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文档简介

第2讲水的电离和溶液的PH

;变化观念与

水的电离!■.

L认识水的电离,了解水的离子积常数,认识溶液的酸碱性平衡思想

及掌握检测溶液的方法

pH,PH∖/-------------

溶液的酸碱性;、、」宏观辨识与r

与PH

2.能进行溶液PH的简单计算,能正确测定溶液pH,能调控溶液微观探析

-------i--------:/的酸碱性。能选择实例说明溶液PH的调控在工农业生产和科

酸碱中和滴定学研究中的重耍作用科学探究与

I

创新意识

------••必备知识・整合・•-------

一、水的电离

1.水的电离

⑴水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2O-FW+OH或简写

为40-H+OH。

(2)25℃时,纯水中c(HC=C(OH)=IXIOTOI∙L;任何水溶液中,由

水电离出的C(H+)与c(OH)都相等。

2.水的离子积常数

即:M不一定是水

KV=C(H+)∙c(OH^)

电离出的H*和OH

室温下,Kw=IxlO*浓度的乘积

只与温度有关,升高温度,心延

再仅适用于纯水,也适用于稀的

电解质溶液....

K揭示了在任何水溶液中均存在H+、

OH-,只要温度不变,心就不变

3.影响水电离平衡的因素

体系变化

条件移动电离

+

Kwc(M)C(H)

方向程度

加酸、HCl逆不变减小减小增大

碱NaOH逆不变减小增大减小

加可水Na2CO3不变增大增大减小

解的正

NH1Cl≡不变增大减小增大

士卜

.ΠTL

升温正增大增大增大增大

温度

降温逆减小减小减小减小

其他:如

正不变增大增大减小

加入Na

[理解・辨析]

判断正误:正确的画“,错误的画“X”。

⑴水的电离平衡常数与水的离子积相等。()

⑵向水中加入少量硫酸氢钠固体,促进了水的电离,COO增大,κ.不

变。()

(3)25C时CH3COONa溶液的KW大于100℃时NaOH溶液的Kwo()

(4)NaCl溶液和CH£00阳溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同。

()

解析:⑴水的电离平衡常数K=KW∕c(HzO),两者不相等。

(2)硫酸氢钠固体溶于水电离出抑制水的电离。

(3)K,只受温度影响,Kw只随温度升高而增大。

(4)NaCl对水的电离无影响,CLCOONHi溶液中,CH3COO和NHt都能发生

水解,促进水的电离。

答案:(I)X(2)X(3)X(4)X

二、溶液的酸碱性与PH

1.溶液的酸碱性

溶液酸碱性的判断标准是溶液中c(H)与c(OH)的相对大小。

(25℃)

项目C(H)与C(OH)相对大小

c(H)/(mol∙L1)pH

中性c(Hf)Ξ

C(OH)三C(H^)二7

溶液1.0×107

酸性

c(OH)<c(H)c(H+)>1.OXlO7<7

溶液

碱性

c(OH)>c(H)c(H+)<1,OXlO7>7

溶液

2.溶液的PH

(1)表达式:PH=Tgc(H+)o

(2)与溶液酸碱性的关系(25℃)。

c(OH-)∕(mol∙L^l)I。*ιo^71

c(H+)∕(mol.f1)ILoX

pH0714

-------------中►

酸性增强性碱性增强

3.溶液酸碱性的测定方法

(1)溶液酸碱性的测定方法。

PH试纸

①广泛PH试纸(最常用):其PH范

围是1〜14(最常用)或0〜10,可以

识别的PH差约为1。

②精密pH试纸:可判别0.2或0.3

不能润湿,不能测漂白性(如:氯

的PH差

水、次氯酸盐、浓硝酸)或脱水性

(如:浓硫酸)物质的PH

也叫酸度计,可精密测量溶液的

PH计

pH,其量程为0~14

⑵意义。

测试和调控溶液的pH,对工农业生产、科学研究,以及日常生活和医

疗保健都具有重要的意义。

[理解・辨析]

判断正误:正确的画“,错误的画“义”。

(1)某溶液的pH=7,该溶液一定呈中性。()

⑵用湿润的PH试纸测溶液的PH一定有误差。()

⑶用广泛PH试纸测某溶液的PH为3.5。()

(4)一定温度下,pH=a的氨水稀释10倍后,其PH=b,则a=b+l0()

