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1、第二讲水的电离和溶液的酸碱性2016,卷乙 12T;2016,卷丙 13T(C);1.了解水的电离、离子积常数。2015,卷 13T;2015,卷 28T(3);2了解溶液 pH 的含义及其测定方法,能进2014,卷 12T(BC);2014,卷 11T、行 pH 的简单计算。28T(2)(5)水的电离学生用书 P171知识梳理1水的电离水是极弱的电解质,其电离方程式为2H2OH3O OH 或 H2OH OH。2水的离子积常数(1)表达式:Kwc(H)c(OH)。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
2、适用于稀的电解质水溶液。在任何水溶液中均存在H和 OH,只要温度不变,Kw不变。3影响水的电离平衡的因素(1)升高温度,水的电离程度增大,Kw增大。(2)加入酸或碱,水的电离程度减小,Kw不变。(3)加入可水解的盐(如 FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大,Kw不变。4外界条件对水的电离平衡的影响体系变化条件酸碱可水解的盐Na2CO3NH4Cl平衡移Kw动方向逆逆正正不变不变不变不变减小减小增大增大减小增大增大减小增大减小减小增大水的电离程度c(OH)c(H)升温温度降温其他,如加入 Na正逆正增大减小不变增大减小增大增大减小增大增大减小减小自我检测1(教材改编题)判断正误(正确的打“
3、”,错误的打“”)(1)在任何条件下,纯水的pH7。()(2)在任何条件下,纯水都呈中性。()(3)在 95 时,纯水的 pH7。()(4)在 95 时,纯水中 c(H)107molL1。()(5)向纯水中加入少量 NaOH 固体,水的电离逆向移动,c(OH)降低。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)225 时,相同物质的量浓度的下列溶液:NaCl、NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()ABCD解析:选 C。从四种物质分析可知NaOH、H2SO4抑制水的电离,NaCl 不影响水的电离平衡,(NH4)2SO4促进水的电离(NH4水解),H2S
4、O4为二元强酸,产生的 c(H)大于 NaOH产生的 c(OH),抑制程度更大,故水的电离程度由大到小的顺序为。3求算下列 5 种类型溶液中由 H2O 电离出的 c(H)和 c(OH)(25)。(1)pH2 的 H2SO4溶液,c(H)_,c(OH)_。(2)pH10 的 NaOH 溶液,c(H)_,c(OH)_。(3)pH2 的 NH4Cl 溶液,c(H)_。(4)pH10 的 Na2CO3溶液,c(OH)_。(5)NaCl 溶液中 c(H)_,c(OH)_。答案:(1)1012 molL11012 molL1(2)1010 molL11010 molL1(3)102 molL1(4)104
5、 molL1(5)107 molL1107molL1(1)不管哪种溶液均有 c(H)水c(OH)水。(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 H 或 OH 的浓度发生变化,但在温度一定时 Kw仍然不变,因为 Kw只与温度有关。(3)水的离子积常数 Kwc(H)c(OH)中 H 和 OH 不一定是水电离出来的。c(H)和 c(OH)分别指溶液中的 H 和 OH 的总浓度。这一关系适用于任何稀的电解质水溶液。(4)室温下,由水电离出的 c(H)110中 HCO3、HSO3均不能大量共存。(2015高考广东卷)一定温度下,水溶液中H 和 OH 的浓度变化曲线如图。下列说
6、法正确的是()13 mol/L 的溶液可能呈强酸性或强碱性,故该溶液A升高温度,可能引起由c 向 b 的变化B该温度下,水的离子积常数为1.01013C该温度下,加入 FeCl3可能引起由 b 向 a 的变化D该温度下,稀释溶液可能引起由c 向 d 的变化解析Ac 点溶液中 c(OH)c(H),溶液呈碱性,升温,溶液中 c(OH)不可能减小。B.由 b 点对应 c(H)与 c(OH)可知,Kwc(H)c(OH)1.01071.01071.01014。C.FeCl3溶液水解显酸性,溶液中 c(H)增大,因一定温度下水的离子积是常数,故溶液中c(OH)减小,因此加入 FeCl3溶液可能引起由 b
