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考点27 水的电离与溶液的pH
(核心考点精讲精练)
一、3 年真题考点分布
考点内容
考题统计
中和滴定曲线分析
2023 湖南卷12 题,4 分;2021 辽宁卷15 题,3
分;2021 湖北卷14 题,3 分;2021 海南卷14
题,4 分;
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看,涉及本考点的试题难度一般较大,常结合盐类水解、电离平衡以及离子浓
度大小比较等进行综合命题,常见的命题形式:(1)结合图像考查溶液的酸碱性判断、pH 的计算,以及离
子浓度的大小比较等;(2)以酸碱中和滴定为载体,考查“强”滴“弱”过程中微粒浓度的变化以及其他相
关知识;(3)以滴定为基础,考查相关操作和计算等。
【备考策略】
(1)认识溶液的酸碱性及pH,掌握检测溶液pH 的方法。
(2)能进行溶液pH 的简单计算,能正确测定溶液pH,能调控溶液的酸碱性。
(3)能选择实例说明溶液pH 的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用。
(4)理解酸碱中和滴定,能根据实验试题要求分析或处理实验数据,得出合理结论;能够分析以图像形
式考查滴定曲线。
【命题预测】
预测2024 年本考点依然会结合图像,考查水的电离平衡与溶液酸碱性的关系,以及pH 的相关计算
等;还会基于中和滴定,考查氧化还原滴定、沉淀滴定等有关计算,注意滴定现象、操作、滴定终点判断
的规范表达,能进行误差分析。
考法
1
水的电离
1.水的电离
水是极弱的电解质,其电离方程式为2H2O
H3O++OH-或H2O
H++OH-。
2.水的离子积常数
(1)表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)。室温下,Kw=1×10-14。
1
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(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。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。
外界条件对水电离平衡的具体影响
条件 体系变化
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
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等( )
(2)100 ℃的纯水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,此时水呈酸性( )
(3)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,Kw不变( )
(4)NaCl 溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同( )
(5)室温下,0.1 mol·L-1的HCl 溶液与0.1 mol·L-1的NaOH 溶液中水的电离程度相等( )
(6)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)相等( )
(7)25 ℃时,0.1 mol·L-1的NaOH 溶液中KW=1×10-13 mol2·L-2 ( )
(8)某温度下,纯水中的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则c(OH-)=( )
(9)25 ℃时,0.01 mol·L-1的盐酸中,c(OH-)=1.0×10-12mol·L-1 ( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)√
例1 25°C 时,水的电离达到平衡:H2O
H++OH-,下列叙述不正确的是( )
2
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A.将纯水加热到95℃时,Kw变大,pH 减小,水仍呈中性
B.向纯水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)增大,Kw不变
C.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H+)增大,平衡逆向移动,KW不变
D.向水中通入HCl 气体,平衡逆向移动,溶液导电能力减弱
【答案】D
【解析】A 项,水加热到95℃,水的离子积常数变大,氢离子浓度增大,pH 减小,但c(H+)=c(OH-),
因此仍呈中性,A 不符合题意;B 项,向纯水中加入稀氨水,水的电离平衡逆向移动,溶液中c(OH-)增大,
但由于温度不变,所以水的离子积常数Kw不变,B 不符合题意;C 项,水中加入硫酸氢钠,硫酸氢钠电离
产生H+,使溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,但水温度不变,因此水的离子积常数Kw不变,C
不符合题意;D 项,水中通入氯化氢,HCl 电离产生H+,使溶液中c(H+)增大,水的电离平衡逆向移动,由
于溶液中自由移动的离子浓度增大,因此溶液的导电性增强,D 符合题意;故选D。
例2 常温下,向20.00 mL 0.1 mol·L-1 HA 溶液中滴入0.1 mol·L-1 NaOH 溶液,溶液中由水电离出
的氢离子浓度的负对数[-lg c(H+)水]与所加NaOH 溶液体积的关系如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.常温下,Ka(HA)约为10-5 B.M、P 两点溶液对应的pH=7
C.b=20.00 D.M 点后溶液中均存在c(Na+)>c(A-)
【答案】B
【解析】0.1 mol·L-1 HA 溶液中,-lg c(H+)水=11,c(H+)水=c(OH-)水=10-11 mol·L-1,根据常温下
水的离子积求出溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,HAH++A-,c(H+)=c(A-)=10-3 mol·L-1,Ka(HA)=
mol·L-1=10-5 mol·L-1,A 项正确;N 点水电离出的H+浓度最大,说明HA 与NaOH 恰好完全反应生成
