内容正文:
优化探究
大单元四 化学反应原理
第十二章 水溶液中的离子反应与平衡
热点强化23
强酸(或碱)与弱酸(或碱)的比较
【讲·热点归纳】
【练·热点突破】
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【讲·热点归纳】
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1.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)的比较
(1)相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
酸 c(H+) pH 中和碱
的能力 与活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反应的速率
盐酸 大 小 相同 相同 大
醋酸溶液 小 大 小
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(2)相同pH、相同体积的盐酸与醋酸溶液的比较
酸 c(H+) c(酸) 中和碱
的能力 与足量活泼金属反应产生H2的量 开始与金属反
应的速率
盐酸 相同 小 小 少 相同
醋酸溶液 大 大 多
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2.一元强酸(HCl)与一元弱酸(CH3COOH)稀释图像的比较
(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
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(2)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
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【练·热点突破】
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1.常温下,将pH均为3,体积均为V0的HA溶液和HB溶液,分别加水稀
释至体积为V,pH随lg的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.稀释相同倍数时:c(A-)<c(B-)
B.水的电离程度:b=c>a
C.溶液中离子的总物质的量:b>c>a
D.溶液中离子的总浓度:a>b=c
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C
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解析:根据题图可知,当lg=2时,HA溶液的
pH=5,HB溶液的pH<5,故HA为强酸,HB为
弱酸。根据题图可知,稀释相同倍数时,溶液的
pH:HA溶液>HB溶液,溶液中c(A-)<c(B-),
A项正确;根据题图可知,溶液的pH:a<b=c,
水的电离程度:b=c>a,B项正确;a、c点溶液
体积相同,c点pH大于a点pH,c点溶液中c(A-)<a点溶液中c(B-),溶液中离子的总物质的量:a>c,b点相对于a点加水稀释促进HB的电离,溶液中离子的总物质的量:b>a,故溶液中离子的总物质的量:b>a>c,C项错误;溶液中存在电荷守恒:c(H+)=c(B-)+c(OH-)、c(H+)=c(A-)+c(OH-),溶液中c(H+):a>b=c,则溶液中离子的总浓度:a>b=c,D项正确。
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2.在两个密闭的锥形瓶中,有0.05 g形状相同的
镁条(过量)分别与2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋
酸溶液反应,测得容器内压强随时间的变化曲
线如图。下列说法正确的是( )
A.①代表的是盐酸与镁条反应时容器内压强随
时间的变化曲线
B.任意相同时间段内,盐酸与镁条反应的化学反应速率均快于醋酸溶液与
镁条反应的化学反应速率
C.反应中醋酸溶液的电离被促进,两种溶液最终产生的氢气总量基本相等
D.1 mol·L-1的NaOH溶液完全中和上述两种酸溶液,盐酸消耗NaOH溶
液的体积更大
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C
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解析:盐酸为一元强酸,醋酸为一元弱酸,
则2 mL 2 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液中,盐
酸中c(H+)大,与镁条反应的速率快,相同时
间内产生的氢气多,容器内压强大,反应速
率快,反应先结束,故②代表的是盐酸与镁
条反应时容器内压强随时间的变化曲线,故
A错误;可以通过曲线的斜率比较二者的反应速率,由题图可以看出,100 s后,醋酸溶液与镁条的反应速率更快,此时盐酸与镁条的反应已接近结束,c(H+)较小,反应速率小,故B错误;由于盐酸和醋酸溶液中溶质的物质的量相同,故用1 mol·L-1的NaOH溶液完全中和题述两种酸溶液时,盐酸与醋酸溶液消耗NaOH溶液的体积相等,故D错误。
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3.常温下,pH=10的X、Y两种碱溶液各1 mL,
分别加水稀释到100 mL,其pH与溶液体积(V)的
关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一
定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:VX>VY
D.若8<a<10,则X、Y都是弱碱