解析:(l)pH=7或c(H*)=10'mol∙L的溶液不一定呈中性。因为水的

电离与温度有关,常温时,pH=7的溶液呈中性。

⑵若为中性溶液无误差。

⑶广泛pH试纸可识别的误差约为1,不能测得3.5o

(4)弱电解质存在电离平衡,a-b<l,即a<b+lo

答案:(I)X(2)×(3)×(4)X

三、酸碱中和滴定

1.实验原理

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

重龙系来测定碱(或酸)的浓度。

指一定物质的量的酸(或碱)完全中和,而不是指反应后溶液的ρH=7

c(标准)∙U(标准)

即:c(待测)=0

♦(待测)

2.实验用品

盛放碱性溶液

碱式滴定管楚朝定管

3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)

滴项

标准液(或待测液)待测液(或标准液)

定目

检查滴定管活塞(橡胶管)是否漏水

的查

准两①用蒸储水洗涤滴定管2〜3次

备洗②用待装液润洗滴定管2~3次

装液至O刻度以上2〜3mL处,排气泡,调液面位于“0”

调或“0”刻度以下

①记录初始液面刻

①记录初始液面刻度;②根据所需

两度,“X.XXmL”;

体积确定最终液面刻度,将待测液

记②记录滴定终点液

放出置于锥形瓶,滴加2〜3滴酚醐

面刻度,"YY.YYmL''

左手差鲤­..T-眼睛注视

定管活塞/锥形瓶内

滴定

定操右品翅兀y当

锥形瓶

过作

程终

滴入最后半滴标准液溶液由粉红色变为无色(若操作准

备时将滴有酚酸的指;准液置于锥形瓶中则溶液由无色变

为粉红色),且彳生半分钟内不恢复原来的颜色

结数

果据按上述操作重复2〜3次,先求出用去标准盐酸的体积的平

处处均值,再计算待测液的浓度

理理

1.量取一定体积的高锌酸钾溶液应选用哪种滴定管?将液面在OnIL处

的50mL的该滴定管中的高镒酸钾溶液全部放出,其体积是否为50

mL?

提示:酸式滴定管;大于50πιLo

2.以下滴定操作宜选择何种指示剂:

①用0.1000mol・LNaOH溶液滴定未知浓度的盐酸;②用0.100

mol∙L1NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸;③用HCl滴定0.1

mol∙LNa2CO3溶液,第一步生成NaHCo3时,第二步生成碳酸(C0?t+H2O)

时。

提示:①甲基橙或酚献;②酚献;③第一步用酚献,第二步用甲基橙。

3.以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差:

操作c(NaOH)

未用标准溶液润洗酸式滴定管

洗锥形瓶用待测溶液润洗

涤未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管

锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸储水

取取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消

液失

滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红

滴滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失

定滴定过程中振荡时有液滴溅出

滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸储水

读滴定前仰视读数或滴定后俯视读数

数滴定前俯视读数或滴定后仰视读数

提示:偏高偏高偏低无影响偏低偏低偏高偏低无影

响偏低偏高

知识建构

水的离子积水

影响因素电

(滴定管

特点

水实验

电操作

C标施x%ι⅞

J性

PH

测定-

••关键能力•提升・•

考点一水的电离与KW

考向一影响水电离平衡的因素及结果判断

1.(2022•河南示范性高中联考)25°C时,水的电离达到平衡:乩0

H++0HAH>0,下列叙述正确的是(B)

A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(0H)降低

B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(T)增大,Kw不变

C.向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,cOO降低

D.将水加热,KJ曾大,pH不变

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,溶于水呈酸性,水的离子积常数只与温度有关,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。

2.(2022•湖南长沙雅礼中学检测)水的电离平衡如图两条曲线所示,

曲线上的点都符合c(I)∙c(OH)=常数,下列说法错误的是(C)

c(OH^)∕(mol∙L^1)

76t1

0IO-lθ'c(H)∕(mol.L-)

