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文档简介
1、水的电离和溶液的酸碱性明考纲1了解水的电离、离子积常数。2了解溶液pH的定义,测定pH的方法,能进行pH的简单计算。3了解酸碱中和滴定的原理及过程。析考情本节内容是高考命题的重点与热点,主要考点有四个:一是影响水电离平衡的因素及Kw的应用;二是溶液的酸碱性的判断及pH的计算;三是离子共存问题;四是酸碱中和滴定的原理及仪器的了解。从近几年高考来看,由酸、碱电离出的c(H)、c(OH)与水电离出的c(H)、c(OH)的比值求算;酸、碱中和时,pH的变化、导电性的变化仍将是高考命题的热点。考点水的电离1电离方程式水是一种极弱的电解质,电离方程式为2H2OH3OOH,简写为H2OHOH。2水的离子积常
2、数Kwc(H)c(OH)。(1)室温下:Kw11014。(2)影响因素:只与温度有关,水的电离是吸热过程,升高温度,Kw增大。(3)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H和OH,只要温度不变,Kw不变。3关于纯水的几个重要数据4影响水的电离平衡的因素和影响Kw的因素改变条件水电离平衡移动方向Kw升高温度向右移动增大加少量HCl(aq)向左移动不变通少量SO2(g)向左移动不变加少量NaOH(aq)向左移动不变加少量NaHSO4(s)向左移动不变加少量NaCl(s)不移动不变加少量Na2CO3(s)向右移动不变加少量Na(s)向右移动不变结
3、论:(1)加热,促进水的电离,Kw增大。(2)加入酸或碱,抑制水的电离,Kw不变。(3)加入强酸强碱的正盐,不影响水的电离。加入强酸的酸式盐,抑制水的电离。加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3、NH4Cl),促进水的电离。(4)加入与水反应的活泼金属(如Na、K),促进水的电离。易错警示(1)任何情况下水电离产生的c(H)和c(OH)总是相等的。(2)水的离子积常数适用于任何酸、碱、盐的稀溶液。即Kwc(H)c(OH)中的c(H)、c(OH)分别是溶液中H、OH的总浓度,不一定是水电离出的c(H)和c(OH)。(3)水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用,因此,室温下,若由水电离出的c(H)
4、c(H)的操作是()稀硫酸金属钠氨气FeCl3固体NaClO固体将水加热煮沸A BC D答案A解析稀硫酸、氨气抑制水的电离,金属钠、FeCl3固体、NaClO固体、将水加热煮沸促进水的电离,但FeCl3固体使溶液显酸性,将水加热煮沸,水仍呈中性。22015上海闵行区模拟水的电离常数如图两条曲线所示,曲线中的点都符合c(H)c(OH)常数,下列说法错误的是()A图中温度T1T2B图中五点Kw间的关系:BCADEC曲线a、b均代表纯水的电离情况D若处在B点时,将pH2的硫酸溶液与pH12的KOH溶液等体积混合后,溶液显碱性答案C解析由图象可知,A点在T2时的曲线上,而B点在T1时的曲线上,因为A、
5、B点水电离产生的氢离子与氢氧根离子的浓度相等,所以是纯水的电离,B点的电离程度大于A点,所以温度T1T2,故A正确;由图象可知,A、E、D都是T2时曲线上的点,Kw只与温度有关,温度相同时Kw相同,温度升高,促进水的电离,Kw增大,则BADE,由C点c(OH)c(H)可知,C点的Kw大于A点,则BCADE,故B正确;由E和D点c(H)c(OH)可知其不是纯水的电离,故C错误;B点时,Kw11012,pH2的硫酸中c(H)0.01 molL1,与pH12的KOH溶液中c(OH)1 molL1,等体积混合后,溶液显碱性,故D正确。题组二 水电离出的c(H)或c(OH)的计算3.2015海口模拟25
6、 时,在等体积的pH0的H2SO4溶液、0.05 molL1的Ba(OH)2溶液、pH10的Na2S溶液、pH5的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是()A1101010109 B1551095108C1201010109 D110104109答案A解析本题考查酸、碱、盐对水的电离的影响及Kw与溶液中c(H)、c(OH)之间的换算。pH0的H2SO4溶液中c(H)1 molL1,c(OH)1014 molL1,H2SO4溶液抑制H2O的电离,则由H2O电离出的c(H)1014 molL1;0.05 molL1的Ba(OH)2溶液中c(OH)0.1 molL1,c(H)1013 mo
7、lL1,Ba(OH)2溶液抑制H2O的电离,则由H2O电离出的c(H)1013 molL1;pH10的Na2S溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H)104 molL1;pH5的NH4NO3溶液促进H2O的电离,由H2O电离出的c(H)105 molL1。4种溶液中电离的H2O的物质的量等于H2O电离产生的H的物质的量,故电离的水的物质的量之比为101410131041051101010109。4在一定条件下,相同pH的硫酸和硫酸铁溶液中水电离出来的c(H)分别是1.010a molL1和1.010b molL1,在此温度下,则下列说法正确的是()Aab,A和B选项错误;由题意可知,两种
