文档文本内容
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
第22 讲 水的电离与溶液的pH
【化学学科素养】
1.变化观念与平衡思想:认识水的电离有一定限度,是可以调控的。能多角度、动态地分析水的电
离,并运用平衡移动原理解决实际问题。
2.科学研究与创新意识:能发现并提出酸碱中和滴定中有探究价值的问题;能从问题和假设出发,确
定探究目的,设计探究方案,进行实验探究;在探究过程中学会合作,面对“异常”现象敢于提出自己的
见解,进行误差分析。
3.证据推理与模型认知:能从定性和定量上收集证据,能通过定性分析和定量计算推出合理的结论;
能运用pH 计算模型进行pH 的简单计算。
【必备知识解读】
一、水的电离与水的离子积常数
1.水的电离
水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2O+H2O
H3O++OH-或H2O
H++OH-。
2.水的离子积常数
Kw=c(H+)·c(OH-)。
(1)室温下:Kw=1×10-14。
(2)影响因素:只与温度有关,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。
二、溶液的酸碱性和pH
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。
(1)酸性溶液:c(H+)>c(OH-),常温下,pH<7。
(2)中性溶液:c(H+)=c(OH-),常温下,pH=7。
(3)碱性溶液:c(H+)<c(OH-),常温下,pH>7。
2.pH 及其测量
(1)计算公式:pH=-lg c(H+)。
(2)溶液的酸碱性与pH 的关系
常温下:
1
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
三、pH 的测定
1.pH 试纸
(1)使用方法
取一小块pH 试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试
纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
(2)分类
① 广泛pH 试纸:其pH 范围是 1~14 (最常用),可以识别的pH 差约为1。
② 精密pH 试纸:可判别0.2 或0.3 的pH 差值。杨sir 化学,侵权必究
③ 专用pH 试纸:用于酸性、中性或碱性溶液的专用pH 试纸。
2.pH 计
pH 计,又叫酸度计,可精密测量溶液的pH,其量程为0~14。
①pH 试纸不能测定具有漂白性的溶液的pH。
② 不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液,也不能将pH 试纸先用水润湿,否则溶液被稀释,可能造成误差
(酸性溶液的pH 偏大、碱性溶液的pH 偏小、中性溶液的pH 无影响)。杨sir 化学,侵权必究
四、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)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸滴定待测
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)准确测定标准液和待测液的体积;
(2)准确判断滴定终点。
2.实验用品
(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
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管
①构造:“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。
②精确度:读数可精确到0.01 mL。
③洗涤:先用蒸馏水洗涤,再用待装液润洗。
④排泡:酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。
⑤使用注意事项:
试剂性质
滴定管
原因
酸性、氧化性
酸式滴定管
氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性
碱式滴定管
碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开
3.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
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶:注碱液→记体积→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准
液的体积。
(4)数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。
3
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
4.
常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5.0 红色
5.0~8.0 紫色
>8.0 蓝色
甲基橙
<3.1 红色
3.1~4.4 橙色
>4.4 黄色
酚酞
