高中化学（选修4）最拿分考点系列：考点4+比较弱电解质的实验+Word版含解析

1、考点四比较弱电解质的实验【考点定位】本考点考查比较弱电解质的实验，重点是通过实验分析弱电解质溶液中存在的电离平衡，提 升对弱电解质的概念的理解与应用能力。【精确解读】一、弱电解质的实验判定方法(以醋酸为例)：1. 电离平衡方面(1) 不能完全电离®o. 1 mol-l1的醋酸溶液ph约为3； ph相同的盐酸、醋酸，醋酸浓度大； ph二1的醋酸与ph-13的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液呈酸性；(2) 加水稀释，平衡移动 等体积相同ph的盐酸与醋酸稀释相同的倍数，醋酸的ph小； 等体积ph二4的盐酸与酷酸，稀释成凶二5的溶液，酷酸加水量多；2. 水解方面 ph相同的盐酸、醋酸分别加入相应

2、的钠盐固体，醋酸ph变化大； 醋酸钠溶于水，加入酚駄试液，呈红色； 醋酸加入甲基橙试液，呈红色，加入醋酸钠溶液变橙色；3. 离子浓度方面(1) 导电性： 在相同条件下，酷酸的导电性比盐酸的弱； 在醋酸钠溶液中，c(na*) >c (chacoo-)(2) 反应速率： ph相同的盐酸、醋酸分别与足量锌反应，醋酸生成氢气的速率快； 盐酸与锌反应，加入少量醋酸钠反应速率减慢。【精细剖析】一、弱电解质的证明方法(以盐酸和醋酸为例)：1. 通过测定同浓度、同体积的溶液的导电性强弱来鉴别实验：等体积、浓度均为0. smol-l1的盐酸和chscooh溶液的导电性实验表明，盐酸的导电能力比chscoo

3、h溶液的导电能力大得多.因为溶液导电能力的强弱是由溶液里自由移动离子的浓度的大小决定的.规律1：同物质的量浓度的酸溶液，酸越弱，其溶液的导电能力越弱.2. 通过测定同浓度溶液的ph大小来鉴别实验：在常温下，用ph试纸的测定o.lmol的盐酸和chbcooh溶液的ph,盐酸的ph为1, ch3cooh溶液 的ph约为3.这就表明盐酸是完全电离的强酸，ch£ooh是部分电离的弱酸.规律2：同物质的量浓度的酸溶液，酸性越弱，溶液的ph越大.若两种酸溶液的ph相同，酸越弱，溶液的 浓度越人.3. 通过比较同浓度、同体积的溶液与同一种物质反应的速率快慢来鉴别实验：分别用3. 25g锌与体积都为

4、200ml、浓度都为lmol-l 1的盐酸和chacooh溶液反应，观察到锌与盐酸 反应剧烈，产生出的速率快，锌很快反应完；锌与chcooh溶液反应慢，产生h2的速率缓慢，锌在较长一 段时间内才消耗完.这表明盐酸是强酸，chacooh是弱酸.规律3：等物质的量浓度的酸，酸越弱，其c (h+)越小，反应速率越慢.4. 通过测定同浓度的酸所对应的钠盐溶液的ph大小来鉴别实验：在常温下，用ph试纸测定0.1 mol-l1的nacl和ch3coona溶液的酸碱性.实验表明，nacl溶液的 ph等于7,而ch£00na溶液的ph大于7.这就表明盐酸是强酸，chacooh是弱酸.规律4：等物质的

5、量浓度下，一元酸的钠盐溶液，其“对应的酸”越弱，溶液的ph越大.5. 通过比较体积相同、ph相同的酸溶液同倍数稀释后，溶液的ph变化人小来鉴别实验：将等体积、pll都为2的盐酸和clhcooii溶液分别加蒸馆水稀释相同的倍数(如100倍).然后分别用 pii试纸测定稀释后溶液的m，其结果是盐酸稀释后ph变化幅度大(ph=4), chscooii溶液稀释后，pll变化幅 度小(ph3. 30).这表明ch.cooh溶液在稀释过程中,除浓度减小外,还存在chscoohhchscoo-,电离 平衡向右移动，电离出更多的川，由此说明盐酸是完全电离的强酸，chscooh是部分电离的弱酸.规律5：在ph相

6、同时，同体积的酸，酸越弱，抗稀释能力越强，即稀释相同倍数下，ph变化幅度越小.6. 通过比较同体积、同ph的溶液分别与同种物质发生完全反应时，消耗的物质的量的多少来鉴别 实验：体积都为loml、ph都为2的盐酸和ch3c00h溶液,分别同o.olmol-i/1的naoh溶液进行中和滴定, 结果ch£ooh溶液消耗的naoh溶液的体积比盐酸大得多.这表明chscooh溶液与naoh溶液中和吋，随h浓 度的减少，电离平衡chscoohwh'+chscoo向右移动，直至所有的chscooh分子被耗尽.这说明chscooh是部 分电离的弱酸.规律6：在ph相同的条件下，同体积的酸，酸

