有關電解質強弱關系試題的分類解析
黑龍江 劉成寶
依據電解質在水溶液中能否完全電離將其分為強電解質和弱電解質,再依據弱電解質在水溶液中的電離程度大小可以判斷弱電解的相對強弱。通過對電解質的強弱關系和相對強弱關系的性質對比,可以進一步強化對弱電解的電離、水的電離和溶液的pH、鹽類水解等電離平衡要點知識的理解、深化、拓展和應用。尤其是有助于對溶液的酸堿性、酸堿反應的定量關系、酸堿反應后所得溶液的酸堿性、溶液中離子濃度的變化、離子濃度的大小關系等重點、難點問題做出正確的判斷,從而促進知識和技能的有效遷移,形成良好的思維策略。
強弱關系的對比一般是指一種強電解質和一種弱電解質在加水稀釋、酸堿中和反應等問題的定性判斷或定量計算。同時通過問題的解決有助于強化對強弱電解質性質差異的理解和應用。
【例1】(2 0 1 5新課標Ⅰ,1 3)濃度均為0.1 0m o l·L-1、體積均為V0的MOH和R OH溶液,分別加水稀釋至體積V,pH隨l g(V/V0)的變化如圖所示,下列敘述錯誤的是( )
A.MOH的堿性強于R OH的堿性
B.R OH的電離程度:b點大于a點
C.若兩溶液無限稀釋,則它們的c(OH-)相等
D.當l g(V/V0)=2時,若兩溶液同時升高溫度,則c(M+)/c(R+)增大
解析:由圖象所給的0.1 0m o l·L-1兩種堿溶液的pH及大小關系可知MOH為強堿,R OH為弱堿。加水稀釋后,弱堿R OH的電離程度增大;當l g(V/V0)=2時,R OH電離程度增大,n(R+)增大,n(M+)不變,c(M+)/c(R+)減小,升高溫度后,R OH的電離程度進一步增大,c(M+)/c(R+)減?。粺o限稀釋后,兩溶液的pH均略大于7,c(OH-)相等;故正確答案為D。
【例2】(2 0 1 4海南,1 1)室溫下,用0.1 0 0 m o l·L-1N a OH溶液分別滴定2 0.0 0m L、0.1 0 0m o l·L-1的鹽酸和醋酸,滴定曲線如圖所示,下列說法正確的是( )
A.Ⅱ表示的是滴定鹽酸的曲線
B.pH=7時,滴定醋酸消耗V(N a OH)小于2 0m L
C.V(N a OH)=2 0m L時,c(C l-)=c(CH3C O O-)
D.V(N a OH)=1 0 m L時,醋酸溶液中:c(N a+)>c(CH3C O O-)>c(H+)>c(OH-)
解析:鹽酸為強電解溶液,醋酸為弱電解溶液,由0.1 0 0m o l·L-1的鹽酸和醋酸的pH大小可知,曲線Ⅰ表示的是N a OH滴定醋酸,曲線Ⅱ為N a OH滴定鹽酸;當醋酸與N a OH恰好反應時生成強堿弱酸鹽CH3C O ON a,溶液呈堿性,若溶液pH=7,則所消耗N a OH的體積應小于2 0m L;當V(N a OH)=2 0m L時,醋酸與鹽酸均恰好完全反應,由于(CH3C O O-)水解,離子濃度大小關系為c(C l-)>c(CH3C O O-);當V(N a OH)=1 0m L時,得到CH3C O ON a與CH3C O OH濃度比為1∶1的混合溶液,溶液呈酸性,溶液中離子濃度大小關系為c(CH3C O O-)>c(N a+)>c(H+)>c(OH-);正確答案為B。
兩種或兩種以上的弱電解質根據其電離程度的相對大小,可以判斷弱電解質的相對強弱關系。通過相對強弱關系的比較,用于解決和判斷溶液酸堿性的相對強弱、離子濃度大小關系、離子間能否發(fā)生反應或離子能否大量共存及反應的先后順序等問題。同時深化對“強酸制取弱酸”規(guī)律的理解與應用。
【例3】(2 0 1 5福建,2 3節(jié)選)2 5℃,兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表。
Ka1Ka2__________ __H2S O3________1.3×1 0-26.3×1 0-4__H2C O3_______4.2×1 0-75.6×1 0-11
②0.1 0m o l·L-1N a2S O3溶液中離子濃度由大到小的順序為________________________________________________。
③H2S O3溶液和N a HC O3溶液反應的主要離子方程式為__________________________________________________。
【例4】(2 0 1 3上海,1 9)部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:
弱酸HC O OH HC N H2C O3電離平衡常數(shù)(2 5℃)Ki=1.7 7× 1 0-4Ki=4.9× 1 0-10Ki1=4.3×1 0-7Ki2=5.6×1 0-11
下列選項錯誤的是( )
C.中和等體積、等pH的HC O OH和HC N消耗N a OH的量前者小于后者
D.等體積、等濃度的HC O ON a和N a C N溶液中所含離子總數(shù)前者小于后者
【例5】(2 0 1 3浙江,1 2)2 5℃時,用濃度為0.1 0 0 0m o l/L的N a OH溶液滴定2 0.0 0m L濃度均為0.1 0 0 0m o l/L的三種酸HX、HY、H Z,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A.在相同溫度下,同濃度的三種酸溶液的導電能力順序:H Z<HY<HX
B.根據滴定曲線,可得Ka(HY)≈1 0-5
C.將上述HX、HY溶液等體積混合后,用N a OH溶液滴定至HX恰好完全反應時:c(X-)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)
(作者單位:黑龍江省賓縣第一中學)