水溶液中的离子平衡李仕才考点三 强酸(碱)与弱酸(碱)的比较 1．一元强酸与一元弱酸的比较7\n注：一元弱碱和一元强碱的比较与此类似。2．一元强酸(碱)和一元弱酸(碱)稀释时的pH变化图象图中，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。对于该图象，要深刻理解以下4点：(1)对于pH＝y的强酸溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH就增大n个单位，即pH＝y＋n；对于pH＝y的弱酸溶液来说，体积每增大10n倍，pH增大不足n个单位，即pH<y＋n；无论怎样稀释，酸溶液的pH不能等于或大于7，只能趋近于7。(2)对于pH＝x的强碱溶液稀释时，体积每增大10n倍，pH就减小n个单位，即pH＝x－n；对于pH＝x的弱碱溶液来说，体积每增大10n倍，pH减小不足n个单位，即pH>x－n；无论怎样稀释，碱溶液的pH不能等于或小7，只能趋近于7。(3)加水稀释相同倍数后的pH大小：氨水>NaOH溶液，盐酸>醋酸。(4)若稀释后的pH仍然相等，则加水量的多少：氨水>NaOH溶液，醋酸>盐酸。7\n判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．25℃时，用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH＝7，V醋酸<VNaOH。( × )2．稀醋酸加水稀释，醋酸电离程度增大，溶液的pH减小。( × )3．常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4。( × )4．为确定某酸H2A是强酸还是弱酸，可测NaHA溶液的pH。若pH>7，则H2A是弱酸；若pH<7，则H2A是强酸。( × )1．酸碱的强弱和溶液酸碱性的强弱不是等同关系：前者看电离程度，后者看溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。强酸溶液的酸性不一定比弱酸溶液的酸性强。2．弱酸、弱碱是弱电解质，但它们对应的盐一般为强电解质，如醋酸铵：CH3COONH4===NH＋CH3COO－。3．要明确产生H2的速率、物质的量与H＋的关系：产生H2的速率取决于c(H＋)，与n(H＋)无必然联系，产生的H2的物质的量取决于酸溶液中最终电离出的n(H＋)，与c(H＋)无必然联系。一、强酸(碱)与弱酸(碱)的比较1．体积相同、pH相同的NaOH溶液和氨水，与盐酸中和时两者消耗HCl的物质的量( )A．相同B．中和NaOH的多C．中和氨水的多D．无法比较解析：NaOH和NH3·H2O都是一元碱，pH相同的NaOH溶液和氨水，NH3·H2O是弱电解质，NaOH是强电解质，所以c(NaOH)<c(NH3·H2O)，等体积的两种溶液n(NaOH)<n(NH3·H2O)，所以氨水消耗的HCl多。答案：C2．体积相同的盐酸和醋酸两种溶液，n(Cl－)＝n(CH3COO－)＝0.01mol，下列叙述正确的是( )A．两种溶液的pH不相同7\nB．它们分别与足量CaCO3反应时，放出的CO2一样多C．它们与NaOH完全中和时，醋酸溶液所消耗的NaOH多D．分别用水稀释相同倍数时，n(Cl－)＝n(CH3COO－)解析：由于n(Cl－)＝n(CH3COO－)，由电荷守恒知两溶液的n(H＋)相同，溶液的pH相同，A错误；由于醋酸是弱酸，故c(HCl)<c(CH3COOH)，与足量CaCO3反应时，CH3COOH能够产生更多的CO2，与NaOH中和时，CH3COOH消耗的NaOH更多，B错误，C正确；由于CH3COOH是弱电解质，所以稀释相同倍数后，n(Cl－)<n(CH3COO－)，D错误。答案：C3．今有室温下四种溶液，有关叙述不正确的是( )序号①②③④pH111133溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸A.③④中分别加入适量的醋酸钠晶体后，两溶液的pH均增大B．②③两溶液等体积混合，所得溶液中：c(H＋)>c(OH－)C．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH：①>②>④>③D．V1L④与V2L①溶液混合后，若混合后溶液pH＝7，则V1<V2解析：醋酸钠溶液显碱性，使两溶液的pH均增大；也可以从平衡移动角度分析，CH3COONa电离出的CH3COO－：a.与盐酸中的H＋结合生成CH3COOH；b.使醋酸中平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋左移，两溶液中H＋浓度均减小，所以pH均增大，A正确；假设③、②分别是强酸、强碱，且物质的量浓度相同，等体积混合后溶液呈中性，但③醋酸是弱酸，其浓度远远大于②，即混合后醋酸过量，溶液显酸性：c(H＋)>c(OH－)，B正确。分别加水稀释10倍，①的pH>10，②的pH＝10，③的pH<4，④的pH＝4，则溶液的pH为①>②>④>③，C正确；若V1＝V2时，①和④混合显碱性，若pH＝7，则V1>V2，D错误。答案：D4．相同体积的pH＝3的强酸HA溶液和弱酸HB溶液分别跟等质量的镁充分反应，下列说法错误的是( )A．刚开始时两种溶液中产生H2的速率相同B．若有一种溶液中镁有剩余，则有剩余的是强酸溶液C．若两种溶液中镁均无剩余，则两者产生等量的氢气D．