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1、水的电离和溶液的酸碱性 中和滴定的实验操作及误差分析1.(2020武汉模拟)下列有关实验操作的叙述错误的是()A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干B.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置D.用标准盐酸溶液滴定氨水来测定其浓度,选择甲基橙为指示剂【解析】选A。锥形瓶和容量瓶不需要干燥,有少量水对实验无影响,故A错误;用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,溶液的体积偏小,则所配溶液浓度偏大,故B正确;蒸馏完毕后,还需充分冷凝,则先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置,故C正确;用标准盐酸溶液滴定氨水
2、来测定其浓度,滴定终点时恰好生成NH4Cl,溶液显酸性,则应选择甲基橙为指示剂,故D正确。2.用滴定法测定K2CO3(含KCl杂质)的质量分数,下列操作可能会引起测定值偏高的是()A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准液进行滴定B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测溶液滴定D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取25.00 mL进行滴定【解析】选B。滴定管应用待装液进行润洗,否则会引起待装液浓度下降,若为标准酸液会引起测定值偏高,若为待测碱液会引起测定值偏低。3.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
3、指示剂。请回答下列问题:(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,所用盐酸的体积为_ mL。(4)某学生根据3次实验分别
4、记录有关数据如表所示:滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.100 0 molL-1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/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依据表中数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度_。【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),必须先求V(HCl)aq再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对每一个量即V(HCl)aq和V(NaOH)aq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
5、)考查由于不正确操作引起的误差分析。A项,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;B项,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;C项,若排出气泡,液面会下降,故读取V(HCl)aq偏大,结果偏高;D项,读取盐酸体积偏小,结果偏低。(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=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去),c(NaOH)=0.104 4 molL-1。答案:(1)锥形瓶中溶液的颜色变化在半分钟内不恢复原色(2)D(3)
6、0.0026.1026.10(4)=26.10 mL,c(NaOH)=0.104 4 molL-1【归纳提升】滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴标准溶液后,溶液变成色,且半分钟内不恢复原来的颜色。滴定曲线的分析4.(2020郑州模拟) 25 时,用浓度为0.01 molL-1的HA溶液滴定20 mL浓度为0.01 molL-1的NaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是()A.应选用酚酞作指示剂B.M点溶液中存在:c(Na+)c(A-)C.Ka(HA)210-8D.N点溶液中存在:c(OH-)-c(H+)=c(HA)【解析】选C。N点为NaA溶液,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂,A项正
7、确;M点为等物质的量浓度的NaOH和NaA的混合液,溶液呈碱性,由电荷守恒可知:c(Na+)c(A-),B项正确;N点为NaA溶液,c(HA)=c(OH-)-c(H+)=10-5 molL-1-10-9 molL-110-5 molL-1,c(A-)0.005 molL-1,则Kh=210-8,则Ka(HA)=510-7,C项错误,D项正确。5.(2019成都模拟)20 mL 0.100 0 molL-1氨水用0.100 0 molL-1的盐酸滴定,滴定曲线如图,下列说法正确的是()A.该中和滴定适宜用酚酞作指示剂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(O
8、H-)+c(NH3H2O)D.当滴入盐酸达30 mL时,溶液中c(N)+c(H+)c(OH-)+c(Cl-)【解析】选C。反应终点生成氯化铵,水解显酸性,酚酞的变色范围约为810,应选甲基橙作指示剂,A错误;两者恰好中和时生成氯化铵,溶液的pHc(Na+)c(H+)c(OH-)b点,溶质为CH3COONa、CH3COOH离子浓度关系:c(CH3COO-)=c(Na+)c(H+)=c(OH-)c点,溶质为CH3COONa离子浓度关系:c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)d点,溶质为CH3COONa、NaOH离子浓度关系:c(Na+)c(OH-)c(CH3COO-)c(H+)【加
9、固训练】1.(2020济南模拟)25时,将浓度均为0.1 molL-1、体积分别为Va和Vb的HX溶液与NH3H2O溶液按不同体积比混合,保持Va+Vb=100 mL,Va、Vb与混合液的pH的关系如图所示。下列说法不正确的是()A.Ka(HX)的值与Kb(NH3H2O)的值相等B.b点,c(N)+c(HX)=0.05 molL-1C.ac点过程中,的值不变D.a、b、c三点,c点时水电离出的c(H+)最大【解析】选D。A.b点加入等体积等浓度的HX和氨水,两者恰好完全反应生成NH4X,b点溶液的pH=7,说明X-与N的水解程度相等,则Ka(HX)的值与Kb(NH3H2O)的值相等,故A正确;
10、B.由图可知0.1 molL-1的HX溶液的pH=3,HX为弱酸,因为b点的pH=7,所以b点c(X-)=c(N),根据物料守恒c(X-)+c(HX)=0.1 molL-10.05 L/0.1 L=0.05 molL-1,则c(N)+c(HX)=0.05 molL-1,故B正确; C.a c点过程中,=,水解平衡常数只与温度有关,温度不变,则的值不变,故C正确;D.b点加入等体积等浓度的HX和氨水,两者恰好完全反应生成NH4X,NH4X是弱酸弱碱盐,促进水电离,则a、b、c三点,b点时水电离出的c(H+)最大,故D错误。2.(2019洛阳模拟)25 时,取浓度均为0.1 molL-1的醋酸溶液
11、和氨水溶液各20 mL,分别用0.1 molL-1NaOH溶液、0.1 molL-1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+)c(H+)c(OH-)B.曲线:滴加溶液到20 mL时:c(Cl-)c(N)c(OH-)c(H+)C.曲线:滴加溶液到10 mL时:c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-c(OH-)D.曲线:滴加溶液在1020 mL存在:c(N)=c(Cl-)c(OH-)=c(H+)【解析】选C。根据未加盐酸和氢氧化钠时图象纵坐标所对应pH可知,曲线线当未滴
12、加溶液时pH7,说明是盐酸滴定氨水;线当未滴加溶液时pH7,说明是氢氧化钠滴定醋酸。A.曲线为酸滴定碱溶液,当滴加溶液到10 mL时,溶液中的溶质是等物质的量浓度的氯化铵和一水合氨,由于在此条件下氨水的电离程度大于铵盐的水解程度,所以溶液呈碱性,则c(H+)c(OH-),根据电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(N)+c(H+),得c(Cl-)c(N),盐类水解程度一般都较小,所以离子浓度大小顺序是c(Cl-)c(N)c(H+)c(OH-),故B错误;C.滴加溶液到10 mL时,溶液中的溶质是等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠,根据物料守恒:c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=2c(Na+),电荷守恒:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),得c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(H+)-c(OH-),故C正确;D.曲线为氢氧化钠滴定醋酸溶液的曲线,无Cl-,故D错误。