7、越弱，其中和能力越强.7. 通过向酸溶液中加入与之相应的钠盐，引起溶液凶变化的大小來鉴别实验:在loomlo. 01mol-l 1的盐酸里加入少许nacl固体，用ph试纸测定溶液ph的变化，结果无明显变化.这 表明盐酸里不存在电离平衡.另在loomlo. olmol-l1 ch3cooh溶液里加入少许chscoona固体，用ph试纸测 定溶液ph的变化，结果ph明显变大.这表明chbcooh溶液屮存在电离平衡chbcooh,市于ch：5coo浓度的增 大，使电离平衡向逆方向移动，i浓度减小，ph增大；规律7：在等物质的量浓度的酸溶液中，分别加入相应的盐固体（电离出相同的酸根离子），引起pll变

8、化越 大，其相酸性越弱。【典例剖析】甲、乙两位同学设计用实验确定某酸ha是弱电解质，存在电离平衡，且改变条件平衡发生移 动.实验方案如下：甲：准确配制0. lmoli的ha、hc1溶液各looml；取纯度相同，质量、大小相等的锌粒于两只试管屮，同时加入0. lmol-l_,的ha、hc1溶液各ioitil,按图1装好，观察现象si乙：用ph计测定物质的量浓度均为0. lmol-l_1ha和hc1溶液的ph；再取0. lmopl-1的ha和hc1溶液各2滴（1滴约为l/20ml）分别稀释至looml,再用ph计测其ph变化（1）甲、乙两方案屮都要用ml的容量瓶.乙方案屮说明ha是弱电解质的理由是

9、，测得0. lmol-l-1的ha溶液的ph1 （填“”、或“二”）；甲方案中，说明ha是弱电解质的实验现彖是a. 加入hc1溶液后，试管上方的气球鼓起慢b. 加入h八溶液后，试管上方的气球鼓起慢c. 加入两种稀酸后，两个试管上方的气球同时鼓起，且一样大（2）乙同学设计的实验笫步，能证明改变条件弱电解质平衡发生移动.甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况，设计如下实验:使ha的电离程度和c（1）都减小，c（a）增大，可在0. lmol-i/' 的ha溶液中，选择加入试剂；a. naa固体（可完全溶于水）blmol*l !naoh溶液 clmoll mso】d.加o>l h

10、a使ha的电离程度减小，。（昉和吐小都增大，可在0. lmolc1的ha溶液中，选择加入试剂.a. naa 固体（可完全溶于水）b. lmol*l_1naoh 溶液 c. lmol*l_1h2soi d. 2mol*l_1ha（3）pll=l的两种酸溶液a、b各lml,分别加水稀释到loooml,其ph与溶液体积v的关系如图2所示，则下列说法不正确的有a.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酸溶液弱c. 若沪4,则a是强酸，b是弱酸d. 若l<a<4,则a、b都是弱酸【剖析】(1)配制looml滚液，需要选用规格为100ml的容量瓶；弱电解质的水滚液中，

11、弱电解质只有 部分电离，则o.lmobl-i的ha滚液中氢离子浓度彳汙o.lmoll,所以滚液的ph>b反应速率与氢离子浓 度成正比，等浓度的ha和盐酸溶液中，ha中氢离子浓度小，所以幵始时反应速率慢，则试管上方的气球 鼓起慢f(2) 只有改变条件时，才能证明改变条件弱电解质平衡发生移动，所以能证明改变条件弱电解质平衡发 生移动； 使ha的电离程度和mh+)都减小，qaj増犬，则应该加入含有a的物质，故答案为a； 使ha的电离程度减小，心巧和c(a)都増犬，则应加入浓的ha滚酒，故答案为d;(3) a.两种电解质的强弱未知，无法确定两种酸浓度的大小，故a错误；b.溶液的ph越大，氢离子浓

12、 度越小，其酸性越弱，故b正确；c.若毎4, a完全电离，则a是强酸，b的ph变化小，则b为弱酸，故 c正确；d. ph二1的酸，加水稀释到1000倍，若ph二4,为强酸，若a<4,则a、b都是弱酸，故d正确; 故答案为a。【答案】(1) 100 > b (2) a d (3) a【变式训练】为了确定酷酸溶液、二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱，有人设计了如图所示的装置进 行实验：b c d(1) 装置a、b中盛放的试剂分别是和;(2) 装置c中盛放的试剂是,它的作用是；(3) 实验中观察到d中出现的主要现象是,有关反应的化学方程式是【答案】(1) chbcooii na2c03

13、(2)饱和nahcos溶液 除去co?中混有的cigcooh(3)溶液变浑浊 c6h50na+h20+c02->c6h50h+nahc03【解析】（1）酣酸和碳酸都是弱酸，但相同浓度的酯酸和碳酸，酯酸的电离程度比碳酸强，所以醋酸的酸 性比碳酸强；根据强酸制弱酸的特点"所以醋酸能和碳酸钠反应生成確酸，但碳酸不稳定能分解生成水和 二氧化碳：（2）酉昔酸具有挥发性，所以制取的二氧化碳中含酯酸，为防止酯酸对二氧化碳的干扰，必须先除去醋酸； 因为 g+hbo = h2co3=h+h8门如果溶液中含有hco芬能抑制二氧化碳的溶解，且碳酸氢盐能 和酉昔酸反应生成二氧化碳，不引进新的杂质，所以

