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專題03 弱電解質(zhì)的判斷
弱電解質(zhì)是溶于水部分電離的電解質(zhì)，水溶液中同時存在分子和離子，電離平衡、水的電離、鹽的水解、酸堿中和滴定指示劑的選擇都與弱電解質(zhì)有關(guān)，一種物質(zhì)是否是弱電解質(zhì)可從以下五個方面判斷。
一. 在相同溫度、相同濃度下，與強(qiáng)電解質(zhì)做導(dǎo)電性對比實驗
相同濃度、相同溫度下，強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電性比弱電解質(zhì)強(qiáng)。
案例1室溫下，下列事實不能說明NH3?H2O為弱電解質(zhì)的是
A． 0.1 mol?L-1 NH3?H2O溶液的pH小于13
B． 0.1 mol?L-1 NH4Cl溶液的pH小于7
C． 相同條件下，濃度均為0.1 mol?L-1的NaOH溶液和氨水，氨水的導(dǎo)電能力弱
D． 向0.1 mol?L-1 NH3?H2O溶液中加入MgCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀
解析：0.1 mol?L-1 NH3?H2O溶液的pH小于13，則溶液中c(OH-)<0.1mol/L，所以c(OH-)
1，則證明CH3COOH是弱電解質(zhì)。
案例2下列事實一定能說明CH3COOH是弱電解質(zhì)的是____________（填字母）。
A． 相同溫度下，濃度均為1 molL－1的鹽酸和醋酸的導(dǎo)電性對比：鹽酸＞醋酸
B． 1 molL－1 CH3COOH溶液能使紫色石蕊試液變紅
C． 25℃時，1 molL－1 CH3COOH溶液的pH約為2
D． 10 mL 1molL－1的CH3COOH溶液恰好與10 mL 1molL－1 NaOH溶液完全反應(yīng)
解析：在相同條件下，醋酸溶液的導(dǎo)電性比鹽酸的弱，說明醋酸的電離程度小于氯化氫，氯化氫為強(qiáng)電解質(zhì)，則醋酸為弱電解質(zhì)，A正確；使紫色石蕊試液變紅，只能說明溶液顯酸性，不能證明酸的強(qiáng)弱，B錯誤；25℃時，如果1 molL－1的鹽酸，溶液的pH=0，現(xiàn)1 molL－1 CH3COOH溶液的pH約為2，可以證明醋酸為弱酸，C正確；酸提供扥溶質(zhì)的量與堿提供溶質(zhì)的量相等，二者恰好完全反應(yīng)，不能證明醋酸為弱酸，D錯誤。
三．測定對應(yīng)鹽的酸堿性。
對應(yīng)強(qiáng)堿鹽如果溶液顯中性，說明是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解；對應(yīng)的強(qiáng)堿鹽如果顯堿性，說明是強(qiáng)堿弱酸鹽。如CH3COONa溶液呈堿性，則證明CH3COOH是弱酸。
案例3能證明酸HA是弱酸的是
A． NaA溶液pH＞7 B． HA溶液能導(dǎo)電
C． HA溶液能使石蕊變紅 D． HA溶液易揮發(fā)
解析：NaA溶液pH＞7，說明NaA是強(qiáng)堿弱酸鹽，A-離子水解導(dǎo)致溶液呈堿性，則能說明HA是弱酸，A正確；HA溶液能導(dǎo)電說明HA電離使溶液中存在能自由移動的離子；HA能使紫色石蕊試液變紅色，說明HA能電離出氫離子；HA溶液易揮發(fā)；上述三項不能說明HA部分電離，不能證明HA是弱電解質(zhì)，BCD錯誤。
四. 稀釋前后的pH與稀釋倍數(shù)的關(guān)系。
如果某酸溶液的pH=a，稀釋至原體積的100倍，若pH=a+2，說明是強(qiáng)酸，如果pHVY
D． 若9X，說明pH=11的X、Y兩種堿溶液，溶質(zhì)濃度Y大于X，完全中和X、Y兩溶液時，消耗同濃度鹽酸的體積VXl
B．常溫下，測得 NaCN 溶液的 pH>7
C．常溫下， pH＝l 的 HCN 溶液加水稀釋至 100 倍后 PH<3
D．常溫下，10ml 0. 1mol/L 的 HCN 溶液恰好與 10ml 0. 1mol/LNaOH 溶液完全反應(yīng)
（4）常溫下，0.1 molL－1 CH3COOH 溶液加水稀釋過程中，下列表達(dá)式的數(shù)據(jù)變大的是_____。
A．c(H＋) B．c(H＋)／c(CH3COOH) C．c(H＋)c(OH－) D．c(OH－)／c(H＋)
（5）25 ℃在 CH3COOH 與 CH3COONa 的溶液中，pH＝6，則溶液中 c(CH3COO－)－c(Na+)＝______molL-1(填精確值)。
