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文档简介
第2讲水的电离和溶液的酸碱性
[2020•备考】
最新考纲:1.理解水的电离和水的离子积常数。2.了解溶液pll的定义,能进行溶液pH的简
单计算。3.初步掌握中和滴定的原理和方法。4.初步掌握测定溶液pH的方法。
新课标要求:认识水的电离,了解水的离子积常数,认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶
液pH的方法。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。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重要作用。
最新考情:水的电离和溶液的酸碱性一般以选择题形式呈现,一是结合离子共存问题考查溶
液的酸碱性,如2017年T9;二是在原理小综合题中考查溶液的酸碱性和pH的计算,如2015
年TUB;三是在以图像形式考查滴定曲线,如2018年13C、2016年T10D,还有就是在选择
题中结合盐类水解知识考查等等。预测2020年高考延续这一命题特点,就是在选择题某一
选项中以文字或者图像的形式出现。
考点一水的电离
[知识梳理]
H2O+H2On'H:Q++OH-,
可简写为HQ''H'+OH-。
A=c(H+)-c(0H-)o
(1)室温下:(=1义10一%
(2)影响因素:只与温度有关,升高温度,(增大。
(3)适用范围:4不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
(4)《揭示了在任何水溶液中均存在和0H,只要温度不变,不变。
体系变化平衡移水的电离程
K.c(0H-)c(H+)
条件动方向度
酸逆不变减小减小增大
碱逆不变减小增大减小
可水解Na2cO3正不变增大增大减小
的盐NIliCl正不变增大减小增大
温度升温正增大增大增大增大
降温逆减小减小减小减小
其他:如加入Na正不变增大增大减小
名师助学:①水的离子积常数左=。(1广)•。(0丁),其实质是水溶液中的小和3中浓度的乘
积,不一定是水电离出的H+和01T浓度的乘积,所以与其说人是水的离子积常数,不如说
悬水溶港史的和QH二的离子积常数。即位不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀酒液。
不管哪种溶液均有C(H+)H20=C(0H-)H2。。
②水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有和0k共存,只是相
对含量不同而已。
@比较由H?0电离产生的C(H+)的大小时,可先对物质进行分类,酸碱抑制水的电离,能水
解的盐促进水的电离。
[题组诊断]
密重也一外界条件对水的电离平衡的影响
1.一定温度下,水溶液中H+和的浓度变化曲线如图,下列说法正确的是()
r
-J・
c
E
)
n
+
H
)
,r—(
二
x
(
二
O
A.升高温度,可能引起由c向6的变化
B.该温度下,水的离子积常数为1.0X1013
C.该温度下,加入FeCh可能引起由6向a的变化
D.该温度下,稀释溶液可能引起由。向d的变化
解析c点、方点对应相同的温度,A项错误;根据方点对应的纵坐标和横坐标都为1.0X10
tmol可知,水的离子积常数为1.OXIO_14,B项错误;FeCL为强酸弱碱盐,可水解
使溶液呈酸性,C项正确:c、d点对应的c(H+)相同,c(OH-)不同,但由于《只与温度有关,
所以温度不变时,稀释溶液不可能引起c向d的变化,D项错误。
答案C
c(H+)和c(OH)的关系,下列判断错误的是()
c(H+),c(OH-)=K»
B.M区域内任意点均有c(H+)<c(0H-)
TV”
D.彩线上任意点均有pH=7
解析由水的离子积的定义知两条曲线间任意点均有c(ll+)•c(0I「)=4,A项正确;由图
中纵横轴的大小可知,"区域内任意点均有c(H+)Vc(0H-),B项正确;温度越高,水的电离
程度越大,电离出的c(H+)与c(OH-)越大,所以%>九C项正确;彩线上任意点都有c(H
+)=c(0H-),只有当c(H+)=10一'mol•L~时,才有pH=7,D项错误。
答案D
【方法技巧】
(1)任何情况下水电离产生的c(H+)和。(0旷)总是相等的。
(2)酸、碱、盐虽然影响水的电离平衡(不水解的盐除外),造成水电离出的1广或0k的浓度
发生变化,但在25c时《仍然不变,因为《只与温度有关。
(3)水的离子积常数A;=c(H+)-c(0『)中H'和不一定是水电离出来的。c(H+)和c(0H-)
均指溶液中的H+或Off的总浓度。这一关系适用于任何稀的水溶液。
(4)室温下,由水电离出的c(H+)=1X1073moi的溶液可能呈强酸性或强碱性,故在
