第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡章末整合提升專(zhuān)題1證明電解質(zhì)為弱電解質(zhì)的方法電解質(zhì)的強(qiáng)弱可以從電離平衡的特征去考慮,用定性和定量的方法加以證明。下面以證明一種酸是弱酸為例。1.根據(jù)定義判定(1)強(qiáng)酸在水溶液中全部電離,不存在溶質(zhì)分子;弱酸在水溶液中部分電離,因存在電離平衡,所以既含溶質(zhì)離子,又含溶質(zhì)分子。(2)同溫度、同濃度的強(qiáng)酸溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)于弱酸溶液的導(dǎo)電性。(3)pH相同的強(qiáng)酸和弱酸,弱酸的物質(zhì)的量濃度大于強(qiáng)酸的物質(zhì)的量濃度。2.根據(jù)稀釋過(guò)程中c(H+)變化判定(1)相同pH、相同體積的強(qiáng)酸和弱酸,當(dāng)加水稀釋相同倍數(shù)時(shí),pH變化大的為強(qiáng)酸,pH變化小的為弱酸。(2)稀釋濃的弱酸溶液,一般是c(H+)先增大后減小;稀釋濃的強(qiáng)酸溶液,c(H+)一直減小。3.根據(jù)中和反應(yīng)區(qū)別判定(1)中和相同體積、相同pH的強(qiáng)酸和弱酸,弱酸的耗堿量多于強(qiáng)酸。(2)相同pH、相同體積的強(qiáng)酸和弱酸分別與等物質(zhì)的量的同元強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)后,若溶液呈中性,該酸為強(qiáng)酸;若溶液呈酸性,則該酸為弱酸。4.根據(jù)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速率、生成氣體的量等判定(1)pH相同、體積也相同的強(qiáng)酸和弱酸分別與足量活潑金屬反應(yīng),起始速率相同;在反應(yīng)過(guò)程中,弱酸反應(yīng)較快,產(chǎn)生的氫氣量多,而強(qiáng)酸反應(yīng)較慢,產(chǎn)生的氫氣量少。(2)同濃度、同體積的強(qiáng)酸和弱酸分別與足量較活潑的金屬反應(yīng),強(qiáng)酸生成氫氣的速率較大,弱酸產(chǎn)生氫氣的速率較小。當(dāng)兩者為同元酸時(shí),產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量相等。5.根據(jù)酸根離子是否水解判斷強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解,溶液呈中性,強(qiáng)堿弱酸鹽溶液水解顯堿性,且水解程度越大的酸根離子對(duì)應(yīng)的酸越弱。【例1】為了證明一水合氨(NH3·H2O)是弱電解質(zhì),甲、乙、丙三人分別選用下列試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn):0.01mol/L氨水、0.1mol/LNH4Cl溶液、NH4Cl晶體、酚酞試劑、pH試紙、蒸餾水。(1)甲用pH試紙測(cè)出0.01mol/L氨水的pH為10,則認(rèn)定一水合氨是弱電解質(zhì),你認(rèn)為甲的方法是否正確?(填“正確”或“不正確”),并說(shuō)明理由:

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(2)乙取出10mL0.01mol/L氨水,用pH試紙測(cè)出其pH=a,然后用蒸餾水將其稀釋至1000mL,再用pH試紙測(cè)出其pH為b,若要確認(rèn)一水合氨是弱電解質(zhì),則a、b應(yīng)滿(mǎn)足什么條件?(用等式或不等式表示)。

(3)丙取出10mL0.01mol/L氨水,滴入2滴酚酞溶液,溶液呈粉紅色,再加入少量NH4Cl晶體,顏色變(填“深”或“淺”)。

(4)請(qǐng)你根據(jù)所提供的試劑,再提出一個(gè)既合理又簡(jiǎn)便的方案證明一水合氨是弱電解質(zhì):

