高考化学二轮复习考点剖析考点03 弱电解质的判断(2份打包,解析版+原卷版,可预览)
展开考点03 弱电解质的判断
弱电解质是溶于水部分电离的电解质,水溶液中同时存在分子和离子,电离平衡、水的电离、盐的水解、酸碱中和滴定指示剂的选择都与弱电解质有关,一种物质是否是弱电解质可从以下五个方面判断。
一.根据化学反应方程式
典例1HgCl2稀溶液常用于医疗手术器械的消毒。已知HgCl2和HgS的性质见下表:
HgCl2 | 熔点低,熔融状态时不导电 |
HgS | 难溶于水和稀强碱,易溶于饱和食盐水 [原理是HgS(S)+2NaCl(aq) Na2S(aq)+HgCl2(aq)] |
下列有关HgCl2的判断正确的是( )
A.是难溶物 B.是非电解质 C.是强电解质 D.是弱电解质
【答案】D
【解析】由题给信息可知,HgCl2稀溶液常用于医疗手术器械的消毒可知,HgCl2溶于水,由HgCl2熔点低,熔融状态时不导电可知,HgCl2为共价化合物,由HgS溶于饱和NaCl溶液,发生反应HgS(s)+2NaCl(aq)Na2S(aq)+ HgCl2(aq)可知,HgCl2为弱电解质。
二.在相同温度、相同浓度下,与强电解质做导电性对比实验
相同浓度、相同温度下,强电解质溶液导电性比弱电解质强。
典例2室温下,下列事实不能说明NH3•H2O为弱电解质的是
A. 0.1 mol•L-1 NH3•H2O溶液的pH小于13
B. 0.1 mol•L-1 NH4Cl溶液的pH小于7
C. 相同条件下,浓度均为0.1 mol•L-1的NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱
D. 向0.1 mol•L-1 NH3•H2O溶液中加入MgCl2溶液产生白色沉淀
【答案】D
【解析】0.1 mol•L-1 NH3•H2O溶液的pH小于13,则溶液中c(OH-)<0.1mol/L,所以c(OH-)<c(NH3•H2O),说明NH3•H2O部分电离,为弱电解质,A不选;0.1 mol•L-1 NH4Cl溶液的pH小于7显酸性,说明 NH4Cl是强酸弱碱盐,证明NH3•H2O是弱电解质,B不选;相同条件下,浓度均为0.1 mol•L-1的NaOH溶液和氨水,氨水的导电能力弱,说明NH3•H2O部分电离,为弱电解质,C不选;向0.1 mol•L-1 NH3•H2O溶液中加入MgCl2溶液产生白色沉淀,说明NH3•H2O显碱性,不能证明NH3•H2O是弱电解质,选D。
三.溶液浓度与pH的关系
弱电解质在溶液中部分电离成离子,离子浓度比溶液浓度小,测定溶液的pH不是按照溶质完全电离的离子浓度计算的pH。如0.1mol/LCH3COOH溶液,其pH>1,则证明CH3COOH是弱电解质。
典例3不能说明醋酸是弱电解质的是( )
A.0.1mol/L 醋酸溶液的 pH=2.9
B.醋酸溶液中存在醋酸分子
C.醋酸溶液导电性差
D.同温、同浓度的稀盐酸和稀醋酸分别与表面积相同的镁带反应,醋酸反应慢
【答案】C
【解析】A.0.1mol/L醋酸溶液的pH=2.9,说明醋酸部分电离,能说明醋酸是弱电解质,故A不选;B. 醋酸溶液中存在醋酸分子,说明醋酸部分电离,能说明醋酸是弱电解质,故B不选;C. 导电能力强弱与离子浓度大小有关,与电解质的强弱无关,故C选;D. 同温、同浓度的稀盐酸和稀醋酸分别与表面积相同的镁带反应,醋酸反应慢,说明醋酸中氢离子浓度小于盐酸中氢离子浓度,醋酸部分电离,说明醋酸是弱电解质,故D不选。
四.测定对应盐的酸碱性。
对应强碱盐如果溶液显中性,说明是强酸强碱盐不水解;对应的强碱盐如果显碱性,说明是强碱弱酸盐。如CH3COONa溶液呈碱性,则证明CH3COOH是弱酸。
典例4能证明酸HA是弱酸的是
A. NaA溶液pH>7 B. HA溶液能导电
C. HA溶液能使石蕊变红 D. HA溶液易挥发
【答案】A
【解析】NaA溶液pH>7,说明NaA是强碱弱酸盐,A-离子水解导致溶液呈碱性,则能说明HA是弱酸,A正确;HA溶液能导电说明HA电离使溶液中存在能自由移动的离子;HA能使紫色石蕊试液变红色,说明HA能电离出氢离子;HA溶液易挥发;上述三项不能说明HA部分电离,不能证明HA是弱电解质,BCD错误。
五.稀释前后的pH与稀释倍数的关系。
如果某酸溶液的pH=a,稀释至原体积的100倍,若pH=a+2,说明是强酸,如果pH<a+2,说明是弱酸。
