2023届新教材高考化学一轮复习一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较学案.docx

一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)的比较1相同物质的量浓度、相同体积的一元强酸与一元弱酸的比较类别一元强酸一元弱酸c(H)大小中和碱的能力相同相同与足量Zn反应产生H2的体积相同相同开始与金属反应的速率大小2.相同pH、相同体积的一元强酸和一元弱酸的比较类别一元强酸一元弱酸物质的量浓度小大中和碱的能力弱强与足量Zn反应产生H2的体积少多开始与金属反应的速率相同相同3.一元强酸与一元弱酸的图示比较(1)相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸加水稀释到相同的倍数，醋酸的pH大；加水稀释到相同的pH，盐酸加入的水多加入足量锌粉，盐酸和醋酸产生氢气的体积相同；但盐酸产生氢气的速率比醋酸快(2)相同体积、相同pH的盐酸、醋酸加水稀释到相同的倍数，盐酸的pH大；加水稀释到相同的pH，醋酸加入的水多加入足量锌粉，醋酸产生氢气的体积比盐酸大；且醋酸产生氢气速率比盐酸快【典例】(2018·浙江4月学考真题)相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是()ApH相等的两溶液中：c(CH3COO)c(Cl)B分别中和pH相等、体积相等的两溶液，所需NaOH的物质的量相同C相同浓度的两溶液，分别与金属镁反应，反应速率相同D相同浓度的两溶液，分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中(忽略溶液体积变化)：c(CH3COO)c(Cl)【解析】选A。电荷守恒，c(H) c(CH3COO)c(OH)，c(H)c(Cl)c(OH)，pH相等，所以溶液中的c(H)、c(OH)都相等，所以c(CH3COO)c(Cl)，A正确；pH相等的两溶液，酸性越弱，浓度越大，相同体积所含的物质的量就越多，所以中和醋酸时需要更多的NaOH，B错误；溶液中的c(H)越大，与镁反应速率越快，同浓度的两溶液，盐酸完全电离，醋酸部分电离，所以盐酸反应速率更快，C错误；相同浓度的两溶液，分别与NaOH固体反应后呈中性的溶液中，c(CH3COO)c(Na)，c(Cl)c(Na)，但盐酸需要消耗更多的NaOH，盐酸中和后的溶液中c(Na)更大，故c(CH3COO)c(Cl)，D错误。【归纳总结】(1)pH相同的盐酸和醋酸，由于醋酸为弱酸，不能完全电离，则c(CH3COOH)c(HCl)，体积相同时n(CH3COOH)n(HCl)。(2)物质的量浓度相同的盐酸和醋酸，由于醋酸为弱酸，不能完全电离，则溶液中c(H)：盐酸醋酸，体积相同时两种酸的物质的量相同。(3)与金属锌反应时，产生氢气的体积由可被电离出H的物质的量大小决定；产生氢气的快慢由溶液中H的浓度大小决定。1(2022·东莞模拟)下列关于常温下，体积均为10 mL，pH均为4的HCl溶液a和CH3COOH溶液b的有关说法不正确的是()A对水的电离的抑制程度相同B稀释至相同pH后，Va<VbC溶液体积均扩大为原来的105倍，则pHa pHb 7D两溶液分别与足量Zn反应，HCl溶液中放出的H2又快又多【解析】选D。A.酸电离出的c(H)相同，对水的电离的抑制程度相同，A项正确；B.稀释相同倍数，HCl的pH变化大，所以要将CH3COOH溶液多稀释一些，故Va<Vb，B项正确；C.将酸无限稀释，pH7，C项正确；D.两溶液pH相同，由于醋酸是弱酸，醋酸的物质的量浓度大于盐酸，两溶液体积相同，CH3COOH溶液中放出的H2多于盐酸；随着反应的进行，醋酸的电离平衡不断向右移，又会电离出氢离子，反应过程中醋酸溶液中的氢离子浓度大于盐酸中的氢离子浓度，醋酸溶液中的反应速率大于盐酸中的反应速率，D项错误。2常温下，将一定浓度的盐酸和醋酸加水稀释，溶液的导电能力随溶液体积变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是()A两溶液稀释前的浓度相同Ba点水电离的c(H)小于c点水电离的c(H)Ca点的Kw值比b点的Kw值大Da、b、c三点溶液的pH由大到小顺序为abc【解析】选B。