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弱电解质的电离及溶液的酸碱性解题方法解读

弱电解质的电离及溶液的酸碱性解题方法第一部分:解题所需知识背景一、影响电离平衡的因素:注:1.溶质分子和离子之间存在着电离平衡,符合勒夏特列原理。

2.由于电离方向是微粒数增大的方向(相当于化学平衡中气体体积增大的方向),所以溶液稀释使平衡混合物中各微粒浓度同倍降低,平衡向电离方向移动,促进电离,平衡混合物中微粒总数、离子数、离子浓度与溶质分子浓度的比值均增大,但离子的浓度却减小,因为平衡移动与体积增大的影响相比,体积增大占主导地位(由勒夏特列原理判定)。

二、电离常数(1)概念在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,。

用K表示(一般酸的电离常数用K a表示,碱的电离常数用K b表示)。

(2)电离常数的意义根据电离常数数值的大小,可以估算弱电解质电离的程度,K值越大,电离程度,弱酸酸性。

如相同条件下常见弱酸的酸性强弱:。

(3)电离常数的影响因素电离常数。

(4)多元弱酸溶液中的离子浓度关系三、强弱电解质的判断1. 判断电解质强弱的方法(1)在相同浓度、相同温度下,与强电解质做导电性对比实验。

(2)浓度与pH的关系,如0.1mol/L CH3COOH溶液,其pH 1,则可证明CH3COOH 是弱电解质。

(3)测定对应盐的酸碱性。

如CH3COONa溶液呈,则证明醋酸是弱酸。

(4)稀释前后的pH与稀释倍数的变化关系。

如,将pH=2的酸溶液稀释1000倍,若pH 5,则证明该酸为弱酸;若pH 5,则证明该酸为强酸。

(5)利用实验证明存在电离平衡。

如醋酸溶液中滴入石蕊试液变红,再加CH3COONa固体,颜色。

2.一元强酸与一元弱酸的比较(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:(2)相同pH、相同体积的一元强酸(如盐酸)与一元弱酸(如醋酸)的比较:四、水的电离平衡及影响因素1.水的电离(1)水是极弱的电解质,也存在着电离平衡:。

在一定温度下,水电离出来的H+和OH-浓度的乘积是一个常数,称为水的,用符号表示。

(2)常温时,酸性溶液中:c(H+)>c(OH-),pH 7;碱性溶液中:c(H+)<c(OH-),pH 7;中性溶液中:c(H+)=c(OH-),pH 7。

100℃时,水中c(H+)=c(OH-)=10-6 mol/L,pH=6,水为性。

常温时水中c(H+)=c(OH-)=10-7 mol/L,pH=7,水为中性。

(3)K w的几点说明a.水的离子积(K w)是指任一水溶液体系中的情况,c(H+)和c(OH-)代表水溶液中H+和OH-的总物质的量浓度。

无论酸、碱、盐等溶液中酸碱性怎么样,K w= ,仍是一常数。

一般情况下在25℃或室温下,K w为,而100℃时,K w 为1.0×10-12。

b.水的电离是永恒存在的,在研究水溶液体系中离子的种类时,不要忽略的同时存在。

2.影响水的电离平衡的因素(1)水的电离过程是热的过程,所以升高温度能促进水的电离,因此升温时K w 增大,降温时K w减小。

但不论温度升高或降低,纯水中c(H+)和c(OH-)始终。

(2)①向纯水中加入酸或碱,可以增大水中的或的浓度,均可使水的电离平衡向 移动(即分子化的方向)。

② 向水中加入可溶性的盐,若组成盐的离子能与水电离产生的H +和OH -发生反应,生成难电离的物质,则能够破坏水的电离平衡,使水的电离平衡向 移动,可使水溶液呈碱性或酸性;③ 若所加的盐既不能与水中的H +和OH -发生反应,又不能电离产生H +和OH -,则不能破坏水的电离平衡,不使水的电离平衡发生 。

④ 若向水中加入活泼金属,由于活泼金属与水电离出的H +反应,促进水的电离,溶液中c(OH -) ,c(H +) 。

五、溶液的pH 及pH 计算1.溶液的pH (1)当c(H +)很小时,直接用物质的量浓度表示溶液酸碱性的强弱很不方便,通常采用c(H +)的负对数来表示,称为溶液的pH ,其表达式为 。

常温下,pH<7时,溶液呈酸性,pH 越小,溶液的酸性越 ;pH>7时,溶液呈碱性,pH 越大,溶液的碱性越 。

(2)当pH 改变一个单位时,c(H +)改变10倍,即pH 每增大1个单位,c(H +)就减小为原来的1/10;pH 每减小1个单位,c(H +)就增大为原来的 倍。

2.水的电离与溶液pH 关系的判断一定温度下,稀溶液中K w =c(H +)·c(OH -)是一个常数。

K w 只与温度有关,温度升高,K w 值增大。

由于水的电离的存在,所以溶液中H +和OH -是同时存在的(注意不是大量共存),酸碱性不同的溶液中,c(H +)和c(OH -)的相对大小不同,但在一定温度下,无论是稀酸、稀碱或盐溶液中,c(H +)·c(OH -)=K w (常数)。

25℃时,K w =1.0×10-14。

水电离出的c(H +)和c(OH -)始终是相等的,有时某一种需要忽略,但“越少越不能忽略”,意思是:酸中的c(OH -)很小,但这完全是由水电离出来的,不能忽略,同样,碱中的c(H +)也不能忽略。