典例5能说明醋酸是弱电解质的是( )
A.中和10mL 1mol/L CH3COOH溶液需要10ml 1mol/L NaOH溶液
B.用食醋可以除热水瓶内的水垢
C.用浓H2SO4和醋酸钠固体共热可制得醋酸
D.pH=2的醋酸溶液稀释1000倍后pH小于5
【答案】D
【解析】A.中和10mL 1mol/L CH3COOH溶液需要10ml 1mol/L NaOH溶液只能说明醋酸是一元酸,不能说明醋酸是弱酸,故A错误;B.用食醋除水垢只能说明醋酸酸性大于碳酸,不能说明醋酸是弱酸,故B错误;C.用浓硫酸和醋酸钠固体共热可制得醋酸,只能说明醋酸是挥发性酸,不能说明醋酸是弱酸,故C错误;D.pH=2的醋酸溶液稀释1000倍后,如果是强酸,溶液的pH为5,实际上pH小于5,所以能说明醋酸是弱酸,故D正确。
对点训练:
1.下列事实一定能证明HNO2是弱电解质的是( )
①常温下HNO2溶液的pH小于7
②用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗
③HNO2和NaCl不能发生反应
④0.1mol/L HNO2溶液的pH=2.1
⑤NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2
⑥pH=1的 HNO2溶液稀释至100倍,pH约为2.8
A.①④⑤⑥ B.④⑤⑥ C.①②③④ D.全部
【答案】B
【解析】①常温下HNO2溶液的pH小于7,只能证明其为酸,不能证明其为弱酸,故①错误;
②溶液的导电性与离子浓度成正比,用HNO2溶液做导电实验,灯泡很暗,只能说明溶液中离子浓度很小,不能说明亚硝酸的电离程度,所以不能证明亚硝酸为弱电解质,故②错误;
③HNO2和NaCl不能发生反应,只能说明不符合复分解反应的条件,但不能说明是弱酸,故③错误;
④常温下0.1 mol•L-1 HNO2溶液的pH=2.1,说明亚硝酸不完全电离,溶液中存在电离平衡,所以能说明亚硝酸为弱酸,故④正确;
⑤强酸可以制取弱酸,NaNO2和H3PO4反应,生成HNO2,说明HNO2的酸性弱于H3PO4,所以能说明亚硝酸为弱酸,故⑤正确;
⑥常温下pH=1的HNO2溶液稀释至100倍,pH约为2.8说明亚硝酸中存在电离平衡,所以能说明亚硝酸为弱酸,故⑥正确;
能证明HNO2是弱电解质有④⑤⑥,故选B。
2.为了证明醋酸是弱电解质,某同学开展了题为“醋酸是弱电解质的实验探究”的探究活动。该同学设计了如下方案,其中错误的是( )
A.先配制0.10 mol/L CH3COOH溶液,再测溶液的pH,若pH大于1,则可证明醋酸为弱电解质
B.先配制0.01 mol/L和0.10 mol/L的CH3COOH,再分别用pH计测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明醋酸是弱电解质
C.取等体积、等pH的CH3COOH的溶液和盐酸分别与足量锌反应,测得反应过程中醋酸产生H2速率较慢且最终产生H2较多,则可证明醋酸为弱电解质
D.配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若常温下pH大于7,则可证明醋酸是弱电解质
【答案】C
【解析】A.0.10mol•L-1CH3COOH溶液,醋酸是一元酸,如果醋酸是强酸,溶液的pH是1,如果大于1,则证明醋酸是弱电解质,选项A正确;B.0.01 mol•L-1和0.10 mol•L-1的CH3COOH溶液,如果醋酸是强酸,溶液的pH分别是2和1,两者的pH相差1个单位,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明醋酸是弱电解质,选项B正确;C . 取等体积、等c(H+)的CH3COOH的溶液和盐酸分别与足量锌反应,测得反应过程中醋酸产生H2速率较快且最终产生H2较多,则可证明醋酸为弱电解质,选项C错误;D.如果醋酸是强酸,则CH3COONa是强酸强碱盐,其水溶液呈中性,若常温下醋酸钠溶液pH>7,则可证明醋酸是弱电解质,选项D正确。
3.氢氰酸(HCN)的下列性质中,能证明它是弱酸的是
A.HCN 易溶于水
B.HCN溶液的导电性比盐酸的弱
C.25 ℃时1mol/L HCN溶液pH约为3
D.10 mL 1mol/L HCN溶液恰好与10 mL 1mol/L NaOH溶液完全反应
【答案】C
