6、一元强酸和一元弱酸的比较
等物质的量浓度的盐酸
(a)与醋酸溶液(b)
等pH的盐酸(a)与
醋酸溶液(b)
物质的量浓度
溶液导电性
c(Cl-)与c(CH3COO-)大小
等体积溶液中和NaOH的量
开始与金属反应的速率
等体积溶液与过量活泼金属产生H2的量
『例6』某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如图所示。
据图判断正确的是( )
A.Ⅱ为盐酸稀释时pH的变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点Ka的数值比c点Ka的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
题组一 条件改变时电离平衡移动结果的判断
1.(2011·新课标全国卷,10)将浓度为0.1mol·L-1HF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.
2.(2012·上海,17)将100mL1mol·L-1的NaHCO3溶液等分为两份,其中一份加入少许冰醋酸,另外一份加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化。
两份溶液中c(CO
)的变化分别是( )
A.减小、减小B.减小、增大C.增大、增大D.增大、减小
题组二 选取措施使电离平衡定向移动
3.在CH3COOH溶液中存在如下平衡:
CH3COOHH++CH3COO-。
加入少量下列固体物质,能使平衡逆向移动的是( )
A.NaClB.CH3COONaC.Na2CO3D.NaOH
4.稀氨水中存在着下列平衡:
NH3·H2ONH
+OH-,若要使平衡向逆反应方向移动,同时使c(OH-)增大,应加入适量的物质是( )
①NH4Cl固体 ②硫酸 ③NaOH固体 ④水 ⑤加热 ⑥加入少量MgSO4固体
A.①②③⑤B.③⑥C.③D.③⑤
题组三 影响电离平衡常数的因素及其应用
1.25℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
化学式
CH3COOH
H2CO3
HClO
电离平衡常数
1.7×10-5
K1=4.3×10-7
K2=5.6×10-11
3.0×10-8
请回答下列问题:
(1)CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由强到弱的顺序为
_____________________________________________________________________。
(2)同浓度的CH3COO-、HCO
、CO
、ClO-结合H+的能力由强到弱的顺序为______________________________________________________________________。
(3)物质的量浓度均为0.1mol·L-1的下列四种物质的溶液:
a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3,pH由大到小的顺序是____________(填编号)。
(4)常温下0.1mol·L-1的CH3COOH溶液在加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是________(填序号)。
A.c(H+)B.c(H+)/c(CH3COOH)C.c(H+)·c(OH-)D.c(OH-)/c(H+)E.
若该溶液升高温度,上述5种表达式的数据增大的是_________________________。
(5)体积为10mLpH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加
水稀释至1000mL,稀释过程中pH变化如图所示,则
HX的电离平衡常数______(填“大于”、“等于”或
“小于”)醋酸的电离平衡常数;理由是_____________
_____________________________________________,
稀释后,HX溶液中由水电离出来的c(H+)________(填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中由水电离出来的c(H+),理由是____________________________。
题组四 有关电离平衡常数的定量计算
2.已知室温时,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有1.0%电离,此酸的电离平衡常数为____________。
3.碳氢化合物完全燃烧生成CO2和H2O。
常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×10-5。
若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO
+H+的平衡常数K1=________。
(已知:
10-5.60=2.5×10-6)
题组五 强酸与弱酸的比较
1.今有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( )
序号
①
②
③
④
pH
11
11
3
3
溶液
氨水
氢氧化钠溶液
醋酸
盐酸
A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大B.②③两溶液等体积混合,所得溶液中c(H+)>c(OH-)
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH①>②>④>③
D.V1L④与V2L①溶液混合后,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
2.在一定温度下,有a.盐酸 b.硫酸 c.醋酸三种酸:
(1)当三种酸物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________________。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺序是______________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是________________。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是____________。
(5)当三者c(H+)相同且体积相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反速率的大小关系为____________,反应所需时间的长短关系是__________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后,c(H+)由大到小的顺序是______________________________。
题组六 判断弱电解质的方法
3.为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:
0.1
mol·L-1醋酸溶液、0.1mol·L-1盐酸、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、CH3COONa晶体、NaCl晶体、CH3COONH4晶体、蒸馏水、锌粒、pH试纸、酚酞、NaOH溶液等。
(1)甲取出10mL的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,确定醋酸是弱电解质,则a应该满足的关系是_____________________________________,理由_______________________________。
(2)乙将pH=3醋酸和盐酸,各取1mL,用蒸馏水稀释到100mL,然后用pH试纸
分别测定两溶液的pH,则可认定醋酸是弱电解质,判断的依据是________________________________________。
(3)丙分别取pH=3的盐酸和醋酸10mL,然后分别加入质量相同的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?
