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强电解质和弱电解质的同与不同

来源:摘抄于因特网作者:向小平 点击:所属专题: 弱电解质
一、 强、弱电解质概念上的四大区别 强电解质在水溶液中全部电离,电离不可逆,不存在电离平衡,溶液中不存在电解质的分子,只有电解质的离子;其电离方程式写等号,在离子方程式中可溶的强电解质写离子符号。弱电解质在水溶液中只有很少部分电离,电离可逆,存在电离

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一、 强、弱电解质概念上的四大区别

强电解质在水溶液中全部电离,电离不可逆,不存在电离平衡,溶液中不存在电解质的分子,只有电解质的离子;其电离方程式写等号,在离子方程式中可溶的强电解质写离子符号。弱电解质在水溶液中只有很少部分电离,电离可逆,存在电离平衡,溶液中存在大量的电解质分子,少量的电解质离子;其电离方程式写可逆符号,在离子方程式中写分子式。

二、有关强、弱电解质的“同与不同”:

1.溶液中粒子种类数目不同:

强电解质:少;一元弱电解质:多;多元弱电解质:更多。

2.相同溶液浓度时

(1) 离子浓度:强大弱小。酸中α(H):二元强酸>一元强酸>>一元弱酸;碱中α(OH):二元强碱>一元强碱>>一元弱碱。

(2) pH:酸是强小弱大;碱是强大弱小。

(3) 导电能力:强大弱小。

(4) 强、弱酸与活泼金属反应时的速率:强大弱小。

3.相同浓度、相同体积时:(即相同物质的量)

 (1) 离子的物质的量:强多弱少。

 (2) 同体积、同浓度的同价酸、碱具有相同的中和能力或反应能力(四同);反应后溶液的pH值:强强为7。

 (3) 同温、同压下,同价的强、弱非氧化性酸与足量的活泼金属反应时,所耗金属量相同,收集到的氢气体积相同(五同)。

4.pH相同时:α(H)=强电解质和弱电解质的同与不同

(1) H、OH的离子浓度相同;

(2) 溶液浓度:一元弱酸>>一元强酸>二元强酸;一元弱碱>>一元强碱>二元强碱。

(3) 强、弱酸与同一金属反应时,初速相同。

(4) 同等程度稀释时,弱酸的pH值比强酸的pH值增加得少些;弱碱的pH值比强碱的pH值下降得少些。

5.pH相同、溶液体积相同时:

(1) 溶质的物质的量:弱酸>>一元强酸>二元强酸; 弱碱>>一元强碱>二元强碱。

(2) 强、弱酸与同一金属(足量)反应时,所耗金属量:弱多强少; 产生的氢气量:弱多强少。若酸过量,产生H2量同,则金属量同,反应终了时所需时间:强多弱小。

(3) 中和能力不同:强<<弱。令强、弱电解质反应能力为u1u2,则强电解质和弱电解质的同与不同=α,即u1=α×u2(α为电离度)。

这里特别需要强调两点:一是弱电解质的稀溶液稀释时,电离度增大,而离子浓度反而减小;二是相同pH值时,一元弱酸(或弱碱)溶液的浓度是一元强酸(或强碱)溶液浓度的强电解质和弱电解质的同与不同倍;相同浓度时,一元强酸(或强碱)溶液的H+浓度是一元弱酸(或弱碱)溶液的H+浓度的强电解质和弱电解质的同与不同倍。

例1.有体积和pH都相同的一元强酸溶液X和一元弱酸溶液Y,已知弱酸在此溶液中的电离度为0.5%,则X、Y中和同浓度NaOH溶液的体积,Y是X的    ( B )

A. 100倍      B. 200倍       C. 500倍        D. 20倍

 解析:此条件下,一元弱酸的中和能力是一元强酸中和能力的强电解质和弱电解质的同与不同强电解质和弱电解质的同与不同=200。故应选B。

例2.已知同温度、同物质的量度浓度的NaX溶液的pH值大于NaY溶液的pH,据此,下列对两种对应酸(HX和HY)在相同温度和浓度下的比较中正确的是   ( AD )

A. c(X)<c(Y)                          

B.α(HX)>α(HY)

C. HY溶液的pH>HX溶液的pH          

D. HY溶液的c(H)>HX溶液的c(H)

解析:水解盐的碱性越强,对应的酸越弱,故HX比HY弱。应选AD。

例3.已知一种c(H)=1×10-3 mol / L的酸和一种c(OH)=1×10-3 mol / L的碱溶液等体积混合后溶液呈酸性。其原因可能是  ( B )