该溶液中HCO;、HSO;均不能大量共存。
CTI-I水电离出的c(H+)和c(Oir)的计算
3.下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H*浓度之比(①:②:③:④)是()
①pH=O的盐酸②0.1mol•的盐酸③0.01mol•的NaOH溶液④pH=ll的NaOH
溶液
A.1:10:100:1000B.0:1:12:11
C.14:13:12:11D.14:13:2:3
解析①中c(H+)=lmol•「',由水电离出的c(H+)与溶液中c(0『)相等,等于1.0X10
11mol,L';②中c(H+)=0.1mol,L1,由水电离出的c(H+)=1.OX1011mol,L-1;③
中c(Oir)=1.0X10-mol•L,由水电离出的c(H+)与溶液中c(H+)相等,等于L0Xl(T
12_-3-1+
mol•L-';④中c(0H)=1.0X10mol•L,同③所述由水电离出的c(H)=1.0X10-
11mol•L-1oBP(1.0X10-H):(1.0X10-13):(1.0X10-12):(1.0X10-,1)=l:10:100:1
000,A项正确。
答案A
4.某温度下值=1XIO,mol2-L-2),计算下列溶液中水电离出的c(H+)或c(0I「)。
(1)蒸储水中。(『)水=。
(2)0.1mol•L-1NaOH溶液中c(0H-)*=。
(3)pH=llNazCOa溶液中。(0旷)水=。
解析⑴c(H+)11*10一%。1*广
=1X10"mol,L'o
(2)c(OH)=0.1mol•L-1,
]X1012
c(H+)=—-—mol•I/=1X10-Ilmol•L-1,
-1
cSFT)水=。(14')>x=c(H”)=1X10-"mol•Lo
(3)pll=ll,c(H+)=1X10-"mol•L-1,
1X10-12
c(OH~)=■1^rrmol•L_1=0.1mol,L
1X10
答案(1)1X10-mol-L-1(2)1X10-,1mol•L-1(3)0.1mol•L-1
【方法技巧】
水电离的c(H+)或c(0k)的计算技巧(25℃时):
+-7-1
(1)中性溶液:c(H)=c(0H")=1.OX10mol•Lo
(2)酸或碱抑制水的电离,水电离出的c(lI+)=c(0lD<10-7mol-L-1,当溶液中的c(H+)<
107moi•L-时就是水电离出的c(H1);当溶液中的c(H+)>107mol•L时,就用10一”除
以这个浓度即得到水电离的c(H+)。
(3)可水解的盐促进水的电离,水电离的c(H+)或c(OfT)均大于10一%。1•L若给出的c(H
+)>10~mol-L-1,即为水电离的c(H+);若给出的c(H+)<10-mol-L-1,就用10“除以
这个浓度即得水电离的c(OlT)。
考点二溶液的酸碱性与pH
[知识梳理]
常温下,溶液的酸碱性与c(小)、c(OfT)的关系:
溶液的酸碱性c(H+)与c(0『)比较c(H+)大小
酸性溶液cpr1)>c(oir)c(H+)>^1X10-,mol•「
中性溶液c(H,)三。(OFT)c(H+)=1X10'mol•L1
碱性溶液c(H+)<c(0H)c(H4)<^1X10-<mol•L-1
11(尸1尸
<(H*)/molL1
酸性中性验性
01
(1)表达式为pH=—lgC,(H')。
(2)使用范围:pH的取值范围为0~14,即只适用于c(H+)Wlmol•L~或c(01)W1mol•L
的电解质溶液,当c(H+)或c(0/)》lmol时,直接用c(H+)或c(0『)表示溶液的酸
碱性。
把小片试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液滴在干燥的pH试纸的
中部,观察变化稳定后的颜色,与标准比色卡对比即可确定溶液的DH。
名师助学:①溶液呈现酸性或碱性决定于c(H+)与c(0I广)的相对大小,不能只看pH,一定
温度下pH=6的溶液也可能显中性,也可能显酸性,应注意温度。
②使用照试纸时不能用蒸储水涧湿,
③广范pH试纸只能测出pH的整数值。
[题组诊断]
■建胃一溶液酸碱性及pH的概念理解
1.下列溶液一定呈酸性的是()
A.含有H+离子的溶液
B.c(H+)>(X)1/2
解析任何水溶液都含有H+离子不一定显酸性,A项错误;《=c(H+)•C(OH-),因c(H+)
>(4)”2所以。(父)>。(0口),溶液显酸性,B项正确;pH小于7的溶液不一定显酸性,和
温度有关,100"C是pH=6为中性,C项错误;石蕊试液显紫色说明为中性,D项错误。
答案B
2.判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)o
(1)相同浓度的盐酸和NaOH溶液等体积混合()
