强电解质和弱电解质的同与不同
时间:2022-08-05 17:54 来源:摘抄于因特网 作者:向小平 点击:次 所属专题: 弱电解质
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一、 强、弱电解质概念上的四大区别
强电解质在水溶液中全部电离,电离不可逆,不存在电离平衡,溶液中不存在电解质的分子,只有电解质的离子;其电离方程式写等号,在离子方程式中可溶的强电解质写离子符号。弱电解质在水溶液中只有很少部分电离,电离可逆,存在电离平衡,溶液中存在大量的电解质分子,少量的电解质离子;其电离方程式写可逆符号,在离子方程式中写分子式。
二、有关强、弱电解质的“同与不同”:
1.溶液中粒子种类数目不同:
强电解质:少;一元弱电解质:多;多元弱电解质:更多。
2.相同溶液浓度时
(1) 离子浓度:强大弱小。酸中α(H+):二元强酸>一元强酸>>一元弱酸;碱中α(OH-):二元强碱>一元强碱>>一元弱碱。
(2) pH:酸是强小弱大;碱是强大弱小。
(3) 导电能力:强大弱小。
(4) 强、弱酸与活泼金属反应时的速率:强大弱小。
3.相同浓度、相同体积时:(即相同物质的量)
(1) 离子的物质的量:强多弱少。
(2) 同体积、同浓度的同价酸、碱具有相同的中和能力或反应能力(四同);反应后溶液的pH值:强强为7。
(3) 同温、同压下,同价的强、弱非氧化性酸与足量的活泼金属反应时,所耗金属量相同,收集到的氢气体积相同(五同)。
4.pH相同时:α(H+)=
(1) H+、OH-的离子浓度相同;
(2) 溶液浓度:一元弱酸>>一元强酸>二元强酸;一元弱碱>>一元强碱>二元强碱。
(3) 强、弱酸与同一金属反应时,初速相同。
(4) 同等程度稀释时,弱酸的pH值比强酸的pH值增加得少些;弱碱的pH值比强碱的pH值下降得少些。
5.pH相同、溶液体积相同时:
(1) 溶质的物质的量:弱酸>>一元强酸>二元强酸; 弱碱>>一元强碱>二元强碱。
(2) 强、弱酸与同一金属(足量)反应时,所耗金属量:弱多强少; 产生的氢气量:弱多强少。若酸过量,产生H2量同,则金属量同,反应终了时所需时间:强多弱小。
(3) 中和能力不同:强<<弱。令强、弱电解质反应能力为u1、u2,则=α,即u1=α×u2(α为电离度)。
这里特别需要强调两点:一是弱电解质的稀溶液稀释时,电离度增大,而离子浓度反而减小;二是相同pH值时,一元弱酸(或弱碱)溶液的浓度是一元强酸(或强碱)溶液浓度的倍;相同浓度时,一元强酸(或强碱)溶液的H+浓度是一元弱酸(或弱碱)溶液的H+浓度的倍。
例1.有体积和pH都相同的一元强酸溶液X和一元弱酸溶液Y,已知弱酸在此溶液中的电离度为0.5%,则X、Y中和同浓度NaOH溶液的体积,Y是X的 ( B )
A. 100倍 B. 200倍 C. 500倍 D. 20倍
解析:此条件下,一元弱酸的中和能力是一元强酸中和能力的,=200。故应选B。
例2.已知同温度、同物质的量度浓度的NaX溶液的pH值大于NaY溶液的pH,据此,下列对两种对应酸(HX和HY)在相同温度和浓度下的比较中正确的是 ( AD )
A. c(X-)<c(Y-)
B.α(HX)>α(HY)
C. HY溶液的pH>HX溶液的pH
D. HY溶液的c(H+)>HX溶液的c(H+)
解析:水解盐的碱性越强,对应的酸越弱,故HX比HY弱。应选AD。
例3.已知一种c(H+)=1×10-3 mol / L的酸和一种c(OH-)=1×10-3 mol / L的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性。其原因可能是 ( B )
A. 浓的强酸和稀的强碱溶液反应
B. 浓的弱酸和稀的强碱溶液反应
C. 等浓度的强酸和弱碱溶液反应
D. 生成了一种强酸弱碱盐
解析:很多学生在解此题时选D,认为混合溶液显酸性,是反应生成的强酸弱碱盐水解所致。其实,只知氢离子浓度或氢氧根离子浓度并不能确定它的强弱,前面强、弱电解质的同与不同告之,氢离子浓度(或氢氧根离子浓度)相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),当体积相同时,其物质的量浓度是不同的,弱酸(或弱碱)的物质的量比强酸(或强碱)大得多。因此,本题要考虑各种情况。当是强酸和强碱时,它们完全反应,溶液显中性(生成的盐不水解),不符合题意。当是强酸与弱碱时,弱碱的浓度比相应强碱的浓度大得多,故弱碱过量,反应后溶液显碱性,也与题意不符。若是弱酸与强碱时,弱酸的浓度比相应强酸的浓度大得多,故酸过量,反应后溶液显酸性。因此B正确。
