2020版化学鲁科版选修4学案:第3章 微型专题重点突破(四) .docx
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1、微型专题重点突破(四)核心素养发展目标证据推理与模型认知:建立弱电解质的电离及其平衡,酸碱溶液中水的电离平衡,盐类的水解平衡,并能多角度分析各类平衡的移动。建立思维模型,并运用模型解答相关问题。一、弱电解质的识别与判断例1下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是()常温下NaNO2溶液的pH大于7用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗HNO2和NaCl不能发生反应0.1 molL1 HNO2溶液的pH2.1NaNO2和H3PO4反应,生成HNO20.1 molL1 HNO2溶液稀释至100倍,pH约为3.9A BC D全部答案C解析中证明NO能水解,证明HNO2为弱酸。中未指明浓度,也没有参照物,
2、不能说明问题。中HNO2无论是强酸还是弱酸都不与NaCl反应。中说明HHNO2,说明HNO2部分电离,存在电离平衡,是弱电解质。中的H3PO4为中强酸,而被中强酸制备的酸必定酸性更弱,即为弱电解质。中HNO2溶液被稀释,H变化与HNO2变化不同步,证明存在电离平衡移动,即为弱电解质。考点弱电解质的电离平衡及移动题点证明弱电解质的常用方法弱酸的验证方法酸的溶解性及酸的通性无法确定酸的强弱,弱电解质的判断一般从三个方面分析:电离平衡方面,弱酸不完全电离,加水稀释平衡移动;对应的盐水解方面;与同浓度同元强酸对比,比较离子浓度或导电性。比较时要注意选择合适的酸,如可以通过比较同浓度时HCOOH与HCl
3、溶液的导电性,来判断HCOOH是否为弱酸。变式1(2018平顶山高二检测)pH3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50 mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为 V(HX)和V(HY),若V(HX)V(HY),则下列说法正确的是()AHX可能是强酸BHY一定是强酸CHX的酸性强于HY的酸性D反应开始时二者生成H2的速率相等答案D解析本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意,Mg粉足量,酸不足,应根据酸的物质的量来计算H2的体积,由V(HX)V(HY),知pH相等时,HX的物质的量浓度比HY的大,即HX是酸性比HY弱的酸,而无法判断HY是强酸还是弱酸,故A、B、C项错误
4、;反应开始时生成H2的速率取决于c(H),因为开始时c(H)相等,故D项正确。考点强、弱电解质的比较与判断题点等体积、等pH强、弱电解质的比较与判断相关链接三角度判断电解质的强弱角度一:是否存在电离平衡(1)同温度、同浓度的强酸溶液的导电性强于弱酸溶液的导电性。(2)pH相同的强酸和弱酸,弱酸的物质的量浓度大于强酸的物质的量浓度,酸体积相等时,与足量的活泼金属反应,产生H2多的是弱酸。(3)相同pH、相同体积的强酸和弱酸,当加水稀释相同倍数时,pH变化大的为强酸,pH变化小的为弱酸。(4)稀释浓的弱酸溶液,一般是c(H)先增大后减小;稀释浓的强酸溶液,c(H)一直减小。(5)相同pH、相同体积
5、的强酸和弱酸分别与等物质的量的同元强碱发生中和反应后,若溶液呈中性,则该酸为强酸;若溶液呈酸性,则该酸为弱酸。(6)中和相同体积、相同pH的强酸和弱酸,弱酸的耗碱量多于强酸。角度二:是否存在水解平衡(1)测定相应强碱盐的酸碱性,强酸强碱盐不水解,溶液呈中性,弱酸强碱盐溶液水解显碱性,且水解程度越大的酸根对应的酸越弱。(2)相同浓度、相同体积的强酸和弱酸分别与等物质的量的同元强碱发生中和反应后,若溶液呈中性,则该酸为强酸;若溶液呈碱性,则该酸为弱酸。角度三:复分解反应强酸制备弱酸根据复分解反应发生的条件可知,强酸可以和弱酸的盐反应生成弱酸和强酸的盐,或弱酸和更弱酸的盐反应生成更弱的酸。如盐酸能与
