
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文档简介
第2讲水的电离和溶液的pH
课程标准知识建构
l认识水的电离,了解水的离子积常数。能从电离、离
子反应、化学平衡的角度分析溶液的性质,如酸碱性、
导电性等。
2.认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH的方法。
3.能进行溶液pH的简单计算,能正确测定溶液pH,
能调控溶液的酸碱性。
4.能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科
学研究中的应用。
双基过关夺实必备知识
一、水的电离和Kw
l.水的电离
(1)水是极弱的电解质
O水的电离方程式为H心+H心几o++oH一简写为比0H++OH勹
c(H飞c(OH飞
@水的电离常数表达式K=
4麟°
(2)水的电离过程堕垫(填"吸热”或“放热”)。
(3)影响水的电离平衡的因素
温度温度升高,水的电离平衡向正方向移动。
加酸或碱会挫削(填“促进”或“抑制”)水的电离。
可与水电离出的H十或OH一结合,使水的电离平衡正向
加能水解的盐
移动。
加Na、K等活泼金屈会捚制(填"促进”或“抑制”)水的电离。
(4)外界条件对水电离平衡的具体影响
水的电
平移方向Kwc(OH-)c(H勹
二离程度
HCl逆不变减小减小增大
NaOH逆丕变憾擅酗
水Na2C03正王擅擅上酗
解
NH4Cl正不变增大减小增大
盐
温升温正擅擅本擅上擅上
度降温逆减小减小减小减小
加入Na正不变增大增大减小
2水的离子积常数
Kw=c(W)·c(OH-)
室温下,Kw=lxHY''
只与主逞L有关,升高温度,K",且旦三
凡不仅适用于纯水,也适用于稀的坐笆应水溶液
凡揭示了在任何水溶液中均存在H•、OH飞
只要温度不变,Kw不变
【特别提醒】
(1)水的离子积常数Kw=c(H勹-c(OH勹,其实质是水溶液中的H十和OH一浓度的乘
积,不一定是水电离出的H十和OH一浓度的乘积。
(2)25·c时,Kw=lXlO一14,100°C时,Kw=lX10-120
【诊断1】判断下列说法是否正确,正确的打.j,错误的打X。
(1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等()
(2)100·c的纯水中c(H勹=1X10-6mol-L一),此时水呈酸性()
(3)在蒸熘水中滴加浓庄S04,Kw不变()
(4)NaCl溶液和CH妃OONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同()
(5)室温下,0.1mol-L一)的HCl溶液与0.1mol-L-1的NaOH溶液中水的电离程度
相等()
(6)任何水溶液中均存在H十和OH一,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等()
答案(l)X(2)X(3)X(4)X(5)../(6)../
二、溶液的酸碱性和pH
1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。
(1)酸性溶液:c(H勹2:_c(OH-),常温下,pH三7。
(2)中性溶液:c(H十严c(OH-),常温下,pH_:::.7。
(3)碱性溶液:c(H勹三c(OH-),常温下,pH2:_7。
2.pH及其测量
(1)计算公式:pH==lg_g]f飞
(2)测量方法
@pH试纸法:用慑子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒
醮取待测液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的pH。
@pH计测量法
(3)溶液的酸碱性与pH的关系
常温下:
c(OH-)/(mol•L-1)rn-11L(尸)
c(W)/(mol•L一1)110-•10II
lll
pHO71.4
T中,
塾增强性塾甡附强
【特别提醒】
(l)pH试纸使用前不能用蒸馈水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差。
(2)广泛pH试纸只能测出整数值。