<8.2 无色
8.2~10.0 浅红色
>10.0 红色
5.指示剂的选择:
一般不选择石蕊,变色现象不明显。
强酸滴(弱)碱甲基橙,强碱滴(弱)酸用酚酞,两强互滴(甲基橙酚酞)都可以。
滴定种类
选用的指示剂
滴定终点颜色变化
指示剂用量
强酸滴定强碱
酚酞
红色→无色
2-3 滴
甲基橙
黄色→橙色
强酸滴定弱碱
甲基橙
黄色→橙色
强碱滴定强酸
甲基橙
红色→橙色
酚酞
无色→粉红色
强碱定弱酸
酚酞
无色→粉红色
【关键能力拓展】
一、影响水电离平衡的因素
体系变化
条件
平衡移动方向
Kw
水的电离程度
c(OH-)
c(H+)
HCl
逆
不变
减小
减小
增大
NaOH
逆
不变
减小
增大
减小
可水解的盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
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
二、pH 的计算
1.单一溶液pH 的计算
(1)酸性溶液中,先求c(H+),再计算pH = -lgc(H+);
(2)碱性溶液中,先求c(OH-),再由c(H+) = Kw
c(O H
-) 求 c(H+),最后计算pH = -lgc(H+)。杨sir 化学,侵权必究
2.混合溶液pH 的计算
4
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)强酸混合,先求
,再计算pH = -lgc(H+);
(2)强碱混合,先求
,再由c(H+) = Kw
c(O H
-) 求 c(H+),最后计算pH =
-lgc(H+)。
(3)强酸强碱混合
① 恰好完全反应,pH=7(25℃);杨sir 化学,侵权必究
② 酸过量,先求
,再计算pH = -lgc(H+);
③ 碱过量,先求
,再由c(H+) = Kw
c(O H
-) 求 c(H+),最后计算pH =
-lgc(H+)。
3.酸、碱稀释时pH 变化规律杨sir 化学,侵权必究
(1)pH = a 的强酸溶液,稀释10m 倍,pH = a + m(室温下,a+ m<7)
pH = a 的弱酸溶液,稀释10m 倍,a<pH<a + n(室温下,a+ m<7)
(2)pH = b 的强碱溶液,稀释10n 倍,pH = b - n(室温下,b - n>7)
pH = b 的弱酸溶液,稀释10n 倍,b - n<pH<b(室温下,b - n>7)
(3)pH = a 的强酸溶液,稀释一倍(或与可忽略的酸/碱等体积混合),pH = a + 0.3(室温下,a+0.3
<7)
(4)pH = b 的强碱溶液,稀释一倍(或与可忽略的酸/碱等体积混合),pH = b - 0.3(室温下,b -
0.3>7)
【方法规律】
1.稀释规律
酸、碱溶液稀释相同倍数时,强电解质溶液比弱电解质溶液的pH 变化幅度大,但不管稀释多少倍,
最终都无限接近中性。
2.酸碱混合规律
(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)25 ℃时,等体积pH 之和等于14 的一强一弱酸碱混合溶液——“谁弱谁过量,谁弱显谁性”。
(3)强酸、强碱等体积混合(25 ℃时)
pH
①
之和等于14 呈中性;
pH
②
之和小于14 呈酸性;
5
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
pH
③
之和大于14 呈碱性。
三、酸碱中和滴定的误差分析
由c 待测=可知,c 标准和V 待测均为定值,所以c 待测的误差主要来自V 标准,V 标准偏大则c 待测偏高,V 标准偏
小则c 待测偏低。
(1)若以盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH 溶液,常见的误差分析如下:杨sir 化学,侵权必究
步骤
操作
V 标准
c 待测
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用标准溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
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
滴定
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
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,停止滴定后再加一滴NaOH 溶
液无变化
变大
偏高
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
配制
标准
液
若配制NaOH 溶液,所取的NaOH 固体部分潮解
变大
偏高
若配制NaOH 溶液,所取的NaOH 固体中含有不与酸反应的杂
质
变大
偏高
若配制NaOH 溶液,所取的NaOH 固体中含有与酸反应的杂质
(Na2CO3)
变大
偏高
若配制NaOH 溶液,所取的NaOH 固体中含有与酸反应的杂质
(Na2O)
变小
偏低
(2)若先配制NaOH 标准液,滴定未知浓度的盐酸,配制NaOH 标准液时:
步骤
操作
V 标准
c 待测
配制
NaO
H
标准
液
NaOH 固体部分潮解
偏高
偏高
NaOH 固体中含有不与酸反应的杂质
偏高
偏高
