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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
刖
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''
滴
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
点
备时将滴有酚酸的指;准液置于锥形瓶中则溶液由无色变
判
为粉红色),且彳生半分钟内不恢复原来的颜色
断
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:
步
操作c(NaOH)
骤
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
的
影响因素电
(滴定管
离
特点
水实验
的
电操作
溶
离
液
和
的
溶
酸
液
碱
的
性
酸
碱
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
4»
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:
率
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]
酸
式
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
滴
流出的同时使气泡排出,尖嘴部分充满溶液
定
管
碱
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
管
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
酸
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
重
复重复实验两次,并记录相关数据
实
验
数
取三次测定体积的平均值,计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的
据
量浓度:
处
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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