A.稀释前两溶液的导电性相同，则c(H)相同，由于醋酸为弱酸，则稀释前醋酸浓度大于盐酸浓度，A项错误；B.导电能力：ac，则c(H)大小关系为ac，H对水的电离有抑制作用，c(H)越大，对水的电离抑制越强，则a点水电离的c(H)小于c点水电离的c(H)，B项正确；C.温度不变，Kw不变，则a、b两点的Kw值相等，C项错误；D.a点、b点、c点的导电能力由大到小的顺序为abc，则c(H)由大到小的顺序为abc，pH：abc，D项错误。【加固训练】1(2022·福州模拟)常温下，有体积相同的四种溶液：pH2的CH3COOH溶液；pH2的盐酸；0.01 mol·L1的醋酸溶液；0.01 mol·L1的盐酸。下列说法正确的是()A把四种溶液稀释到相同pH，所需水的体积：>B四种溶液中和氢氧化钠的能力：C与镁条反应的起始速率的大小关系为>>D与镁条反应生成相同体积的氢气所需的时间为<<【解析】选D。A.醋酸为弱酸，在溶液中存在电离平衡，盐酸是强酸，在溶液中完全电离，则等浓度的盐酸和醋酸溶液稀释到相同pH，所需水的体积为>，故A错误；B.醋酸为弱酸，在溶液中存在电离平衡，盐酸是强酸，在溶液中完全电离，pH2的醋酸溶液的浓度大于0.01 mol·L1，中和氢氧化钠的能力大于其他三种溶液，故B错误；C.pH2的醋酸溶液和pH2的盐酸中氢离子浓度相同，与镁条反应的起始速率相等，故C错误；D.醋酸为弱酸，在溶液中存在电离平衡，盐酸是强酸，在溶液中完全电离，pH2的醋酸溶液的浓度大于0.01 mol·L1，与镁条反应过程中，氢离子浓度减小，电离平衡向右移动，氢离子浓度变化小，生成氢气的速率最快，pH2的盐酸和0.01 mol·L1的盐酸中氢离子浓度小于pH2的醋酸溶液，与镁条反应过程中，两种溶液生成氢气的速率相等，但慢于pH2的醋酸溶液，0.01 mol·L1的醋酸溶液中氢离子浓度最小，与镁条反应过程中，生成氢气的速率最慢，则生成相同体积的氢气所需的时间为<<，故D正确。2(2022·济南模拟)常温下，将0.1 mol·L1NaOH溶液分别滴加到等体积、等浓度的HA、HB两种弱酸溶液中，两溶液的pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列说法错误的是()AKa(HA)1.0×104B加入NaOH溶液的体积：b<aC常温下，相同浓度的两种溶液的pH: NaANaBDa点时，c(A)c(HA)c(Na)c(H)c(OH)【解析】选B。A.由a点对应的lg0可知c(A)c(HA)，故Ka(HA)c(H)1.0×104，A正确；B.根据电荷守恒：n(Na)n(H)n(X) n(OH)，n(Na)n(X) n(OH)n(H)。HA、HB的溶液等体积、等浓度，可知n(A) n(HA)n(B)n(HB)，再由a点的n(A)n(HA)，b点的n(B)n(HB)，可知a、b点的n(A) n(B)，n(Na)大小取决于n(OH)n(H)的大小，由a点的pH小于b点，可知a点的n(OH)n(H)较小，因此a点的n(Na)比b点小，再结合n(Na)n(NaOH)，因此加入NaOH溶液的体积：ba，B错误；C.由b点对应的lg0可知c(B)c(HB)，故Ka(HB)c(H)1.0×105，而Ka(HA)1.0×104，所以酸性：HAHB，故相同浓度的两种溶液，NaB的水解程度较大，pH：NaANaB，C正确；D.根据电荷守恒：c(Na)c(H)c(A)c(OH)，a点c(A)c(HA)，c(H)c(OH)，因此c(Na)c(A)，故c(A)c(HA)c(Na)c(H)c(OH)，D正确。武汉理工大学太阳能电池研究团队取得重要研究进展，相关成果以“甲胺甲脒体系钙钛矿晶体内部面缺陷对太阳能电池性能的关键作用”为题，发表在国际顶级能源类期刊自然能源(Nature Energy)上。甲胺是合成太阳能电池敏化剂的原料，如甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂，可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成。