14、装置c中盛放的试剂是饱naho6溶液，它的作用是 除去混有的酯酸；（3）如果向澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳气体，可以看到澄清的苯酚钠溶液变浑浊，原因是苯酚钠和 水、二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠，苯酚在水中的溶解度不大，所以看到溶液变浑浊。【实战演练】1. 为了证明醋酸是弱电解质，甲、乙、丙、三人分别选用下列试剂进行实验：0. lmol-l1醋酸溶液、ph=3 的盐酸、ph二3的醋酸、蒸锚水、锌粒、ph试纸等.（1）甲取fl! 10ml0. lmol-l-1 gg酸溶液，用pl试纸测出其ph=a,确定醋酸是弱电解质，则a应该满足的关系是，理由是:（2）乙将ph二3醋酸和盐酸，各収1汕，用蒸憎

15、水稀释到looml,然后用ph试纸分別测定两溶液的ph,则可认定醋酸是弱电解质，判断的依据是;（3）丙分别取ph二3的盐酸和醋酸loml,然后分别加入质暈相同的锌粒，醋酸放出比的平均速率 （填“快”或“慢”），则认定醋酸是弱电解质。【答案】 （1）a>l；醋酸在溶液中部分电离出氢离子，溶液中氢离子浓度小于0. lmol/l （2）醋酸 在稀释过程中电离程度增大，说明醋酸在溶液中部分电离 （3）快【解析】（1）甲取出lomlo.lmo卜lj醋酸濬液，用ph试纸测出其ph=a,若醋酸为若电解质，溶液滚液中 氢离子浓度小于0.lmol/l,滚液的ph=a>l:（2）乙将ph=3醋酸和盐酸

16、，各取1讥 用蒸f留水稀释到looml,然后用ph试纸分别测定两滚液的ph, 盐酸稀释后的ph=5,而酯酸滚液稀释100倍后溶滋的ph<5,说明稀释过程中醋酸电离程度増大，濬液中 氢离子的物质的量増大，所以醋酸是弱电解质：（3）丙分别取凶二3的盐酸和酷酸loml,然后分别加入质量相同的锌粒，酷酸放出氏的平均速率比盐酸快, 说明反应过程中，随着蛍离子浓度减小，醋酸的电离程度增大，溶液中蛍离子浓度变化小于盐酸，证明酷 酸为弱电解质。2. 为了证明一水合氨是弱电解质，甲、乙、丙三位同学利用下面的试剂进行实验：0. lomol-l1氨水、醋酸 钱晶体（其水溶液显中性）、酚st试剂、pll试纸、蒸

17、憾水.（1）甲用ph试纸测出0. lomol *l 1氨水的ph为10,据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一结论（填“正确”、“不正确”或“无法确定”）,并说明理由;（2）乙取tb 10ml 0. lomol-l*氨水，用ph试纸测出其ph为a,然后用蒸懈水稀释至1 ooonil,再用ph试纸测出其ph为b,他认为只要a、b满足如下关系（用等式或不等式表示）就可以确认一水合氨是弱电解质；（3）丙取出loml 0. 10mol-l-l氨水，滴入2滴酚瞅试液，显粉红色，再加入ch3c00nh4晶体少量，颜色变浅；你认为这一方法能否证明一水合氨是弱电解质，（填“能”或“否”）。【答案】（1）正确

18、若为强碱，则ph=13,实际上ph<13（2） a-2<b<a（3）能【解析】（1）如果氨水是强碱,氨水厲用）弋unol/l=10movl, ph为13,实际上溶滋的ph=10 <13,所以氨水杲弱碱；（2）若是强碱，稀释100倍，ph减小2个单位，由于杲弱碱，稀释的过程中，会部分电离，即变 化的幅度变小，ph减小幅度小于2个单位，则有a-2<b,且（3）向氨水中加入氯化讓后，如果氨水是弱电解质，则抑制一水合氨电离，滚、液中氢氧根离子浓度降低， 滚液的碱性减弱，则滚液的颜色变浅，则说明一水合氨存在电离平衡。3. 用如图所示装置探究碳酸和苯酚的酸性强弱，下列叙述不止确的是（部分夹持仪器省略）（）a. 中试剂为饱和nahco.溶液b. 打开分液漏斗旋塞，屮产生无色气泡，屮岀现白色浑浊c. 苯酚有弱酸性，是由于苯基影响了与其相连的拜基的活性d. 屮发生反应的化学方程式是s°wc0：-h：0 一 soh+n/co：【答案】d【解析】a.实验中碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体，市于盐酸具有挥发性，则制取的二氧化碳气体 中混有杂质氯化氢，氯化氢能够与苯酚钠溶液反应