A.图中温度T,>T2

B.图中五点Km间的关系:B>C>A=D=E

C.曲线a、b均代表纯水的电离情况

D.若在B点时,将pH=2的硫酸溶液与pH=12的KOH溶液等体积混合,

溶液显碱性

解析:由题图可知,A点在Tz时的曲线上,而B点在Tl时的曲线上,B点

的电离程度大于A点,所以温度T∣>T2,故A正确;A、E、D都是T2时曲

线上的点,K,只与温度有关,温度相同时KW相同,温度升高,促进水的

电离,(增大,则图中五点KW间的关系为B>C>A=D=E,故B正确;由E点

和D点C(HDWe(OH)可知,曲线b不代表纯水的电离情况,同理,曲线

a也不代表纯水的电离情况,故C错误;B点时,(=1×IO'2,pH=2的硫

酸溶液中c(H+)=0.Olmol∙L^1,PH=I2的KOH溶液中C(OH)=Imol∙L1,

等体积混合后,溶液显碱性,故D正确。

考向二水电离出的C(H+)和C(OH)的计算

3.(2022•浙江杭州二中模拟)25℃时,在等体积的①PH=O的乩$01溶

1

液、②0.05mol∙L的Ba(OH)2溶液、③PH=Io的Na2S溶液、(4)pH=5

的NHM)3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是(A)

A.1:10:IO10:IO9

B.1:5:(5×IO9):(5XlO8)

C.1:20:IO*0:IO9

D.1:10:IO1:IO9

解析:皎。4与Ba(OH)2抑制水的电离,Na2S与NHlNo3促进水的电离。25℃

1∩-14

时,PH=O的H2SO1溶液中c(H2O)电离=C(OH)=%

mol∙L'=101mol∙L1;0.05mol・LT的Ba(OH)2溶液中c(40)电离

=c(H+)=-mol-LT=IOTToi.L;PH=IO的NaS溶液中

0.12

。(%0)电离=C(OH)=IoTmol∙L∖pH=5的NHMh的溶液中c(乩0)电离

+14345

=c(H)=10^mol-Lo它们的物质的量之比为IO-*:10^*:10^:IO=I:

10:IO10:10;故A正确。

4.(2022•湖南怀化期末)常温下,向IomLlmol∙L一元酸HA溶液

中,不断滴加1mol・L1的NaOH溶液,所加碱的体积与TgC(H')水的关

系如图所示。c(H')水为溶液中水电离的C(H,)。下列说法不正确的是

(B)

TgC水(H)

1020P(NaoH溶液)∕mL

A.常温下,Ka(HA)的数量级为10

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

解析:由起点溶液中TgC(H♦)水=12可知,酸电离的c(H*)=10%ιol∙U1,

故Ka(HA)=IO■故A正确;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;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;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。

[方法规律]水电离出的c(H')水或C(OH)水的计算

计算原则:任何情况下水电离产生的c(H)和C(OH)总是相等的。

⑴中性溶液:c(0H)=C(H')。

(2)当抑制水的电离时,(如酸或碱溶液)在溶液中C(H')、C(OH)较小的

数值是水电离出来的。

,

①酸溶液一一OFr全部来自水的电离:c(H)zk=c(0H)水=C(0H)。

,

②碱溶液一一H'全部来自水的电离:c(0H)QC(H)水=C(H)o

⑶当促进水的电离时(如盐的水解)在溶液中C(H)、C(OH)较大的数

值是水电离出来的。

①水解呈酸性的盐溶液一一H'全部来自水的电离:c(H,)水=C(0H)水

=c(H*)o

②水解呈碱性的盐溶液一一OH全部来自水的电离:c(0H)水=C(H1)水

=c(OH)o

考点二溶液的酸碱性和PH

考向一混合溶液酸碱性的判断

1.大多数植物可以在PH为5.5〜6.5之间的土壤中生长,但洋蓟更喜

欢PH为6.5〜7.5的土壤。室温下,下列混合溶液的pH一定小于7的

是(C)

A.pH=3的盐酸和pH=ll的氨水等体积混合

B.pH=3的盐酸和pH=ll的氢氧化钢溶液等体积混合

C.pH=3的醋酸和pH=ll的氢氧化钢溶液等体积混合

D.pH=3的硫酸和pH=ll的氨水等体积混合

解析:pH=3的盐酸中c(H,)=lX10⅛ol∙L1,pH=ll的氨水中

c(0H)=l×10⅛ol-L',由于氨水为弱碱,在室温下等体积混合后,则

氨水过量,pH>7,A错误;pH=3的盐酸中c(H1)=l×10⅛ol∙L1,pH=ll

的氢氧化银溶液C(OH)=IXIo⅛ιol-L1,酸碱都是强电解质,在室温

下等体积混合后,pH=7,B错误;pH=3的醋酸

c(H)=l×103mol∙L1,pH=ll的氢氧化钢溶液中

c(0H)=l×10⅛ol-L-1,由于醋酸为弱酸,在室温下等体积混合后,则

醋酸过量,P*7,C正确;pH=3的硫酸中c(H')=l×10⅛ol∙L',pH=ll

的氨水中C(OH)=IXIO⅛ιol-L1,由于氨水为弱碱溶液,在室温下等

体积混合后,则氨水过量,pH>7,D错误。

2.(2022•广东广州期末)常温下,分别取未知浓度的MOH和HA溶液,

加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液PH的变化如图所示。

下列叙述正确的是(B)