8、溶液的pHb,即硫酸溶液中c(H)是1.010b molL1,而水电离产生的c(H)等于水电离产生的c(OH),所以硫酸溶液中c(OH)是1.010a molL1,Kw1.010(ba),D选项正确。总结提升常温下水电离产生c(H)和c(OH)计算的5种类型任何水溶液中水电离产生的c(H)和c(OH)总是相等的,有关计算有以下5种类型(以常温时的溶液为例)。(1)中性溶液:c(OH)c(H)107 molL1。(2)酸的溶液OH全部来自水的电离。实例:pH2的盐酸中c(H)102 molL1,则c(OH)Kw/10211012 (molL1),即水电离出的c(H)c(OH)1012 molL1
9、。(3)碱的溶液H全部来自水的电离。实例:pH12的NaOH溶液中c(OH)102 molL1,则c(H)Kw/10211012(molL1),即水电离出的c(OH)c(H)1012 molL1。(4)水解呈酸性的盐溶液H全部来自水的电离。实例:pH5的NH4Cl溶液中,由水电离出的c(H)105 molL1,因部分OH与部分NH结合使c(OH)109 molL1。(5)水解呈碱性的盐溶液OH全部来自水的电离。实例:pH12的Na2CO3溶液中,由水电离出的c(OH)102 molL1,因部分H与部分CO结合使c(H)1012 molL1。注意:要区分清楚溶液组成和性质的关系,酸性溶液不一定是
10、酸溶液,碱性溶液不一定是碱溶液。考点溶液的酸碱性与pH的计算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。c(H)c(OH),溶液呈酸性,25 时,pH7。c(H)c(OH),溶液呈中性,25 时,pH7。c(H)7。2溶液的pH(1)定义式:pHlg c(H)。(2)溶液的酸碱性跟pH的关系室温下:(3)pH的测定用pH试纸测定把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液点在干燥的pH试纸上,试纸变色后,与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。注意:a.pH试纸使用前不能用蒸馏水湿润,否则待测液因被稀释可能会产生误差。b用广泛pH试纸读出的pH只能是整数。pH计测定:可精确
11、测定溶液的pH。易错警示(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H)与c(OH)的相对大小,不能只看pH,一定温度下pH6的溶液也可能显中性,也可能显酸性,应注意温度。(2)pH的取值范围为014,即只适用于c(H)1 molL1或c(OH)1 molL1的电解质溶液,当c(H)或c(OH)1 molL1时,直接用c(H)或c(OH)表示溶液的酸碱性。(3)也可以用pOH来表示溶液的酸碱度。pOH是OH浓度的负对数,pOHlgc(OH)。因为常温下,c(OH)c(H)1014,若两边均取负对数得:pHpOH14。判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)常温下用pH试纸测得0.05 molL1的稀
12、硫酸的pH等于1.3。()(2)用pH试纸测溶液的pH时,若用水湿润试纸一定会引起误差。()(3)常温下,某溶液能使酚酞呈无色,该溶液一定显酸性或中性。()(4)常温下,某溶液能使甲基橙呈黄色,该溶液一定显碱性。()(5)pH6的纯水显酸性。()(6)pH7的溶液不一定呈中性。()提示(1)(2)(3)(4)(5)(6)题组一 溶液酸碱性的判断1.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”)。(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合。()(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合。()(3)相同浓度NH3H2O和HCl溶液等体积混合。()(4)pH2的
13、HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合。()(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等体积混合。()(6)pH3的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合。()(7)pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合。()(8)pH2的HCl和pH12的NH3H2O等体积混合。()答案(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性解析(1)两者混合,恰好生成NaCl溶液,呈中性;(2)两者混合,恰好生成CH3COONa,水解呈碱性;(3)两者混合,恰好生成NH4Cl,水解呈酸性;(4)两者混合,恰好完全反应生成NaCl溶液,呈中性;(5)两者混合,
14、HCl过量,溶液呈酸性;(6)两者混合,NaOH过量,溶液呈碱性;(7)两者混合,CH3COOH过量,溶液呈酸性;(8)两者混合,NH3H2O过量,溶液呈碱性。2已知温度T时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a molL1的一元酸HA与b molL1的一元碱BOH等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是()AabB混合溶液的pH7C混合溶液中,c(H) molL1D混合溶液中,c(H)c(B)c(OH)c(A)答案C解析因为一元酸和一元碱的强弱未知,所以不可依据ab判断,A错误;只有25 时中性溶液的pH7,所以B项错误;无论溶液呈酸性、碱性还是中性,根据电荷守恒都有c(H)c(B)c(O