(3)pH的使用范围0~14。
3.溶液pH的计算
(1)单一溶液的pH计算
强酸溶液:如HnA,设浓度为cmol-L一),c(H+)=ncmol·L飞pH=-lgc(H勹=
—lg(nc)。
10-14
强碱溶液(25°C):如B(OH),/.,设浓度为cmol•L飞c(H+)=了了mol•L飞pH=
—lgc(H+)=14+lg(nc)。
(2)混合溶液pH的计算类型
c(H+)1V1+c(H+)击
CD两种强酸混合:直接求出c(H勹混,再据此求pH。e(H+压=。
V1+V2
@两种强碱混合:先求出c(OH一儿,再据Kw求出c(H飞,最后求pH。c(OH-)池
c(OH-)1V叶c(OH-)沁
V1+V2
@强酸、强碱混合:先判断哪种物质过量,再由下式求出溶液中W或0订的浓
度,最后求pH。
c(H勹,足或c(OH飞=
lc(H+)@Vj酸-c(OH-归\|
v酘+V贼
【诊断2】判断下列说法是否正确,正确的打✓,错误的打X。
(1)溶液中c(H+)>10-7mol-L-i,该溶液呈酸性()
(2)任何温度下,利用W和OH一浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性()
(3)pH=7的溶液一定呈中性()
(4)用pH试纸测得某溶液的pH为3.4()
(5)用湿润的pH试纸测溶液的pH,一定影响测筐结果()
(6)常温下,将pH=3的酸和pH=ll的碱等体积混合,所得溶液的pH=7()
答案(l)X(2)✓(3)X(4)X(5)X(6)X
三、酸碱中和滴定
1.实验原理
(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来
测定酸(或碱)的浓度。
(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化,表示反应已完全,指示滴定终点。
(3)酸碱中和滴定的关键:
O准确测定标准液和待测液的体积;
@准确判断滴定终点。
(4)常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂变色范围的pH
<5.05.0,-...,,8.0>8.0
石蕊
红色紫色蓝色
<3.13.1----4.4>4.4
甲基橙
红色橙色黄色
<8.28.2,...__,10.0>10.0
酚驮
孟色浅红色红色
【特别提醒】
酸碱中和滴定指示剂选择的基本原则
@强酸滴定强域可以用甲基栓或酚酝。
@)滴定终点为碱性时,用酚酴作指示剂。
@滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂。
@石蕊不能做酸碱中和滴定的指示剂。
2.实验用品
(1)仪器(见下图)
_l页滴管定夹
,戟n
刊7式滴定管
77.-.LI
..,已
.-.这
(D··o刻度在上.带玻瑕活塞的
尖嘴部分无刻度
@读数精确到
()01mL
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸熘水。
【特别提醒】
(1)酸性氧化性试剂,因易腐蚀橡胶管选用酸式滴定管测量其体积,不能使用碱
式滴定管。
(2)碱性试剂,因易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞不能打开,选用碱式滴定管剧量其
体积,不能使用酸式滴定管。
3实验操作
以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例
(1)滴定前的准备
CD滴定管:查漏一洗涤一捆选一装液一排气泡一调液面一记录。
@锥形瓶:注毅液一记体积一加指示剂。
(2)滴定
广眼睛注视锥
形瓶内溶液
的颜色变化
右手摇动
锥形瓶
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内丕恢~视为
滴定终点并记录标准液的体积。
4.数据处理
按上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=
c(HCl)V(HCl)i
十算。
V(NaOH)
5.滴定曲线
在酸碱中和滴定过程中,开始时由千被滴定的酸(或碱)浓度较大,滴入少量的碱