Ign

A.MOH为弱碱,HA为强酸

B.水的电离程度:X=Z>Y

C.若升高温度,Y、Z点对应溶液的PH均不变

D.将X点溶液与Z点溶液等体积混合,所得溶液呈碱性

解析:由图可知,将X点HA溶液稀释10倍(即Ign增大1),PH变化

小于1,则HA是弱酸;将Y点MOH溶液稀释10倍,pH减小1,则MOH是

强碱,A错误;酸、碱均抑制水的电离,X点溶液中Car)=I0/ol∙L^1,

由水电离出的cW)=c(OH)=I0⅛ιol∙L,Y、Z点溶液中C(OH)分别为

10⅛ol・IΛ10^5mol∙L1,则由水电离出的C(Ir)分别为10'⅛ol・lΛ

10⅛ol-L1,故水的电离程度X=Z>Y,B正确;MOH是强碱,升高温度,溶

液中c(OH)几乎不变,但KW增大,c(H+)变大,溶液的PH减小,C错误;

将X点溶液与Z点溶液等体积混合,发生中和反应后,HA有剩余,所得

混合液呈酸性,D错误。

[方法规律]酸碱溶液混合后酸碱性的判断规律

(1)等浓度、等体积的一元酸与一元碱混合的溶液一一“谁强显谁性,

同强显中性”。

⑵室温下pH之和等于14的酸碱等体积混合(25℃时):一强一弱一

-“谁弱谁过量,谁弱显谁性";两强一一呈中性。

(3)已知强酸和强碱的pH,等体积混合(25℃时):

①PH之和小于14[c酸(H)>c碱(OH)],呈酸性;

②PH之和大于14[CBS(H1)<C碱(OH)],呈碱性。

考向二溶液PH的计算

3.根据要求解答下列问题(常温条件下)。

(l)pH=5的HzSOi溶液,加水稀释到500倍,则稀释后C(SOf)与c(H')

的比值为o

(2)取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以3:2体积比相混合,所得溶液

的PH等于12,则原溶液的浓度为0

(3)在一定体积pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度

的NaHSo4溶液,当溶液中的Ba?’恰好完全沉淀时,溶液PH=I1。若反应

后溶液的体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSOi溶液的体积之和,则Ba(OH)2

溶液与NaHSOl溶液的体积比是o

(4)将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的稀盐酸VbL混合,若所得溶液

呈中性,且a+b=13,则强■=_______o

vb

(5)0.1mol∙L'的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数

Ka=l.8X102其pH=。

1

(6)0.1mol∙L的氨水(N⅛i-BO的电离度α=1%),其PH=。

(7)pH=2的盐酸与等体积的水混合,其PH=(已知Ig2≈0.3)o

(8)常温下,将0∙1mol∙L1氢氧化钠溶液与0.06mol-L硫酸溶液

等体积混合,其pH=o

(9)25℃时,pH=3的硝酸和PH=I2的氢氧化领溶液按照体积比为9:1

混合,其pH=o

解析:⑴稀释前C(Sof)=竽mol・L:稀释后C(SOf)=与

mol∙L=10mol-L」,C(H)稀释后接近10^7mol-L,所以等却仁

c(H+)

ltf8moi.1

107mol∙L110°

(2)江=0.Olmol∙U',c=0.05mol・L∖

5

(3)设氢氧化钢溶液的体积为V,L,硫酸氢钠溶液的体积为V2L,依题

意知,n(Ba2')=n(S0f),由Ba(OH)2+NaHSO4-BaSO1;+Na0H+H20知,生

成的氢氧化钠的物质的量为n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=∣×0.01mol/L×V,