【解析】A、HCN是强酸还是弱酸,与溶解度无关,故A不符合题意;B、应在相同条件下进行,如相同温度、相同体积、相同浓度等,HCN溶液的导电性比盐酸溶液的弱,才能说明HCN为弱酸,故B不符合题意;C、假设HCN为强电解质,1mol·L-1的HCN的pH应为1,但现在pH=3,说明HCN为弱酸,故C符合题意;D、无论HCN是强酸还是弱酸,10 mL 1mol/L HCN溶液都恰好与10 mL 1mol/L NaOH溶液完全反应,不能证明酸性强弱,故D不符合题意。
4.可以证明乙酸是弱酸的事实是
A.乙酸和水能以任意比例混溶
B.在稀乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子
C.乙酸与Na2CO3溶液反应放出CO2气体
D.1 mol·L-1的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
【答案】B
【解析】A、乙酸跟水以任意比例互相混溶,不能说明乙酸部分电离,所以不能证明乙酸是弱酸,故A错误; B、乙酸溶液中存在乙酸分子,说明乙酸部分电离,所以证明乙酸是弱酸,故B正确;C、乙酸能与碳酸钠反应生成CO2,只能说明乙酸的酸性比碳酸强,无法证明乙酸为弱酸,故C错误;D、乙酸溶液能使石蕊试液变红,只能说明乙酸溶液呈酸性,无法证明乙酸为弱酸,故D错误。
5.下列实验或事实中,不能证明CH3COOH是弱电解质的是
A.常温下,0.1mol/L CH3COOH溶液的pH=3
B.常温下,0.1mol/LCH3COONa溶液的pH=8
C.常温下,向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入少量相应的盐CH3COONa(s),溶液pH增大
D.常温下,相同体积相同浓度的盐酸和醋酸分别与足量的镁条反应,产生H2体积(同温同压)相同
【答案】D
【解析】A.常温下,0.1mol/L CH3COOH溶液的pH=3,c(CH3COOH)=0.1mol/L,c(H+)=10-3mol/L<c(CH3COOH),说明在醋酸溶液中存在电离平衡,可证明醋酸是弱酸,A不符合题意;B.常温下,0.1mol/LCH3COONa溶液的pH=8>7,溶液显碱性,说明CH3COO-在溶液中存在水解平衡,根据盐的水解规律可知CH3COOH是弱酸,B不符合题意;C.常温下,向0.1mol/L CH3COOH溶液中加入少量相应的盐CH3COONa(s),c(CH3COO-)增大,而溶液pH增大,说明c(H+)减小,证明CH3COOH在溶液中存在电离平衡,醋酸是弱酸,C不符合题意;D.常温下,相同体积相同浓度的盐酸和醋酸分别与足量的镁条反应,产生H2体积(同温同压)相同,说明两种溶液中电离产生的H+的物质的量相同,不能证明醋酸是弱酸,D符合题意。
6.下列事实可证明氨水是弱碱的是(室温下)
A.氨水能跟氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁 B.铵盐受热易分解
C.0.1mol·L-1氨水可以使酚酞试液变红 D.0.1mol·L-1氯化铵溶液的pH为5
【答案】D
【解析】A.氨水可与氯化亚铁溶液反应生成氢氧化亚铁,NaOH等强碱与氯化亚铁溶液反应也能生成氢氧化亚铁,不能区分,A项不符合题意;B.铵盐受热分解,与NH3·H2O是否为弱碱无关,某些钠盐如NaHCO3受热也容易分解,B项不符合题意;C.0.1mol·L-1氨水可以使酚酞试液变红,说明氨水呈现碱性,0.1mol·L-1NaOH溶液也可以使酚酞试液变红,C项不符合题意;D. 0.1mol·L-1氯化铵溶液的pH为5,说明NH4+发生了水解,弱碱的阳离子发生水解,使溶液呈现碱性,证明氨水是弱碱,D项正确。
7.下列事实能说明NH3·H2O一定是弱电解质的是:
①常温下,NH3·H2O溶液能使酚酞变红;
②用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡暗;
③常温下,0.1mol / L的氨水pH约为11
④常温下,体积相同且pH相同的NH3·H2O溶液和NaOH溶液,与相同浓度的HCl溶液中和时,消耗HCl溶液的体积:前者>后者
A.①②③④ B.③ C.③④ D.②④
【答案】C
【解析】
①常温下,能使酚酞试液变红是碱的通性,不能证明一水合氨是弱电解质,故错误;