6、石灰石反应生成二氧化碳,由此可判断酸性:盐酸碳酸。二、酸、碱、盐溶液中水电离出的H或OH的计算例225 时,在等体积的pH0的H2SO4溶液、0.05 molL1的Ba(OH)2溶液、pH10的Na2S溶液、pH5的NH4NO3溶液中,由水电离出的H之比是()A1101010109B15(5109)(5108)C1201010109D110104109答案A解析25 时,pH0的H2SO4溶液中由水电离出的H1014molL1;0.05 molL1的Ba(OH)2溶液中OH0.05 molL120.1 molL1,根据KwHOH1.01014 mol2L2,则由水电离出的H1013 molL1
7、;pH10的Na2S溶液中由水电离出的H104 molL1;pH5的NH4NO3溶液中由水电离出的H105molL1,故等体积上述溶液中由水电离的H之比为101410131041051101010109。考点水的电离题点溶液中水电离的OH或H的计算溶液中水电离出H的分析方法酸碱抑制水的电离,酸中的OH、碱中的H全部来自水的电离;盐类的水解促进水的电离,若盐溶液显酸性,H全部来自水的电离;若盐溶液呈碱性,OH全部来自水的电离。变式2(2018临川一中模拟)现有浓度均为1 molL1的五种溶液:HCl溶液,H2SO4溶液,CH3COOH溶液,NH4Cl溶液,NaOH溶液,由水电离出的H大小关系正确
8、的是()A BC D答案A解析水是弱电解质,存在电离平衡H2OHOH。因此酸或碱都是抑制水的电离,而某些发生水解的盐可以促进水的电离。由于HCl、硫酸是强酸,氢氧化钠是强碱,醋酸是弱酸,氯化铵是盐且能水解,因此由水电离出的H大小关系是。相关链接计算、比较溶液中H或OH的两原则(1)溶液中水电离产生的HOH。(2)按照“促进以大,抑制以小”的原则计算酸、碱、盐溶液中水电离的H或OH。若在酸或碱溶液中,就选择溶液中H、OH数值较小的,若在可水解的盐溶液中,就选择溶液中H、OH数值较大的。三、酸、碱溶液稀释pH的变化规律例3浓度均为0.10 molL1、体积均为V0的MOH和ROH溶液,分别加水稀释
9、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OH相等D当lg2时,若两溶液同时升高温度,则增大答案D解析A项,0.10 molL1的MOH和ROH,前者pH13,后者pH小于13,说明前者是强碱,后者是弱碱,正确;B项,ROH是弱碱,加水稀释,促进电离,b点电离程度大于a点,正确;C项,两碱溶液无限稀释,溶液近似呈中性,OH相等,正确;D项,由MOH是强碱,在溶液中完全电离,所以M不变,ROH是弱碱,升高温度,促进电离平衡ROHROH向右进行,R增大,所以减小,错误。考点强酸(碱)与弱酸(碱)
10、的稀释pH变化题点强酸(碱)与弱酸(碱)稀释pH变化分析强、弱酸(碱)稀释时pH的变化规律(1)对于pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)溶液稀释相同的倍数,强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离,随着水的加入,溶液中H(或OH)数目不会增多(不考虑水的电离),浓度改变大,而弱酸(或弱碱)随着水的加入,电离程度增大,H(或OH)数目会增多,浓度改变小。(2)对于物质的量浓度相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),稀释相同的倍数,pH的变化幅度不同,强酸(或强碱)稀释后pH变化幅度大。变式3(2018广西钦州一检)常温下,体积相同、浓度均为1.0 molL1的HX溶液、HY
11、溶液,分别加水稀释,稀释后溶液的pH随稀释倍数的对数的变化如图所示,下列叙述正确的是()AHX是强酸,溶液每稀释10倍,pH始终增大1B常温下HY的电离常数约为1.0104C溶液中水的电离程度:a点大于b点D消耗同浓度的NaOH溶液体积:a点大于b点答案B解析题图中1.0 molL1的HX溶液pH0,说明HX为强酸,加水稀释,溶液pH最终接近7,溶液每稀释10倍,pH增大不一定始终是1,A项错误;常温下,1.0 molL1 HY溶液pH2.0,c(H)102 molL1,则HY的电离常数K1.0104 molL1,B项正确;HX为强酸,HY为弱酸,加水稀释相同倍数,a点HX溶液中氢离子浓度大于
