2020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

2020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

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．0.1 mol·L－1 NH3·H2O的pH小于13‎ B．0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液的pH小于7‎ C．相同条件下，浓度均为0.1 mol·L－1的NaOH溶液和氨水，氨水的导电能力弱 D．0.1 mol·L－1 NH3·H2O能使无色酚酞溶液变红色 答案　D 解析　A项，室温下0.1 mol·L－1氨水溶液pH＜13，溶液中c(OH－)＜ mol·L－1＝0.1 mol·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0.1 mol·L－1 NH4Cl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0.1 mol·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，0.1 mol·L－1 NH3·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 14‎ 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 ‎①0.1 mol·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 ‎0.1 mol·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1 mol·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＋)＞10－5 mol·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1 mol·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－)‎ 14‎ 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 14‎ 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1×10－7 mol·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 14‎ 若电离程度<水解程度，c(H＋)Vy C．y为弱酸，VxVy 答案　C 解析　将一元酸x和y分别稀释10倍，pH的变化量ΔpHx＝1，ΔpHy＜1，所以x为强酸，而y为弱酸，pH＝2时，弱酸y的浓度大，滴加NaOH溶液至pH＝7时，需NaOH溶液的体积y要比x大。故选C。‎ 题组二　强酸(碱)与弱酸的比较 ‎4．(2018·金华十校段考)常温下，关于pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，下列说法不正确的是(　　)‎ A．c(NH3·H2O)＞c(NaOH)‎ B．c(NH)＝c(Na＋)＝c(OH－)‎ C．两种溶液中水的电离程度相同 14‎ D．等体积的氨水和氢氧化钠溶液分别与相同浓度的盐酸完全中和时，氨水所消耗的盐酸体积多 答案　B 解析　A项，NH3·H2O是弱电解质，pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，c(NH3·H2O)＞c(NaOH)，正确；B项，氨水中存在一水合氨和水的电离平衡，故溶液中的离子有氢离子、氢氧根离子和铵根离子，根据电荷守恒有：c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，同理，在NaOH溶液中：c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)，又两溶液pH相同，故c(NH)＝c(Na＋)＜c(OH－)，错误；C项，pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，水电离的H＋浓度相同，正确；D项，NH3·H2O是弱电解质，电离程度小，浓度大，等体积的氨水和氢氧化钠溶液分别与相同浓度的盐酸完全中和时，氨水所消耗的盐酸体积多，正确。‎ ‎5．(2018·温州市“十五校联合体”联考)一定温度下，等体积、pH相等的盐酸和醋酸溶液，下列说法正确的是(　　)‎ A．两溶液中，所含溶质的分子数：盐酸等于醋酸 B．与等体积等浓度NaHCO3混合，开始产生CO2速率相等，后来盐酸快 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．用同浓度的NaOH溶液分别与两溶液恰好反应完全，根据消耗的NaOH溶液体积的多少可以判断醋酸是弱电解质 答案　D 解析　A项，HCl是强电解质，完全电离，溶液中不存在溶质的分子，错误；B项，与等体积等浓度NaHCO3混合，开始产生CO2速率相等，随着反应的进行，未电离的醋酸继续电离H＋，反应速率快，错误；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，醋酸是弱电解质，正确。‎ ‎6．相同物质的量浓度的NaCN和NaClO相比，NaCN溶液的pH较大，则下列关于同温、同体积、同浓度的HCN和HClO的说法中正确的是(　　)‎ A．酸的强弱：HCN>HClO B．pH：HClO>HCN C．与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HClO>HCN D．酸根离子浓度：c(CN－)NaClO，可以确定酸性：HCNHClO，由于是同体积、同浓度的HCN和HClO与NaOH恰好反应，故消耗NaOH的量相同，所以A、B、C均错误；由酸性越强电离程度越大，故c(CN－)7，则一定是c1V1＝c2V2‎ B．在任何情况下都是c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)‎ C．当pH＝7时，若V1＝V2，则一定是c2>c1‎ D．若V1＝V2，c1＝c2，则c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＝c(Na＋)‎ 答案　A 解析　A项，pH＞7时，可以是c1V1＝c2V2，也可以是c1V1＞c2V2，错误；B项，符合电荷守恒，正确；C项，当pH＝7时，醋酸一定过量，正确；D项，符合物料守恒，正确。