高中化学专题之一元强酸与一元弱酸的各种知识归纳总结

一. 浓度相同、体积相同的一元强酸与一元弱酸的比较


c(H＋)
pH
与金属V开始
和Zn完全产生H2的量
中和碱的量
加水稀释后PH同
HCl
大
小
快
相
同
相
同
多
HAc
小
大
慢
少



1．相同物质的量浓度的强酸弱酸比较
   体积相同、物质的量浓度相同的一元强酸与一元弱酸，他们的物质的量相同，强酸溶液中氢离子浓度大，但两种酸溶液中所能提供的n（H+）相同。
   例1、今有物质的量浓度相等的三种酸：① 盐酸、② 醋酸、③ 硫酸三种稀溶液，用序号回答下列问题。
（1）三种溶液中的c(H＋)大小关系为________。
（2）取等体积上述三种溶液，分别用同浓度的NaOH溶液完全中和，所需NaOH溶液体积大小关系为___  _。
（3）若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，消耗三种酸的体积大小关系为_    _。
分析：盐酸、硫酸是强酸，醋酸是弱酸，浓度相同、体积相同的盐酸和醋酸提供的n（H+）相同，硫酸提供的n（H+）是他们的二倍。
解析：⑴ 盐酸是一元强酸、硫酸是二元强酸、醋酸是一元弱酸，相同浓度的这三种酸c（H+）大小关系为：③＞①＞②；
⑵ 消耗相同浓度NaOH溶液体积与酸的物质的量和元数成正比，相同浓度相同体积的三种酸，其物质的量相等，所以消耗相同浓度NaOH体积大小关系为③＞①=②；
⑶ 若取等质量Zn分别跟这三种溶液反应，使Zn恰好完全反应时，酸的浓度越大，体积越小，所以消耗三种酸的体积大小关系为①=②＞③。



2．物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸与NaOH溶液反应的比较
体积相同、物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸溶液中，c（H+）不同，pH不同，由于所能提供的n（H+）相同，所以消耗的NaOH物质的量相同。
例2、 25℃时，用0.1000 mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00ml 0.1000 mol·L－1的盐酸和醋酸，滴定曲线如图所示，下列说法正确的是（       ）
 
A. Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线
B. pH=7时，滴定盐酸和醋酸消耗NaOH溶液的体积不相等
C. V(NaOH) =10.00mL时，醋酸溶液中：c(Na+)＞c(CH3COO－)＞c(OH－) ＞c(H+)
D. V(NaOH) =20.00mL时，两溶液中 c(CH3COO－)＞c(Cl－)
分析：在分析酸碱中和滴定曲线时，要找准两个点：一是恰好完全反应的点；二是溶液显中性的点。等物质的量浓度的醋酸与醋酸钠的混合溶液，醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度。在比较离子浓度大小时，应先判断溶液的酸碱性，再用电荷守恒比较其他离子浓度大小。
解析：A．根据图示可知，Ⅰ的pH较大，Ⅱ的pH较小，则Ⅰ表示的是醋酸，Ⅱ表示盐酸，故A错误；B．醋酸为弱酸，溶液体积相同时，醋酸和氯化氢的物质的量相等，醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠，溶液呈碱性，若pH=7时，醋酸的体积应该稍大，故B正确；C．V（NaOH）=10.00mL时，反应后溶质浓度相同的醋酸和醋酸钠，醋酸的电离程度较大，溶液呈酸性，则c（H+）＞c（OH-），反应后溶液中离子浓度大小为：c（CH3COO-）＞c（Na+）＞c（H+）＞c（OH-），故C错误；D．V（NaOH）=20.00mL时，两溶液都恰好反应，由于醋酸根离子部分水解，则两溶液中 c（CH3COO-）＜c（Cl-），故D错误；故选B。


二. pH相同的一元强酸与一元弱酸的比较：


c(H＋)
C
与金属V开始
与金属V过程
产生H2的量
中和碱的量
加水稀释后PH同
加相同水稀释后PH

HCl
同
小
  相
同
  慢
  少
少
   少
   大

HAc
大
快
  多
  多
   多
   小
 



1．pH相同的一元强酸与一元弱酸加水稀释
         由于弱酸溶液中存在电离平衡，根据越稀越电离的原则，在稀释过程中n（H+）逐渐增大，在稀释相同的倍数后，弱酸的c（H+）大于强酸的c（H+）；加水稀释后pH相同，弱酸中加水的量多。

例3、 pH＝2的HA、HB两种酸溶液各1 mL，分别加水稀释到1000 mL，其pH与溶液体积V的关系如图所示，其中A代表酸HA，B代表酸HB。下列说法正确的是