3513mol

L=5×10V1mol,×°^=1×IoTmol.LT则v,:V2=I:4。

,

(v1+y2)L

(4)pH=a的NaOH溶液中C(OH)=I(TMmoI-L1,pH=b的稀盐酸中

b1

c(H)=10mol∙L,根据中和反应H'+0H-H2O,知

c(0H)-Va=C(H+)∙V,芸?°了:=10*吗a+b=13,贝IJ

bα141

Vbc(OH)10mol・L

^=IOo

Vb

(5)CH3COOH一CLCOO+H'

c(初始)0.1mol∙L100

c(电离)c(H,)C(H1)Can

c(平衡)0.1-c(H+)c(H')c(H')

则Ka=^篝U∙8X103

WWC(H')≈1.3×103mol∙L^l,

所以pH=-lgC(Hi=Tg(1.3X10")≈2.9。

(6)NH3∙H2O≡≡OH+NHl

c(初始)_/0.]00

(mol∙L1)

c(电昌)/O.1×1%O.1×1%O.1×1%

(mol∙L1)

贝IJC(OH)=(0.1义1%)mol∙L^l=103mol-L^'

c(H')=10^"mol∙L^1,所以PH=I1。

+

(7)c(H)=^-mol∙L^',pH=-lg^=2+lg2≈2.3o

(8)0.1mol∙L1NaOH溶液中,c(0田)=0.1mol∙L'1,0.06mol∙L的硫

酸溶液中,cOΓ)=O∙06mol∙L'×2=0.12mol∙U1,两者等体积混合后

溶液呈酸性,混合溶液中,C(T)=°∙12mol.LTOmol∙L*.θɪ

1

mol∙V,则pH=-lgO.01=2o

(9)pH=3的硝酸溶液中,C(K)=IO⅛ιol∙L^',pH=12的Ba(OH)2溶液

中,c(0H)=耳mol∙U1=IO2mol・L,两者以体积比9:1混

IOr2

合,Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,混合溶液中

2∏I∙L3∏I∙L∣]

c(OH)「°W71-10WX9=χIerlmOI∙L则混合后

9+1

+,111

c(H)mol-L=l×10°mol∙L,故PH=Tg10^°=10o

答案:(1)工(2)0.05mol∙L1(3)1:4(4)10(5)2.9(6)11

10

(7)2.3(8)2(9)10

[思维建模]溶液PH计算的一般思维模型

口诀:酸按酸[先算c(H+)],碱按碱[先算c(OH)],酸碱中和求过量,无

限稀释7为限。

考点三酸碱中和滴定

考向一酸碱中和滴定操作及误差分析

1.(2022・山东烟台一模)某同学用0.1000mol-L盐酸标定浓度约

为0.1mol∙L氨水的浓度,操作如下:取规格为25mL的酸式滴定管,

经检查不漏水后用蒸储水洗涤,注入盐酸,驱赶滴定管尖嘴部分的气

泡后调整液面,记录读数。准确量取15.00mL氨水,注入锥形瓶中,

滴加3滴酚酗溶液。将盐酸滴入锥形瓶中,并不断摇动锥形瓶,当达到

滴定终点时一,停止滴加,记录读数。重复进行三次滴定操作,取三次滴

定结果的平均值。实验中存在的错误有(B)

A.1处B.2处C.3处D.4处

解析:实验中存在的错误一是未润洗酸式滴定管,二是指示剂应选用

甲基橙,共2处错误。

2.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。请回答下列问题。

⑴用标准盐酸滴定待测的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,直到因加入最

后半滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并为止。

、J—―J26

∙^z≡r,o三

1≡27

(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mL,终点读数为mL,所用盐酸的体积为mL。

⑶某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:

0.1000mol-L^'