NaA,P 点溶质为NaOH 和NaA,溶液显碱性,即P 点pH 不等于7,B 项错误;0~b 段水的电离程度逐渐
增大,当达到b 点时水的电离程度达到最大,即溶质为NaA,说明HA 和NaOH 恰好完全反应,b=
20.00,C 项正确;M 点溶液pH=7,根据溶液呈电中性,存在c(Na+)=c(A-),M 点后,c(Na+)>c(A-),
D 项正确。
对点1 已知NaHSO4在水中的电离方程式为NaHSO4===Na++H++SO。某温度下,向c(H+)=1×10
-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1。下列对该溶
液的叙述不正确的是( )
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A.该温度高于25 ℃
B.由水电离出来的H+的浓度为1×10-10 mol·L-1
C.加入NaHSO4晶体抑制水的电离
D.取该溶液加水稀释100 倍,溶液中的c(OH-)减小
【答案】D
【解析】A 项,Kw=1×10-6×1×10-6 mol2·L-2=1×10-12 mol2·L-2,温度高于25 ℃;B、C 项,NaHSO4
电离出的H+抑制H2O 电离,c(H+)水=c(OH-)=1×10-10 mol·L-1;D 项,加H2O 稀释,c(H+)减小,而
c(OH-)增大。
对点2 一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
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1.0×10-13
C.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
【答案】C
【解析】A.c 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,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14。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 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。
考法
2
溶液的酸碱性和
pH
1.溶液的酸碱性是由溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小决定的。请填写下表:
c(H+)与c(OH-) 相对大小
c(H+)的范围(25 ℃)
中性溶液
c(OH-)=c(H+)
c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1
酸性溶液
c(OH-)<c(H+)
c(H+)>1.0×10-7 mol·L-1
碱性溶液
c(OH-)>c(H+)
c(H+)<1.0×10-7 mol·L-1
2.溶液的pH
(1)定义:pH 是c(H+)的负对数,其表达式是pH=-lgc(H+)。
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(2)pH 大小能反映出溶液中c(H+)的大小,即能表示溶液的酸碱性强弱。
在25 ℃时,pH>7,表示溶液呈碱性,pH 越大,溶液的碱性越强,pH 每增加1 个单位,
c(OH-)增大到原来的10 倍;pH=7,溶液呈中性;pH<7,表示溶液呈酸性,pH 越小,溶液酸性越强,
pH 每减小1 个单位,溶液中c(H+)增大到原来的10 倍。
(3)pH 的取值范围为0~14,即只适用于c(H+)≤1 mol·L-1或c(OH-)≤1 mol·L-1的电解质溶液,当c(H+)
或c(OH-)>1 mol·L-1时,直接用c(H+)或c(OH-)表示溶液的酸碱性。
3.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH 范围)。常见酸碱指示剂的变色范围:
指示剂
变色范围(颜色与pH 的关系)
石蕊
红色←5.0 紫色8.0→蓝色
酚酞
无色←8.2 粉红色10.0→红色
甲基橙
红色←3.1 橙色4.4→黄色
(2)利用pH 试纸测定,使用的正确操作为取一小片pH 试纸,放在洁净的表面皿上或玻璃片上,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。
(3)利用pH 计测定,仪器pH 计可精确测定试液的pH(读至小数点后2 位)。
1.溶液显酸碱性的实质是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小。
2.用pH 判断溶液酸碱性时,要注意条件,即温度。不能简单地认为pH 等于7 的溶液一定为中性,如
100℃时,pH=6 为中性,pH<6 才显酸性,pH>6 显碱性,所以使用pH 时需注明温度,若未注明温度,一
般认为是常温,就以pH=7 为中性。
3.常温下,酸或碱溶液稀释过程的变化规律
溶液
稀释前溶液pH
加水稀释到体积
为原来的10n倍
稀释后溶液pH
酸
强酸
pH=a
pH=a+n
弱酸
a<pH<a+n
碱
强碱
pH=b
pH=b-n
弱碱
b-n<pH<b
注:表中a+n<7,b-n>7。
4.溶液pH 的计算方法
①单一溶液
溶液类型
相关计算
强酸(HnA)
设
HnA
的浓度为
c
mol/L ,则
c(H+)=nc
mol/L ,
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pH=−lgc(H+)=−lgnc
强碱[B(OH)n]
溶液
设B(OH)n 的浓度为c mol/L ,则c(OH−)=nc mol/L ,c(H+)=
mol/L,pH=−lgc(H+)=14+lgnc
②混合溶液
溶液类型
相关计算
两种强酸混合
两种强碱混合
强酸
强碱
混合
恰好完全反应
pH=7(25℃)
酸过量
c(H+)=
碱过量
c(OH−)=
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)如果c(H+)≠c(OH-),则溶液一定呈一定的酸碱性( )
(2)任何水溶液中都有c(H+)和c(OH-)( )
(3)c(H+)等于10-6 mol·L-1的溶液一定呈现酸性( )
(4)pH<7 的溶液一定呈酸性( )
(5)在任何条件下,纯水都呈中性( )
(6)25 ℃时,纯水和烧碱溶液中水的离子积常数不相等( )