________________
(4)丁用CH3COONa晶体、NaCl晶体、蒸馏水和酚酞试验,也论证了醋酸是弱酸的事实,该同学的试验操作和现象是______________________________________________________________________。
4.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是( )
①常温下某CH3COONa溶液的pH=8②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
④0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH=2.1⑤CH3COONa和H3PO4反应,生成CH3COOH
⑥0.1mol·L-1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH<3
A.②B.②⑤C.①③⑤D.③④⑤⑥
5.(2009·山东理综,15)某温度下,相同pH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右图所示。
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
6.(2011·福建理综,10)常温下0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是( )
A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2mol·L-1盐酸D.提高溶液的温度
二、水的电离和溶液的酸碱性
一、水的电离和水的离子积
1.水的电离
⑴水是一种极弱的电解质,自身能微弱的电离:
H2O
H++OH-ΔH>0
实验测得:
25℃时,1L水中只有1×10-7mol的水分子发生电离,故25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=mol/L
2.水的离子积
在一定温度下,c(H+)和c(OH-)的乘积是一个常数,称为水的离子积常数,简称,用符号Kw表示。
KW=c(H+)×c(OH-)
⑴一定温度下,Kw是一个常数:
25℃时,Kw=,而在100℃时Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-12
⑵水的电离是个吸热的过程:
温度升高,Kw。
【注意】:
①水的离子积是水电离平衡时的性质,不仅适用于纯水,也适用于酸、碱的水溶液。
如25℃时,不管是酸性溶液还是碱性溶液,都有H+和OH-并存,且Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14.
②在任何溶液中,水电离出来的c(H+)和c(OH-)总是相等的,即c(H+)水=c(OH-)水。
【练习】:
某温度下,纯水中c(H+)=2×10-7mol/L,则此时c(OH-)=;该温度下向纯水中滴加盐酸,使c(H+)=5×10-6mol/L,则此时c(OH-)=。
3.影响水的电离程度大小的因素:
⑴温度的影响规律:
升高温度,水的电离程度.
⑵溶质对水电离度的影响:
①加入酸,c(H+)增大,水的电离平衡向移动,水的电离程度。
②加入碱,c(OH-)增大,水的电离平衡向移动,水的电离程度。
③加入因水解而使溶液呈酸性或呈碱性的盐,使水的电离程度。
④加入因电离而使溶液呈酸性的酸式盐,如:
NaHSO4,相当于加入酸的作用,使水的电离程度。
【练习】:
①填表格
条件变化
移动情况
电离程度
c(H+)
c(OH-)
c(H+)和c(OH-)关系
Kw变化
纯水
c(H+)c(OH-)
升温
c(H+)c(OH-)
加HCl
c(H+)c(OH-)
加NaOH
c(H+)c(OH-)
加NH4Cl
c(H+)c(OH-)
加CH3COONa
c(H+)c(OH-)
加NaCl
c(H+)c(OH-)
加Na
c(H+)c(OH-)
【总结】:
①温度:
温度升高,水的电离;
②酸、碱水的电离;(填促进或抑制);
例题、向纯水中加入少量的KHSO4固体(温度不变),则溶液的()
A.pH值升高B.酸性增强C.[H+]和[OH-]的乘积增大D.OH-离子浓度减小
③下列操作会使水的电离平衡向电离方向移动,且pH<7的是
A.向水中加少量Na2CO3B.向水中加少量FeCl3
C.向水中加少量NaHSO4D.将水加热到90℃
④25℃时,水的电离达到平衡:
H2O
H++OH-;△H>0,下列叙述正确的是 ()
A.向水中加入氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,KW不变
C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H+)降低D.将水加热,KW增大,pH不变
二、溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系
溶液酸碱性的判断主要是看和的相对大小.
c(H+)c(OH-),溶液呈中性;
c(H+)c(OH-),溶液成酸性,且c(H+)越,酸性越强;
c(H+)c(OH-),溶液成碱性,且c(OH-)越,碱性越强。
【练习】
①、在25℃时,Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,所以25℃时:
中性溶液c(H+)c(OH-)=mol/L
酸性溶液c(H+)10-7mol/Lc(OH-);
碱性溶液c(H+)10-7mol/Lc(OH-)。
三、水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算(25℃时)
(1)中性溶液:
c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7mol/L。
(2)酸性溶液
H+来源于的电离和的电离,而OH-只来源于。
【练习】:
25℃时c(H+)浓度为0.01mol/L的盐酸中,水电离出的c(H+)=mol/L。
(3)碱性溶液
OH-来源于电离和电离,而H+只来源于。
【练习】:
25℃时c(OH-)浓度为0.01mol/L的NaOH溶液中,水电离产生的c(OH-)=mol/L。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液:
H+和OH-均由电离产生。
【练习】:
c(H+)浓度为0.01mol/L的NH4Cl溶液中由水电离出的c(H+)=mol/L;
c(OH-)浓度为0.01mol/L的Na2CO3溶液中由水电离出的c(OH-)=mol/L。
四、溶液的酸碱性与pH的关系(PH适用于表示稀溶液的酸碱性,区间0—14)。
⑴pH:
水溶液里c(H+)浓度的负对数叫做pH,即pH=
c(H+)越大,pH越。
溶液的越强;反之亦然。
c(H+)增大10倍,pH
【注意】:
①常温下(25℃),若pH,溶液呈中性;pH,溶液呈中性;pH,溶液呈中性。
②pOH的定义和求法类似于pH
【练习】:
(1)某温度下,某溶液的pH=7,该溶液一定是中性溶液吗?