15、H)c(A),D错误。总结提升混合溶液酸碱性的判断规律(1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液“谁强显谁性,同强显中性” (2)室温下,已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合两强混合a若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH7。b若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH7。c若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH7。一强一弱混合“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;一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。题组二 单一溶液pH的计算3.2013课标全国卷室温时,M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq),Kspa。c(M2)b molL1时,溶液的pH等
16、于()A.lg B.lgC14lg D14lg答案C解析根据M(OH)2的Kspc(M2)c2(OH),则溶液中c(OH),则pHlgc(H)lg14lg。4常温条件下,求下列溶液的pH(已知lg 20.3)。(1)0.005 molL1的H2SO4溶液;(2)已知CH3COOH的电离常数Ka2105,0.1 molL1的CH3COOH溶液;(3)0.1 molL1 NH3H2O溶液(NH3H2O的电离度为1%,电离度100%);(4)0.5 molL1的Ba(OH)2溶液。答案(1)2(2)2.85(3)11(4)14解析(1)c(H)0.01 molL1,pH2。(2)c(H),pH2.8
17、5。(3)c(OH)0.1 molL11%1103 molL1,c(H)11011 molL1,pH11。(4)c(OH)1 molL1,c(H)11014 molL1,pH14。总结提升单一溶液pH的计算(1)强酸溶液,如HnA溶液,设溶质的物质的量浓度为c molL1,c(H)nc molL1,pHlg c(H)lg nc。(2)室温下,强碱溶液,如B(OH)n溶液,设溶质的物质的量浓度为c molL1,c(H) molL1,pHlg c(H)14lg nc。题组三 溶液稀释的pH计算5.pH2的两种一元酸x和y,体积均为100 mL,稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示。分别滴加NaO
18、H溶液(c0.1 molL1)至pH7,消耗NaOH溶液的体积为Vx、Vy,则()Ax为弱酸,VxVyCy为弱酸,VxVy答案C解析由图象可知x稀释10倍,pH变化1个单位(从pH2变为pH3),故x为强酸;而y稀释10倍,pH变化小于1个单位,故y为弱酸,A、D错误;pH都为2的x和y,前者物质的量浓度为0.01 molL1,而后者大于0.01 molL1,故滴加NaOH溶液中和至溶液为中性时,后者消耗碱溶液的体积大,C正确,B错误。6常温条件下,求下列溶液的pH(已知lg 20.3)。(1)pH2的盐酸加水稀释1000倍(2)pH10的NaOH溶液加水稀释100倍(3)pH2的盐酸与等体积
19、的水混合(4)pH2的醋酸溶液加水稀释1000倍(5)pH12的NH3H2O溶液加水稀释1000倍(6)pH5的HCl加水稀释1000倍(7)pH8的NaOH溶液稀释1000倍答案(1)5(2)8(3)2.3(4)2pH5(5)9pH1105 molL1,2pH1105 molL1,9pH12;(6)酸无限稀释,pH接近于7但不能大于7;(7)碱无限稀释,pH接近于7但不能小于7。总结提升溶液稀释的pH计算(1)pHa的酸(2)pHb的碱注意:酸溶液稀释时,pH增大,但无论稀释多大倍数,pH无限接近于7,却不会大于7。碱溶液稀释时,pH减小,但无论稀释多大倍数,pH无限接近于7,却不会小于7。
20、(3)对于pH相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱)溶液稀释相同的倍数,强酸(或强碱)溶液的pH变化幅度大。这是因为强酸(或强碱)已完全电离,随着加水稀释,溶液中的H(或OH)的数目(水电离出的除外)不会增多,而弱酸(或弱碱)随着加水稀释,H(或OH)的数目还会增多。(4)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸(或强碱和弱碱),稀释相同的倍数,pH的变化幅度不同,强酸(或强碱)稀释后pH变化幅度大。题组四 混合溶液pH的计算7.计算下列溶液的pH。(1)常温下,pH2的HCl与pH4的H2SO4溶液等体积混合后,溶液的pH_。(2)常温下,pH8的NaOH溶液与pH10的KOH溶液等体积混合后,溶液的pH
21、_。(3)常温下,pH5的盐酸与pH9的NaOH溶液以体积比119混合后,溶液的pH_。(4)常温下,将0.1 molL1的盐酸与0.06 molL1的Ba(OH)2溶液等体积混合后,溶液的pH_。(5)常温下,将0.02 molL1的Ba(OH)2溶液100 mL和0.02 molL1 NaHSO4溶液100 mL混合,忽略溶液体积变化,则混合后溶液的pH_。(6)室温下,取浓度相同的NaOH和HCl溶液,以32体积比混合,所得溶液的pH12,则原溶液的浓度为_。答案(1)2.3(2)9.7(3)6(4)12(5)12(6)0.05 molL1解析(1)pH2的HCl中,c(H)102 mo