(2)相同浓度的CH:!C00il溶液和NaOU溶液等体积混合()
(3)相同浓度氨水和盐酸等体积混合()
(4)pH=2的盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合()
(5)pH=3的盐酸和pH=10的NaOH溶液等体积混合()
(6)pH=3的盐酸和pll=12的NaOH溶液等体积混合()
(7)pH=2的CH;SCOOH溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合()
(8)pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合()
解析(1)相同浓度的盐酸和NaOH溶液等体积混合,恰好中和,溶液呈中性。
(2)相同浓度的CIhCOOIl溶液和NaOH溶液等体积混合,生成强碱弱酸盐,ClhCOCT水解使溶液
呈碱性。
(3)相同浓度氨水和盐酸等体积混合,生成强酸弱碱盐,NH:水解使溶液呈酸性。
(4)pH=2的盐酸和pll=12的NaOH溶液等体积混合,恰好中和,溶液呈中性。
(5)pll=3的盐酸和pll=10的NaOH溶液等体积混合,HC1过量,溶液呈酸性。
(6)pH=3的盐酸和pH=12的NaOH溶液等体积混合,NaOH过量,溶液呈碱性。
(7)pH=2的CH3C00H溶液和pH=12的NaOH溶液等体积混合,CH3COOH过量,溶液呈酸性。
(8)pH=2的盐酸和pH=12的氨水等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性。
答案(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性
【归纳总结】
室温下,已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析
(1)两强混合:
①若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7»
②若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7o
③若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。
(2)一强一弱混合一一“谁弱显谁性
pH之和等于14时,一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;一元强碱和一元弱酸等体积混
合呈酸性。
二|
3.常温下,pH=l的HzSO,和pH=12的NaOH溶液按体积比2:9混合,混合后溶液的pH为(忽
略体积变化)()
A.9B.10
解析常温下,pH=l的HzSOK氢离子浓度是0.1mol/L)和pH=12的NaOH溶液(氢氧根离
子浓度是0.01mol/L)按体积比2:9混合后酸过量,混合后溶液中氢离子浓度是
°/义(岩"义91noi4=。01mol/L,因此溶液的pH=2。
答案C
4=1。-”,将此温度下将同浓度的NaOH溶液与稀硫酸按一定体积比3:1混合,若所得混
合液pH=12,则原溶液的浓度为()
A.0.40mol,L~'B.0.20mol,L1
C.0.04mol•L-'D.0.50mol,L1
解析某温度时水的离子积常数4=10一。设NaOH溶液与稀硫酸的浓度为c,体积分别为
3/和匕则NaOH溶液中c(OFF)=c,硫酸中c(H')=2c,所得混合液pH=12,c(H+)=10"
Kin-133rK—2rr
12-1
mol/L,c(0H")=-7^-=—^01•L=0.1mol/L,则碱过量,混合后c(0/)
C\H/IvJov-rV
c=0.1mol/L,则c=0.40mol/LoA项正确。
答案A
5.将pH=l的盐酸平均分成两份,一份加入适量水,另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同
的适量NaOH溶液,pH都升高了1,则加入的水与NaOH溶液的体积比为()
A.9B.10
解析将pH=l的盐酸加适量水,pH升高了1,说明所加的水是原溶液的9倍;另1份加入
与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后,pH升高了1,则10一以1-1()7•x=l(r.。
9Q
+x),解得则加入的水与NaOH溶液的体积比为9:—=11:1。
答案C
【方法技巧】
溶液pH计算的思维模板
题组自溶液稀释时pH的判断
6.下列有关pH的计算一定正确的是()
①pH=a的强酸溶液,加水稀释10"倍,则pH=a+"
②pH=a的弱酸溶液,加水稀释10"倍,贝!]pH〈a+〃(a+水7)
③pH=6的强碱溶液,加水稀释10"倍,贝!]pH=/?—/?