例4.对于pH相同的稀醋酸和稀HBr溶液,下列说法错误的是 ( D )
A. CH3COOH中的c(CH3COO-)=HBr中的c(Br-)
B. CH3COOH的物质的量浓度大于稀HBr
C. 与等量的铁反应,两者初速相等
D. 分别稀释10倍,HBr的pH值上升较小
解析:pH相同,即氢离子浓度相同,故对应的同价酸根的浓度也是相同的。在体积相同时,醋酸的浓度比氢溴酸浓度大得多。由于Fe+2H+(非氧化性强酸)=Fe2++H2↑,氢离子浓度相同,故两者反应的初速是相等的。由于醋酸存在电离平衡,加水稀释时有利于醋酸的电离,故醋酸的pH值上升较小。
例5.pH相同、体积相同的盐酸(A)和醋酸(B)溶液,分别和锌反应, 若最后有一种溶液中锌有剩余,且放出气体一样多,则下列判断正确的是 ( D )
① 反应所需时间:B>A ② 开始反应速率:A>B ③ 参加反应的锌的质量:A=B ④ 整个反应过程平均速率:B>A ⑤ 盛盐酸的溶液里锌有剩余 ⑥ 盛醋酸的溶液里锌有剩余。
A. ①②③⑤ B. ①③⑥ C. ②③⑥ D. ③④⑤
解析:pH相同、体积相同的一元弱酸的物质的量及物质的量浓度比一元强酸大得多,故盐酸中的锌有剩余;但两者氢离子浓度相同,反应的初始速率相同,该置换氢的锌应相同。弱酸由于存在电离平衡,反应速率减缓得要慢些,反应所需时间短些。
例6.将体积为10 mL、pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5。则稀释后溶液的体积(上海93.20) ( D )
A. a = b =100 mL B. a = b =1000 mL C. a<b D. a>b
解析:这是稀释的逆向问题,也可以从正向去分析。pH相同的同价强酸和弱酸,稀释相同的倍数时,弱酸的pH增加得少一些。pH为3的盐酸稀释100倍时,pH为5。而pH为3的醋酸要变成pH为5,稀释的倍数应大于100倍,即应加入更多的水才行。
例7.有两瓶pH = 2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸。现只有石蕊、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水,而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸:____________________。(MCE90.38)
解析:根据本题的条件和所给的试剂,应采用稀释的方法。只是要注意稀释的倍数要相同,且倍数要大,如100倍。否则,效果不太明显。
答案:各取等体积酸液用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍),然后用pH试纸分别测其pH,pH变化大的是强酸。
例8.常温下,有pH为12的NaOH溶液100 mL,若将其pH变为11(设溶液的体积可直接相加;计算结果保留到小数点后一位)。
(1) 若用pH=10的NaOH溶液,应加入 mL;
(2) 若用pH=2的盐酸,应加入 mL;
(3) 若用0.01 mol / L的CH3COOH溶液V1 mL,则V1的取值为 ;
(4) 若用pH=2的任意一元酸HR溶液V2 mL,则V2的取值为 。
解析:(1) c(OH-)==10-3,1+10-4V=0.1+10-3V,
(10-3-10-4)V=0.9,(1-0.1) V=0.9×103=900,V==1000。
(2) 10-2×100 -10-2V=10-3(100+V ),1000 -10 V=100+V,
11V=900,V==81.8
(3) 同浓同何体CH3COOH虽与HCl具有相同的中和能力,但反应后由于生成强碱弱酸盐,即CH3COO-的水解而使溶液的pH大于11,为要使其降到11,还需加入CH3COOH溶液,故V1>81.8。
(4) 在通常情况下,pH相同的CH3COOH溶液的浓度是盐酸浓度的七十多倍,故当一元酸为弱酸时,V2<81.8;当为强酸,如盐酸时,V2=81.8。
答案:(1) 1000 (2) 81.8 (3) V1>81.8 (4) 0<V2≤81.8或V2≤81.8
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