22、lL1,pH4的H2SO4中,c(H)104 molL1,两者等体积混合后,c(H) molL10.005 molL1,pHlgc(H)2.3。(2)pH8,c(OH)106 molL1,pH10,c(OH)104 molL1,两者等体积混合后,c(OH) molL1 molL1,c(H)21010 molL1,pH9.7。(3)pH5的盐酸溶液中,c(H)105 molL1,pH9的NaOH溶液中,c(OH)105 molL1,两者以体积比119混合,盐酸过量,c(H) molL11106 molL1,pHlgc(H)6。(4)两者混合后,c(OH)0.01 molL1,c(H)11012
23、molL1,pH12。(5)两者混合后,c(OH)0.01 molL1,pH12。(6)混合溶液的pH12,说明反应的NaOH过量,设原溶液的浓度为c,则0.01 molL1,c0.05 molL1。总结提升混合溶液的pH计算(1)两强酸混合后pH的计算由c(H)混先求出混合后的c(H)混,再根据公式pHlg c(H)求pH。若两强酸溶液等体积混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH小的加0.3。如pH3和pH5的盐酸等体积混合后,pH3.3。(2)两强碱混合后pH的计算由c(OH)混先求出混合后的c(OH)混,再通过Kw求出混合后c(H),最后求pH。若两强碱溶液等体积混合,
24、可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH大的减0.3。如pH9和pH11的烧碱溶液等体积混合后,pH10.7。(3)强酸与强碱混合后pH的计算强酸与强碱混合的实质是中和反应即HOH=H2O,中和后溶液的pH有以下三种情况:若恰好中和,pH7。若剩余酸,先求中和后的c(H),再求pH。若剩余碱,先求中和后的c(OH),再通过Kw求出c(H),最后求pH。题组五 pH计算的综合突破8.2015唐山模拟室温下,现有pH5的CH3COOH溶液10 mL,要使其pH增大3,可采取的方法有()A向溶液中加水稀释至10 LB加入一定量的NaOH固体C加入一定量pH8的NaOH溶液D加入一定浓度的盐
25、酸答案B解析由pH5增大3得pH8,说明溶液呈碱性,酸溶液无论如何稀释也不会呈碱性,A错误;因加入NaOH溶液的pH8,故酸碱无论怎样中和,pH也只能接近8,不会出现pH8,C错误;因盐酸呈酸性,故无法实现,D错误。92016承德模拟下表是不同温度下水的离子积的数据:温度/25t1t2水的离子积11014a11012试回答以下问题:(1)若25t1”“温度升高,水的电离程度增大,离子积增大(2)10001(3)碱11911解析(1)升高温度,促进水的电离,水的离子积常数增大。(2)c(Na)1104 molL1,而25 时水电离出来的c(OH)1107 molL1,所以c(Na)c(OH)11
26、04110710001。(3)t2温度下,pH6的溶液呈中性,则pH7的溶液显碱性。若所得混合液为中性,即n(H)n(OH),1101 molL1b L molL1a L,则ab11。若所得混合液pH2,即酸过量c(H)1102 molL1,则ab911。思维建模有关pH计算的一般思维模型(1)关于溶液pH的计算是高考中的重要题型,主要包含直接求溶液的pH、求酸或碱溶液的浓度、所需酸或碱的体积等,无论以哪一种形式出现,均可按照以下方法求解。(2)利用c(H)求pH时,要注意温度是否是25 ,Kw是否是1.01014。考点酸碱中和滴定1实验原理利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度
27、的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)。酸碱中和滴定的关键:(1)准确测定标准液的体积。(2)准确判断滴定终点。2实验用品(1)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(2)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。(3)滴定管特征和使用要求“0”刻度在上,精确度0.01 mL。查漏洗涤润洗装液。禁止混用酸式滴定管和碱式滴定管。滴定管的选用酸性、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。碱性的试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。3实验
28、操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定准备“八动词”(2)滴定过程“三动作”(3)终点判断“两数据”最后一滴:滴入最后一滴,溶液颜色发生突变。半分钟:颜色突变后,经振荡半分钟内不复原,视为滴定终点。(4)数据处理按上述操作重复23次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)计算。(5)误差分析原理依据原理c(标准)V(标准)c(待测)V(待测),所以c(待测),因c(标准)与V(待测)已确定,因此只要分析出不正确的操作引起V(标准)的变化,即分析出结果。V(标准)变大,则c(待测)偏高;V(标准)变小,则c(待测)偏低。常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示