④pH=6的弱碱溶液,加水稀释10"倍,贝pH>6—〃(6—〃>7)
A.①②B.②③
C.③④D.②④
解析强酸、强碱溶液稀释时,对其浓度影响较大的离子分别为H+、OH",故酸稀释后pH
的计算方法与碱稀释后pH的计算方法不同。若为pll=a的强酸溶液,c(H+)=l(F"mol-L
T,加水稀释10”倍,稀释后。(1必)=10』+"%。1•「',贝Ijpll=〃+a,但这在溶液稀释程度
不大且水的电离可忽略的情况下成立,当a十后7时,必须考虑水的电离,此时pHWa+〃,
①错误;若为pH=6的强碱溶液,贝Uc(H+)=l(F"mol•广)即c(0H-)=l()T+"mol
加水稀释10"倍后,溶液中c(0IT)=1()7什・"mol•L-1,即c(H+)=10"jmol•L”pH=Z?
-n,同理,当稀释程度很大时,应考虑水的电离,此时p【IW6—〃,③错误;弱酸与弱碱溶
液稀释时还要考虑稀释对弱酸、弱碱的电离的促进,②④正确。D项正确。
答案D
7.(DpH=2的某酸稀释100倍,pH4,pH=12的某碱稀释100倍,pH10。
(2)室温时,将pH=5的112so,溶液稀释10倍,c(H+):c(S0D=,将稀释后的溶
液再稀释100倍,C(H+):c(SOT)=o
(3)MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如图所示。下列叙述中不正确的
是()
x点,MOH完全电离
x点,c(M*)=c(R")
c(0H-)是MOH溶液中c(0H-)的10倍
解析(D若某酸为强酸,则川=4,若为弱酸,则plK4;同理,对p【I=12的某碱稀释100
倍,pH210o(2)pll=5的H2s稀释10倍,c(H+)和c(S0D同等倍数减小,所以c(H+):c(SOt)
5X]0一了
=2:1,若将稀释后的溶液再稀释100倍,其pH七7,而c(S0;)=mol•L'=5X10
tmolL-1,所以c(H+):c(S0D=10-7:(5X10-9)=20:1»
(3)由图知,稀释100倍后ROH的pH变化为2,为强碱,MOH的pH变化为1,为弱碱,A项
正确;MOH为弱碱,在任何点都不能完全电离,B项错误;x点时ROH与MOH的c(0『)相等,
故c(M+)与c(R+)相等,C项正确;稀释前ROH的c(OtT)=0.1mol•L-1,MOH的c(OfF)=
0.01mol•L”,D项正确。
答案⑴W》(2)2:120:1(3)B
【误区警示】
误区1:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。
误区2:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律
溶液稀释前溶液pH稀释后溶液pH
强酸pH=a+〃
酸pH=a加水稀释到体积为原来
弱酸a<pH<a+/?
的10"倍
强碱pH=8一〃
碱pH=8
弱碱/?—/?<pH<Z>
注:表中a+/?<7,b-n>71,
考点三酸、碱中和滴定
[知识梳理]
1.概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法。
2.原理.:,符=*(以一元酸与一元碱的滴定为例).