滴定待测NaOH

盐酸的体积/mL

次数溶液体积/mL

滴定前滴定后溶液

刻度刻度体积/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为(计

算结果保留四位有效数字)。

(4)由于错误操作,使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是

(填字母)。

A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数

B.碱式滴定管用蒸储水洗净后立即取用25.00nιL待测碱溶液注入锥

形瓶进行滴定

C.酸式滴定管用蒸储水洗净后立即装标准溶液来滴定

D.把配好的标准溶液倒入刚用蒸储水洗净的试剂瓶中然后用来滴定

解析:(3)从3次实验数据可知,第二次数据与第一、三次差别较大,

应舍去。7=26^11mL^26-09mL=26.10

∕CTτ∖O.IOOOmol∙L1×26.10mLCIC-ι

mLτ,c(xNτaOH)=-------------------=0.104ZIy4Imolη∙Lτ

25.00mLo

(4)A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数,会导致读出的酸的

体积偏小,所以计算出来的碱的浓度偏低;B.碱式滴定管没有润洗,会

稀释待测碱溶液,导致浓度偏低;C.酸式滴定管没有润洗,中和锥形瓶

中的一定量的碱时,需要的酸的体积偏多,故计算出来的碱的浓度偏

高;D.把配好的标准溶液倒入刚用蒸储水洗净的试剂瓶中会造成标准

溶液被水稀释,中和锥形瓶中的一定量的碱时.,需要的酸的体积偏多,

故计算出来的碱的浓度偏高。故选CD。

答案:(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)0.00

26.1026.10

(3)0.1044mol・L^'(4)CD

[归纳拓展]图解量器错误读数

10mL量筒

考向二酸碱中和滴定曲线分析

尸典型例题

常温下,用0.10mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL0.10mol/LHA

溶液和20.00mL0.10mol/LHB溶液,得到2条滴定曲线,横坐标表

示NaOH溶液体积,则下列说法正确的是(A)

KNaOH溶液)∕mL

图1图2

A.若图2是HB溶液的滴定曲线,则HB为弱酸

B.水的电离程度:C点>D点

C.E点对应溶液中离子浓度由大到小的顺序为

c(Na)>c(B)>c(H)>c(OH)

D.这两次滴定都可以用甲基橙作指示剂

才思路点拨

判断生成什么溶质,

判断HA、HB的酸性强弱哪个物质过量或不足

判断溶液的酸碱性

选择指示剂

解析:如果酸为强酸,则0.10mol/L酸的PH为1,根据酸的初始PH知,

图1为强酸的滴定曲线,图2为弱酸的滴定曲线,故A正确;图2为氢

氧化钠溶液滴定弱酸的滴定曲线,C、D都是酸过量的点,抑制水的电

离,C点的氢离子浓度大,对水的电离抑制作用更强,所以C点水的电

离程度小于D点的,故B错误;E点溶液的成分为NaB和HB的混合溶

液,溶液呈酸性,酸的电离程度大于盐的水解程度,则溶液中离子浓度

为C(B)>c(Nat)>c(H1)>c(0H),故C错误;氢氧化钠和强酸HA溶液恰

好反应,呈中性,可以选择甲基橙或酚儆;氢氧化钠和弱酸HB恰好反

应,生成的NaB溶液呈碱性,只能选择酚醐,故D错误。

①变式发散

(1)若图2是HB溶液的滴定曲线,试计算HB的KaO

提示:1×103o

(2)a与b的大小关系如何?

提示:a点为恰好完全反应点,即20.00nιL,b点为中性点,酸过量,即b

小于20.00mL,因此a>b°

⑶若图1是HA溶液的滴定曲线,图2是HB溶液的滴定曲线,则两图

中横坐标为表,处两溶液pH大小如何?图1中的C(A)与图2中C(B)

大小关系如何?

提示:图弓处,溶质为等量的HA与NaA,图2?处,溶质为等量的HB与

NaB,两点溶液均呈酸性,HA为强酸,HB为弱酸,因此PH图1小于图2;

即图1中£处溶液中溶HD大于图2中T处溶液中c(H+),图1中c(OH)

小于图2中C(OH),结合电荷守恒推知,图1溶液中的C(A)大于图2

溶液中的C(B)。

[方法规律]中和滴定曲线的“5点”分析法

(以NaOH溶液滴定HA溶液为例)

室温下,向20mL0.1mol∙L-lHA溶液中逐滴加入0.1mol∙L1NaOH

溶液,溶液PH的变化如图所示。

0102040V(NaOH)ZmL

起始点A0.1mol∙L“HA溶液的pH>l,故HA为弱酸

溶质为NaA和HA溶液中:

一半点B~n(NaA)pH<7c(A^)>c(Na+)>

且-------=1

Λ(HA)一c(H+)>c(OH^)

溶液中:

溶质为NaA和HA

中性点C-c(Na+)=c(A^)>

(稍过量)

c(H+)=c(OH-)

溶液中:

恰好

溶质为NaApH>7→c(Na+)>c(A^)>

反应点D

c(OH-)>c(H+)

溶液中:

过量点E-溶质为NaA、NaOHfPH>7c(Na+)>c(OH^)>

c(A^)>c(H*)

针对训练

1.(2022・广东广州二模)25℃时,用1.0mol∙LNaOH溶液滴定

1

20.00mLc1mol-LT的盐酸,用0.010mol∙L^NaOH溶液滴定20.00mL

C2mol-L的盐酸,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是(C)