【答案】 adcb NaCN＋H2O＋CO2＝HCN＋NaHCO3 D BD 9.910－7
成HCN和碳酸氫鈉，不能生成二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3；（3）A．氫氰酸為一元酸，0. 1mol/L氫氰酸溶液的pH=1時該酸為強(qiáng)酸，但pH>l，說明電離生成的氫離子小于10-1mol/L，電離不完全，選項A不選；B、常溫下，測得 NaCN 溶液的 pH>7，NaCN溶液呈堿性，說明為強(qiáng)堿弱酸鹽，則HCN為弱酸，選項B不選；C、常溫下，pH=1的HCN稀釋100倍后所得溶液pH＜3，可說明HCN在加水稀釋時進(jìn)一步電離，為弱電解質(zhì)，選項C不選；D、二者物質(zhì)的量相等，不能證明酸性的強(qiáng)弱，選項D選；答案選D；（4）A．CH3COOH溶液加水稀釋過程，促進(jìn)電離，c(H+)減小，選項A不選；B．c（H+）/c（CH3COOH）=n（H+）/n（CH3COOH），則稀釋過程中比值變大，選項B選；C．稀釋過程，促進(jìn)電離，c（H+）減小，c（OH-）增大，c（H+）?c（OH-）=Kw，Kw不變，選項C不選；D．稀釋過程，促進(jìn)電離，c（H+）減小，c（OH-）增大，則c（OH-）/c（H+）變大，選項D選；答案選BD；（5）25 ℃在 CH3COOH 與 CH3COONa 的溶液中，pH＝6，c(H+)=10-6mol/L，c(OH-)=10-8mol/L，根據(jù)電荷守恒，有：c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，故c(Na+)+10-6mol/L =c(CH3COO-)+10-8mol/L，可得：c(CH3COO－)－c(Na+)＝10-6mol/L-10-8mol/L =9.910－7mol/L。
7．研究弱電解質(zhì)的電離，有重要的實際意義。
Ⅰ. 醋酸是一種常見的有機(jī)酸。
（1）醋酸的電離方程式為__________________________________________________。
（2）保持溫度不變，向醋酸溶液中通入一定量的氨氣，下列量將變小的是________。
A． c（CH3COO－） B． c（H+）
C． c（OH-） D． CH3COOH電離平衡常數(shù)
（3）向0.1 molL－1 CH3COOH溶液中加水稀釋，c（CH3COO－） / c（CH3COOH）的比值將________（填“變大”、“不變”或“變小”）。
（4）下列事實一定能說明CH3COOH是弱電解質(zhì)的是____________（填字母）。
A． 相同溫度下，濃度均為1 molL－1的鹽酸和醋酸的導(dǎo)電性對比：鹽酸＞醋酸
B． 1 molL－1 CH3COOH溶液能使紫色石蕊試液變紅
C． 25℃時，1 molL－1 CH3COOH溶液的pH約為2
D． 10 mL 1molL－1的CH3COOH溶液恰好與10 mL 1molL－1 NaOH溶液完全反應(yīng)
Ⅱ. 對比酸性的相對強(qiáng)弱
（5）現(xiàn)有a. CH3COOH b. HCl兩種溶液，請回答下列問題（填“＞”、“＜”或“＝”）。
① 將pH相同的兩種酸溶液分別稀釋100倍后，pH的大小關(guān)系為a_______b。
② pH相同、體積相同的兩種酸溶液中分別加入足量鋅，相同狀況下產(chǎn)生氣體體積大小關(guān)系為a_______b。
③ 將體積相同、pH=2的醋酸和pH=2的鹽酸分別與pH=12的氫氧化鈉溶液等體積混合，反應(yīng)后溶液的pH的大小關(guān)系為a_______b。
④ 相同物質(zhì)的量濃度的兩種酸溶液中，水的電離程度的大小關(guān)系為a_______b。
（6）某些弱酸的電離常數(shù)如下：
化學(xué)式
CH3COOH
HSCN
HCN
HClO
H2CO3
電 離
常 數(shù)
1.810-5
1.310-1
4.910-10
3.010-8
K1=4.410-7
K2=4.710-11
①下列反應(yīng)可以發(fā)生的是__________（填字母）。
A． CH3COOH＋Na2CO3=NaHCO3＋CH3COONa
B． CH3COOH＋NaCN=CH3COONa＋HCN
C． CO2＋H2O＋2NaClO=Na2CO3＋2HClO