A. 稀释前两酸溶液的物质的量浓度相等
B. 稀释后，HA酸溶液的酸性比HB酸溶液强
C. a＝5时，HA是强酸，HB是弱酸
D. 若有等浓度的NaA溶液和NaB溶液，则溶液的碱性NaA＞NaB
   分析：本题考查酸的稀释及图象，侧重于学生的分析能力的考查，明确强酸在稀释时pH变化程度大，以及酸的浓度与氢离子的浓度的关系是解答本题的关键。
 解析：由图可知，稀释相同的倍数，A的变化大，则A的酸性比B的酸性强。A．因A、B酸的强弱不同，一元强酸来说c(酸)=c(H+)，对于一元弱酸，c(酸)＞c(H+)，由于起始时两溶液的pH相等，则A、B两种酸溶液的物质的量浓度一定不相等，故A错误；B．根据图像，稀释后，HA酸溶液的pH大，酸性弱，故B错误；C．由图可知，若a=5，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．由于A的酸性比B的酸性强，等浓度的NaA溶液和NaB溶液，NaB溶液的水解程度大，溶液的碱性NaA＜NaB，故D错误；故选C。



2．pH相同的一元强酸与一元弱酸与活泼金属反应情况分析
  pH相同的一元强酸与一元弱酸相比，弱酸的浓度大，随着反应的进行，弱酸的电离平衡继续向电离方向移动，金属足量，弱酸产生的氢气多。
    例4、在体积都为1L、pH都等于2的盐酸和醋酸溶液中，投入0.65g锌粒，则下列各图所示内容比较符合客观事实的是

分析：该题侧重考查分析、推断能力，明确弱电解质电离特点是解本题关键，注意反应速率与离子浓度有关，与电解质强弱无关，金属足量时产生气体的量与酸的量有关，与酸的强弱无关，这些都是易错点。
解析：n（Zn）=0.65g÷65g/mol=0.01mol，n（HCl）=0.01mol/L×1L=0.01mol，CH3COOH是弱电解质，醋酸浓度大于盐酸，所以等pH、等体积的醋酸和盐酸，n（CH3COOH）＞n（HCl）=0.01mol，酸和Zn反应离子方程式为Zn+2 H+=Zn2++H2↑，根据方程式知，锌剩余0.005mol，CH3COOH溶液中存在电离平衡，平衡状态下的H+不足，但随着反应进行，CH3COOH又电离出H+进行反应，放出的氢气一定比HCl多，开始时由于c（H+）相同，开始的反应速率相同，反应过程中CH3COOH溶液中的c（H+）始终比HCl溶液中的c（H+）大，所以反应速率快；反应后，CH3COOH有剩余，导致CH3COOH溶液pH小于盐酸溶液，A．通过以上分析知，开始时，二者溶液中pH相等，随着反应的进行，醋酸电离出部分氢离子，且最终反应后产生有剩余，所以醋酸pH＜HCl，当HCl完全反应后，溶液中pH不变，A错误；B．反应速率与c（H+）成正比，开始时c（H+）相等所以其反应速率相等，但随着反应进行，HCl中c（H+）小于CH3COOH，所以反应速率CH3COOH＞HCl，B错误；C．等pH、等体积的醋酸和盐酸，n（CH3COOH）＞n（HCl）=0.01mol，与足量锌反应时，生成氢气的量取决于酸的物质的量，所以生成氢气的量CH3COOH＞HCl，反应速率与离子浓度成正比，反应过程中c（H+）：CH3COOH＞HCl，所以醋酸反应时间短，C正确；D．CH3COOH是弱电解质、HCl是强电解质，随着反应的进行，CH3COOH继续电离，所以反应过程中c（H+）：CH3COOH＞HCl，但都是减小的，当酸完全反应后，c（H+）：不变，反应速率与离子浓度成正比，反应过程中c（H+）：CH3COOH＞HCl，所以醋酸反应时间短，D错误，答案选C。


  总之，强（弱）酸与弱（强）碱的比较是高考的必考点之一。该类题综合性强，题答此类问题时注意弱酸（碱），存在可逆的电离平衡，外界条件的改变会影响电离平衡的移动。同时还会结合离子浓度大小比较考查，同样电解质溶液中离子浓度大小比较问题，是高考热点中的热点。多年以来全国高考化学试卷几乎年年涉及。这种题型考查的知识点多，灵活性、综合性较强，有较好的区分度，它能有效地测试出学生对强弱电解质、电离平衡、水的电离、pH、离子反应、盐类水解等基本概念的掌握程度以及对这些知识的综合运用能力。解决这类题目必须掌握的知识基础有：掌握强弱电解质判断及其电离，盐类的水解，化学平衡理论(电离平衡、水解平衡)，电离与水解的竞争反应，以及化学反应类型，化学计算，甚至还要用到“守恒”来求解。