1、弱电解质的电离平衡 强弱电解质的图象分析1. (2019佛山模拟)已知常温时HClO的Ka=3.010-8,HF的Ka=3.510-4。现将pH和体积都相同的次氯酸和氢氟酸溶液分别加蒸馏水稀释,pH随溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A.曲线为次氯酸稀释时pH的变化曲线B.取a点的两种酸溶液,中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗次氯酸的体积较小C.a点时,若都加入相同大小的锌粒,此时与氢氟酸反应的速率大D.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度小【解析】选B。常温下Ka(HClO)Ka(HF),酸性:HClOHF,根据图象将pH和体积都相同的HClO和HF稀释同等倍数,
2、的pH改变值大于的pH改变值,曲线代表稀释HF时pH的变化曲线,曲线代表稀释HClO时pH的变化曲线。A项,根据上述分析,曲线为HF稀释时pH的变化曲线,A项错误;B项,a点HClO溶液和HF溶液的pH相同,a点c(HClO)大于c(HF),取a点的两种酸溶液中和相同体积、相同浓度的NaOH溶液,消耗HClO溶液的体积较小,B项正确;C项,a点HClO溶液和HF溶液的pH相同,即a点两溶液中c(H+)相等,此时与相同大小的锌粒反应的反应速率相等,C项错误;D项,酸溶液中OH-全部来自水的电离,根据图象b点溶液的pH大于c点溶液的pH,b点溶液中c(H+)小于c点溶液中c(H+),b点对水的电离
3、的抑制小于c点,b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大,D项错误。【归纳提升】图象法理解一强一弱的稀释规律(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸的比较加水稀释相同的倍数,醋酸的pH大加水稀释到相同的pH,盐酸加入的水多(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸的比较加水稀释相同的倍数,盐酸的pH大加水稀释到相同的pH,醋酸加入的水多 实验描述型强弱电解质的判断2.下列事实中一定不能证明CH3COOH是弱电解质的是()常温下某CH3COONa溶液的pH=8用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗等pH、等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多常温下,pH=1的
4、CH3COOH溶液和pH=13的KOH溶液等体积混合,溶液呈酸性常温下,pH=1的CH3COOH溶液稀释至100倍,pH310 mL 0.1 molL-1 CH3COOH恰好与10 mL 0.1 molL-1 NaOH溶液完全反应A.B.C.D.【解析】选A。说明溶液水解呈碱性,应为强碱弱酸盐,可证明CH3COOH是弱电解质,正确;只能说明溶液离子浓度较小,错误;说明醋酸存在电离平衡,可证明CH3COOH是弱电解质,正确;说明醋酸有剩余,即醋酸没有完全电离,可以证明CH3COOH是弱电解质,正确;说明存在电离平衡,证明CH3COOH是弱电解质,正确;只能说明一元酸碱恰好反应,不能说明醋酸是弱酸
5、,错误。3.(2019唐山模拟)为了证明醋酸(CH3COOH)是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验:0.010 molL-1醋酸溶液、0.1 molL-1醋酸钠溶液、醋酸钠晶体、石蕊试液、pH试纸、蒸馏水。(1)甲用pH试纸测出0.010 molL-1醋酸溶液的pH为4,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法是否正确?_(填“正确”或“不正确”),并说明理由:_。(2)乙取出10 mL 0.010 molL-1醋酸溶液,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认醋酸是弱电解质,则a、b值应满足什么关系?_(用等式或不等式表示)。(
6、3)丙取出10 mL 0.010 molL-1醋酸溶液,滴入2滴石蕊试液,显红色,再加入少量醋酸钠晶体,颜色变_(填“深”或“浅”)。你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质?_(填“能”或“否”),并说明原因:_。【解析】(1)若CH3COOH是强电解质,则0.010 molL-1醋酸溶液中c(H+)应为0.010 molL-1,pH=2。用pH试纸测出0.010 molL-1醋酸的pH为4,说明CH3COOH没有完全电离,应为弱电解质。(2)若CH3COOH是强电解质,用蒸馏水稀释至1 000 mL,其pH=a+2。因为CH3COOH是弱电解质,不能完全电离,a、b应满足aba+2。(3)向0
7、.010 molL-1醋酸溶液中加入少量醋酸钠晶体,有两种可能:一是醋酸钠在水溶液中电离出的CH3COO-水解使溶液显碱性,加入醋酸溶液中使其pH升高;二是CH3COO-使CH3COOH的电离平衡CH3COOH CH3COO-+H+逆向移动,从而使溶液的pH升高,这两种可能均会使溶液颜色变浅,可证明CH3COOH是弱电解质。答案:(1)正确若是强电解质,则0.010 molL-1醋酸中c(H+)应为0.010 molL-1,pH=2(2)ab1,则HA为弱酸与同浓度的盐酸比较导电性导电性和盐酸相同时为强酸,比盐酸弱时为弱酸与同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢反应速率相同时为强酸,比盐酸反应慢时为弱
8、酸(2)从是否存在电离平衡的角度判断在水溶液中,强电解质不存在电离平衡,弱电解质存在电离平衡,在一定条件下电离平衡会发生移动。据此有以下判断HA是强酸还是弱酸的方法:从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断。如将pH=3的HA溶液稀释100倍后,再测其pH,若pH=5,则为强酸,若pH7。【加固训练】1.某温度下,相同体积、相同pH的氨水和氢氧化钠溶液加水稀释时的pH变化曲线如图所示,下列判断正确的是()A.a点导电能力比b点强B.b点的Kw值大于c点C.与盐酸完全反应时,消耗盐酸体积VaVcD.a、c两点的c(H+)相等【解析】选D。选项A,根据图示可知,a点对应的曲线为NaOH溶液稀释曲
9、线,b、c点对应的曲线为氨水的稀释曲线,a点溶液中离子浓度小于b点溶液中离子浓度,a点导电能力更弱;选项B,Kw值只与温度有关,b、c两点Kw值相等;选项C,NH3H2O的物质的量大于NaOH,稀释过程中溶质总量不变,所以c点消耗盐酸多;选项D,a、c两点溶液pH相等,则c(H+)相等。2.下列说法中正确的是()A.加水稀释0.01 molL-1的CH3COOH溶液,溶液中c(OH-)减小B.室温时,0.1 molL-1的某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,则该溶液的pH=4C.氨水加水稀释后,溶液中c(NH3H2O)/c(N)的值增大D.常温下,pH均为5的盐酸与氯化铵溶液中,水的电离程度相同【解析】选B。A、加水稀释,促进醋酸电离,但溶液中氢离子浓度减小,溶液中c(H+)c(OH-)不变,所以c(OH-)增大,A错误;B、溶液中的c(H+)=0.1 molL-10.1%=1.010-4 molL-1,则pH=4,B正确;C、加水稀释,弱碱溶液的电离平衡正向移动,的值减小,C错误;D、盐酸抑制了水的电离,铵根离子水解促进了水的电离,D错误。