(7)在100 ℃时,纯水的pH>7( )
(8)如果c(H+)/ c(OH-)的值越大,则酸性越强( )
(9)升高温度,水的电离程度增大,酸性增强( )
(10)25 ℃时,0.01 mol·L-1的KOH 溶液的pH=12( )
(11)任何温度下,利用H+和OH-浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性( )
(12)某溶液的c(H+)>10-7 mol·L-1,则该溶液呈酸性( )
(13)pH 减小,溶液的酸性一定增强( )
(14)100 ℃时Kw=1.0×10-12 mol2·L-2,0.01 mol·L-1盐酸的pH=2,0.01 mol·L-1的NaOH 溶液的pH=
10( )
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(15)用蒸馏水润湿的pH 试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低( )
(16)用广范pH 试纸测得某溶液的pH 为3.4( )
(17)用pH 计测得某溶液的pH 为7.45( )
(18)1.0×10-3 mol·L-1盐酸的pH=3,1.0×10-8 mol·L-1盐酸的pH=8( )
(19)pH=a 的醋酸溶液稀释一倍后,溶液的pH=b,则a>b( )
答案:(1) √ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7) × (8) √ (9)× (10)√ (11)√ (12)×
(13)× (14)√ (15)× (16)× (17)√ (18)× (19)×
例1 某温度下,测得0.01mol/LNaOH 溶液pH=10,则下列说法正确的是( )
A.该溶液温度为25℃
B.与等体积的pH=4 的盐酸刚好中和
C.该温度下蒸馏水pH=6
D.该溶液中c(H+)=10-12mol/L
【答案】C
【解析】A 项,某温度下,测得0.01mol/LNaOH 溶液pH=10,即氢离子浓度是10-10mol/L,氢氧化钠
是一元强碱,则氢氧根离子浓度是是0.01mol/L,所以水的离子积常数是0.01×10-10=10-12>10-14,升高温
度促进水的电离,该溶液温度大于25℃,A 错误;B 项,pH=4 的盐酸溶液的浓度是10-4mol/L,所以与等
体积的pH=4 的盐酸中和后氢氧化钠过量,B 错误;C 项,该温度下水的离子积常数是10-12,所以蒸馏水
的pH=6,C 正确;D 项,根据选项A 分析可知该溶液中c(H+)=10-10mol/L,D 错误;故选C。
例2 下列有关溶液的酸碱性与pH 的说法错误的是( )
A.溶液pH 越小,酸性越强,反之,碱性越强
B.pH<7 的溶液,可能呈酸性
C.当溶液中的c(H+)或c(OH-)较小时,用pH 表示其酸碱性更为方便
D.把pH 试纸直接插入待测溶液中,测其pH
【答案】D
【解析】A 项因pH=-lgc(H+),所以pH 越小,c(H+)越大,酸性越强,pH 越大,c(H+)越小,则
c(OH-)越大,碱性越强,A 项正确;B 项在室温下,pH<7 的溶液呈酸性,B 项正确;C 项当c(H+)或c(OH
-)小于1 mol·L-1时,使用pH 表示其酸碱性更为方便,故C 项正确;D 项用pH 试纸测溶液pH 时,不能把
pH 试纸直接插入待测溶液中测pH,正确的做法为取一小片pH 试纸,放在洁净的表面皿上或玻璃片上,
用玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央,然后与标准比色卡对照读取数据,所以D 项错误。
对点1 常温下,关于pH=12 的NaOH 溶液,下列说法正确的是( )
A.溶液中c(H+)=1.×10-2 mol·L-1
B.溶液中由水电离出的c(OH-)=1.0×10-2 mol·L-1
C.加水稀释100 倍后,溶液的pH=10
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D.加入等体积pH=2 的醋酸溶液,溶液呈中性
【答案】C
【解析】pH=12 的NaOH 溶液,根据离子积可知,c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,A 项不正确;溶液中由
水电离出的c(OH-)=c(H+)=1.0×10-12 mol·L-1,B 项不正确;加水稀释100 倍后,溶液的pH=10,C 项正确;
由于醋酸为弱酸,大部分未发生电离,反应结束后,过量的醋酸电离,使溶液呈酸性,D 项不正确。
对点2 工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性,生活和健康也与溶液的酸碱性有密切关系。
pH 是表示溶液酸碱度的一种方法。下列说法不正确的是( )
A.可以用pH 试纸测量溶液的pH,也可以用酸度计来测量
B.测量和调控溶液的pH,对工农业生产,科学研究都具有重要意义
C.pH 试纸可测量任何溶液的pH 值
D.酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,在溶液中存在电离平衡,指示剂的颜色变化在一定pH 范围内
发生
【答案】C
【解析】A 项,可以用pH 试纸测量溶液的pH,也可以用酸度计来测量,选项A 正确;B 项,测试和
调控溶液的pH 对工农业生产、科学研究及日常生活和医疗保健都有重要意义,选项B 正确;C 项,不是
任何溶液的pH 都能用pH 试纸测,因为试纸有范围要求,也不能测量氯水等溶液的pH,选项C 不正确;
D 项,酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,在溶液中存在电离平衡,指示剂的颜色变化在一定pH 范围内
发生,选项D 正确;故选C。
考法
3
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。
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(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。
4.常用酸碱指示剂及变色范围
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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.中和滴定原理的拓展应用