A. 浓的强酸和稀的强碱溶液反应       

B. 浓的弱酸和稀的强碱溶液反应

C. 等浓度的强酸和弱碱溶液反应        

D. 生成了一种强酸弱碱盐

解析:很多学生在解此题时选D,认为混合溶液显酸性,是反应生成的强酸弱碱盐水解所致。其实,只知氢离子浓度或氢氧根离子浓度并不能确定它的强弱,前面强、弱电解质的同与不同告之,氢离子浓度(或氢氧根离子浓度)相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱),当体积相同时,其物质的量浓度是不同的,弱酸(或弱碱)的物质的量比强酸(或强碱)大得多。因此,本题要考虑各种情况。当是强酸和强碱时,它们完全反应,溶液显中性(生成的盐不水解),不符合题意。当是强酸与弱碱时,弱碱的浓度比相应强碱的浓度大得多,故弱碱过量,反应后溶液显碱性,也与题意不符。若是弱酸与强碱时,弱酸的浓度比相应强酸的浓度大得多,故酸过量,反应后溶液显酸性。因此B正确。

例4.对于pH相同的稀醋酸和稀HBr溶液,下列说法错误的是   ( D )

A. CH3COOH中的c(CH3COO)=HBr中的c(Br)

B. CH3COOH的物质的量浓度大于稀HBr

C. 与等量的铁反应,两者初速相等

D. 分别稀释10倍,HBr的pH值上升较小

解析:pH相同,即氢离子浓度相同,故对应的同价酸根的浓度也是相同的。在体积相同时,醋酸的浓度比氢溴酸浓度大得多。由于Fe+2H(非氧化性强酸)=Fe2++H2↑,氢离子浓度相同,故两者反应的初速是相等的。由于醋酸存在电离平衡,加水稀释时有利于醋酸的电离,故醋酸的pH值上升较小。

例5.pH相同、体积相同的盐酸(A)和醋酸(B)溶液,分别和锌反应, 若最后有一种溶液中锌有剩余,且放出气体一样多,则下列判断正确的是     ( D )

① 反应所需时间:B>A ② 开始反应速率:A>B ③ 参加反应的锌的质量:A=B ④ 整个反应过程平均速率:B>A ⑤ 盛盐酸的溶液里锌有剩余  ⑥ 盛醋酸的溶液里锌有剩余。

A. ①②③⑤      B. ①③⑥      C. ②③⑥       D. ③④⑤

解析:pH相同、体积相同的一元弱酸的物质的量及物质的量浓度比一元强酸大得多,故盐酸中的锌有剩余;但两者氢离子浓度相同,反应的初始速率相同,该置换氢的锌应相同。弱酸由于存在电离平衡,反应速率减缓得要慢些,反应所需时间短些。

例6.将体积为10 mL、pH都等于3的醋酸和盐酸,加水稀释至a mL和b mL,测得稀释后溶液的pH均为5。则稀释后溶液的体积(上海93.20)   ( D )

 A. a = b =100 mL      B. a = b =1000 mL      C. a<b      D. a>b

解析:这是稀释的逆向问题,也可以从正向去分析。pH相同的同价强酸和弱酸,稀释相同的倍数时,弱酸的pH增加得少一些。pH为3的盐酸稀释100倍时,pH为5。而pH为3的醋酸要变成pH为5,稀释的倍数应大于100倍,即应加入更多的水才行。

例7.有两瓶pH = 2的酸溶液,一瓶是强酸,一瓶是弱酸。现只有石蕊、酚酞试液、pH试纸和蒸馏水,而没有其它试剂。简述如何用最简便的实验方法来判别哪瓶是强酸:____________________。(MCE90.38)

解析:根据本题的条件和所给的试剂,应采用稀释的方法。只是要注意稀释的倍数要相同,且倍数要大,如100倍。否则,效果不太明显。

答案:各取等体积酸液用蒸馏水稀释相同倍数(如100倍),然后用pH试纸分别测其pH,pH变化大的是强酸。

例8.常温下,有pH为12的NaOH溶液100 mL,若将其pH变为11(设溶液的体积可直接相加;计算结果保留到小数点后一位)。

 (1) 若用pH=10的NaOH溶液,应加入           mL;

 (2) 若用pH=2的盐酸,应加入           mL;

(3) 若用0.01 mol / L的CH3COOH溶液V1 mL,则V1的取值为         

 (4) 若用pH=2的任意一元酸HR溶液V2 mL,则V2的取值为         

解析:(1) c(OH)=强电解质和弱电解质的同与不同=10-3,1+10-4V=0.1+10-3V,

 (10-3-10-4)V=0.9,(1-0.1) V=0.9×103=900,V=强电解质和弱电解质的同与不同=1000。

(2) 10-2×100 -10-2V=10-3(100+V ),1000 -10 V=100+V,

 11V=900,V=强电解质和弱电解质的同与不同=81.8

(3) 同浓同何体CH3COOH虽与HCl具有相同的中和能力,但反应后由于生成强碱弱酸盐,即CH3COO的水解而使溶液的pH大于11,为要使其降到11,还需加入CH3COOH溶液,故V1>81.8。

(4) 在通常情况下,pH相同的CH3COOH溶液的浓度是盐酸浓度的七十多倍,故当一元酸为弱酸时,V2<81.8;当为强酸,如盐酸时,V2=81.8。

答案:(1) 1000    (2) 81.8    (3) V1>81.8    (4) 0<V2≤81.8或V2≤81.8

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