命题视角1：电离平衡甲胺(CH3NH2)为一元有机弱碱，其电离及与酸反应类似于NH3。写出甲胺的电离方程式、甲胺与盐酸反应的化学方程式。提示：CH3NH2H2OCH3NHOH、CH3NH2HCl=CH3NH3Cl命题视角2：稀释曲线甲胺(CH3NH2)的性质与氨气相似，将pOH相同、体积均为V0的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液分别加水稀释至体积为V，pOH随lg的变化关系如图所示：(1)曲线_为CH3NH2·H2O的pOH随lg变化关系。(2)a点：c(CH3NH2·H2O)_c(NaOH)(填“”“”或“”)提示：(1)相同pOH的CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液，稀释相同倍数，CH3NH2·H2O的pOH变化小，故曲线为CH3NH2·H2O的pOH随lg变化关系。(2)a点时，CH3NH2·H2O和NaOH两种溶液的pOH相等，由于CH3NH2·H2O为弱碱，NaOH为强碱，则浓度大小：c(CH3NH2·H2O)c(NaOH)。命题视角3：滴定曲线甲胺(CH3NH2)的性质与氨气相似，25 时向10 mL 0.1 mol·L1的甲胺中逐滴滴入0.1 mol·L1稀盐酸。溶液中水电离出的氢离子浓度的负对数用pC表示，pC1gc水(H)与加入盐酸体积的关系如图所示：(1)Kb(CH3NH2·H2O)_。(2)b点溶液的pH_7(填“”“”或“”)。(3)e点溶液中离子浓度由大到小的顺序为_。提示：(1)a点，pC11.8，则c(OH)10(1411.8)102.2，Kb(CH3NH2·H2O)103.4；(2)b点，得到等物质的量的CH3NH2·H2O和CH3NH3Cl的混合溶液，Kb(CH3NH2·H2O)103.4，Kh(CH3NH)1010.6，CH3NH2·H2O的电离程度大于CH3NH3Cl的水解程度，溶液显碱性，溶液的pH7；(3)e点，CH3NH2与HCl刚好完全反应生成CH3NH3Cl和水，CH3NH发生水解溶液呈酸性，溶液中c(Cl)c(CH3NH)c(H)c(OH)。命题视角4：反应热及活化能工业合成甲胺原理：CH3OH(g)NH3(g) CH3NH2(g)H2O(g)H。已知键能指断开1 mol气态键所吸收的能量或形成1 mol气态键所释放的能量。几种化学键的键能如下表所示：化学键CHCOHONHCN键能/kJ·mol1413351463393293(1)该合成反应的H_。(2)若该合成反应的活化能为Ea1300 kJ·mol1，则CH3NH2(g)H2O(g)CH3OH(g)NH3(g)的活化能Ea2_。提示：(1)反应热反应物总键能生成物总键能，故H(413×3351463393×3413×3293393×2463×2) kJ·mol112 kJ·mol1；(2)反应热正反应活化能逆反应活化能Ea1Ea2300 kJ·mol1Ea212 kJ·mol1，Ea2312 kJ·mol1。1(2015·全国卷)浓度均为0.10 mol·L1、体积均为V0的MOH和ROH溶液，分别加水稀释至体积V，pH随lg的变化如图所示，下列叙述错误的是()AMOH的碱性强于ROH的碱性BROH的电离程度：b点大于a点C若两溶液无限稀释，则它们的c(OH)相等D当lg2时，若两溶液同时升高温度，则增大【解析】选D。由图像可知0.1 mol·L1的MOH溶液的pH13，说明MOH完全电离，为强电解质，同理判断ROH为弱电解质，所以前者的碱性大于后者，A正确；ROH为弱电解质，溶液越稀越易电离，所以电离程度b点大于a点，B正确；当两溶液无限稀释下去，相当于纯水，所以二者氢氧根离子浓度相等，C正确；当lg2时，MOH溶液的pH11，ROH溶液的pH10，MOH溶液不存在电离平衡，ROH溶液存在电离平衡，升高温度平衡右移，M浓度无影响，R浓度增大，所以减小，D错误。2.(2019·天津高考)某温度下，HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×104和1.7×105。