29、剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:4.常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的pH石蕊8.0蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色易错警示滴定管和量筒读数的区别(1)滴定管“0”刻度在上方,数值从上到下依次增大,因此仰视时读数偏大,俯视时读数偏小。量筒无“0”刻度,数值从下到上依次增大,因此仰视时读数偏小,俯视时读数偏大。(2)记录数据时,滴定管的读数应记录到小数点后两位,如20.00 mL;量筒的读数最多记录到小数点后一位,如8.0 mL。(3)恰好中和酸碱恰好完全反应滴定终点溶液呈中性。(4)滴定终点是通过指示剂颜色变化而实际控制的停止滴定的“点”,滴定终点与恰好中和越吻合,测定误
30、差越小。判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好,指示剂一般加入23 mL。()(2)25 时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液至pH7,V(醋酸)V(NaOH)。()(3)中和滴定时眼睛必须注视锥形瓶内溶液颜色的变化。()(4)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。()(5)滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗23遍。()(6)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。()(7)在中和滴定实验中,滴定前盛标准液滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,测定结果待测液浓度偏高。()提示(1)(2)(3)(4
31、)(5)(6)(7)题组一 中和滴定仪器及指示剂的选择与使用1用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图所示从下表中选出正确选项()答案D解析解答本题的关键是:明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项,指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱,而碱式滴定管不能盛放酸,指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙,不能选用石蕊。2实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:甲基橙:3.14.4石蕊:5.08.0酚酞:8.210.0用0.1000 molL1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是()A溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性
32、,只能选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂答案D解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时,CH3COO水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.210.0,比较接近。因此答案为D。总结提升中和滴定中指示剂的选择和使用指示剂变色要灵敏,变色范围要小,酸碱恰好完全反应时,终点溶液的pH应在指示剂的变色范围内。(1)强酸和强碱的滴定一般常用甲基橙、酚酞作指示剂。(2)强酸溶液和弱碱溶液的相互滴定应选用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。(3)强碱溶液和弱酸溶液的相互滴定应选用酚酞作指示剂,例如用NaOH溶液滴定醋酸。(4)石蕊试
33、液由于颜色变化不明显,不易辨别,在滴定过程中不宜使用。注意:用量不能太多,常用23滴,因指示剂本身也是有机弱酸或有机弱碱,若用量太多,会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少。指示剂的变色:最好由浅到深,这样对比明显。如用强碱滴定强酸用酚酞作指示剂较好,当溶液从无色变为粉红色(或浅红色)且半分钟内不褪色时即达到滴定终点。其他滴定实验的指示剂应根据溶液的颜色变化或生成沉淀的现象来选择。如用硫代硫酸钠溶液滴定含碘的溶液时选淀粉作指示剂;用酸性KMnO4溶液滴定含SO的溶液时,不用另加指示剂。题组二 酸碱中和滴定曲线分析32013浙江高考25 时,用浓度为0.1000 molL1的NaOH溶液滴定2
34、0.00 mL浓度均为0.1000 molL1的三种酸HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A在相同温度下,同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序:HZHYc(Y)c(OH)c(H)DHY与HZ混合,达到平衡时:c(H)c(Z)c(OH)答案B解析由滴定曲线三种酸的起点pH,可推知三种酸的酸性强弱顺序为HZHYHX,故相同温度下,同浓度的三种酸的导电能力大小顺序为HZHYHX,A错误;HYNaOH=NaYH2O,当V(NaOH)10.00 mL时,HY被中和掉一半,此时溶液中c(HY)c(Y),c(H)105 molL1,Ka(HY)c(H)105,B正确;因HY酸性强于HX,故在