V(NaOH)/mL
在酸碱中和滴定过程中,开始时由于被滴定的酸(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突变(如图所示)。
(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。
(2)选取适当指示剂,准确判断滴定终点。
(1)仪器
图(A)是酸式滴定管,图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸锚水。
名师助学:①滴定管的精确度为0.01mJ
②酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
③碱性的试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。
④常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂变色范围的pH
甲基橙
酚酬
5.中和滴定实验操作(以酚酷作指示剂,用盐酸滴定氢氧化钠溶液)。
(1)滴定前的准备。
检查滴定管活塞是否邈生,在确保不漏水后方可使用
用蒸播水洗涤滴定管2~3次
用待盛液润洗滴定管2~3次
将酸、碱溶液分别注入相应的滴定管,并使液面位于川二
刻度以上2~3mL处
调节滴定管活塞.使尖嘴部分充满溶液.并使液面位于
“0”刻度或“力”刻度以下某一刻度处
it!录初始液而刻度
(2)滴定。
q----眼睛注视筵
左手控制滴形瓶内溶液
定管的活塞
的颜色变化
右手摇动
锥形瓶
(3)终点判断:等到滴入最后一滴反应液,指示剂变色,且在生分钟内不能恢复原来的颜色,
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,根据原理计算。
c(iici)•r(iici)
c(NaOH)=
V(NaOH)
[题组诊断]
服直・一1仪器的使用及指示剂选择
1.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:
用0.1000mol-L_1NaOH溶液滴定未知浓度的CH£OOH溶液,恰好完全反应时,下列叙述
中正确的是()
,可选用甲基橙或酚醐作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚醐作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚献作指示剂
解析NaOH溶液和CHsCOOH溶液恰好完全反应时生成CfhCOONa,CH3C00水解显碱性,而酚
酰的变色范围为8.2〜10.0,比较接近。因此答案为D。
答案D
2.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100mL)o
I.实验步骤:
,
一
三
一
一
三
三
三
一
|12
(1)量取10.00mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100mL(填仪器名称)中
定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴作指示剂。
(3)读取盛装0.1000mol/LNaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示,
则此时的读数为mL。
(4)滴定.滴定终点的现象是o
II.数据记录:
1234
---------------
,(样品)
/(NaOH)(消耗)
UI.数据处理:
某同学在处理数据的计算得:
平均消耗的NaOH溶液的体积V=(15.95+15.00+15.05+14.95)/4mL=15.24mL«
指出他的计算的不合理之处:______________________________________________
(4)溶液由无色恰好变为浅红色,并在半分钟内不褪色
III.第一组数据与后三组数据相差较大,属于异常值,应舍去
【归纳总结】
指示剂选择的基本原则
变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
(1)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时,用酚酥作指示剂,例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。
(4)强酸与强碱间进行滴定时,用甲基橙和酚酬都可以。
⑸并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2s滴定KMnCh溶液时,KMnO,颜色恰
好褪去时即为滴定终点。
IM-
3.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是()
B.滴定到终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
解析A项将会使标准碱液的c(0I「)偏大,滴定时耗用的『(0「)偏小,导致结果偏低,A
项正确:滴定终点时仰视读数,将使读取碱液的体积偏大,测定结果偏高,B项错误;用未
知液润洗锥形瓶将使测定结果偏高,C项错误;尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大,
测定结果偏高,D项错误。
答案A
4.下面是中和滴定过程中,容易引起误差的五个方面,根据题意,用“偏高”“偏低”或“无
影响”填空。
(1)仪器润洗:锥形瓶用蒸镯水冲洗后,再用待测液润洗,使滴定结果」
(2)存在气泡:滴定管尖嘴部分滴定前无气泡,滴定终了有气泡,使滴定结果o
(3)读数操作:①滴定前平视滴定管刻度线,滴定终点俯视刻度线,使滴定结果。
②滴定前仰视滴定管刻度线,滴定终点俯视刻度线,使滴定结果。
(4)指示剂选择:用盐酸滴定氨水,选用酚配作指示剂,使滴定结果。
(5)存在杂质:①用含NaCl杂质的NaOll配制成标准溶液来滴定盐酸,则测定的盐酸浓度将