NaOH 固体中含有与酸反应的杂质(Na2CO3)
偏高
偏高
NaOH 固体中含有与酸反应的杂质(Na2O)
偏低
偏低
【核心题型例解】
高频考点一 影响水电离平衡的因素及结果判断
【例1】水的电离常数如图所示,下列说法错误的是
6
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.曲线上的点都符合c(H+)•c(OH-)=Kw
B.图中温度:T1>T2
C.图中五点Kw间的关系:B>C>A=D=E
D.若处在B 点时,将0.005mol•L-1的硫酸溶液与由水电离的c(H+)=1.0×10-12mol•L-1的KOH 溶液等体
积混合后,溶液显中性
【答案】D
【解析】曲线a、曲线b 代表不同温度下溶液中H+和OH-浓度的关系,故曲线上的点都符合
c(H+)•c(OH-)=Kw,A 正确;水的电离是吸热反应,升高温度促进水电离,则水中c(H+)、c(OH−)及离子积常
数增大,根据图知,T1曲线上离子积常数大于T2,所以T1>T2,B 正确;水的离子积常数只与温度有关,
温度越高,离子积常数越大,同一曲线是相同温度,根据图知,温度高低点顺序是B>C>A=D=E,所以
离子积常数大小顺序是B >C >A=D=E ,C 正确;B 点时,Kw=1×10−12 ,0.005mol•L-1 的硫酸中
c(H+)=0.01mol/L,由水电离的c(H+)=1.0×10-12mol•L-1的KOH 溶液中c(OH−)=1mol/L,等体积混合碱剩余,
溶液呈碱性,D 错误;故答案为D。
【方法技巧】正确理解水的电离平衡曲线
(1)曲线上任意点的Kw都相同,即c(H+)·c(OH-)相同,温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同,温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度不变,改变酸碱性;实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定
得改变温度。
【变式探究】下图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数,下列说法不正确的是( )
7
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.图中温度:T3>T2>T1
B.图中pH 关系:pH(B)=pH(D)=pH(E)
C.图中五点Kw间的关系:E>D>A=B=C
D.C 点可能是显酸性的盐溶液
【答案】D
【解析】水的电离吸热,升高温度促进电离,则水中c(H+)、c(OH-)及离子积常数均增大,根据图
知,离子积常数:T3>T2>T1,所以温度:T3>T2>T1,故A 正确;水的离子积常数只与温度有关,温度越高,
离子积常数越大,同一曲线是相同温度,根据图知,温度高低点顺序是B<D<E,但三点溶液的氢离子浓度
相等,则pH 相等,故B 正确;温度高低点顺序是A=B=C<D<E,水的离子积常数只与温度有关,温度越
高,离子积常数越大,Kw间的关系:E>D>A=B=C,故C 正确;C 点时,Kw=1×10-14,c(OH-)=1×10-6
mol·L-1,溶液的pH=8,显碱性,故D 错误。
【变式探究】
时,水的电离达到平衡:
,下列叙述正确的是
A.将水加热,
增大,
增大
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,
增大
C.在蒸馏水中滴加浓
,
不变,
增大
D.向水中滴入少量
浓溶液,平衡逆向移动,
降低
【答案】B
【解析】将纯水加热,Kw变大,pH 变小,水仍呈中性,A 错误;向水中加入少量固体硫酸氢钠,c
(H+)增大,抑制水的电离平衡,c(OH-)减小,
增大,B 正确;Kw随温度变化而变化,在蒸馏
水中滴加浓H2SO4,温度升高, Kw增大,
增大,C 错误;向水中加入少量
浓溶液,平衡逆向
移动,c(H+)降低,c(OH-)增大,D 错误;故选B。
高频考点二 水电离出的c(H+)或c(OH-)的定量计算
8
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【例2】在常温下,某柠檬水的
,其中水电离的
为
A.
B.
C.
D.无法确定
【答案】C
【解析】柠檬水溶液的pH 是3,所以常温下柠檬水中氢氧根的浓度是
,水电离的氢离子和氢氧根浓度一样,所以水电离的氢离子是10-11。故选
C。
【方法技巧】水电离的c(H+)或c(OH-)的计算技巧(25 ℃时)
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol·L-1。
(2)酸或碱抑制水的电离,水电离出的c(H+)=c(OH-)<10-7 mol·L-1,当溶液中的c(H+)<10-7 mol·L
-1时就是水电离出的c(H+);当溶液中的c(H+)>10-7 mol·L-1时,就用10-14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(OH-)均大于10-7 mol·L-1。若给出的c(H+)>10-7
mol·L-1,即为水电离的c(H+);若给出的c(H+)<10-7 mol·L-1,就用10-14除以这个浓度即得水电离的c(H
+)。