(2)某温度下纯水的c(H+)==2.0×10-7mol/L。
在此温度下,某溶液中由水电离出的c(H+)为4.0×10-13mol/L,则该溶液的pH值可能是。
(lg4=0.6)
五、pH的计算:
⑴单一溶液:
先判断溶液的酸碱性,再进行如下分析。
①强酸:
先求出溶液c(H+),再通过pH=-lgc(H+)求溶液的pH:
【练习】①、常温下(25℃),0.01mol·L-1HCl溶液的pH为
②常温下(25℃),将含4.9×10-3gH2SO4的溶液稀释致1L,所得溶液的pH值为
②强碱:
先求出溶液c(OH-),再通过c(H+)=Kw/c(OH-)求出溶液中c(H+),最后求得溶液pH。
【练习】①常温下(25℃),0.001mol·L-1NaOH溶液的pH为。
②常温下(25℃),某KOH溶液中,c(H+)=1×10-10mol·L-1,则该溶液的pH为。
【总结】:
求pH的顺序是:
c(OH-)——→c(H+)——→pH
③弱酸
【练习】求25℃时,0.1mol·L-1HCN溶液的pH值。
(已知Ka(HCN)=4.9×10-10,lg7=0.85)
④弱碱
【练习】求25℃时,0.1mol·L-1NH3·H2O溶液的pH值(Kb=1.8×10-5,只需列出式子))。
⑵两种溶液混合后pH的计算
①两种强酸混合:
(先求n(H+)总,除以总体积,求出c(H+)总)
【练习】pH=3和pH=5的盐酸等体积混合,求混合溶液的pH值(lg5.05=0.7、lg2=0.3)。
【思考】若把上题改为:
pH=3的盐酸和pH=5的硫酸等体积混合,则混合溶液的pH为
【规律】a、当两强酸溶液pH差≧2时,等体积混合液的pH=pH小+0.3(把稀溶液(pH较大的)当作水来处理),
如pH=1和pH=5的盐酸等体积混合后,溶液的pH为
②两种强碱混合:
【练习】将pH值为8的NaOH溶液与pH值为10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中的c(H+)最接近于。
混合液的pH为
A.
(10-8+10-10)mol·L-1B.(10-8+10-10)mol·L-1C.(1×10-14+5×10-5)mol·L-1
D.2×10-10mol·L-1E.9.7F.8.3
【解题思路】先求混合液的c(OH-),再求混合液的c(H+)→pH。
【规律】b、当两强碱溶液pH差≧2时,等体积混合液的pH=pH大—0.3。
③强酸与强碱的混合:
先判断溶液酸碱性(看中和后剩余的是H+还是OH—):
a、若呈酸性:
直接求混合后的c(H+),再代入公式,求pH
b、若呈碱性:
先求混合后的c(OH-)总,再通过c(H+)=Kw/c(OH-)求出溶液中c(H+),再求pH
【练习】
①100mL0.6mol·L-1盐酸加到等体积0.4mol·L-1NaOH溶液中,所得溶液中的pH值是()。
A.0.2B.0.7C.1.0D.2.0
②、等体积的0.1mol/L的盐酸与0.06mol/L的Ba(OH)2溶液混合后,溶液的pH等于()
A.2.0B.12.3C.1.7D.12.0
六、溶液的稀释
1、强酸、强碱稀释:
①对于强酸溶液,c(H+)每稀释10倍,pH增大1个单位,但不突破7。
如:
pH=3盐酸10mL稀释至1L,其稀释液pH为。
【思考】pH=5的盐酸1mL稀释至1L,溶液的PH是否等于8?
②对于强碱溶液,c(OH-)每稀释10倍,pH减小1个单位,但不突破7。
如:
pH=13NaOH溶液10mL稀释至1L,其稀释液pH为。
2、弱酸、弱碱的稀释:
弱酸、弱碱稀释过程中会促进电离,所以pH变化不如强酸、强碱时大
【练习】:
①pH=4的醋酸体积稀释至原来的10倍,则pH值大小范围﹤pH﹤
②(2011福建高考10)常温下0.1mol·L-1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是
A.将溶液稀释到原体积的10倍B.加入适量的醋酸钠固体
C.加入等体积0.2mol·L-1盐酸D.提高溶液的温度
【综合练习】
1.25℃,某电解质的水溶液中,由水电离出的氢离子浓度c(H+)为1×10-amol/L,下列说法不正确的是( )
A.a<7时,水的电离一定受到促进;B.a>7时,水的电离一定受到抑制;
C.a<7时,溶液的pH一定为a;D.a>7时,溶液的pH为