(或酸)对其pH的影响不大。当滴定接近终点(pH=7)时,很少量(一滴,约0.04mL)
的碱(或酸)就会引起溶液pH的突变(如图为NaOH滴定盐酸的滴定曲线)
pH
12
l0----
[[气妇赞_
广一,lll,
0lO20304.0
V(NaOH溶液)/mL
6.误差分析
CA•VA
分析依据:CB=VB(咋表示准确量取的待测液的体积,m表示标准溶液的浓度)
若坏偏大,则CB俋.i;_;若凡偏小,则CB堡尘。
【诊断3】判断下列说法是否正确,正确的打✓,错误的打X。
(1)滴定终点就是酸碱恰好中和的点()
(2)用碱式滴定管量取20.00mLKMnQ4溶液()
(3)滴定管在加入试液之前一定要用所要盛装的试液润洗2~3遍()
(4)中和滴定实验前,用待测液润洗锥形瓶()
(5)若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液,滴定前仰视,滴定后俯视则测定值偏大
()
(6)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0“刻度()
(7)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好,指示剂一般加入2,....,3mL()
答案(l)X(2)X(3).J(4)X(5)X(6)X(7)X
重难突破培育关健能力
考点一水的电离和Kw的应用
【典例1】(2020湖北黄冈中学高三测试)下列有关水电离情况的说法正确的是
()
A.100'C时,Kw=l0-12,此温度下pH=7的溶液一定呈中性
B.NH祀l、CH丈OONa、NaHCQ3、NaHS04溶于水,对水的电离都有促进作用
C.25"C时,pH=12的烧碱溶液与纯碱溶液,水的电离程度前者小千后者
D.如图为水的电离平衡曲线,若从A点到C点,可采用升高溫度的方法
答案CD
解析100°C时,Kw=c(H勹·c(OH-)=10-12,中性溶液中c(H+)=c(OH-)=寸无;
=10-6mol-L一1,即pH=6,此温度下pH=7的溶液呈碱性,A项错误;NH瓦l、
CH3CQONa、NaHCQ3促进水的电离,NaHS04抑制水的电离,B项错误;烧碱
是NaOH,抑制水的电离,纯碱是Na2CQ3,促进水的电离,C项正确;图中A
点到C点,c(H+)与c(OH-)同等程度增大,说明是温度升高的结果,D项正确。
【对点练l】(影响水电离平衡的因素及结果判断)(2020·湖南怀化市高三期
末)25°C时,水的电离达到平衡:比0H++OH飞!),,H>O,下列叙述正确的
曰
定()
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体CH3CQONa,平衡逆向移动,c(H+)降低
D.将水加热,Kw增大,pH不变
答案B
解析氨水能抑制水的电离,但碱性增强,A不正确;硫酸氢钠是强酸的酸式盐,
溶于水显酸性,水的离子积常数只和温度有关,B正确;醋酸钠是强碱弱酸盐,
水解显碱性,水解促进水的电离,C不正确;水的电离吸热,因此加热促进水的
电离,水的离子积常数增大,pH降低,D不正确。
【对点练2】[计算电解质溶液中水电离出的c(H+)或c(OH-)](2020长沙市雅礼
中学检测)25°C时,在等体积的@pH=O的比S04溶液、@){).05mol·L一)的
Ba(OH)2溶液、@pH=lO的Na2S溶液、@pH=5的NH心03溶液中,发生电离
的水的物质的量之比是()
A.1:10:101o:109
B.1:5:(5X109):(5X10勺
C.1:20:1010:109
D.1:10:104:109
答案A
解析压S04与Ba(OH)2抑制水的电离,Na2S与NH4NQ3促进水的电离。25°C
10-14
时,pH=O的比S04溶液中:c(H心)电离=c(OH-)=丁萨-mol-L-1=10一14mol-L飞
10一14
0.05mol亡的Ba(OH)2溶液中:c(H心)电离=c(H+)=Qjmol-L一1=10-13mol·L-
1;pH=lO的Na2S溶液中:c(H心)电离=c(OH-)=10-4mol-L飞pH=5的NH4NQ3
的溶液中:c(H心)电高=c(H+)=10一5mol·L一]。它们的物质的量之比为10一14:10-