A.曲线a表示滴定eɪmol∙L1的盐酸

B.c1:c2=100:1

C.滴定至pH=7时,两份溶液导电能力相同

D.水的电离程度在V(NaoH)=20.00mL时最大

11

解析:由图可知,20.00mLCimol∙L>20.00mLc2mol∙L的盐酸

消耗对应氢氧化钠溶液均为20mL,则c1=l.0mol・lΛc2=0.010

mol∙L',由图像起点可知,曲线a开始PH约为0表示滴定LomOl-L1

1

的盐酸,A正确;由A分析可知,Ci:c2=l.0mol∙Lɪ0.010

mol∙L'=100:1,B正确;起始盐酸浓度不同,滴定至pH=7时,两份溶

液均为氯化钠溶液,但是所得溶液的浓度不同,两者的导电能力不相

同,C不正确;酸或碱都会抑制水的电离,在V(NaoH)=20.00mL时,溶

液为中性,此时水的电离程度最大,D正确。

2.(2022・云南曲靖二模)常温下,用0.10mol/L的盐酸滴定20mL相

同浓度的某一元碱BoH溶液,滴定过程中PH及电导率变化曲线如图所

示:

电导

4

2

0

8

6

4

2

0

20V(HCl)ZmL

下列说法错误的是(C)

A.BOH的Kb约为IXIoV

B.a点溶液中:c(B+)+2c(H+)=2c(OH)+c(BOH)

C.滴加盐酸的过程中,溶液中水的电离程度先减小后增大

D.b点:c(B)<0.05mol∙L^'

解析:根据题图可知,开始时BOH溶液的pH=ll,溶液中

C(OH)二篇=芸mol∕L=10simol∕L,BOH电离程度较小,则溶液中

c(BOH)=O.1mol∕L,c(B)≈c(OH)=IO3mol∕L,BOH的K=SB+)1£(。H)

C(BOH)

≈1°^0=10^5,A正确;a点为等浓度的BOH和BCl混合溶液,存在电

0.1

荷守恒C(B+)+c(H+)=C(OH)+c(CF)、存在物料守恒

c(B+)+c(BOH)=2c(Cl),所以存在c(B+)+2c(H')=2c(OH)+c(BOH),B正

确;随着盐酸的滴加,一开始BoH电离的OH浓度越来越小,对水的电离

的抑制作用也越来越小,水的电离程度增大,B-浓度越来越大,B’水解

对水的电离起促进作用,当恰好完全反应生成BCl时,水的电离程度

最大,继续滴加盐酸,由于HCI电离出的H'对水的电离和B'水解均起到

抑制作用,导致水的电离程度又减小,即滴加盐酸的过程中,溶液中水

的电离程度先增大后减小,C错误;由A项分析可知,BOH是弱碱,b点

为BOH与HCl恰好完全反应,由于B'发生水解,故b点C(B1)<0.05

mol∙L1,D正确。

答题规范(4)滴定管赶气泡的操作

[答题模板]

将酸式滴定管垂直夹持在滴定管夹上,旋转活塞,使溶液快速

流出的同时使气泡排出,尖嘴部分充满溶液

式将碱式滴定管垂直夹持在滴定管夹上,使尖嘴向上,并挤压小

滴球后上部的橡皮管,使溶液快速流出的同时使气泡排出,尖嘴

定部分充满溶液

针对训练

量取一定体积的碳酸钠溶液时排去滴定管中的气泡应采用操作

(填序号),然后。

答案:③轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液

答题规范(5)滴定终点判断

[答题模板]

当滴入最后半滴XX标准溶液后,溶液变成义义色(或XX色褪去),

且半分钟内不恢复原来的颜色。

注意事项:

