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.docx

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专题5溶液中的离子反应

微型专题重点突破（七）

一、弱电解质的判断

例1　（2018·嘉兴市期中）室温下，下列事实不能说明NH3·H2O为弱电解质的是（　　）

A．0.1mol·L－1NH3·H2O的pH小于13

B．0.1mol·L－1NH4Cl溶液的pH小于7

C．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

D．0.1mol·L－1NH3·H2O能使无色酚酞溶液变红色

答案　D

解析　A项，室温下0.1mol·L－1氨水溶液pH＜13，溶液中c（OH－）＜mol·L－1＝0.1mol·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·H2O是弱电解质，正确；D项，0.1mol·L－1NH3·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

答案　D

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。

方法规律

（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

相同

大

一元弱酸

小

大

小

（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

酸　　　

c（H＋）

c（酸）

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

相同

小

小

少

相同

一元弱酸

大

大

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

答案　B

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

答案　B

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>7

弱酸阴离子与H2O电离出的H＋结合，使c（OH－）>c（H＋）

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＋）

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·L－1＝1.0×10－9mol·L－1。

答案　

（1）＜　

（2）＜　（3）9　（4）1×10－9

方法规律

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·L－1。

则混合后，c（H＋）混＝＝6.7×10－4