(1)沉淀滴定
概念:沉淀滴定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。
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溶液测定溶液中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。
(2)氧化还原滴定
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。
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,当滴入一滴酸性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。
②Na2S2O3溶液滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴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。
1.酸碱中和滴定指示剂选择的基本原则
变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
(1)强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
(2)滴定终点为碱性时,用酚酞做指示剂。
(3)滴定终点为酸性时,用甲基橙做指示剂。
2.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。
(2)滴定管读数要领
以凹液面的最低点为基准(如图)
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正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)
3.滴定曲线的分析
(1)图示强酸与强碱滴定过程中pH 曲线
(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)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:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱
与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)滴定终点就是酸碱恰好中和的点( )
(2)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度( )
(3)KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装( )
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(4)用碱式滴定管准确量取20.00 mL 的NaOH 溶液( )
(5)将液面在0 mL 处的25 mL 的酸式滴定管中的液体全部放出,液体的体积为25 mL( )
(6)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好,指示剂一般加入2~3 mL( )
(7)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待测液润洗( )
(8)用标准HCl 溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂( )
(9)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁( )
(10)用稀NaOH 滴定盐酸,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( )
(11)25 ℃时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH 溶液至pH=7,V 醋酸<VNaOH( )
(12)等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸分别与NaOH 溶液反应,得到pH=7 的溶液所消耗的
n(NaOH)相等( )
(13)用NaOH 溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪
色时为滴定终点( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)× (12)× (13)√
例1 (2020•浙江1 月选考)室温下,向20.00 mL 0.1000mol·L−1盐酸中滴加0.1000mol·L−1 NaOH 溶液,
溶液的pH 随NaOH 溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH 与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH 突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL 时,pH=12.3
【答案】C
【解析】A 项,NaOH 与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,故A 正
确;B 项,选择变色范围在pH 突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B 正确;C 项,甲基橙的变色范围
在pH 突变范围外,误差更大,故C 错误;D 项,
时,溶液中的溶质为氯化钠和氢
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氧化钠,且c(NaOH)=
=0.02mol/L,即溶液中c(OH-)=0.02mol,
则c(H+)=5×10-13 mol/L,pH=-lgc(H+)=12.3,故D 正确;故选C。
例2 用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g 含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL 待测溶液。称量时,样品可放在