【变式探究】25℃在等体积的①pH=0 的H2SO4溶液,②0.05mol·L-1的Ba(OH)2溶液,③pH=10 的
Na2S 溶液,④pH=5 的NH4NO3溶液中,发生电离的水的物质的量之比是
A.1 10 10
∶
∶
10 10
∶
9
B.1 5 5×10
∶∶
9 5×10
∶
9
C.1 20 10
∶
∶
10 10
∶
9
D.1 10 10
∶
∶
4 10
∶
9
【答案】A
【解析】①中pH=0 的H2SO4中c(H+)=1.0 mol·L-1,c(OH-)=1.0×10-14mol·L-1,水电离程度为1.0×10-
14mol·L-1;②中c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-13mol·L-1,水电离程度为1.0×10-13mol·L-1;③中
c(OH-)=1.0×10-4mol·L-1,水的电离程度为1.0×10-4mol·L-1;④中c(H+)=1.0×10-5mol·L-1,水的电离程度
为1.0×10-5mol·L-1;
故①②③④中水的电离程度之比为:1.0×10-14mol·L-1:1.0×10-13mol·L-1:1.0×10-4mol·L-1:1.0×10-
5mol·L-1=1:10:1010:109;答案选A。
高频考点三 pH 的计算及其应用
【例3】(2022·浙江卷)已知25℃时二元酸H2A 的Ka1=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15。下列说法正确的是
9
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.在等浓度的Na2A、NaHA 溶液中,水的电离程度前者小于后者
B.向0.1mol·L-1的H2A 溶液中通入HCl 气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A 的电离度为0.013%
C.向H2A 溶液中加入NaOH 溶液至pH=11,则c(A2-)>c(HA-)
D.取pH=a 的H2A 溶液10mL,加蒸馏水稀释至100mL,则该溶液pH=a+1
【答案】B
【解析】在等浓度的Na2A、NaHA 溶液中,A2-的水解程度大于HA-,水的电离程度前者大于后者,故
A 错误;溶液中c(H+)=10-3mol/L,H2A 电离程度较小,溶液中c(H2A)≈0.1mol/L,Ka1=
,c(HA-)=1.3×10-5mol/L,c(HA-)≈c(H2A)电离,则H2A 的电离度
0.013%,故B 正确;向H2A 溶液中加入NaOH 溶液至pH=11,
,则c(A2-)<c(HA-),故C 错误;H2A 是弱酸,取pH=a 的H2A 溶液10mL,加蒸
馏水稀释至100mL,H2A 的电离平衡正向移动,则该溶液pH<a+1,故D 错误;故选B。
【变式探究】常温下,向
的
溶液中,逐滴加入
一定物质的量浓度的
溶
液,当溶液中的
恰好完全沉淀时,溶液
。则
为(不考虑溶液混合时体积和温度的变化)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】由题意可知, 该过程中发生的反Ba(OH)2 +NaHSO4 =BaSO4 ↓+ H2O + NaOH。pH=a 的
Ba( OH)2溶液中c(OH- )=
mol•L-1,该溶液体积为V1L,则该溶液中氢氧根离子的物质的量为
×V1mol,根据反应的化学方程式可知,参与反应的硫酸氢钠的物质的量为0.5×
×V1mol,所加硫酸氢
10
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
钠溶液的体积为V2L,根据混合后溶液pH=10,计算
结果得
=
,
故B 项正确。故选B。
【方法技巧】溶液pH 计算的一般思维模型
【变式探究】某温度下,测得0.01mol•L-1NaOH 溶液的pH 为11。在该温度下,将pH=4 的HCl 溶液与
pH=11 的Ba(OH)2溶液混合并保持恒温,欲使混合溶液呈中性,则HCl 与Ba(OH)2溶液的体积之比为
A.1:10
B.10:1
C.100:1
D.1:100
【答案】C
【解析】pH=4 的HCl 溶液中c(H+)=10-4mol/L,pH=11 的Ba(OH)2溶液中c(H+)=10-11mol/ L,c(OH-)=10-2
mol/ L,欲使混合溶液呈中性,则10-4 mol/ L× V(HCl) =10-2 mol/ L× V[Ba(OH)2],V (HCl) :V[Ba(OH)2] =
100:1。故选C。
高频考点四 酸碱中和滴定
【例4】(2022·浙江卷)某同学在两个相同的特制容器中分别加入20mL0.4mol·L-1Na2CO3溶液和
40mL0.2mol·L-1NaHCO3溶液,再分别用0.4mol·L-1盐酸滴定,利用pH 计和压力传感器检测,得到如图曲
线:
下列说法正确的的是
11
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.图中甲、丁线表示向NaHCO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸
B.当滴加盐酸的体积为V1mL 时(a 点、b 点),所发生的反应用离子方程式表示为:HCO3