7、向 a 的变化。D.c 点溶液呈碱性,稀释时 c(OH)减小,同时 c(H)应增大,故稀释溶液时不可能引起由c 向 d 的变化。答案C关于水的电离,甲同学认为在水中加入稀H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入稀H2SO4后 c(H)增大,平衡左移。乙同学认为加入稀H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入稀 H2SO4后,c(H)浓度增大,H 与 OH 中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。答案:甲正确;温度不变,Kw是常数,加入 H2SO4,c(H)增大,c(H)c(OH)Kw,平衡左移。影响水电离平衡因素的定性分析125 时,水中存在电离平衡:H2OH OH H0。下列叙
8、述正确的是()A将水加热,Kw增大,pH 不变B向水中加入少量Na2CO3固体,c(OH)增大,Kw不变C向水中加入少量NaOH 固体,平衡逆向移动,c(OH)减小D向水中加入少量NH4Cl 固体,平衡正向移动,c(OH)增大解析:选 B。A 项,加热促进水的电离,Kw增大,pH 减小,但水仍呈中性,错误;C 项,加入 NaOH 固体,c(OH)增大,错误;D 项,加入 NH4Cl 固体,NH4水解促进水的电离,但 c(OH)减小,错误。2下列操作中,能使H2OH OH 平衡向右移动且溶液呈酸性的是()A向水中加入 H2SO4溶液B向水中加入 Al2(SO4)3固体C向水中加入 NaHCO3溶
9、液D向水中加入 NaHSO4溶液解析:选 B。A 选项硫酸抑制水的电离;B 选项硫酸铝中铝离子水解促进水的电离,且溶液呈酸性;C 选项碳酸氢钠溶液显碱性;D 选项硫酸氢钠电离出的H 抑制水的电离。影响水电离平衡因素的定量分析3下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H 浓度之比()是()pH0的盐酸0.1 molL1的盐酸0.01 molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A1101001 000C14131211B011211D141323解析:选 A。中 c(H)1 molL1,由水电离出的 c(H)与溶液中 c(OH)相等,等于1.01014 molL1;中 c(H)0.1 molL1,
10、由水电离出的 c(H)1.01013 molL1;中 c(OH)1.0102 molL1,由水电离出的 c(H)与溶液中 c(H)相等,等于 molL1;中 c(OH)1.0103 molL1,同所述由水电离出的 c(H)molL1。即(1.010141.0101.0101211)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000。4如图表示水溶液中 c(H)和 c(OH)的关系,下列判断错误的是()A两条曲线间任意点均有c(H)c(OH)KwBM 区域内任意点均有 c(H)c(OH)C图中 T1T2DXZ 线上任意点均有 pH7解析:选 D。A 项水溶液中的 c(H
11、)与 c(OH)的乘积为一常数;B 项由图看出 M 区域内 c(H)c(OH);C 项 T2时 c(H)c(OH)大于 T1时 c(H)c(OH),因为水的电离过程是吸热的,温度越高,水的离子积越大,所以 T2T1;D 项 pHlg c(H),XZ 线上任意点的 c(H)c(OH),但 pH 不一定为 7。突破“五类”水电离产生的 c(H)和 c(OH)的计算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 mol/L。(2)酸的溶液OH 全部来自水的电离。实例:pH2的盐酸中c(H)102 m
12、ol/L,则c(OH)Kw/102110离出的 c(H)c(OH)101212mol/L,即水电 mol/L。(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 mol/L,则 c(H)Kw/102110即水电离出的 c(OH)c(H)101212 mol/L,mol/L。(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 mol/L,因部分OH 与部分NH4结合使 c(OH)109 mol/L。(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
13、)102 mol/L,因部分 H 与部分CO23结合使 c(H)1012 mol/L。归纳口诀酸中算“碱”,碱中算“酸”,盐中算大的(代表水的电离程度)。溶液的酸碱性与 pH学生用书 P173知识梳理一、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。(用“”“”或“c(OH)二、溶液的 pH1定义式:pHlg_c(H)。2溶液的酸碱性与 pH 的关系室温下:中性溶液中c(H)c(OH)碱性溶液中c(H)”“14,则 a/b_(填表达式,用 x、y表示)。解析(1)A.只有 25 时,pH 7 的溶液才呈中性,该选项没有指明温度,酸碱性无法确定,错误;B.只有 25 时,
