2025版新教材高考化学一轮复习第7章物质在水溶液中的行为第1节素养提升14滴定曲线的分析方法学案鲁科版

PAGE6-素养提升14滴定曲线的分析方法中和滴定曲线(pH)的说明[学问对接]1．中和滴定曲线“5点”解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”，即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点，先推断出各个点中的溶质及溶液的酸碱性，以室温时用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1HA溶液为例(如图)，总结如何抓住滴定曲线的5个关键点：关键点离子浓度关系起点(点①)起点为HA的单一溶液，0.1mol·L－1HA溶液pH>1说明HA是弱酸；c(HA)>c(H＋)>c(A－)>c(OH－)反应一半点(点②)两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液，此时溶液pH<7，说明HA的电离程度大于A－的水解程度，c(A－)>c(Na＋)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－)中性点(点③)此时溶液pH＝7，溶液显中性，酸没有完全被中和，c(Na＋)＝c(A－)>c(HA)>c(H＋)＝c(OH－)恰好完全反应点(点④)此时二者恰好完全反应生成NaA，为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋)过量点(点⑤)此时，NaOH溶液过量，得到NaA与NaOH等物质的量的混合液，溶液显碱性，c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)2.酸碱中和滴定曲线图示氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高突跃点改变范围不同：强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点改变范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)室温下pH＝7不肯定是终点：强碱与强酸反应时，终点是pH＝7；强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时，终点不是pH＝7(强碱与弱酸反应终点是pH＞7，强酸与弱碱反应终点是pH＜7)[应用体验]1．20mL0.1000mol·L－1氨水用0.1000mol·L－1的盐酸滴定，滴定曲线如图，下列说法正确的是()A．该中和滴定相宜用酚酞作指示剂B．两者恰好中和时，溶液的pH＝7C．达到滴定终点时，溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)D．当滴入盐酸达30mL时，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)<c(OH－)＋c(Cl－)C解析：反应终点生成氯化铵，水解显酸性，酚酞的变色范围为8.2～10，应选甲基橙作指示剂，故A错误；两者恰好中和时生成氯化铵，溶液的pH＜7，故B错误；物料守恒式为c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)，电荷守恒式为c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，则c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，故C正确；溶液不显电性，遵循电荷守恒，则当滴入盐酸达30mL时，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，故D错误。2．25℃时，用0.1mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.1mol·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溶液的体积相等C．V(NaOH)＝10.00mL时，醋酸溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)D．V(NaOH)＝20.00mL时，两溶液中c(CH3COO－)>c(Cl－)C解析：依据图示可知，Ⅰ的起始pH较大，Ⅱ的起始pH较小，则Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示盐酸，选项A错误；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，而盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠溶液呈中性；若pH＝7时，醋酸消耗的NaOH溶液体积应当稍小，选项B错误；V(NaOH)＝10.00mL时，反应后为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液，醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，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－)，选项C正确；V(NaOH)＝20.00mL时，两溶液都恰好反应得到等物质的量浓度的醋酸钠和NaCl溶液，由于醋酸根离子部分水解，则两溶液中c(CH3COO－)＜c(Cl－)，选项D错误。中和滴定曲线示例分析[学问对接]滴定曲线分析的方法(1)分析步骤：首先看纵坐标，搞清晰是酸加入碱中，还是碱加入酸中；其次看起点，起点可以看出酸性或碱性的强弱，这在推断滴定终点时至关重要；再次找滴定终点和pH＝7的中性点，推断滴定终点的酸碱性，然后确定中性点(pH＝7)的位置；最终分析其他的特别点(如滴定一半点，过量一半点等)，分析酸、碱过量状况。