若两种溶液中镁均有剩余，则两者产生等量的氢气解析：pH相同，HB的浓度大于HA的浓度，Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑。A.开始时c(H＋7\n)相同，产生氢气的速率相同，故说法正确；B.因为HB的浓度大于HA，体积相同，HB的物质的量大于HA的物质的量，有剩余的应是HA溶液，故说法正确；C.加入等质量的镁，镁无剩余，生成的氢气的量相同，故说法正确；D.镁有剩余，说明酸全部反应，HB的物质的量大于HA的，HB产生的氢气的量多，故说法错误。答案：D5．对室温下2mLpH＝2的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施，有关叙述正确的是( )A．加水稀释至溶液体积为200mL，醋酸溶液的pH变为4B．温度都升高20℃后，两溶液的pH不再相等C．加水稀释至溶液体积为200mL后，两种溶液中c(OH－)都减小D．加足量的锌充分反应后，两溶液中产生的氢气体积可用下图表示解析：A选项中醋酸是弱酸，存在电离平衡，加水稀释至200mL时，pH<4；C选项中加水稀释时，两种溶液中c(OH－)都增大；D选项中pH相等的醋酸溶液和盐酸，醋酸溶液的浓度大于盐酸，二者与足量的锌反应得到的氢气体积不相等。答案：B6．在一定温度下，有a.盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸：(1)当三种酸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____________。(5)当三者c(H＋)相同且体积相同时，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)，则开始时反应速率的大小关系为____________，反应所需时间的长短关系是____________。(6)将c(H＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H＋)由大到小的顺序是____________。解析：HCl===H＋＋Cl－；H2SO4===2H＋＋SO；CH3COOHH＋＋CH3COO－。(1)当三种酸物质的量浓度相同时，三种酸中c(H＋7\n)由大到小的顺序为b>a>c。(2)同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力盐酸和醋酸相同，因随着NaOH溶液的加入，CH3COOH电离平衡右移，提供的氢离子和盐酸相同，而硫酸提供的H＋是它们的2倍，故b>a＝c。(3)c(H＋)相同时，醋酸溶液浓度最大，因醋酸为弱酸，电离程度小，硫酸浓度为盐酸的一半，故c>a>b(或c>a＝2b)。(4)当三者c(H＋)相同且体积也相同时，因HCl、H2SO4为强电解质，在溶液中完全电离，所以H＋总的物质的量相同，故产生H2的体积相同。CH3COOH为弱电解质，最终能提供的H＋最多，生成的H2最多，故c>a＝b。(5)因开始时c(H＋)相同，故a＝b＝c；因CH3COOH为弱酸，继续电离出H＋，减弱了c(H＋)的减小，故a＝b>c。(6)因CH3COOH为弱酸，加水稀释时电离平衡右移，减弱了c(H＋)的减小，故c>a＝b。答案：(1)b>a>c (2)b>a＝c (3)c>a>b(或c>a＝2b) (4)c>a＝b (5)a＝b＝c a＝b>c (6)c>a＝b二、强弱电解质的相关图象分析7．pH＝1的两种酸溶液A、B各1mL，分别加水稀释到1000mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法不正确的是( )A．A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定相等B．稀释后，A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性弱C．若a＝4，则A是强酸，B是弱酸D．若1<a<4，则A、B都是弱酸解析：由图可知，稀释相同的倍数，A的pH变化大，则A的酸性比B的酸性强，对于一元强酸来说c(酸)＝c(H＋)，但对于一元弱酸，c(酸)>c(H＋)，则A、B两种酸溶液的物质的量浓度不相等，A不正确；由图可知，稀释后B的pH小，c(H＋)大，则A酸溶液的酸性比B酸溶液的酸性弱，B正确；由图可知，若a＝4，完全电离，则A是强酸，B的pH变化小，则B为弱酸，C正确；pH＝1的酸，加水稀释到1000倍，若pH＝4，则为强酸，若1<a<4，则A、B都是弱酸，D正确。答案：A8．浓度均为0.10mol·L－1、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( )7\nA．MOH的碱性强于ROH的碱性B．ROH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lg＝2时，若两溶液同时升高温度，则增大解析：由题中信息知，0.1mol·L－1的MOH溶液pH＝13，MOH为强碱，0.1mol·L－1的ROH溶液11<pH<12，ROH为弱碱，A项正确；ROH为弱碱，加水稀释过程中，电离程度增大，电离程度b点大于a点，B项正确；两溶液无限稀释，pH均接近7，C项正确；当lg＝2时，MOH溶液的pH＝11，ROH溶液的pH＝10，ROH溶液中存在着电离平衡，升高温度，ROH继续电离，c(R＋)浓度增大，c(M＋)浓度不变，因此减小，D项错误。答案：D7