-
+H+=CO2↑+H2O
C.根据pH—V(HCl)图,滴定分析时,c 点可用酚酞、d 点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
D.Na2CO3和NaHCO3溶液中均满足:c(H2CO3)-c(CO3
2-)=c(OH-)-c(H+)
【答案】C
【解析】碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠,故碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠,则碳酸钠溶液的起始pH
较大,甲曲线表示碳酸钠溶液中滴加盐酸,碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠,碳酸氢根离子再与氢离子
反应产生碳酸,进而产生二氧化碳,则图中丁线表示向Na2CO3溶液中滴加盐酸,乙、丙线表示向NaHCO3
溶液中滴加盐酸,A 项错误;由图示可知,当滴加盐酸的体积为20mL 时,碳酸根离子恰好完全转化为碳
酸氢根子,而V1>20mL,V1mL 时(a 点、b 点),没有二氧化碳产生,则所发生的反应为碳酸氢根离子与氢
离子结合生成碳酸,离子方程式表示为:HCO3
-+H+=H2CO3,B 项错误;根据pH-V(HCl)图,滴定分析时,
c 点的pH 在9 左右,符合酚酞的指示范围,可用酚酞作指示剂;d 点的pH 在4 左右,符合甲基橙的指示范
围,可用甲基橙作指示剂指示滴定终点,C 项正确;根据电荷守恒和物料守恒,则Na2CO3中存在c(OH-)-
c(H+)=
2c(H2CO3)+c(HCO3
-),NaHCO3溶液中满足c(H2CO3)-c(CO3
2-)=c(OH-)-c(H+),D 项错误;故选C。
【变式探究】用标准的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.碱式滴定管未用标准溶液润洗
B.锥形瓶用蒸馏水洗过后未用未知浓度的盐酸润洗
C.用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为浅红色时立即停止滴定
D.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
【答案】C
【解析】碱式滴定管未用标准溶液润洗,则所用标准NaOH 溶液的体积偏大,测定结果偏高,A 不符
合题意;锥形瓶用蒸馏水洗过后未用未知浓度的盐酸润洗,对盐酸浓度的测定不产生影响,B 不符合题
意;用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为浅红色时立即停止滴定,则有少量盐酸未被中和,所用标
准NaOH 溶液的体积偏小,测定结果偏低,C 符合题意;滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作
正确,则读出标准NaOH 溶液的体积偏大,测定结果偏高,D 不符合题意;故选C。
【方法技巧】中和滴定的误差分析方法
(1)依据公式c(待测)=来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因此只需分析使得所耗标准液
体积V(标准)变大或变小的原因即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。
12
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)滴定管读数要领
以凹液面的最低点为基准(如图)
正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)
【变式探究】用0.1000 mol·L-1的标准盐酸滴定50.00 mL 未知浓度的NaOH 溶液的酸碱中和滴定实验
中,下列有关说法正确的是
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管、锥形瓶后可分别直接注入标准盐酸和待测液NaOH 溶液
B.滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视滴定管液面变化
C.此中和滴定实验的指示剂可采用酚酞,滴定终点的现象为:溶液由无色变为红色,且30 s 内颜色
不变
D.若滴定前仰视读数、滴定后俯视读数,则所测NaOH 溶液的浓度偏低
【答案】D
【解析】酸式滴定管需用标准盐酸润洗,否则会使标准溶液浓度因稀释而减小,引起滴定误差,A 错
误;滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内液体颜色变化,B 错
误;此中和滴定实验的指示剂可采用酚酞,滴定终点的现象为:溶液由粉红色变为无色,且30 s 内颜色不
变,C 错误;若滴定前仰视读数、滴定后俯视读数,所读标准液体积减少,故所测NaOH 溶液的浓度偏
低,D 正确;故答案为D。
高频考点五 滴定曲线分析
【例5】(2023·湖南卷第12 题)常温下,用浓度为
的
标准溶液滴定浓度均为
的
和
的混合溶液,滴定过程中溶液的
随
(
)的变
化曲线如图所示。下列说法错误的是
13
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A.
