠,溶液呈碱性,B错误;
NH4Cl为强酸弱碱盐,溶于水后铵根离子水解,溶液呈酸性,C正确;
CH3COONa为强碱弱酸盐,溶于水后醋酸根离子水解,溶液呈碱性,D错误。
四、pH的相关计算
例4 已知100℃时水的离子积是1.0×
10-12,在此温度下,有pH=3的盐酸和pH=3的HA(一元弱酸)两种溶液。
(1)取等体积的两溶液,分别稀释到pH=4时,两者加水量的关系是:
前者________(填“>”“<”或“=”,下同)后者。
(2)取等体积的两溶液,分别加入等物质的量的相应钠盐固体少量,两溶液的pH大小关系是:
前者________后者。
(3)50mLpH=3的盐酸和50mL0.003mol·
L-1NaOH溶液混合后,所得溶液的pH=________。
(4)pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)=______mol·
L-1。
解析
(1)HA加水稀释时电离程度增大,因此稀释到pH=4时,HA的加水量大。
(2)向盐酸中加入NaCl固体,c(H+)不变,pH不变,而向HA溶液中加入NaA固体,电离平衡逆向移动,c(H+)减小,pH增大。
(3)二者反应时,NaOH过量,所得混合液中c(OH-)=0.001mol·
L-1,则c(H+)=mol·
L-1=1.0×
10-9mol·
L-1,故所得溶液的pH=9。
(4)pH=3的HA溶液中由水电离出的c(H+)=c(OH-)=mol·
答案
(1)<
(2)< (3)9 (4)1×
10-9
酸碱等体积相互混合
(1)强酸与强碱
先求出混合前酸中总的n(H+)及碱中总的n(OH-),然后比较它们的大小,判断过量后再计算。
若n(H+)=n(OH-),则pH(后)=7。
若n(H+)>n(OH-),酸过量:
由c(H+)(过量)求pH(后)。
若n(H+)<n(OH-),碱过量:
由c(OH-)(过量)先求c(H+),再求pH(后)。
若已知强酸中pH(A)和强碱中pH(B),等体积混合又有:
pH(A)+pH(B)=14,则恰好中和。
pH(A)+pH(B)>14,则碱过量。
pH(A)+pH(B)<14,则酸过量。
(2)弱酸与强碱
pH(A)+pH(B)≤14,则酸过量,一般显酸性(因一般电离大于水解)。
pH(A)+pH(B)>14,则表示酸中已电离的c(H+)小于碱中已电离的c(OH-),等体积混合后可能显酸性、中性、碱性。
(3)弱碱与强酸
pH(A)+pH(B)≥14,则碱过量,一般显碱性(电离一般大于水解)。
pH(A)+pH(B)<14,则表示酸中已电离的c(H+)大于碱中已电离的c(OH-),等体积混合后可能显酸性、中性、碱性。
变式4 pH=5和pH=3的两种盐酸以1∶2体积比混合,该混合溶液pH为( )
A.3.2B.4.0
C.4.2D.5.0
答案 A
解析 设取pH=5和pH=3的两种盐酸分别为VL和2VL,pH=5的盐酸,c(H+)=10-5mol·
L-1;
pH=3的盐酸c(H+)=10-3mol·
则混合后,c(H+)混==6.7×
10-4