12、b点HY溶液中氢离子浓度,溶液中水的电离程度:a点小于b点,C项错误;a点和b点分别为相同浓度和相同体积的HX和HY溶液分别稀释相同倍数后所得的溶液,则中和时消耗同浓度的NaOH溶液体积相同,D项错误。四、水的电离平衡曲线例4如图表示水中c(H)和c(OH)的关系,下列判断错误的是()A两条曲线间任意点均有HOHKwBM区域内任意点均有HOHC图中T1T2DXZ线上任意点均有pH7答案D解析A项正确,HOHKw为水的离子积表达式,它适用于水及稀溶液;B项正确,XZ线上任意点都有HOH,M区域位于直线XZ的左上侧,则M区域内任意点均有HOH;C项正确,H2OHOHH0,升高温度,平衡正向移动,K
13、w增大,图中Z点Kw(Z)(106.5 molL1)21013 mol2L2,X点Kw(X)(107 molL1)21014 mol2L2,Kw(Z)Kw(X),所以T1T2;D项错误,pH7即HOH107 molL1,而XZ线上只有X点HOH107 molL1,也就是说XZ线上只有X点的pH7。考点水的电离题点水的电离平衡曲线正确理解水的电离平衡曲线(1)曲线上任意点的Kw都相同,即HOH相同,温度相同。(2)曲线外任意点与曲线上任意点的Kw不同,温度不同。(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。变式4一定温度下,水溶液中H和OH
14、的浓度变化曲线如图所示,下列说法正确的是()A升高温度,可能引起由c向b的变化B该温度下,水的离子积常数为1.01013C该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化D该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化答案C解析升高温度,水的电离平衡右移,H和OH均增大,Kw随之增大,而c和b对应的Kw相等,A项不正确;由图中数据可计算出该温度下水的离子积常数KwHOH1.0107 molL11.0107 molL11.01014 mol2L2,B项不正确;加入FeCl3后,Fe3水解促进了水的电离,H增大,OH减小,但Kw不变,可引起由b向a的变化,C项正确;该温度下,稀释溶液Kw不变,而c和d对应
15、的Kw不相等,D项不正确。考点水的电离题点水的电离平衡曲线五、盐类水解规律及其应用例5相同物质的量浓度的NaCN、NaClO、Na2CO3相比,Na2CO3溶液的pH最大,NaClO溶液的pH最小,则下列说法中正确的是()A同温、同浓度时,酸的强弱: HClO HCN H2CO3B同温、同浓度时,酸溶液的pH:HClOHCN H2CO3C同体积、同浓度的HCN和HClO与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量:HClOHCND同体积、同浓度的HCN和HClO的溶液中酸根离子浓度:CNClO答案D解析在相同浓度条件下,酸越弱,对应盐溶液的碱性越强,即pH较大。可以确定酸性:HCOHCNH
16、ClO,由于是同体积、同浓度的HCN和HClO与NaOH恰好反应,故消耗NaOH的量相同,所以A、B、C均错误;由酸性越强电离程度越大,故 CNClO,D正确。考点盐类的水解题点盐的水解规律及应用(1)“谁弱谁水解,越弱越水解”。如酸性:HCNCH3COOH,则相同条件下碱性:NaCNCH3COONa。(2)相同条件下的水解程度正盐相应酸式盐,如COHCO。相互促进水解的盐单独水解的盐相互抑制水解的盐。如NH的水解:(NH4)2CO3(NH4)2SO4(NH4)2Fe(SO4)2。(3)利用盐的水解规律时一定把盐与酸的对应关系找准确,尤其是二元弱酸,如Na2CO3对应的酸是HCO,NaHCO3
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