________(填字母)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填字母)作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(3)滴定过程中,眼睛应注视__________________;在铁架台上垫一张白纸,其目的是
________________________________________________________________________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________ mol·L -1,烧碱样品的纯度是
________。
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准酸溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
【答案】(1)A (2)B
(3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
(4)0.400 0 97.56%
【解析】(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时,
一般选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显,易造成误差。(4)
根据c(NaOH)=分别求第一、二次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.400 0 mol·L-1,w(NaOH)=
×100%≈97.56%。
对点1 关于滴定实验的下列说法正确的是( )
A.在酸碱中和滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化
B.用NaOH 标准溶液滴定未知浓度的盐酸,达到滴定终点时发现滴定管尖嘴部分有悬滴,会使测定
结果偏小
C.用KMnO4标准溶液滴定草酸时,KMnO4标准溶液盛装在碱式滴定管中
D.所有的滴定实验都需要加入指示剂
【答案】A
【解析】酸碱中和滴定过程中,左手控制活塞或橡胶管内的玻璃珠,右手轻轻摇动锥形瓶,眼睛注视
锥形瓶内溶液颜色的变化,A 正确;用NaOH 标准溶液滴定未知浓度的盐酸,达到滴定终点时发现滴定管
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尖嘴部分有悬滴,则消耗NaOH 标准溶液的体积偏大,测定结果偏大,B 错误;KMnO4溶液具有强氧化性,
易腐蚀橡胶管,所以KMnO4标准溶液要盛放在酸式滴定管中,C 错误;并不是所有的滴定实验都需要加入
指示剂,如用KMnO4标准溶液滴定含还原性物质(如草酸等)的溶液时,不需要加指示剂,达到滴定终点时,
溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,D 错误。
对点2 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,选择酚酞作指
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
________________________________。
(2)滴定终点的判断:____________________________________________。
(3)某学生根据3 次实验分别记录有关数据如表:
滴定次数
待测NaOH
溶液的体
积/mL
0.1000mol/L 盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
根据表中数据该NaOH 溶液的物质的量浓度为______________。
(4)以下操作会导致测得的NaOH 溶液浓度偏高的是______________。
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
E.盛放碱液的碱式滴定管开始俯视读数,后来仰视读数
(5)氧化还原滴定实验的原理与中和滴定相同(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或
反之)。为测定某样品中所含晶体FeSO4•7H2O 的质量分数,取晶体样品ag,溶于稀硫酸配成100.00mL 溶
液,取出20.00mL 溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.2000mol•L-1KMnO4溶液
20.00mL,所得晶体中FeSO4•7H2O 的质量分数为_______________(用a 表示)。
【答案】(1)注视锥形瓶内颜色变化 (2)浅红色变为无色且半分钟内不恢复原色
(3)0.1044mol/L (4)AC (5)
×100%
【解析】(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,
眼睛注视锥形瓶内颜色变化;(2)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
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择酚酞作指示剂,滴定前溶液为红色,滴定后呈中性,溶液为无色,则滴定终点的判断依据是浅红色变为
无色且半分钟内不恢复原色;(3)根据表中数据,第二次实验数据明显偏大,舍去,根据第一次、第三次实
验数据,平均消耗盐酸的体积是
=26.10ml,则c()=
=
=0.1044mol/L;(4) A 项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸,盐
酸浓度偏小,消耗盐酸体积偏大,测定氢氧化钠溶液浓度偏高;B 项,滴定前盛放NaOH 溶液的锥形瓶用
蒸馏水洗净后没有干燥,氢氧化钠的物质的量不变,消耗盐酸体积不变,测定氢氧化钠溶液的浓度无影响;
C 项,酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,消耗盐酸体积偏大,测定氢氧化钠溶液浓度偏高;
D 项,读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,消耗盐酸体积偏小,测定氢氧化钠溶液浓
度偏低;E 项,盛放碱液的碱式滴定管开始俯视读数,后来仰视读数,氢氧化钠溶液体积偏小,消耗盐酸