14、c(H)107 mol L酸碱性无法确定,错误;C.c(H)/c(OH)10141的溶液才呈中性,该选项没有指明温度,的溶液 c(H)11014,即 T 25;NaOH溶液中 n(OH)0.01 a0.1 b0.01 a mol,硫酸中 n(H)0.1 b mol,根据混合后溶液 pH 10,得 103,解ab得 ab1019。(3)若两溶液完全中和,则溶液中 n(H)n(OH),即 10 xa10y14a b,整理得 10 x y 14,baaa 若 xy14,1;若 xy13,则 0.1;若 xy14,则 10 x y 14。bbb答案(1)D(2)1019(3)10.1 10 xy14(
15、1)例 2 第(2)小题中,若将 T 改为常温,则 ab 为_。(2)例 2 第(3)小题中,该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和,则两溶液的pH(x、y)的关系式 xy为_(用 a、b 表示)。(3)由水电离出的c(H)107 mol L1的溶液_(填“一定”或“不一定”)呈中性。解析:(1)NaOH 溶液中 n(OH)0.001 a mol,硫酸中 n(H)0.1 b mol,根据混合后溶液pH0.001 a0.1 b10,得 104,解得 ab1 001 9。abaaa(2)两溶液完全中和时,则有 10 x y 14,即 lg xy14,解得 xy14lg。bbb(3)水的电离受温度、溶液酸碱
16、性等因素的影响,25 时,水电离出的 c(H)107molL1,溶液呈中性;若温度大于25,水电离出的 c(H)107 molL1,则说明水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性或碱性。a答案:(1)1 0019(2)14lg(3)不一定b1溶液 pH 的计算关于溶液 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溶液 pH 计算口诀酸按酸(H)先计算混合后的 c(H)。碱按碱(OH)先计算混合后的 c(OH)。同强相混弱点三即 25 时两强酸等体积混合,pHpH小0.3;两强碱等体积混合,pHpH大0.
17、3。异强相混看过量强酸强碱混合先判断过量。无限稀释“7”为限酸、碱无限稀释,最终溶液都接近中性。溶液酸碱性的判断1判断下列溶液在常温下的酸碱性(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)相同浓度的 NH3H2O 和 HCl 溶液等体积混合_。(4)pH2 的 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 CH
18、3COOH 和 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合_。(8)pH2 的 HCl 和 pH12 的 NH3H2O 溶液等体积混合_。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2 已知T 时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为a mol L1的一元酸HA与b mol L1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)KwmolL1D混合溶液中,c(H)c(B)c(OH)c(A)解析:选 C。溶液呈中性,说明 c(H)c(OH),而水的离子积 Kwc(H)c(OH)c2(H),所以 c(
19、H)KwmolL1,C 正确;A 项中 ab,不知酸和碱的强弱,故不好判断溶液酸碱性;B 项中没有指明在 25 时,pH7 不能作为溶液呈中性的依据;D 项为电荷守恒,不能判定该溶液呈中性。混合溶液酸碱性的判断规律(1)等浓度等体积的一元酸与一元碱混合的溶液“谁强显谁性,同强显中性”中和反应强酸与强碱强酸与弱碱弱酸与强碱(2)室温下,已知酸和碱 pH 之和的溶液等体积混合反应后所得溶液的酸碱性中性酸性碱性两强混合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