①颜色变化:是由反应前颜色(锥形瓶中溶液或溶液加指示剂后的颜

色)变成反应后的颜色。

②必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。

力针对训练

⑴用amol∙L的HCl滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚献作指示剂,

达到滴定终点的现象是;若用

甲基橙作指示剂,滴定终点的现象是O

(2)用标准酸性KMnal溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含

量,达到滴定终点的现象是o

答案:(1)当滴入最后半滴标准液,溶液由粉红色变为无色,且半分钟

内不恢复红色当滴入最后半滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半

分钟内不恢复黄色

(2)当滴入最后半滴酸性KMnol溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分

钟内不褪色

学生必做实验(八)强酸与强碱的中和滴定

一、练习使用滴定管

精确度甲雪建式滴定管

需”.…滴^1盛酸性、氧化性溶液

容积,管壁标注[管J带乳胶管、「建式滴定管

赢J∖J玻璃球L盛邀性溶液

⅞]-检查滴定管活塞是否漏水

ιIι

洗涤卜先用蒸馈水“洗”,再用待装液“润洗”滴定管

~~R

装、排一滴定管中“装”液至0刻度以上,并“排”气泡

ZJZ

调;读一调整液面至0刻度或0刻度以下,并读数

lɪʃ-1将20mLNaOH溶液注入锥形瓶,并加入

注、加—

---------1~2滴酚醐作指示剂

二、滴定操作

把锥形瓶放在酸式滴定管的下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入

滴边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴酸),直到因加入

定半滴酸后,溶液颜色从粉红色刚好变无色,且半分钟内不变色为

止;

记录滴定管液面的读数

复重复实验两次,并记录相关数据

取三次测定体积的平均值,计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的

量浓度:

c(NaOH)/HQ)”)

()

理UNaOH

三、误差分析

依据原理c(标准)-V(标准)=C(待测)・丫(待测),得。(待

测)"标号:(标准),因为c(标准)与V(待测)已确定,即c(待

测)=k-V(标准)。所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,

即分析出结果。

龙深度思考

1.为什么酸式滴定管与碱式滴定管结构上不同呢?

提示:碱液能与玻璃的主要成分二氧化硅发生化学反应,所以碱式滴

定管的活塞用乳胶管结构代替。

2.滴定管在使用前要用标准液或待测液润洗,而锥形瓶则不必,为什

么?若操作相反,对结果有何影响?

提示:滴定管是用来装入一定浓度的液体滴定用的,液体的浓度、滴出

的量都需要准确记录并用于计算。若不润洗,管内残留的水会影响加

入液体的浓度,使实验结果偏大;锥形瓶作为盛装容器,提前润洗会加

大液体浓度,使实验结果偏大。

3.若用n元强酸滴定m元强碱,碱的浓度如何计算?

提示:C(碱)J"酸)二(酸)

mV(碱)

链接高考

(2022・山东卷)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,

应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误

的是(A)

A,可用量筒量取25.00mLNa2CO3标准溶液置于锥形瓶中

B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制NazCG标准溶液

C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体

D.达到滴定终点时溶液显橙色

解析:量筒的精确度不高,不可用量筒量取NazCG标准溶液,应该用碱

式滴定管或移液管量取25.00mLNa2CO3标准溶液置于锥形瓶中,A说

法错误;NazCG溶液显碱性,盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞,以

防腐蚀玻璃产生有黏性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住,故应选用配带塑

料塞的容量瓶配制NazCG标准溶液,B说法正确;泡血有吸水性且有

一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体,C说法正

确;Na2CO3溶液显碱性,甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色,当滴入最后

半滴盐酸时一,溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终

点,故达到滴定终点时溶液显橙色,D说法正确。

勿拓展训练

1.准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0∙1000

mol-1?NaOH溶液滴定。下列说法正确的是(B)

A.滴定管用蒸储水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定

B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大

C.用酚醐作指示剂,当锥形瓶中溶液由浅红色变无色时停止滴定

D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小

解析:A项,滴定管用蒸播水洗涤后,还要用待装溶液润洗,否则会引起

误差,错误;B项,在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中,锥形瓶内溶液由

酸性逐渐变为中性,溶液的PH由小变大,正确;C项,用酚醐作指示剂,

锥形瓶中溶液应由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原色时才能停

止滴定,错误;D项,滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则碱

液的体积偏大,测定结果偏大,错误。

2.某同学想了解食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的准确浓度,现从市

场上买来一瓶某品牌食用白醋,用实验室标准NaOH溶液(浓度有

0.1000mol・LT和0.0100mol・L两种)对其进行滴定。下列说

法正确的是(C)

A.该实验应选用甲基橙作指示剂

B.用0.1000mol-L标准NaOH溶液滴定时误差更小

C.准确量取一定体积的白醋放入洗净的锥形瓶中后,可以再加少量蒸

福水后开始滴定

D.滴定时一,眼睛一直注视着刻度线,以防止液面下降到滴定管最大刻

度以下

解析:该实验滴定终点生成醋酸钠,醋酸钠水解使溶液呈碱性,应选用

酚醐作指示剂,故

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