D． NaHCO3＋HCN=NaCN＋H2O＋CO2↑
②25℃時，將20 mL 1 molL-1 CH3COOH溶液和20 mL 1 molL-1 HSCN溶液分別與20 mL1 molL-1 NaHCO3溶液混合，畫出產(chǎn)生的CO2氣體體積（V）隨時間（t）的變化關(guān)系圖，并注明對應(yīng)酸的化學(xué)式。__________
。
【答案】 CH3COOHCH3COO－＋H+ B 變大 AC ＜ ＞ ＜ ＞ BC
【解析】分析：醋酸為弱酸，存在電離平衡：CH3COOHCH3COO－＋H+ 加入堿，促進(jìn)電離，加水稀釋后，溶液中除氫氧根離子濃度增大外，其它離子濃度均減?。恢挥凶C明出醋酸溶液存在電離平衡，才能證明醋酸為弱酸；pH相同的鹽酸和醋酸，溶液中氫離子濃度相等，但是醋酸濃度大于鹽酸；體積、濃度相等的鹽酸和醋酸，溶液中氫離子濃度鹽酸的大，但是兩種酸中溶質(zhì)的量相等；酸和鹽發(fā)生反應(yīng)要根據(jù)酸的強(qiáng)弱進(jìn)行分析，一般遵循強(qiáng)酸制備弱酸的規(guī)律；據(jù)以上分析解答問題。
詳解：Ⅰ.（1）醋酸為弱酸，部分發(fā)生電離，電離方程式為CH3COOHCH3COO－＋H+ ；正確答案：CH3COOHCH3COO－＋H+。
（2）通入氨氣,促進(jìn)CH3COOH的電離,則c(CH3COO-)增大，A錯誤；通入氨氣,c(OH-)增大,c(H+)減小, B正確.；通入氨氣，c(OH-)增大, C錯誤；由于溫度不變,CH3COOH的電離平衡常數(shù)不變, D錯誤；正確選項B。
（3）向0.1 molL－1 CH3COOH溶液中加水稀釋，促進(jìn)電離，CH3COOH分子個數(shù)減小，氫離子、醋酸根離子個數(shù)增大，因此c（CH3COOH）減小的程度比c（CH3COO－）減小的程度大，因此c（CH3COO－） / c（CH3COOH）的比值將變大；正確答案：變大。
（4）A. 在相同條件下，醋酸溶液的導(dǎo)電性比鹽酸的弱，說明醋酸的電離程度小于氯化氫，氯化氫為強(qiáng)電解質(zhì)，則醋酸為弱電解質(zhì)，A正確；B. 使紫色石蕊試液變紅，只能說明溶液顯酸性，不能證明酸的強(qiáng)弱，B錯誤；C. 25℃時，如果1 molL－1的鹽酸，溶液的pH=0，現(xiàn)1 molL－1 CH3COOH溶液的pH約為2，可以證明醋酸為弱酸，C正確；D. 酸提供扥溶質(zhì)的量與堿提供溶質(zhì)的量相等，二者恰好完全反應(yīng)，不能證明醋酸為弱酸，D錯誤；正確選項AC。
Ⅱ.（5）①弱酸稀釋時，電離程度增大，pH變化慢，所以pH相同的兩種酸溶液分別稀釋100倍后，pH a＜b；正確答案：＜。
②當(dāng)它們pH相同時，溶液中氫離子濃度相同，醋酸為弱酸，醋酸濃度大于鹽酸，醋酸溶質(zhì)的量較大，因此與足量的鋅反應(yīng)，生成氫氣的量多，a＞b。正確答案：＞。
③體積相同、pH相同的兩種酸，醋酸的濃度大于鹽酸的濃度，所以醋酸溶質(zhì)的量大于鹽酸的量，所以分別與同濃度、同體積的氫氧化鈉反應(yīng)，鹽酸完全反應(yīng)生成氯化鈉，溶液顯中性，醋酸有剩余，溶液顯酸性，a < b。正確答案：<。
④酸抑制水電離，氫離子濃度越大，對水的平衡抑制程度越大，相同物質(zhì)的量濃度的兩種酸溶液中，鹽酸提供氫離子濃度大，對水的平衡抑制程度較大，因此a＞ b；正確答案：＞。
（6）①A．由電離平衡常數(shù)可知，醋酸酸性大于碳酸，所以2CH3COOH+Na2CO3= H20+CO2↑+2CH3COONa，A錯誤；B．由電離平衡常數(shù)可知，醋酸酸性大于氫氰酸，所以CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN能發(fā)生，B正確；C．次氯酸酸性小于碳酸而大于碳酸氫根離子，所以CO2+H2O+NaClO=NaHCO3+HClO，C正確； D．碳酸的酸性大于氫氰酸，所以NaHCO3＋HCN=NaCN＋H2O＋CO2↑不能發(fā)生，D錯誤；正確選項BC。
②HSCN的酸性比CH3COOH強(qiáng)，其溶液中c（H+）較大，故其溶液與NaHCO3溶液的反應(yīng)速率快，兩種酸的溶質(zhì)的量相等，因此與等量的NaHCO3反應(yīng)生成的CO2氣體體積相同；CO2氣體體積（V）隨時間（t）的變化關(guān)系如下圖：；正確答案：。
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