将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释，其pH随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A. 曲线代表HNO2溶液B. 溶液中水的电离程度：b点c点C. 从c点到d点，溶液中保持不变(其中HA、A分别代表相应的酸和酸根离子)D. 相同体积a点的两溶液分别与NaOH恰好中和后，溶液中n(Na)相同【解析】选C。酸越弱，稀释越能促进电离，稀释后pH变化小，曲线代表醋酸，A错误；两种酸溶液，pH越小酸性越强，水的电离程度越小，c点水电离程度大于b点，B错误；c、d的温度相同，其中Ka表示酸的电离平衡常数，由于水的离子积常数和酸的电离平衡常数均只与温度有关，该比值不变，C正确；二者酸的pH相同，但酸的浓度不同，体积相同的两种酸溶液，需要NaOH的物质的量不同，D错误。关于弱电解质的稀释的讨论(1)粒子浓度变化：CH3COOH稀释时，醋酸的电离平衡体系中微粒浓度均减小，但c(OH)增大。(2)水的电离程度：弱酸(或弱碱)溶液中水的电离一定受到抑制，稀释时，弱酸(或弱碱)的电离程度增大，但c(H)或c(OH)减小，对水的电离抑制程度减小，因此水的电离程度增大。1(2021·浙江6月选考)下列物质属于弱电解质的是()ACO2BH2OCHNO3DNaOH【解析】选B。A.CO2在水溶液中或熔融状态下不能够电离，为非电解质，A不符合题意；B.弱电解质在水溶液中或熔融状态下能够部分电离，水为弱电解质，B符合题意；C.HNO3为一种强酸，在水溶液中或熔融状态下能够完全电离，为强电解质，C不符合题意；D.NaOH为一种强碱，在水溶液中或熔融状态下能够完全电离，为强电解质，D不符合题意。2(2021·广东选择考)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱，可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性，下列叙述正确的是()A0.001 mol·L1 GHCl水溶液的pH3B0.001 mol·L1 GHCl水溶液加水稀释，pH升高CGHCl 在水中的电离方程式为GHCl=G HClDGHCl 水溶液中：c(OH)c(Cl)c(GH) c(G)【解析】选B。GHCl为强酸弱碱盐，电离出的GH会发生水解，水解较为微弱，因此0.001 mol·L1 GHCl水溶液的pH>3，故A错误；稀释GHCl水溶液时，GH水解程度将增大，根据勒夏特列原理可知溶液中c(H)将减小，溶液pH将升高，故B正确；GHCl为强酸弱碱盐，在水中电离方程式为GHCl=GHCl，故C错误；根据电荷守恒可知，GHCl水溶液中c(OH)c(Cl)c(H)c(GH)，故D错误。【加固训练】1(2017·浙江选考)为证明醋酸是弱电解质，下列方法不正确的是()A测定0.1 mol·L1醋酸溶液的pHB测定0.1 mol·L1 CH3COONa溶液的酸碱性C比较浓度均为0.1 mol·L1盐酸和醋酸溶液的导电能力D比较相同物质的量浓度的NaOH溶液和醋酸溶液恰好反应完全时消耗两溶液的体积【解析】选D。若醋酸为强酸，则0.1 mol·L1醋酸溶液的pH1，若醋酸为弱酸，则0.1 mol·L1醋酸溶液的pH1，A项方法正确；若醋酸为强酸，则CH3COONa溶液显中性，若醋酸为弱酸，则CH3COONa溶液显碱性，B项方法正确；若醋酸为强酸，则0.1 mol·L1盐酸和醋酸溶液的导电能力相同，若醋酸为弱酸，则0.1 mol·L1盐酸和醋酸溶液的导电能力相比，醋酸的弱，C项方法正确；相同物质的量浓度的一元酸和一元碱恰好完全反应消耗等体积的酸和碱，与酸和碱的强弱无关，D项方法错误。2(2020·北京等级考)室温下，对于1 L 0.1 mol·L1醋酸溶液。下列判断正确的是()A该溶液中CH3COO的粒子数为6.02×1022B加入少量CH3COONa固体后，溶液的pH降低C滴加NaOH溶液过程中，n(CH3COO)与n(CH3COOH)之和始终为0.1 molD与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO 2H =H2O CO2【解析】选C。