②用含Na#杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸,则测定的盐酸浓度。
解析(1)锥形瓶用蒸锵水冲洗后,再用待测液润洗,待测溶液溶质的物质的量增大,消耗
标准溶液的体积增大,结果偏高。
(2)体积数=末读数一初读数。滴定管尖嘴部分滴定前无气泡,滴定终点有气泡,读取的体
积数比实际消耗标准溶液的体积小,结果偏低。
(3)仰视读数时,读取的体积数偏大,俯视读数时,读取的体积数偏小。
(4)用盐酸滴定氨水,选用酚献作指示剂,由于酚猷变色时,溶液呈碱性,盐酸不足,氨水
有剩余,消耗盐酸的体积数偏小,结果偏低。
(5)用含NaCl杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸,由于NaCl不与盐酸反应,消耗的溶
液体积增大,结果偏高。用含Na20杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸,根据中和1mol
HC1所需N&0质量为31g,中和1molHC1所需NaOH质量为40g可知中和相同量盐酸时,
所需含Na20的NaOH的量比所需纯NaOH的量小,结果偏低。
答案(1)偏高(2)偏低(3)偏低偏低(4)偏低(5)偏高偏低
【方法技巧】
(1)误差分析的方法
c(标准)♦,(标准)
依据原理c(标准)•,(标准)=c(待测)•/(待测),所以c(待测)
,(待测)
因为C(标准)与,(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起M标准)的变化,即分析
出结果。
(2)常见误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酬作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差
有:
步骤操作M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储水不变无影响
取液放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失变小偏低
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,停止滴定后反加一滴
变大偏高
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(或前仰
变小偏低
后俯)
读数
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯
变大偏高
后仰)
热点模型
12中和滴定曲线分析及应用
⑴关注反应的“起始点”:判断“酸滴碱”还是“碱滴酸”;还可以通过起点的pH判断溶
液的浓度或酸、碱的相对强弱。
(2)关注反应“一半”点:判断混合浓度中溶质的组成。
(3)关注“恰好反应”点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性,此时溶液不一定呈中性。
(4)关注溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的组成及哪种物质过量或不足。
(5)关注反应的“过量”点:判断溶液中溶质的组成。
以常温时用0.1mol/LNaOH溶液滴定20mL0.1mol/LHA溶液为例
关注点溶液分析
原点①0.1mol/L的HA溶液pH〉l,说明HA为弱酸
两者反应生成等物质的量的NaA和HA的混合溶液,溶液pH<7,说明
一半点②
HA的电离程度大于A-的水解程度
中性点③此时溶液的pH=7,溶液呈中性,K(Na0H)<20mL
恰好完全反应点④此时二者完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性
此时,NaOH过量,溶液为等物质的量浓度的NaA和NaOIL溶液呈碱
过量点⑤
性
[例1]如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲
线,下列叙述正确的是()
A.盐酸的物质的量浓度为1mol•L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
解析根据曲线a知,滴定前盐酸的pH=l,c(HCl)=0.Imol-L-',A错误;P点表示盐酸
与氢氧化钠恰好完全中和,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;强酸与强碱相互滴定,可以用酚献作指示
剂,D错误。
答案B
[例2](2017•苏州期末)常温下,用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000
mol-L-'的ClhCOOll溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是()
1015202530
V(NaOH)/mL
A.点①所示的溶液中:c(Na+)+c(H+)>c(CHsCOOH)+c(OH-)
+-
B.点②所示溶液中:c(Na)=C(CH3C00)+C(CH3C00H)
C.点③所示溶液中:c(H+)-c(CHaCOOH)+c(OH)
D.点④所示溶液中:2c(0IT)—2c(小)=C(CH3C0(T)+3C(CH:!C00H)
解析点①溶液中的溶质为0.001molCffeCOOH和0.001molCH3COONa,由于溶液呈酸性,
CH:iOOH的电离大于CHsCOCF的水解,有
-++-
c(CH;1COO)>c(CH:iCOOH),根据电荷守恒:c(Na)+c(H)-c(CH;1COO)+
-++-
c(0H),t#c(Na)+c(H)>C(CH3C00H)+C(0H),A项正确;点②溶液的pH=7,据电荷
++--+-+-
守恒有:c(Na)+c(H)=C(CH3C00)+C(0H),又c(H)=c(0H),则c(Na)=c(CH3COO),
-
B项错误;点③溶液中的溶质为0.002molCH3C00Na,由质子守恒式有:c(OH)=c(CH3C00H)