3.溶液pH 的计算方法a.单一溶液pH 的计算(1)强酸溶液,如H n A ,设溶质的物质的量浓度为c mol/L ,c(H +)=nc mol/L , pH=-lg c(H +)=-lg nc(2)强碱溶液,如B(OH)n ,设溶质的物质的量浓度为c mol/L ,ncc 1410)H (-+=mol/L ,pH=-lg c(H +)=14+lg ncb.两强酸混合由212211V V V )H (V )H ()H (++=+++c c c 混,先求出混合后的c(H +)混,再根据公式pH=-lg c(H +)求pH 。

若两强酸等体积混合,可采用速算法:混合后溶液的pH 等于混合前溶液pH 小的加0.3。

如pH=3和pH=5两种盐酸等体积混合后,pH=3.3。

c.两强碱混合由212211-V V V )OH (V )OH ()OH (++=--c c c 混,先求出混合后的c(OH -)混,再通过K w 求出c(H +)混,最后求出pH 。

若两强碱溶液等体积混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH 等于混合前溶液pH 大的减0.3。

如pH=9和pH=11的两种烧碱溶液等体积混合后,pH=10.7。

d.强酸与强碱的混合强酸与强碱混合的实质为中和反应,H ++OH -=H 2O ,中和后溶液的pH 有以下三种情况: (1)若恰好中和,pH=7(25℃);(2)若剩余酸,先求中和后剩余的c(H +),再求pH ;(3)若剩余碱,先求中和后剩余的c(OH -),再通过K w 求出c(H +),最后求pH 。

e.已知酸和碱的pH 之和,判断等体积混合后溶液的pH (25℃)(1)若强酸与强碱溶液的pH 之和等于14,则混合后溶液显碱性,pH=7 (2)若强酸与强碱溶液的pH 之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7 (3)若强酸与强碱溶液的pH 之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7(4)若酸、碱溶液的pH 之和为14,酸、碱中有一强、一弱,则酸、碱溶液混合后,谁弱显谁性。

六、酸碱稀释时pH 的变化1.强酸、强碱的稀释:在稀释时,当它们的浓度大于 时,不考虑水的电离;当它们的浓度小于 时,应考虑水的电离。

如:2.弱酸、弱碱的稀释:在稀释过程中既有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体数值,只能确定其pH 范围。

如:第二部分:题型分类一、弱电解质的电离规律与溶液酸碱性判断的题型、需要判断强酸弱酸与强碱弱碱的题型例1.下列溶液肯定呈酸性的是()A.含有H+离子的溶液B.c(OH-)=1×10-8mol/L的溶液C.c(OH-)<c(H+)的溶液D.pH小于7的溶液例2.根据下表数据(均在同温、同压下测定):可得出弱电解质强弱顺序正确的是()A.HX>HY>HZB.HZ>HY>HXC.HY>HZ>HXD.HZ>HX>HY例3.用食用白醋(醋酸浓度约1mol/L)进行下列实验,能证明醋酸为弱电解质的是()A.白醋中滴入石蕊试液呈红色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例4.已知室温时,0.1mol/L某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是()A.该溶液的pH=4B.升高温度,溶液的pH增大C.此酸的电离平衡常数约为1×10-7D.由HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的106倍例5.在同体积0.3mol/L的H2SO4、HCl、HNO3、CH3COOH溶液中,加入足量的Zn,下列说法中正确的是()A.硫酸中放出氢气量最多B.醋酸中放出氢气量最多C.盐酸中放出氢气量最多D.盐酸和硝酸中放出氢气量相等例6.用0.01mol/L的NaOH溶液完全中和pH=3的下列溶液各100mL,需要NaOH溶液体积最大的是()A.盐酸B.硫酸C.高氯酸D.醋酸例7.pH=3的两种酸溶液A、B,取等体积酸分别与足量的锌反应,酸A比酸B产生的氢气的量多。

下列说法正确的是()A.A是强酸,B一定是弱酸B.A是弱酸,B一定是强酸C.A是强酸,B是强酸D.A酸性一定比B酸性弱例8.常温下0.1 mol·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0.2 mol·L-1盐酸D. 提高溶液的温度例9.有关常温下pH均为3的醋酸溶液和盐酸的说法正确的是()A. 两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度均为1×10-11 mol·L-1B. 分别加水稀释100倍后,两种溶液的pH仍相等C. 中和同体积的这两种酸溶液所需要NaOH物质的量也相等D. 分别加入足量锌片,两种溶液生成H2的体积相等例10.室温下,pH相差1的两种一元碱溶液A和B,分别加水稀释时,溶液的pH变化如图所示。

下列说法正确的是()A. 稀释前,c(A) =10c(B)B. 稀释前,A溶液中由水电离出的OH-的浓度大于10-7 mol/LC. 在M点,A、B两种碱溶液中阳离子的物质的量浓度相等D. 用醋酸中和A溶液至恰好完全反应时,溶液的pH为7例11.(1)浓度均为1mol/L的①盐酸;②醋酸;③硫酸各1L,分别加入足量的锌。

开始时产生H2的速率由快到慢的顺序为:最终收集到的H2的体积由大到小的顺序为:中和三种酸,所需0.1mol/L的NaOH溶液的体积由大到小的顺序为:(2)pH均为1的①盐酸;②醋酸;③硫酸各1L,分别加入足量的锌。

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