②溶液的导电能力与离子浓度有关,不能说明电解质的电离程度,所以不能说明一水合氨是弱电解质,故错误;
③常温下,0.1mol/L氯化铵溶液的pH约为5,说明氯化铵是强酸弱碱盐,能说明一水合氨是弱电解质,故正确;
④常温下,体积相同且pH相同的NH3•H2O溶液和NaOH溶液,与相同浓度的HCl溶液中和时,消耗HCl溶液的体积:前者>后者,则氨水的浓度大于氢氧化钠,说明一水合氨只有部分电离,为弱电解质,故正确;
正确答案选C。
8.下列事实能说明NH3·H2O一定是弱电解质的是
①常温下,NH3·H2O溶液能使酚酞变红;②用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗;③常温下,0.1mol / L的氨水pH约为11;④常温下,体积相同且pH相同的NH3·H2O溶液和NaOH溶液,与相同浓度的HCl溶液中和时,消耗HCl溶液的体积:前者>后者
A.①②③④ B.②③④ C.③④ D.②④
【答案】C
【解析】①常温下,能使酚酞试液变红是碱的通性,不能证明一水合氨是弱电解质,故①错误;
②溶液的导电能力与离子浓度有关,不能说明电解质的电离程度,所以不能说明一水合氨是弱电解质,故②错误;
③常温下,0.1mol/L氯化铵溶液的pH约为5,说明氯化铵是强酸弱碱盐,能说明一水合氨是弱电解质,故③正确;
④常温下,体积相同且pH相同的NH3•H2O溶液和NaOH溶液,与相同浓度的HCl溶液中和时,消耗HCl溶液的体积:前者>后者,则氨水的浓度大于氢氧化钠,说明一水合氨只有部分电离,为弱电解质,故④正确。
能说明NH3·H2O一定是弱电解质的是③④。
故选C。
9.下列事实中不能证明CH3COOH是弱电解质的是 ( )
①常温下某CH3COONa溶液的pH=8 ②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗
③等pH等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多
④0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液的pH=2.1
⑤pH=1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH<3
A.② B.②③ C.①③④⑤ D.③④⑤
【答案】A
【解析】
①常温下某CH3COONa溶液的pH=8,说明溶液水解呈碱性,应为强碱弱酸盐,可证明CH3COOH是弱电解质,故①正确;
②用CH3COOH溶液做导电实验,灯泡很暗,不能证明CH3COOH是弱电解质,可能是溶液离子浓度较小,故②错误;
③等pH等体积的盐酸、CH3COOH溶液和足量锌反应,CH3COOH放出的氢气较多,说明醋酸还可电离出氢离子,可证明CH3COOH是弱电解质,故③正确;
④0.1mol•L-1 CH3COOH溶液的pH=2.1,说明醋酸没有完全电离,可以证明CH3COOH是弱电解质,故④正确;
⑤pH=1的CH3COOH溶液稀释100倍,pH<3,说明存在电离平衡,证明CH3COOH是弱电解质,故⑤正确。
答案选A。
10.下列事实一定能说明CH3COOH是弱电解质的是____________(填字母)。
A. 相同温度下,浓度均为1 mol·L-1的盐酸和醋酸的导电性对比:盐酸>醋酸
B. 1 mol·L-1 CH3COOH溶液能使紫色石蕊试液变红
C. 25℃时,1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH约为2
D. 10 mL 1mol·L-1的CH3COOH溶液恰好与10 mL 1mol·L-1 NaOH溶液完全反应
【答案】AC
【解析】在相同条件下,醋酸溶液的导电性比盐酸的弱,说明醋酸的电离程度小于氯化氢,氯化氢为强电解质,则醋酸为弱电解质,A正确;使紫色石蕊试液变红,只能说明溶液显酸性,不能证明酸的强弱,B错误;25℃时,如果1 mol·L-1的盐酸,溶液的pH=0,现1 mol·L-1 CH3COOH溶液的pH约为2,可以证明醋酸为弱酸,C正确;酸提供扥溶质的量与碱提供溶质的量相等,二者恰好完全反应,不能证明醋酸为弱酸,D错误。
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