1 L 0.1 mol·L1醋酸溶液中醋酸为0.1 mol，醋酸为弱酸，不能完全电离，因此CH3COO的粒子数小于0.1NA，即小于6.02×1022，A项错误；加入少量CH3COONa固体后，c(CH3COO)增大，CH3COOHCH3COO H逆向移动，c(H)减小，溶液的pH升高，B项错误；滴加NaOH溶液的过程中，根据物料守恒，n(CH3COO)n(CH3COOH)0.1 mol，C项正确；醋酸为弱酸，与Na2CO3溶液反应的离子方程式为CO2CH3COOH=2CH3COOH2OCO2，D项错误。3(2019·全国卷)设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH2的H3PO4溶液，下列说法正确的是()A每升溶液中的H数目为0.02 NABc(H)c(H2PO)2c(HPO)3c(PO)c(OH)C加水稀释使电离度增大，溶液pH减小D加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强【解析】选B。pH2的H3PO4溶液中，c(H)0.01 mol·L1，每升溶液中含有H的物质的量为0.01 mol，数目为0.01 NA，A错误。根据电荷守恒，H3PO4溶液中离子间的关系为c(H)c(H2PO)2c(HPO)3c(PO)c(OH)，B正确。加水稀释后H3PO4电离度增大，溶液体积也增大，溶液中H浓度减小，pH增大，C错误。NaH2PO4是强电解质，在水中完全电离NaH2PO4= Na H2PO，生成的H2PO抑制了H3PO4的电离H3PO4 H H2PO，溶液酸性减弱，D错误。【典例】常温下，向盛有10 mL 1 mol·L1 NH2OHNH2OHH2ONH3OHOH的溶液中加水稀释，所得曲线如图所示V/mL表示溶液的总体积，已知：羟胺(NH2OH)可看成是氨气分子内的1个氢原子被羟基取代后的物质，下列叙述正确的是()ANH2OH的电离常数为109BlgV5时，溶液pH<7C用同浓度的稀盐酸滴定溶液，溶液中始终存在c(NH3OH)<c(NH2OH)D稀释过程中，溶液中水的电离程度增大【解析】选D。A.根据NH2OHH2ONH3OHOH，1 mol·L1NH2OH的pH9，即c(OH)c(NH3OH)105mol·L1，电离程度很小，c(NH2OH)1 mol·L1，电离常数Kb1010，故A错误；B.加水稀释，碱性溶液pH只能无限接近7，不能小于7，故B错误；C.用同浓度盐酸滴定，H消耗OH，不断促进平衡NH2OHH2ONH3OHOH正向移动，c(NH2OH)减小，c(NH3OH)增大，故存在c(NH3OH)>c(NH2OH)，故C错误；D.溶液越稀越电离，稀释过程中，会促进水的电离，故D正确。拓展点氧化还原反应羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。(1)酸性条件下，羟胺将Fe3还原为Fe2，同时产生一种无污染气体，该反应的离子方程式为_。(2)25.00 mL 0.049 mol·L1羟胺的酸性溶液能与24.55 mL 0.020 mol·L1KMnO4酸性溶液完全作用(已知MnO被还原为Mn2)，则上述反应中羟胺的氧化产物是_。AN2BN2OCNODNO2【解析】(1)酸性条件下，羟胺将Fe3还原为Fe2，同时Fe3将NH2OH氧化为氮气，该反应的离子方程式为2NH2OH2Fe3=2Fe2N2 2H2H2O；(2)KMnO4得到的电子数等于NH2OH失去的电子数。设产物中N为n价，则MnOMn2，NH2OHNyOx，则有：0.024 55 L×0.020 mol·L1×50.025 00 L×0.049 mol·L1×(n1)，解得n1，故氧化产物为N2O。答案：(1)2NH2OH2Fe3=2Fe2N2 2H2H2O(2)B请总结新情境下氧化还原反应方程式的书写方法。提示：(1)根据价态规律和化合价的升降，结合提供信息，确定生成物。(2)根据守恒规律，配平化学方程式：根据氧化剂、还原剂得失电子守恒，结合电荷守恒和原子守恒，配平化学方程式。