35、HX、HY的混合溶液中滴加NaOH溶液时,HY先反应,当HX恰好被完全中和时,溶液是等浓度的NaX与NaY的混合溶液,考虑到X的水解程度大于Y,故最终溶液中离子浓度的大小顺序为c(Y)c(X)c(OH)c(H),C错误;HY与HZ混合,达到平衡时,根据电荷守恒可得c(H)c(Y)c(Z)c(OH),D错误。42016金版原创25 时,取浓度均为0.1 molL1的醋酸溶液和氨水溶液各20 mL,分别用0.1 molL1 NaOH溶液、0.1 molL1盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是()A曲线:滴加溶液到10 mL时:c(CH3COO)c(Na
36、)c(H)c(OH)B曲线:滴加溶液到10 mL时:c(CH3COO)c(CH3COOH)2c(OH)c(H)C曲线:滴加溶液在1020 mL之间存在:c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)D曲线:滴加溶液到20 mL时:c(Cl)c(NH)c(H)c(NH3H2O)c(OH)答案D解析25 ,0.1 molL1的CH3COOH溶液的pH1,0.1 molL1的HCl溶液的pH1,0.1 molL1 NH3H2O溶液的pHc(NH)c(H)c(NH3H2O)c(OH),故D正确。题组三 酸碱中和滴定的数据处理和误差分析5.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
37、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)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是_(填字母序号)。A酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失D读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数(3)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,所用盐酸溶液的体积为_mL。(4)某学生根据3次实验分别记录
38、有关数据如下表: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)D(3)0.0026.1026.10(4)26.10 mL,c(NaOH)0.1044 molL1解析在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c(NaOH)。欲求c(NaOH),须先求V(HCl)aq再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对第一个量即V(HCl)aq和V(NaOH)aq的影响,进而影响c(NaOH)。(4)先算出耗用标准盐酸的平均值:26.10 mL(第二次偏差太大,舍去),c(NaOH)0.1044 molL1。总结提升图解量器的读数方法(1)平视读
39、数(如图1)实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体;读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。(2)俯视读数(如图2)俯视:当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图3)读数时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。至于俯视和仰视的误差,还要结合具体仪器进行分析,因为量筒刻度从下到上逐渐增大;而滴定管刻度从下到上逐渐减小,并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差,在分析时还要看滴
40、定前读数是否正确,然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。题组四 全面突破酸、碱中和滴定6.2015广东高考准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000 molL1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是()A滴定管用蒸馏水洗涤后,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用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由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,则测定结果偏小答案B解析滴定管用蒸馏水洗涤并用NaOH溶液润洗后,方可装入NaOH溶液,A项错误;在滴定过程中,溶液的pH会由小逐渐变大,B项正确;用酚酞作指示剂,当溶液由无色
41、变为浅红色,且30 s内颜色不褪去,说明达到滴定终点,可停止滴定,C项错误;滴定后,若滴定管尖嘴部分有悬滴,说明计算时代入的NaOH溶液体积的值比实际滴入的大,导致测定结果偏大,D项错误。72014重庆高考中华人民共和国国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对含量进行测定。(1)仪器A的名称是_,水通入A的进口为_。(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为_。(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900 molL1 NaO