13:10飞:10-5=1:10:1010:109,故A正确。
【对点练3】(酸碱中和反应过程中水电离程度的变化)(2020河南省示范性高中
上学期联考)常溫下,向10mL1mol·L-1一元酸HA溶液中,不断滴加1mol·L寸
的NaOH溶液,所加碱的体积与一lgC水(H+)的关系如图所示。c水(H+)为溶液中
水电离的c(H+)。下列说法不正确的是()
一lgc水(W)
12
1020V(NaOH溶液)/mL
A.常温下,Ka(HA)的数量级为10飞
B.a、b两点pH均为7
C.从a点到b点,水的电离程度先增大后减小
D.溶液的导电性逐渐增强
答案B
解析A.由起点溶液中一lgC水(H+)=12可知,酸电离的c(H+)=10一2rnol·L飞
故Ka(HA)=10飞,故A正确;B从图像中可知,HA是弱酸,曲线的最高点为
NaA溶液,b点溶液的溶质是NaA和NaOH,溶液呈碱性,pH>7,故B错误;
C.a点到b点,发生酸碱中和反应生成可水解的盐,然后碱过量,所以水的电离
程度先增大后减小,故C正确;D.不断加入NaOH溶液,溶液中的离子总浓度
不断增大,溶液的导电性逐渐增强,故D正确。
方法技巧
水电离的c(H+)或c(OH-)的计算技巧(25°C时)
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=I.OX10一7rnol•L飞
(2)酸或碱溶液:计算出溶液中的c(H+)和c(OH一),数值小的为水电离的c(H+)或
c(OH-)数值。
(3)可水解的盐溶液:计算出溶液中的c(H4.)和c(OH-),数值大的为水电离的c(H
+)或c(OH-)数值。
考点二溶液pH计算和溶液酸碱性判断
【典例2】按要求计算下列溶液的pH(常温下,忽略溶液混合时体积的变化):
(1)0.lrnol-L-1的CH妃OOH溶液(已知CH3COOH的电离常数凡=1.8X10飞。
(2)0.1rnol•L一1的NH3•庄O(NH3几0的电离度0.=1%,电离度=
己电离的弱电解质浓度
X100%)。
弱电解质的初始浓度
(3)pH=2的盐酸与等体积的水混合。
(4)常温下,将0.1mol-L一1氢氧化钠溶液与0.06mol·L一1硫酸溶液等体积混合。
(5)25·c时,pH=3的硝酸和pH=12的氢氧化钡溶液按照体积比为9:1混合。
答案(1)2.9(2)11(3)2.3(4)2(5)10
解析(l)CH3CQOHCH3CQO-+H+
c(初始)0.1mol·L-1。。
c(电离)c(H勹c(H勹c(H勹
c(平衡)0.1-c(H勹c(H勹c(H勹)
2-(H勹
则凡=0.1-c(H+)=1.8XIO飞
解得c(H勹,;:::::1.3X10-3mol-L飞
所以pH=-lgc(H勹=-lg(1.3X10一3户2.9。
(2)NH3•H20OH-+NHt
c(初始)0.1mol·L寸。。
c(电离)0.1X1%0.1X1%0.1X1%
mol•L一)mol·L一]mol•L一1
则c(OH-)=0.1X1%mol•L一1=10一3mol•L一1
c(H勹=10-11mol·厂,所以pH=ll。
10-2
(3)c(H+)=飞-mol·L-1
10-2
pH=-lg2=2+1g2~2.3。
(4)0.1mol-L-1NaOH溶液中c(OH-)=0.1mol-L-1·0.06mol-L一1的硫酸溶液中c(H勹
=0.06mol-L一]X2=0.12mol•L飞二者等体积混合后溶液呈酸性,混合溶液中
0.12mol·L-1XV-0.1mol·L-1XV
c(H+)=
2V
0.01mol-L一1,则pH=-Ig0.01=2。
(5)pH=3的硝酸溶液中c(H+)=10-3mol·L飞pH=l2的Ba(OH)2溶液中c(OH-)
10-14
=-飞10-mol·L-1=10-2mol·L飞二者以体积比9:1混合,Ba(OH)2过量,溶液
呈碱性,混合溶液中
10一2mol·L-1X1-10一3mol•L-1X9
c(OH-)=~=lXl0-4mol·L-1,则混合后c(H勹
9+1
KwlXl0-14
=~=~mol-L-1=1Xl0-10mol·L寸,故pH=-Ig10-10=10。
c(OH-)1X10
名师点拨
溶液pH计算的一般思维模型
初步判断股终溶液的酸减性
中11(0W).