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D
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解析:由图像可知,pH=10的碱稀释100倍,X
的pH变化比Y的大,则Y一定是弱碱,X的碱性
比Y强,Y的碱性弱,pH相同时,Y的浓度大,
则稀释前,两种碱溶液中溶质的物质的量浓度
不相等,故A错误;稀释后,Y中OH-浓度大,X溶液的碱性比Y溶液的碱性弱,故B错误;Y的碱性弱,pH相同时,Y的浓度大,等体积时Y的物质的量大,则完全中和X、Y溶液时,消耗同浓度盐酸的体积:VX<VY,故C错误;若a=8,则X为强碱,若8<a<10,则X、Y都是弱碱,故D正确。
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4.25 ℃时,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。
下列叙述正确的是( )
A.MOH是一种弱碱
B.在x点:c(M+)=c(R+)
C.稀释前,c(MOH)=10c(ROH)
D.稀释前,MOH溶液和ROH溶液中由水电
离出的c(OH-):前者是后者的10倍
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B
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解析:由题图可知,两种溶液分别稀释100倍,
MOH溶液的pH减小2,ROH溶液的pH减小1,则
MOH是强碱,ROH是弱碱,A错误;x点两种溶
液的pH相等,则两种溶液中c(H+)、c(OH-)均相
等,根据电荷守恒可得:c(M+)+c(H+)=c(OH-)、
c(R+)+c(H+)=c(OH-),从而推知x点时c(M+)=
c(R+),B正确;MOH是强碱,起始溶液的pH=
13,则有c(MOH)= 0.1 mol·L-1;ROH是弱碱,
部分电离,起始溶液的pH=12,则有c(ROH)>0.01 mol·L-1,从而可知稀释前,c(MOH)<10c(ROH),C错误;稀释前,MOH溶液的pH=13,则由水电离出的c(OH-)=1×10-13mol·L-1;ROH溶液的pH=12,则由水电离出的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1,故稀释前MOH溶液和ROH溶液中由水电离出的c(OH-):后者是前者的10倍,D错误。
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5.25 ℃,4种溶液的浓度或pH如下表所示:
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① ② ③ ④
0.01 mol/L
醋酸 pH=2
的醋酸 0.01 mol/L
NaOH溶液 pH=12的
NaOH溶液
下列有关叙述正确的是( )
A.①②分别与相同规格的铝片反应,初始反应速率相同
B.②与④等体积混合,混合溶液的pH<7
C.①与③等体积混合,混合溶液中c(Na+)<c(CH3COO-)
D.分别加水稀释10倍,稀释后溶液的pH:①<②<③=④
B
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解析:A.①与②相比,②中氢离子浓度大,则分别与相同规格的铝片反应,②初始反应速率快,A错误;B.②与④相比,②的浓度大,则②与④等体积混合后,醋酸过量,混合溶液的pH<7,B正确;C.①与③的浓度相同,则等体积混合后,恰好生成醋酸钠,醋酸根离子由于水解,则其浓度会偏小,则c(Na+)>c(CH3COO-),C错误;D.①与②相比,②的浓度大,则稀释相同倍数后,其浓度依然大,pH小,稀释后溶液的pH:①>②,D错误。
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1
6.在一定温度下,有三种酸:a.盐酸,b.硫酸,c.醋酸。
(1)当三种酸的物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是________ (用字母表示,下同)。
(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸,中和NaOH的能力由大到小的顺
序是__________。
(3)若三者c(H+)相同时,物质的量浓度由大到小的顺序是_______________________。
(4)当三者c(H+)相同且体积也相同时,分别放入足量的锌,相同状况下
产生气体的体积由大到小的顺序是___________。
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b>a>c
b>a=c
c>a>b(或c>a=2b)
c>a=b
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(5)当三者c(H+)相同且体积也相同时,同时加入形状、密度、质量完全相同的锌,若产生相同体积的H2(相同状况),则开始时反应速率由大到
小的顺序为________,反应所需时间由大到小的顺序是________。
(6)将c(H+)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍,c(H+)由大到小的
顺序是__________。
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a=b=c
a=b>c
c>a=b
解析:解答本题要注意以下三点:①HCl、H2SO4都是强酸,但H2SO4是二元酸;②CH3COOH是弱酸,在水溶液中不能完全电离;③醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOH ⥫⥬CH3COO-+H+。
$$