20、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。溶液稀释及混合的 pH 计算3(1)常温下,1 mL pH9 的 NaOH 溶液,加水稀释到 1 000 mL,pH_。(2)常温下,pH5 的 H2SO4溶液,加水稀释到 500 倍,则稀释后 c(SO24)与 c(H)的比值为_。解析:(2)稀释前7c(SO24)1051052mol/L;稀释后 c(SO4)108 mol/L;c(H)接近22500c(SO2108 mol/L14)10 mol/L,所以。c(H)107 mol/L101答案:(1)接近 7(2)104常温下,pH1
21、3 的强碱溶液与 pH2 的强酸溶液混合,所得溶液pH11,则强碱溶液与强酸溶液的体积比是()A111C11B91D19解析:选 D。假设强碱溶液体积为V1 L,强酸溶液体积为 V2 L,由已知可得,碱中 c(OH)0.1 mol/L,酸中 c(H)0.01 mol/L,则反应前 n(OH)(0.1V1)mol,n(H)(0.01V2)mol,反应后 c(OH)0.001 mol/L。列出方程:0.1V10.01V20.001(V1V2),解得:V1/V21/9。强酸、强碱混合呈中性时pH 与体积的关系5在某温度时,测得 0.01 molL1NaOH 溶液的 pH 为 11。(1)该温度下水的
22、离子积常数Kw_。(2)在此温度下,将 pHa 的 NaOH 溶液 Va L 与 pHb 的硫酸 Vb L 混合。若所得混合液为中性,且a12,b2,则 VaVb_;若所得混合液为中性,且ab12,则 VaVb_。解析:(1)由题意知,溶液中 c(H)1011 molL1,c(OH)0.01 molL1,故 Kwc(H)c(OH)1013。(2)根据中和反应:H OH=H2Oc(H)V酸c(OH)V碱102Vb1013/1012Va所以,VaVb102101110。根据中和反应:H OH=H2Oc(H)Vbc(OH)Va10bVb1013/10aVa13所以,Va/Vb10b/10a即 VaV
23、b101。答案:(1)10131013(ab)10(2)110101将强酸、强碱溶液以某体积之比混合,若混合液呈中性,则 c(H)c(OH)、V碱V酸、pHc(H)酸V碱。在碱酸pH碱有如下规律(25):因 c(H)酸V酸c(OH)碱V碱,故有c(OH)碱V酸10141014V碱溶液中 c(OH)碱,将其代入上式得 c(H)酸c(H)碱,两边取负对数c(H)碱V酸V碱得 pH酸pH碱14lg。V酸V碱10(pH酸pH碱14)。V酸现举例如下:V酸V碱10111110mn酸碱中和滴定学生用书 P175知识梳理c(H)c(OH)11011101nmpH酸pH碱151413m14lgn一、实验原理利
24、用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。二、常用酸碱指示剂及其变色范围指示剂甲基橙酚酞3.1 红色10.0 红色4.4 黄色2试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。3滴定管的选择试剂性质酸性、强氧化性碱性滴定管酸式滴定管碱式滴定管原因酸性和强氧化性物质易腐蚀橡胶碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开四、实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH 溶液为例)1滴定前的准备检漏 检查滴定管活塞是否漏水洗涤 先用蒸馏水“洗”,再用待装液“润洗”滴定管装、排 滴定管中“装”液至 0 刻度以上,并“排”气泡调、读 调整液面至 0 或 0 刻度以下,并读数注、加 将一定体积的碱
25、液注入锥形瓶,并加指示剂酸式滴定管的查漏:向滴定管中装入一定体积的水,固定在滴定管夹上直立静置两分钟,观察有无水滴滴下,然后将活塞旋转180,再静置两分钟,观察有无水滴滴下,若均不漏水,滴定管即可使用。2滴定3终点判断当滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色(酚酞作指示剂),且在半分钟内不恢复原色,视为滴定终点并记录标准液的体积。滴定终点是指示剂颜色的突变点,不是恰好中和的点,也不是 pH 等于 7 的点。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)c(HCl)V(HCl)计算。V(NaOH)五、误差分析1原理c(标准)V(标准)依据原理 c(标准)V(
26、标准)c(待测)V(待测),所以 c(待测),因 c(标V(待测)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。2常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有步骤操作酸式滴定管未用标准酸溶液润洗碱式滴定管未用待测溶液润洗洗涤锥形瓶用待测溶液润洗锥形瓶洗净后还留有蒸馏水取碱液的滴定管开始有气泡,读数时气取液泡消失酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时变大气泡消失滴定振荡锥形瓶时部分液体溅出部分酸液滴在锥形瓶外酸式滴定管滴定前读数正确,滴定