+c(H+),C项错误:点④为0.002mol的CHEOONa和0.001mol的CH3co0H的混合溶液,
由电荷守恒式和物料守恒式可知D项正确。
答案AD
[例3]已知某温度下CFhCOOH的电离常数4=1.6X10-)该温度下,向20mL0.01mol•L
CBCOOH溶液中逐滴加入0.01mol-L1KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变
化)•请回答下列有关问题:(已知lg4=0.6)
V(KOH)/mL
(Da点溶液中c(H+)为________,pH约为
(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是点,滴定过程中宜选用作指
示剂,滴定终点在________(填“c点以上”或“c点以下”)。
(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是(填字
母)。
1()2030
V(盐酸)/mL
B
01()203()
V(盐酸)/mL
2/TT+X
解析(1)电离消耗的醋酸在计算醋酸的电离平衡浓度时可以忽略不计。由K=
c(CHaCOOH)
+5-4l
得,C(H)^1.6X10-X0.01mol♦r'=4X10mol-L-o(2)a点是醋酸溶液,6点是
醋酸和少量CH3COOK的混合溶液,c点是CH;iCOOK和少量醋酸的混合溶液,,点是CHEOOK和
KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸碱
恰好完全反应时溶液显碱性,故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚SL滴定终点应在c
点以上。(3)由于稀氨水显碱性,首先排除选项A和C;两者恰好反应时溶液显酸性,排除
选项Do
答案(D4X10-4mol•r'3.4(2)c酚献c点以上(3)B
(1)氧化还原滴定法
①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实例
I.酸性KMnO,溶液滴定H£◎溶液
+2+
原理2MnO7+6H+5H2C204=10C02t+2Mn+8H20
指示剂酸性KMnO,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KMnO,溶液后,溶液由无色变浅红色,且半
终点判断
分钟内不褪色,说明到达滴定终点
II.Na2sQ,溶液滴定碘液
原理2Na2S203+I2=Na2S,iO6+2NaI
指示剂用淀粉作指示剂
当滴入最后一滴NazSG溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内
终点判断
不恢复原色,说明到达滴定终点
(2)沉淀滴定法(利用生成沉淀的反应)
应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl,Br,F或Ag+的浓度。
[例4]KMnOi溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnOi的强氧化性,它的溶液很
容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质Mn0(0H)2,因此配制KMnO4
标准溶液的操作如下所示:
①称取稍多于所需量的KMnO,固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1h;②用微孔玻璃漏
斗过滤除去难溶的MnO(OH)z;③将过滤得到的KMnO“溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处;④
利用氧化还原滴定方法,在70〜80℃条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳
定性较好的物质)溶液标定其浓度。
请回答下列问题:
(1)准确量取一定体积的KMnO,溶液需要使用的仪器是。
(2)在下列物质中,用于标定KMnO“溶液的基准试剂最好选用(填序号)。
2C2O4•2H24
2SO3
(3)若准确称取/g你选的基准试剂溶于水配成500mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,
用KMnOi溶液滴定至终点,消耗KMnOi溶液/mL°KMnOi溶液的物质的量浓度为mol-L
-1
0
⑷若用放置两周的KMnOi标准溶液去测定水样中Fe"的含量,测得的浓度值将(填
“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析(l)KMnO,溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀,所以不能用碱式滴
定管量取,可以用酸式滴定管量取。
(2)11coi•2IM)在常温常压下是稳定的结晶水合物;FeSO,在空气中不稳定易被氧化,铁元
素的化合价从+2价升高到+3价;浓盐酸易挥发;Na£03在空气中不稳定易被氧化成Na2S0,»
⑶根据得失电子守恒原理有关系式:5(H2C2O4•230)〜2KMnO.,,则KMnOi溶液的浓度为
_Lg.__.x25-00mLx2
1
126g•mol500mL510W_I
c(KMnOi)=--------〜s;,[---------mol•L。
rX10L63V
⑷在放置过程中,由于空气中还原性物质的作用,使KMnOn容液的浓度变小了,再去滴定
水样中的FC?+时,消耗KMnO,溶液(标准溶液)的体积会增大,导致计算出来的。依之十)会增
大,测定的结果偏高。
答案(D酸式滴定管(2)A(3)号(4)偏高
63V
[例5]莫尔法是一种沉淀滴定法,以K£rO,为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进
行测定溶液中C
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