‎ ‎14.常温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的醋酸溶液中逐滴加入0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液，pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．在反应过程中，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)‎ B．pH＝5时，c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)‎ C．pH＝6时，c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)＋c(CH3COOH)＝0.100 0 mol·L－1‎ D．pH＝7时，消耗NaOH溶液的体积小于20.00 mL 14‎ 答案　C 解析　反应过程中的溶质可能为CH3COOH、CH3COONa，CH3COONa，CH3COONa、NaOH，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)；pH＝5时，溶液中溶质为CH3COOH、CH3COONa，CH3COOH电离程度大于CH3COO－的水解程度，c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)；pH＝6时，溶液中溶质为CH3COOH、CH3COONa，根据电荷守恒，c(Na＋)＋c(H＋)‎ ‎＝c(CH3COO－)＋c(OH－)，则c(Na＋)＋c(H＋)－c(OH－)＋c(CH3COOH)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)＜0.100 0 mol·L－1；恰好完全反应时生成CH3COONa，溶液呈碱性，现溶液pH＝7时，溶液中溶质应为CH3COOH、CH3COONa，消耗NaOH溶液的体积小于20.00 mL。‎ ‎[综合强化]‎ ‎15．(1)向浓NH4Cl溶液中加入CaCO3粉末，发现碳酸钙逐渐溶解，同时还观察到有气泡产生，生成气体的成分是__________。用离子方程式表示产生上述现象的原因：________________________________________________________________________。‎ ‎(2)在浓NH4Cl溶液中加入一种单质，也会产生类似上述现象的反应，这种单质是_______(填字母)。‎ A．碳 B．铜 C．镁 D．硫 答案　(1)CO2和NH3　2NH＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋2NH3↑＋H2O　(2)C 解析　NH水解：NH＋H2ONH3·H2O＋H＋。‎ ‎(1)加入CaCO3粉末时，CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，使NH水解平衡正向移动，c(NH3·H2O)增大，分解产生NH3，总反应的离子方程式为2NH＋CaCO3===Ca2＋＋CO2↑＋2NH3↑＋H2O。‎ ‎(2)C、Cu、S均不能与NH水解产生的H＋反应，Mg能与H＋反应生成H2。‎ ‎16．在一定温度下，冰醋酸加水稀释过程中，溶液的导电能力I随加入水的体积V变化的曲线如图所示。请回答：‎ ‎(1)“O”点导电能力为0的理由是_________________________________________。‎ ‎(2)a、b、c三点处，溶液的c(H＋)由小到大的顺序为____________。‎ ‎(3)a、b、c三点处，电离程度最大的是________。‎ 答案　(1)在“O”点处醋酸未电离，无离子存在 ‎(2)c＜a＜b ‎(3)c 14‎ 解析　溶液的导电能力主要由离子浓度来决定，题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中，离子浓度随着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小，故c(H＋)是b点最大，c点最小。这是因为c(H＋)＝加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，n(H＋)增大使c(H＋)有增大的趋势，而V(aq)增大使c(H＋)有减小的趋势，c(H＋)是增大还是减小，取决于这两种趋势中哪一种占主导地位。在“O”点时，未加水，只有醋酸，因醋酸未发生电离，没有自由移动的离子存在，故不能导电。‎ ‎17．现有浓度均为0.1 mol·L－1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液，回答下列问题：‎ ‎(1)若三种溶液中c(H＋)分别为a1 mol·L－1、a2 mol·L－1、a3 mol·L－1，则它们的大小关系为________________________________________________________________________。‎ ‎(2)等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH溶液反应，若生成的盐的物质的量依次为b1 mol、b2 mol、b3 mol，则它们的大小关系为_________________________________________。‎ ‎(3)分别用以上三种酸中和一定量的NaOH溶液生成正盐，若需要酸的体积分别为V1、V2、V3，其大小关系为________。‎ ‎(4)分别与足量Zn反应，开始时生成H2的速率分别为v1、v2、v3，其大小关系为________。最后生成H2的体积分别为V1′∶V2′∶V3′，其大小关系为______________________。‎ 答案　(1)a2＝a1＞a3(或a2＞a1＞a3) (2)b1＝b2＝b3　(3)V1＝V3＝2V2　(4)v2＞v1＞v3　＝V1′＝V3′‎ 解析　(1)盐酸中c(H＋)＝c(HCl)＝0.1 mol·L－1，‎ 硫酸中c(H＋)＝‎2c(H2SO4)＝2×0.1 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，醋酸中由于存在电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，CH3COOH部分电离，所以c(H＋)＜0.1 mol·L－1。‎ ‎(2)由于三种酸中溶质的物质的量相同，所以与足量NaOH溶液反应生成盐的物质的量也相同。‎ 14‎