27、后俯变小视读数(或前仰后俯)读数酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰变大视读数(或前俯后仰)六、常用量器的读数方法1平视读数(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”)。偏高偏低变小变大偏低偏高偏高变小偏低变大不变偏高无影响V(标准)变大变小c(待测)偏高偏低2俯视读数(如图 2):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,
28、因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。自我检测1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)(2016高考全国乙,12A)298 K 时,在 20.0 mL 0.10 molL盐酸,该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂。()(2)中和滴定实验时,需用待测液润洗锥形瓶。()(3)25 时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH 溶液至 pH7,V醋酸VNaOH。()答案:(1)(2)(3)2用已知浓度的 NaOH 溶液测定某 H2SO4溶液的浓度,所用仪器及试剂均正确的是()1氨水中滴入 0.10 molL1的选项ABCD锥形瓶中溶液碱酸碱酸滴定管中溶液酸碱酸碱选用指示剂石蕊酚酞甲基橙酚酞选用滴定管乙
29、甲乙乙解析:选 D。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,碱式滴定管不能盛放酸和强氧化性试剂,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,另外还要注意在酸碱中和滴定中,无论是标准溶液滴定待测溶液,还是待测溶液滴定标准液,只要操作正确,都能得到正确的结果。3用标准 NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是()A配制标准溶液的固体NaOH 中混有 KOH 杂质B滴定到终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确C盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗D滴定过程中摇动锥形瓶动作过大致使少量溶液溅出解析:选 D
30、。A 项由于 KOH 摩尔质量大于 NaOH,将会使配制的标准碱液的c(OH)偏小,滴定时耗用的 V(OH)偏大,导致结果偏高,错误;B 项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,错误;C 项用未知液润洗锥形瓶将使测定结果偏高,错误;D 项滴定过程中摇动锥形瓶动作过大致使少量待测溶液溅出,消耗标准液将减少,测定结果偏低,正确。(1)滴定管要用待装液润洗,滴定管不润洗相当于对所盛装溶液的稀释。锥形瓶不需润洗,润洗后使所盛装溶液的物质的量增大。(2)滴定管盛装标准溶液时,其液面不一定要在“0”刻度。只要在“0”刻度或“0”刻度以下某刻度即可,但一定要记录下滴定前液面的读数。滴定管
31、的精确度为 0.01 mL。(3)指示剂选择的三个因素:变色范围与终点 pH 吻合或接近;指示剂变色范围越窄越好;指示剂在滴定终点时颜色变化要明显,容易观察判断。(4)酸碱恰好完全中和时溶液不一定呈中性,如果有弱酸或弱碱参加反应,完全中和时生成的盐可能因水解而使溶液呈碱性或呈酸性。(2017宜春模拟)现用盐酸标准溶液来测定NaOH 溶液的浓度。滴定时有下列操作:向溶液中加入 12 滴指示剂。取 20.00 mL 标准溶液放入锥形瓶中。用氢氧化钠溶液滴定至终点。重复以上操作。配制 250 mL 盐酸标准溶液。根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度。(1)以上各步中,正确的操作顺序是_(填序号),