「).最后再根据
Kw
,求出c(H+)
IH)
【对点练4】(溶液pH计算)(2020广东广州市高三期末)某温度下,重水(D心)
的离子积常数为1.6X10一)5,若用定义pH一样规定pD=-lgc(D勹,则在该温度
下,下列叙述正确的是()
A.纯净的重水中,c(D+)·c(OD-)>I.OX10一)4
B.1L溶解有0.01molDCI的重水溶液,其pD=2
C.1L溶解有0.01molNaOD的重水溶液,其pD=l2
D.纯净的重水中,pD=7
答案B
解析该温度下重水(D心)的离子积常数为1.6x10-15<1.ox10-14,故A错误;
0.01mol
c(DCI)=~lL=0.01mol/L,则c(D勹=0.01mol/L,所以pD=2,故B正确;
0.Olmoll.6X10一15
C(NaOD)=~=0.01mol/L,则c(D+)=~mol/L=1.6X10一13
lLO.Ol
mol/L,则pD>l2,故C错误;c(D+)=寸~mol/L=4X10-8mol/L,所
以pD>7,故D错误。
【对点练5】(溶液混合酸碱性的变化分析)现有室温下四种溶液,有关叙述不正
确的是()
序号@@@@
pH111133
溶液氨水氢氧化钠溶液醋酸盐酸
A.@@中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大
B.@@两溶液等体积混合,所得溶液中c(H勹<c(OH-)
C.分别加水稀释10倍,四种溶液的pH:CD>®>@>®
D.V儿@与V2LCD混合,若混合后溶液pH=7,则V1<V2
答案BD
解析从平衡移动角度分析,CH丈OONa电离出的CH妃00一,与盐酸中的H+
结合生成CH知OOH,使醋酸中平衡CH3COOHCH3COO-+H十左移,两溶
液中H十浓度均减小,所以pH均增大,A项正确;假设均是强酸强碱,则物质
的量浓度相同,等体积混合后溶液呈中性,但@醋酸是弱酸,其浓度大于@,即
混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),B项错误;分别加水稀释10倍,
假设平衡不移动,0@溶液的pH均为10,但稀释氨水使平衡NH3•比0NHt
+OH一右移,使(DpH>lO,同理醋酸稀释后pH<4,C项正确;假设均是强酸强
碱,混合后溶液呈中性,则Vl=V2,但(DNH3•H20是弱碱,其浓度大于@盐酸,
所以需要的G)氨水少,即V1>V2,D项错误。
【对点练6】(利用图像计算溶液的pH判断酸碱性)(2020·江西上饶市高三一模)
轻氨(NH心H)为一元弱碱(25°C时,电离常数K产9.0X10芍,其电离方程式
为:NH心H+H20NH30H++OH一。用0.1mol/L盐酸滴定20mL0.1mol/L
NH心H溶液,恒定25°C时,滴定过程中由水电离出来OH一浓度的负对数与盐
酸体积的关系如图所示(已知:lg3=0.5)。下列说法正确的是()
D.
v,2()心V(HCl}/mL
A.A、B、C、D四点对应的溶液中NH20H电离常数相等
B.A点对应溶液的pH=8.5
C.D点对应溶液中存在:c(H+)=c(OH-)+c(NH30H+)+c(NH20H)
D.B点时溶液呈中性,C点时溶液呈酸性
答案AD
解析电离常数与温度有关,而A、B、C,D四点对应的溶液温度相同,则NH20H
c(OH-)·c(NH30H勹c2(0H-)
电离常数相等,故A正确;A点时,凡===9.0XlO
c(NH心H)0.1
一9,c(OH-)=3.0XlO一5mol/L,则对应溶液的pH=9.5,故B错误;D点对应的
溶质为等物质的量浓度的NH30HCI、HCI,溶液中存在电荷守恒:c(NH30H勹
+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、物料守恒:2[c(NH3QH+)+c(NH20H)]=c(Cl-)则c(H
+)=c(OH-)+c(NH3QH勹+2c(NH心H),故C错误;A点溶液呈碱性,加入盐酸
后,溶液碱性减弱,C点时恰好完全反应,溶液呈酸性,则B点时溶液呈中性,
故D正确。
考点三酸碱中和滴定的分析及应用
【典例3】某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH
溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇
动锥形瓶,眼睛注视,直到因加入
一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并为止。
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为
n让,终点读数为mL,二`所用盐酸的体积为言mL。
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
0.1000mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定次数待测NaOH溶液体积/mL滴定滴定溶液
前刻度后刻度体积/mL
第一次25.000.0026.1126.11
第二次25.001.5630.3028.74
第三次25.000.2226.3126.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
答案(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色
(2)0.0026.1026.10
-26.11mL+26.09mL0.1000mol-L-1X26.10rnL
(3)V226.10mL,c(NaOH)
25.00rnL
0.1044mol·L-1o
【对点练7】(中和滴定实验)某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下
操作,正确的是()
A.用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中