(2)滴定过程中的定量关系：①电荷守恒关系在任何时候均存在；②物料守恒可以依据加入酸的物质的量和加入碱的物质的量进行确定，但不肯定为等量关系。[应用体验]3．常温下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.10mol·L－1HCl溶液和20.00mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液，得到两条滴定曲线，如图所示，则下列说法正确的是()A．图2是滴定盐酸的曲线B．a与b的关系是a＜bC．E点对应离子浓度由大到小的依次可能为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)D．这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂C解析：假如酸为强酸，则0.10mol·L－1酸的pH为1，依据酸的初始pH知，图1为盐酸的滴定曲线，故A错误；依据图1知，a点氢氧化钠溶液的体积是20.00mL，酸和碱的物质的量相等，二者恰好反应生成强酸强碱盐，其溶液呈中性；醋酸溶液中滴入氢氧化钠溶液，醋酸钠溶液呈碱性，所以b点氢氧化钠溶液的体积小于20.00mL，a＞b，故B错误；E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸，溶液呈酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，盐类水解程度较小，则溶液中离子浓度可能为c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故C正确；氢氧化钠和盐酸恰好反应呈中性，可以选择甲基橙或酚酞；氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液呈碱性，只能选择酚酞，故D错误。4．已知某温度下CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下，向20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1KOH溶液，其pH改变曲线如图所示(忽视温度改变)。请回答下列有关问题：(已知lg4＝0.6)(1)a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，则下列改变趋势正确的是________(填标号)。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视不计。由K＝eq\f(c2H＋,cCH3COOH)得，c(H＋)≈eq\r(1.6×10－5×0.01)mol·L－1＝4×10－4mol·L－1。pH＝－lgc(H＋)＝3.4。(2)酸或碱抑制水的电离，a、b点溶液呈酸性，d点溶液呈碱性，都抑制水的电离，c点呈中性，水自然电离，故电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性，故应当选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以上。(3)由于稀氨水显碱性，首先解除选项A和C；两者恰好反应时溶液显酸性，解除选项D。答案：(1)4×10－4mol·L－13.4(2)c酚酞c点以上(3)B1．室温下向10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中加入0.1mol·L－1的一元酸HA，溶液pH的改变曲线如图所示。下列说法正确的是()A．a点所示溶液中c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同C．pH＝7时，c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)D．b点所示溶液中c(A－)>c(HA)D解析：A．a点时NaOH与HA恰好完全反应，溶液的pH为8.7，呈碱性，说明HA为弱酸，NaA发生水解反应，则溶液中粒子浓度：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)，错误；B.b点时为NaA和HA的混合溶液，a点NaA发生水解反应，促进了水的电离，b点HA抑制了水的电离，所以a点水的电离程度大于b点，错误；C.依据电荷守恒，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)，错误；D.b点HA过量，溶液呈酸性，HA的电离程度大于NaA的水解程度，所以c(A－)>c(HA)，正确。2．(2024·淄博模拟)(双选)25℃时，体积均为25.00mL，浓度均为0.0100mol·L－1的HA、H3B溶液分别用0.0100mol·L－1NaOH溶液滴定，溶液的pH随V(NaOH溶液)改变曲线如图所示，下列说法中正确的是()A．NaOH溶液滴定HA溶液可选甲基橙做指示剂B．浓度均为0.0100mo/L的HA、H3B溶液中，酸性较强的是HAC．25℃时，0.0100mol·L－1Na2HB溶液的pH>7D．25℃时，向Na2HB溶液中滴加HA溶液，反应的离子方程式为HB2－＋HA=H2B－＋A－CD解析：若HA为强酸，则0.0100mol·L－1HA溶液的pH＝2，由图可知起始HA溶液的pH在3.0～4.0，说明HA为一元弱酸，滴定终点生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而甲基橙的变色范围是3.1～4.4，所以应选酚酞做指示剂，故A错误；由题图可知，浓度均为0.0100mol·L－1的HA、H3B溶液，H3B溶液起始时pH更小，说明H3B电离出氢离子的实力强于HA，则酸性较强的为H3B，故B错误；HB2－＋H2OH2B－＋OH－，Kh＝eq\f(cH2B－·cOH－,cHB2－)＝eq\f(cH2B－·cOH－·cH＋,cHB2－·cH＋)＝eq\f(K