32、上述中使用的仪器除锥形瓶外,还需要_,使用_作指示剂。(2)如何判断滴定终点?_。(3)滴定并记录 V(NaOH)的初、终读数。数据记录如下表:滴定次数V(标准溶液)/mLV(NaOH)/mL(初读数)V(NaOH)/mL(终读数)V(NaOH)/mL(消耗)某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH 溶液的体积为 V(NaOH)19.9820.0020.8020.02mL20.20 mL。他的计算合理吗?_。理由是4_。解析(1)在用未知浓度的碱滴定已知浓度的酸的操作中,正确的操作顺序是配制250 mL盐酸标准溶液;取 20.00 mL 标准溶液放入锥形瓶中;向溶液中加入12 滴指示剂;
33、用氢氧化钠溶液滴定至终点;重复以上操作;根据实验数据计算氢氧化钠的物质的量浓度,故顺序是。上述取 20.00 mL 标准溶液放入锥形瓶中使用的仪器除锥形瓶外,还需要酸式滴定管;为了使滴定结果准确,使用的指示剂的颜色宜由浅到深,故使用酚酞,可以减少滴定误差。(3)他的计算不合理,原因是第 3 组数据明显偏大,偏离真实值,误差太大,不应采用。答案(1)酸式滴定管酚酞(2)当滴入最后一滴 NaOH 溶液,溶液由无色变成粉红色,且半分钟内不褪色,则达到滴定终点(3)不合理第 3 组数据明显偏大,不应采用(1)滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?试归纳恰好反应、恰好中和与滴定终点的关系。(2)某 25 mL
34、 滴定管中液面在 10 mL 刻度线处,全部放出后溶液体积为15 mL 吗?(3)在处理所得数据时,如何判断某些数据是否舍弃?答案:(1)滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,不一定是酸碱恰好中和的点。恰好反应酸碱恰好中和滴定终点溶液呈中性。(2)滴定管下端有一小部分无刻度,故溶液体积大于15 mL。120.000.1020.0819.98220.000.3020.3020.00320.000.0020.8020.80420.000.2020.2220.02(3)数据明显偏大或偏小的,属于操作错误引起,应舍弃。(1)答题时注意题目要求,防止答非所问,如要求答“偏高”或“偏低”,容易误答成“偏大”或
35、“偏小”。(2)分析误差时要看清标准液(或待测液)在滴定管中还是在锥形瓶中。(3)判断滴定终点的答题模板当滴入最后一滴溶液,溶液变成色,且半分钟内颜色不恢复原来颜色。说明解答此类题目注意 3 个关键点:最后一滴:必须说明滴入“最后一滴”溶液。颜色变化:必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来颜色”。指示剂的选择及滴定终点的规范描述1实验室现有 3 种指示剂,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 0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH 溶液,反应恰好完全时,
36、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,可选用石蕊作指示剂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,可选用酚酞作指示剂解析:选 D。首先明确石蕊不能作指示剂,原因一是变色范围太宽,二是人眼对石蕊的颜色突变不敏感。当 NaOH 溶液和 CH3COOH 溶液恰好完全反应时生成CH3COONa,水解呈碱性,因此宜选用在碱性范围内变色的指示剂,选项 D 正确。2(1)用 a molL1的 HCl 滴定未知浓度的 NaOH 溶液,用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是_;若用甲基橙作指示剂,滴定终点现象是_。(2)用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水
37、中SO2的含量,应选用_作指示剂,达到滴定终点的现象是_。(3)用标准酸性 KMnO4溶液滴定溶有 SO2的水溶液,以测定水中 SO2的含量,是否需要选用指示剂?_(填“是”或“否”),达到滴定终点的现象是_。(4)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将 TiO2溶解并还原为 Ti3,再用KSCN 溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定 Ti3至全部生成 Ti4,滴定Ti3时发生反应的离子方程式为_,达到滴定终点时的现象是_。答案:(1)当滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色当滴入最后一滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色(2)