B.称取4.0gNaOH放到1000mL容量瓶中,加水至刻度,配成1.00mol·L一]
NaOH标准溶液
c.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚猷作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红
色,且半分钟内不褪色时,为滴定终点
D.滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量
答案C
【对点练8】(中和滴定误差分析)(2020辽宁六校高三模拟)用已知浓度的盐酸滴
定未知浓度的NaOH溶液,选用酚猷作指示剂,下列操作会导致测定结果偏低
的是()
A.酸式滴定管用蒸馆水洗后未用标准液润洗就装标准液滴定
B.锥形瓶未用待测液润洗
C.读取标准液读数时,滴前仰视,滴定到终点后俯视
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
答案C
解析酸式滴定管用蒸熘水冼后未用标准液润冼就装标准液滴定,则盐酸被稀
释,消耗盐酸的体积增加,所以测定结果偏高;锥形瓶未用待测液润冼,属于正
确的操作,不影呴结果;读取标准液读数时,滴前仰视,读数偏大。滴定到终点
后俯视,读数偏小,所以读取的盐酸体积减少,测定结果偏低。滴定前酸式滴定
管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失,说明读取盐酸的体积增加,所以测定
结果偏高。
【对点练9】(酸碱中和滴定曲线分析)如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠相互滴
定的滴定曲线,下列叙述正确的是()
pH
l3"
b
,0
V/mL
A.盐酸的物质的量浓度为1mol·L勹
B.p点时反应恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D.酚驮溶液不能用作本实验的指示剂
答案B
解析根据曲线a知,滴定前盐酸的pH=l,c(HCI)=0.1mol•L飞A错误;P
点表示盐酸与氢氧化钠恰好宪全中和,溶液呈中性,B正确;曲线a是氢氧化钠
溶液滴定盐酸的曲线,曲线b是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线,C错误;强酸与
强碱滴定,可以用酚猷做指示剂,D错误。
归纳总结
酸碱中和滴定常见误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚猷作指示剂)为例:
步骤操作V(标准)c(待测)
酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低
洗涤
锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馈水不变无影响
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消
取液变小偏低
失
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失变大偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低
滴定部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一
变大偏高
滴NaOH溶液无变化
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数变小偏低
读数
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数变大偏高
微专题29氧化还原滴定和沉淀滴定
(一)氧化还原滴定原理及应用
l.原理
以氧化剂(或还原剂)为滴定剂,直接滴定一些具有还原性(或氧化性)的物质。
2.试剂
(1)常见的用千滴定的氧化剂有KMnO小氐CmO7等;
(2)常见的用千滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂:氧化还原滴定所用指示剂可归纳为三类:
CD氧化还原指示剂;
@专用指示剂,如在礁量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇磺变蓝;
@自身指示剂,如高猛酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅
红色。
3.实例
(1)酸性KMn04溶液滴定H2C204溶液
原理2Mn0叶6H++5H心Q4=1OC02t+2Mn2++8H心
指示剂酸性KMn04溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
当滴入最后一滴酸性KMn04溶液后,溶液由无色变浅红
终点判断
色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
(2)Na2S203溶液滴定礁液
原理2Na2岛Q3+h=Na2S406+2Nal
指示剂用淀粉溶液作指示剂
当滴入最后一滴Na2S203;溶液后,溶液的蓝色褪去,且
终点判断
半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点
(二)沉淀滴定原理及应用
沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应
/凸
很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用A旷与
义
卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I一浓度
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生
原成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用