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【思維提示】(1)NH3·H2ONH4++OH-,0.01mol/L氨水中,c(OH-10-4mol/L,證明NH3·H2O部分電離,是弱電解質(zhì)。(2)若NH3·H2O是強(qiáng)電解質(zhì),稀釋過(guò)程中OH-總數(shù)可看成不變,稀釋后c(OH-)=10-(16-a)mol/L;但NH3·H2O是弱電解質(zhì),稀釋過(guò)程中電離平衡向生成OH-的方向移動(dòng),溶液中OH-的總數(shù)增加,所以稀釋至原體積的100倍后c(OH-)=10-(14-b)mol/L>10-(16-a)mol/L,且c(OH-)<10-(14-a)mol/L。(3)0.01mol/L氨水(滴有酚酞)中加入氯化銨晶體后顏色變淺。(4)從題干中給出的試劑看,還可以選用pH試紙、0.1mol/LNH4Cl溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證NH3·H2O是弱電解質(zhì)。用pH試紙測(cè)定NH4Cl溶液呈酸性,證明NH4+水解呈酸性,說(shuō)明NH3·H2O是弱堿答案:(1)正確0.01mol/L氨水的pH=10,說(shuō)明c(OH-)=10-4mol/L,NH3·H2O沒(méi)有完全電離(2)a-2<b<a(3)淺(4)取一張pH試紙,再用玻璃棒蘸取0.1mol/LNH4Cl溶液,點(diǎn)在pH試紙上,顯色后跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較測(cè)出pH,pH<7,則證明NH3·H2O是弱電解質(zhì)專(zhuān)題2酸、堿稀釋圖像1.相同體積、相同濃度的鹽酸、醋酸稀釋圖像加水稀釋至相同的倍數(shù),醋酸的pH大加水稀釋到相同的pH,鹽酸加入的水多2.相同體積、相同pH的鹽酸、醋酸稀釋圖像加水稀釋至相同的倍數(shù),鹽酸的pH大加水稀釋至相同的pH,醋酸加入的水多【例2】常溫下,將一定濃度的鹽酸和醋酸加水稀釋,溶液的導(dǎo)電能力隨溶液體積變化的曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()A.兩溶液稀釋前的濃度相同B.M、N、P三點(diǎn)溶液的pH由大到小的順序?yàn)镸>N>PC.M點(diǎn)的Kw比N點(diǎn)的Kw大D.M點(diǎn)水電離的c(H+)大于P點(diǎn)水電離的c(H+)【思維提示】A項(xiàng),稀釋前,兩種溶液的導(dǎo)電能力相同,則溶液中離子濃度相同,CH3COOH是弱電解質(zhì),所以醋酸的濃度大于鹽酸的濃度,錯(cuò)誤;B項(xiàng),導(dǎo)電能力越強(qiáng),c(H+)越大,而溶液的pH越小,pH大小的順序應(yīng)為N>M>P,錯(cuò)誤;C項(xiàng),溫度不變,水的離子積常數(shù)不變,錯(cuò)誤。答案:D專(zhuān)題3酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用中和滴定操作不僅適用于酸堿中和反應(yīng),還可遷移應(yīng)用于氧化還原反應(yīng)的定量測(cè)定。(1)原理。以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì);或者間接滴定一些本身并沒(méi)有還原性(或氧化性),但能與某些還原劑或氧化劑起反應(yīng)的物質(zhì)。(2)試劑。①常見(jiàn)的用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。②常見(jiàn)的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。(3)指示劑。氧化還原滴定法的指示劑有三類(lèi):①氧化還原指示劑。②專(zhuān)用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘變藍(lán)。③自身指示劑,如標(biāo)準(zhǔn)高錳酸鉀溶液滴定草酸時(shí),滴定終點(diǎn)為溶液呈紫紅色。(4)實(shí)例。①KMnO4滴定H2C2O4溶液。原理:2MnO4-+6H++5H2C2O410CO2↑+2Mn2++8H2O指示劑:酸性KMnO4溶液呈紫色,不用另外選擇指示劑,當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜬MnO4溶液后,溶液由無(wú)色變紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說(shuō)明達(dá)到滴定終點(diǎn)。②Na2S2O3溶液滴定碘液。原理:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。指示劑:用淀粉作指示劑,當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜰a2S2O3溶液后,溶液的藍(lán)色褪去,且不立即恢復(fù)原色,說(shuō)明滴定達(dá)到終點(diǎn)?！纠?】氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)與中和滴定類(lèi)似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液,或反之)?，F(xiàn)有0.01mol/L酸性KMnO4溶液和未知濃度的無(wú)色Na2SO3溶液,兩者反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5SO32-+6H+2Mn2++5SO42-+3H2O,回答下列問(wèn)題(已知(1)該滴定實(shí)驗(yàn)中使用的儀器除鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯外,還需用下列中的(填字母)。

A.酸式滴定管(50mL)B.堿式滴定管C.量筒(10mL)D.錐形瓶E.膠頭滴管 F.漏斗(2)不用(填“酸”或“堿”)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因:

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(3)應(yīng)選何種指示劑,并說(shuō)明理由:

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(4)滴定前平視KMnO4溶液的液面,刻度為amL,滴定后俯視液面刻度為bmL,則實(shí)際消耗KMnO4溶液體積(填“大于”“等于”或“小于”)(b-a)mL。根據(jù)(b-a)mL計(jì)算,得到的待測(cè)液濃度比實(shí)際濃度(填“偏大”或“偏小”)。

【思維提示】因酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,能氧化橡膠,因此盛放酸性KMnO4溶液應(yīng)用酸式滴定管,Na2