38、淀粉溶液当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色(3)否当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色(4)Ti3Fe3=Ti4Fe2当滴入最后一滴标准液,溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色中和滴定曲线及滴定实验3室温下,用 0.10 molL1的盐酸滴定 20.00 mL 0.10 molL1的某碱 BOH 溶液得到的滴定曲线如图,下列判断不正确的是()Aa 点时,溶液呈碱性,溶液中c(B)c(Cl)Bb 点时溶液的 pH7C当 c(Cl)c(B)时,V(HCl)20 mLDc 点时溶液中 c(H)约为 0.03 molL1解析:选 B。首先应该判断
39、 BOH 碱性的强弱,浓度为 0.10 molL1,如为强碱,其 pH13,而从图中可看出其 pH12,故该碱为弱碱。再看b 点,此时 n(HCl)n(BOH),酸碱恰好中和,为滴定终点,此时恰好生成 BCl,为强酸弱碱盐,水解呈酸性,pH7。a 点加入盐酸的量不够,为 BOH、BCl 的混合溶液,该溶液呈碱性,说明电离大于水解,故c(B)c(Cl)。c 点盐酸过量,为 BCl、HCl 的混合溶液,其中 c(H)可以根据过量的酸的物质的量除以体积来计算,加入盐酸为 40 mL 时,c(H)(0.1400.120)600.03 molL1。当 c(Cl)c(B)时,c(H)c(OH),溶液 pH
40、7,V(HCl)20 mL。4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。请填写下列空白:(1)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
41、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)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表:0.100 0 molL待测 NaOH 溶滴定次数液的体积/mL刻度第一次第二次第三次25.0025.0025.000.001.560.22刻度26.1130.3026.31体积26.1128.7426.09滴定前滴定后溶液1盐酸的体积/mL依据上表数据列式计算该NaOH 溶液的物质的量浓度。c(HCl)V(HCl)解析:在求 c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c(NaOH)。欲求V(NaOH)c(NaOH),须先求 V(HCl),再代入公式;进行误差分析时,要
42、考虑实际操作对 V(HCl)的影响,进而影响 c(NaOH)。(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。酸式滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测 NaOH 溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH 的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取 V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示:(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。(4)先算出耗用标准盐酸的平均值:V V 26.11 mL26.09 mL26.10 m
43、L(第二次偏差太大,舍去),20.100 0 molL126.10 mLc(NaOH)0.104 4 molL1。25.00 mL答案:(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)D(3)0.0026.1026.1026.11 mL26.09 mL(4)V V 26.10 mL,20.100 0 molL126.10 mLc(NaOH)0.104 4 molL1。25.00 mL课后达标检测学生用书 P345(独立成册)一、选择题1(2017廊坊模拟)下列说法正确的是()A水的电离方程式:H2O=H OHBpH7 的溶液一定是酸性溶液C升高温度,水的电离程度增大D将稀醋酸加水稀释时,c(H
44、)减小,c(OH)也减小解析:选 C。A.水是弱电解质,电离方程式应该使用可逆号,电离方程式应为 H2OH OH,错误;B.若溶液的温度不是室温,则 pH7 的溶液不一定是酸性溶液,错误;C.水是弱电解质,电离吸收热量,所以升高温度,水的电离程度增大,正确;D.将稀醋酸加水稀释时,c(H)减小,由于存在水的电离平衡,所以c(OH)增大,错误。2与纯水的电离相似,液氨中也存在着微弱的电离:2NH3NH4NH2,据此判断以下叙述中错误的是()A液氨中含有 NH3、NH4、NH2等微粒B一定温度下液氨中 c(NH4)c(NH2)是个常数C液氨的电离达到平衡时:c(NH3)c(NH4)c(NH2)D只