理这种指示剂。如用AgN03溶液滴定溶液中的Cl一的含量时常以CrOa一为指示
剂,这是因为AgCl比Ag2CrQ4更难溶
息例精析
【典例l】(2020·山东卷节选)
(3)KMnQ4常作氧化还原滴定的氧化剂,滴定时应将KMnO4溶液加入(填
“酸式”或“碱式”)滴定管中;在规格为50.00mL的滴定管中,若KMn04溶
液起始读数为15.00mL,此时滴定管中KMnQ4溶液的实际体积为(填标
号)。
A.15.00mLB.35.00mL
c.大于35.00mLD.小千15.00mL
(4)某FeC2Q4•2H心样品中可能含有的杂质为Fe2(C20小、H2C2Q4•2H心,采用
KMn04滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
I称取mg样品千锥形瓶中,加入稀H2S04溶解,水浴加热至75°C。用cmol•L
-1的KMn04溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMn04溶
液VlmL。
II.向上述溶液中加入适量还原剂将F矿完全还原为Fe2+,加入稀H2S04酸化后,
在75°C继续用KMn04溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗
KMn04溶液V2mL。
样品中所含H2C204•2H心(M=126g•mol飞的质量分数表达式为。
下列关千样品组成分析的说法,正确的是(填标号)。
vl
A·v2=3时,样品中一定不含杂质
B.枷釱,样品中H2C204·2比0含量一定越高
C.若步骤I中滴入KMn04溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMn04溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
答案(3)酸式C
0.315c(V,-3V习
(4)X100%BD
m
解析(3)KMn04具有强氧化性,可腐蚀橡胶管,因此KMn04溶液应采用酸式滴
定管盛装。滴定管的构造特点是0刻度在上,最大刻度在下,最大刻度线下仍然
存在一定容积,因此滴定管起始读数为15.00mL时,滴定管中KMnO4溶液的实
际体积大于35.00mL(即50.00mL—15.00mL),C项正确。(4)设FeC204·2H心、
Fe2(C20心、H2C204·2H心的物质的量分别为X、y、z,则由实验步骤I和实验步
骤II反应过程中得失电子守恒可列等式:
3x/5+6y/5+2z/5=cV心10-3mo@、
xl5+2y/5=cV立10-3mol@,
5
联立0@两式,解得z=;;-c(V)—3V2)X10-3mol,则样品中所含H2C204·2比0的
2
126g·mol0.315c(Vi—3V2)VI
质量分数为zX~X100%=X100%。当—=3时,则
mgmV2
达十位十兰
5'5'5
=3,z=O,但y不一定等于0,故A项错误;由上述分析知样品中
主+红
5'5
0.315c(V1—3V2)VI
H2C204·2H心的质量分数为X100%,则—越大,样品中
mV2
H2C204·2比0含量一定越高,B项正确;若实验步骤I中滴入的高钻酸钾溶液不
足,则实验步骤I所得混合溶液中残留C20~一,实验步骤II中消耗高钻酸钾溶液
偏多,测得样品中Fe元素含量偏高,C项错误;结合上述分析知Fe元素的质量
56X5cV汉10一3
分数为X100%,若所用高猛酸钾溶液实际浓度偏低,则得到的
m
忱偏大,测得样品中Fe元素含量偏高,D项正确。
【典例2】(天津理综)用沉淀滴定法快速测定NaI等磺化物溶液中c(I一),实验过
程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
I准备标准溶液
a.准确称取AgN03基准物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL标准溶液,
放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定lOOmLO.lOOOmol-L-1NH心CN标准溶液,备用。
II滴定的主要步骤
a.取待测Na!溶液25.00mL千锥形瓶中。
b.加入25.00mL0.1000mol·L-1AgN03溶液(过量),使I一完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH千e(SO心溶液作指示剂。
d用0.1000mol仁NH4SCN溶液滴定过黛的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN
沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:
23
实验序号
消耗NH心CN标准溶液体积!mLI10.2410.029.98
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgN03配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有
(2)AgNQ3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是
(3)滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是
(4)b和c两步操作是否可以颠倒,说明理由
。
(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为mL,测得c(r)=
mol·L
(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为
(7)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填"偏高”、“偏低”或“无影响”
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