内容正文:
高中
化学
二轮精准复习45讲
强弱电解质的相关图像分析
2023
第31讲
1
一强一弱(以HCl、CH3COOH为例)比较图像题的分析方法
①相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸
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
类型一、一强一弱溶液的稀释图像
②相同体积、相同pH的
强酸与弱酸、强碱与弱碱稀释时的pH变化图像如下:
图中,a、b为pH相等的NaOH溶液和氨水,c、d为
pH相等的盐酸和醋酸。对于该图像,要深刻理解以下四点:
3
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图像法理解
①相同体积、相同pH的盐酸、醋酸
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
②pH与稀释倍数的线性关系
HY为强酸、HX为弱酸a、b两点的溶液中:
c(X-)=c(Y-)
水的电离程度:d>c>a=b MOH为强碱、ROH为弱碱
c(ROH)>c(MOH)水的电离程度:a>b
[典例分析]
1.两种一元碱MOH和ROH的溶液分别加水稀释,溶液pH的变化如图所示,下列叙述不正确的是( )
2.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( )
类型二. 一元弱酸和一元强酸与金属的反应(以盐酸和醋酸为例)图像
实验操作 图像
同体积、同浓度的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应
同体积、同pH的盐酸和醋酸分别与足量Zn反应
【典例1】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( )
A.pH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。
【典例2】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<Vb
C.溶液体积均扩大为原来的105倍,则pHa≈ pHb≈ 7
D.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,pH≈7,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。
3.(1)相同体积、相同浓度的HCl(a)和CH3COOH(b),分别与足量的锌粉发生反应,按要求画出图像。
①产生H2的体积V(H2)随时间(t)的变化图像;
②产生H2的速率v(H2)随时间(t)的变化图像;
③溶液的pH随时间(t)的变化图像。
答案:
(1)① ② ③
(2)若把HCl(a)和CH3COOH(b)均改成相同体积、相同pH,则①②