45、要不加入其他物质,液氨中c(NH4)c(NH2)解析:选 C。此题要求将水的电离迁移应用于NH3。NH3分子电离产生 H 和 NH2,H 与NH3结合生成 NH4,液氨电离产生等量的 NH2与 NH4,一定温度下离子浓度乘积为一常数;NH4类似于 H,NH2类似于 OH。3.已知:pOHlg c(OH)。不同温度下,水溶液中pH、pOH 关系如图所示。下列推断不正确的是()AMQ 线上每一点对应的溶液都显中性BQ 点对应的温度高于 M 点对应的温度CpH6.5 的溶液不一定显酸性DM 点对应的温度下,0.1 molL1NaOH 溶液 pH12解析:选 B。MQ 线上每一点均表示 pHpOH,溶
46、液呈中性,A 正确;M 点:Kw1.01013,Q 点:Kw1.01014,水电离吸热,M 点对应的温度高于Q 点对应的温度,B 错误;131.010对于M点溶液,其pH6.5呈中性,Q点溶液pH7呈中性,C正确;c(H)0.11mol L1.01012 molL1,pHlg c(H)12,D 正确。4(2015高考广东卷)准确移取 20.00 mL 某待测 HCl 溶液于锥形瓶中,用 0.100 0 molL1NaOH 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
47、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:选 B。A.滴定管用蒸馏水洗涤后,需用待装液润洗才能装入NaOH 溶液进行滴定。B.随着 NaOH 溶液的滴入,锥形瓶内溶液中 c(H)越来越小,故 pH 由小变大。C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪去,说明达到滴定终点,应停止滴定。D.滴定达终点时,滴定管尖嘴部分有悬滴,则所加标准 NaOH 溶液量偏多,使测定结果偏大。525 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,由水电离的H 的物
48、质的量之比是()A1101010109B15(5109)(5108)C1201010109D110104109解析:选 A。25 时,pH0 的 H2SO4溶液中由水电离出的 c(H)10molL114 molL1;0.05的 Ba(OH)2溶液中 c(OH)0.05 molL120.1 molL1,根据 Kwc(H)c(OH13)可得,由水电离出的 c(H)10 molL1;pH10 的 Na2S 溶液中由水电离出的c(H)104 molL1;pH5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H)105 molL1,故等体积上述溶液中水电离的 H 的物质的量之比为 10即选项 A 正确。6(2016
49、高考全国卷乙改编)298 K 时,在 20.0 mL 0.10 molL11410131041051101010109,氨水中滴入 0.10 molL1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 molL1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是()A滴定终点时 pH7BM 点对应的盐酸体积为 20.0 mLCM 点处的溶液中 c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH)DN 点处的溶液中 pH12解析:选 D。当恰好完全中和时,生成 NH4Cl,而 NH4Cl 溶液呈酸性,pH7,A 项错误;当 V(盐酸)20.0 mL 时,恰好完全反应,溶液呈酸性,B 项错误;M 点时
50、由溶液中电荷守恒知 c(NH4)c(H)c(Cl)c(OH),298 K 时,pH 为 7 的溶液呈中性,即 c(H)c(OH),则 c(NH4)c(Cl),但 c(NH4)c(Cl)c(H)c(OH),C 项错误;该温度下,0.10 molL1一元强碱溶液的 pH13,若 0.10 molL11一元弱碱溶液的电离度为 10%,则其 pH12,而 0.10 molL氨水的电离度小于 10%,故溶液的 pH7,根据溶液碱性由弱到强,试纸颜色变化为绿蓝紫。而要精确测定溶液的pH,需要用 pH 计。pH 计主要通过测定溶液的 c(H)来测定溶液的 pH。(1)已知水中存在平衡:H2OH OHH0,现