约为
B. 点a:
C. 点b:
D. 水的电离程度:
【答案】D
【解析】NaOH 溶液和HCl、CH3COOH 混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线
可知,a 点时NaOH 溶液和HCl 恰好完全反应生成NaCl 和水,CH3COOH 未发生反应,溶质成分为NaCl
和CH3COOH;b 点时NaOH 溶液反应掉一半的CH3COOH,溶质成分为NaCl、CH3COOH 和
CH3COONa;c 点时NaOH 溶液与CH3COOH 恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d 点时NaOH
过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa 和NaOH,据此解答。由分析可知,a 点时溶质成分为NaCl 和
CH3COOH,c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,
=
=10-4.76,故A 正确;a 点溶液为等浓度的NaCl 和CH3COOH 混合溶液,存在物料守恒关系
c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),故B 正确;点b 溶液中含有NaCl 及等浓度的CH3COOH 和
CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明CH3COOH 的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则
c(CH3COOH)<c(CH3COO-),故C 正确;c 点溶液中CH3COO-水解促进水的电离,d 点碱过量,会抑制水的
电离,则水的电离程度c>d,故D 错误;故选D。
【方法技巧】滴定曲线
1.强酸与强碱滴定过程中的pH 曲线
14
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(以0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例)
2.强酸(碱)滴定弱碱(酸)的pH 曲线比较
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
突跃点变化范围不同:强碱滴定强酸(强酸滴定强碱)的突跃点变化范围大于强碱滴定弱酸(强
酸滴定弱碱)的突跃点变化范围
【变式探究】
时,等体积两种一元酸
和
分别用等浓度的
溶液滴定,滴定曲线如图
所示。下列说法正确的是
A.起始浓度:
B.酸性:
C.用
溶液滴定
可用甲基橙作指示剂
15
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D.酸
的电离度
约为
【答案】D
【解析】由图中可以看出,滴定HA 的终点pH=7,则HA 是强酸,c(HA)=c(H+)=0.1mol/L,初始时,
HB 的pH 为3,而酸性
说明HB 是弱酸,部分电离,故
,A 错误;由图中可
以看出,滴定达终点时,
消耗KOH 的体积大,则表明c(
)>c(
),而起始时pH(
)>pH(
),
所以酸性
,B 错误;甲基橙变色范围为3.1—4.4,由图可知该pH 范围内NaOH 滴定HB 未发生突
跃,不可用甲基橙作指示剂,C 错误;HB 是弱酸,部分电离,对应的pH=3,则电离部分c 电离
(HB)≈c(H+)=10-3mol/L,由图可知滴定等体积的两种酸时滴HB 消耗的氢氧化钠是滴定HA 的两倍,则c 初始
(HB)=2c(HA)≈0.2mol/L,则酸
的电离度=
=0.5%,D 正确;故选D。
高频考点六 酸碱中和滴定的拓展应用
【例6】次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。NaClO 可用于制备二
氯异氰尿酸钠。
(1)NaClO 溶液可由低温下将Cl2 缓慢通入NaOH 溶液中而制得。制备NaClO 的离子方程式为
____________________________;用于环境杀菌消毒的NaClO 溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时
间过长且见光,将会导致消毒作用减弱,其原因是__________________________________________。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质
品标准。实验检测原理为
C3N3O3Cl+H++2H2O===C3H3N3O3+2HClO
HClO+2I-+H+===I2+Cl-+H2O
I2+2S2O===S4O+2I-
准确称取1.120 0 g 样品,用容量瓶配成250.0 mL 溶液;取25.00 mL 上述溶液于碘量瓶中,加入适量
稀硫酸和过量KI 溶液,密封在暗处静置5 min;用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,
加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品。
(写出计算过程,该样品的有效氯=
×100%)
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值________(填“偏高”或“偏低”)。
16
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【解析】(1)Cl2与NaOH 反应生成NaCl、NaClO 和H2O。HClO 的酸性弱于H2CO3,则NaClO 溶液露
置于空气中,与空气中CO2反应产生HClO,HClO 见光易分解,故会导致消毒作用减弱。(2)①依据三个反
应得出关系式:C3N3O3Cl~2HClO~2I2~4S2O,根据Na2S2O3的消耗量,可以计算出测定中转化为HClO 的
氯的物质的量,进而得出氯元素的质量,再由有效氯的计算公式×100%,可计算出有效氯。②加入的稀硫
酸的量过少,则生成的I2少,消耗Na2S2O3的量减少,则计算出的HClO 的量偏少,导致样品的有效氯测定
值偏低。
【答案】(1)Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O NaClO 溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO 见光
分解
(2)①n(S2O)=0.100 0 mol·L-1×0.020 00 L=2.000×10-3 mol
根据物质转换和电子得失守恒关系:C3N3O3Cl~2HClO~2I2~4S2O 得n(Cl)=0.5n(S2O)=1.000 ×10-3
mol
氯元素的质量:m(Cl)=1.000×10-3 mol×35.5 g·mol-1=0.035 50 g
该样品的有效氯为×2×100%≈63.39%
该样品的有效氯大于60%,故该样品为优质品
②偏低
【方法技巧】
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
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理
2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂
酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
终点判断
当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪
色,说明到达滴定终点
Na
②
2S2O3溶液滴定碘液
原理
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂
用淀粉作指示剂
终点判断
当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,
说明到达滴定终点
2.沉淀滴定法
(1)概念:沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件
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-浓度。
17
关注公众号:陆陆高分冲刺 ~领取:最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
18