42、H标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的_;若滴定终点时溶液的pH8.8,则选择的指示剂为_;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号)_(10 mL,40 mL,40 mL)。(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为_gL1。(5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施_。答案(1)冷凝管(或冷凝器)b(2)SO2H2O2=H2SO4(3) 酚酞 (4)0.24 (5)原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响解
43、析(3)盛放NaOH标准液,应选择碱式滴定管,滴定前用图方法排气泡;滴定终点溶液的pH8.8在酚酞的变色范围(810)内;依据滴定管的结构特点,0刻度在上,大刻度在下,且最下端尖嘴部位无刻度,因此液面在刻度“10”处,管内液体体积大于40 mL。(4)n(NaOH)0.0900 molL10.025 L0.00225 mol。根据反应关系SO2H2SO42NaOH,m(SO2)0.072 g,该葡萄酒中SO2的含量为0.24 gL1。(5)造成测定结果比实际值偏高的原因是反应过程中挥发出的盐酸在滴定时消耗了NaOH标准液,可使用难挥发的强酸代替盐酸避免误差的产生。特色专题的归纳整合:滴定原理的
44、拓展应用 中和滴定实验是中学化学中重要定量实验之一,有关中和滴定的实验操作、指示剂的选择和误差分析是高考试题的“常客”。随着新课程改革的推进,与滴定实验相关的沉淀滴定和氧化还原滴定也在高考试题中频频出现,需引起考生的重视。专题归纳1氧化还原滴定(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,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。(2)试剂常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等,常见的用于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法的指示剂有三类。氧化还原指示剂;专用指示剂,如在碘量法滴定中,可
45、溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝;自身指示剂,如高锰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。2沉淀滴定法(1)概念沉淀滴定法是利用沉淀反应进行定量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合定量分析条件的却很少,实际上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、I的浓度。(2)原理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,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl的含量时常以CrO为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。典例1莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4
46、为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进行测定溶液中Cl的浓度。已知:(1)滴定终点的现象是_ _。(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选为滴定指示剂的是_(填字母序号)。ANaClBBaBr2CNa2CrO4刚好达到滴定终点时,发生的离子反应方程式为_。答案(1)滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀(2)C2AgCrO=Ag2CrO4解析(1)根据沉淀滴定法的原理,可知溶液中Ag和Cl先反应,Cl消耗完后再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀,由此可知滴定终点时的颜色变化。(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时,所选择的指示剂和Ag反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度,由题给数据可以看出溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4,但是由于AgCl是白色沉淀,所以应选择Na2CrO4为指示剂,这样在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色砖红色)以指示滴定刚好达到终点,此时的离子反应方程式为2AgCrO=Ag2CrO4。典例2亚硫酸盐是
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