体积偏小,测定氢氧化钠溶液的浓度偏低;故选AC。(5)亚铁离子会被高锰酸钾溶液氧化为铁离子,高锰
酸钾被还原成锰离子,根据电子守恒,即5FeSO4•7H2O~ KMnO4,所以晶体中FeSO4•7H2O 的质量分数为
=
×100%。
考法
4
酸碱中和滴定误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例,分析常见的误差:
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
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滴定管读数要领,以凹液面的最低点为基准
①开始读数仰视,滴定完毕读数俯视, V(标)偏小,c(待测)偏低;
②开始读数俯视,滴定完毕读数仰视, V(标)偏大,c(待测)偏高。
例1 验室用标准盐酸测定某NaOH 溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列对测定结果的评价错误的
是( )
选项
操作
测定结果的评价
A
酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2~3 次
偏高
B
开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
偏高
C
锥形瓶未干燥
无影响
D
盛NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用NaOH 溶液润洗2~3 次
偏低
【答案】D
【解析】A 项,酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2~3 次,导致标准液被稀释,滴定时消耗标准
液的体积偏大,测定结果偏高,正确;B 项,开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡
消失,导致消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,正确;C 项,锥形瓶未干燥,对待测液没有影响,不
影响测定结果,正确;D 项,盛NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用NaOH 溶液润洗2~3 次,导致待测液中
NaOH 的物质的量偏大,滴定时消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,错误。
例2 下列实验操作不会引起误差的是( )
A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶
B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C.用NaOH 标准溶液测定未知浓度的盐酸时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴
D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH 溶液,开始实验时,酸式滴定管尖嘴部分无气泡,实验结束时有
气泡
【答案】C
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【解析】A 项,锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大,从而
使所测浓度偏大;B 项,冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是待测溶液,都必须用待装溶液润洗
2~3 次,否则会使标准溶液或待测溶液浓度偏小,影响结果;C 项,在滴定过程中,指示剂多加了几滴,
一般不影响实验结果,因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量;D 项,实验开始时酸式滴定管
中无气泡,实验结束时有气泡,会导致所读取的V(HCl)偏小,依据V(HCl)·c(HCl)=V(NaOH)·c(NaOH)得所
测的c(NaOH)偏小。
对点1 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH 溶液,选用酚酞作指示剂,下列操作会导致测定结
果偏低的是( )。
A.酸式滴定管未润洗就装标准液滴定
B.锥形瓶未用待测液润洗
C.读取标准液体积时,滴前仰视,滴定到终点后俯视
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
【答案】C
【解析】A 项,标准液被管壁附着的水稀释,使标准液用量偏大,测定结果偏高;B 项,不影响锥形
瓶内NaOH 的量,标准液用量不变,测定结果不受影响;C 项,滴前仰视,读数偏大,滴定终点时俯视,
读数偏小,因此标准液用量偏少,测定结果偏低;D 项,滴定后,原先气泡占据的体积充满标准液,使标
准液用量偏多,测定结果偏高。
对点2 下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A.用25 mL 滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准的KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH 溶液进行滴定,则
测定结果偏低
C.用标准的KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH 中含有NaOH 杂质,则测定
结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH 溶液时,若读取读数,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导
致测定结果偏高
【答案】D
【解析】A 项,滴定管精确值为0.01 mL,读数应保留小数点后2 位,错误;B 项,由于滴定管没有润
洗,标准液浓度偏小,消耗标准液体积增加,则测定结果偏高,错误;C 项,等质量的NaOH 和KOH,
NaOH 的物质的量大于KOH,即所配溶液OH-浓度偏大,导致消耗标准液体积偏小可知,所测盐酸的浓度
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偏小,错误;D 项,导致消耗的盐酸体积偏小,依据c 酸=c碱×V 碱
V 酸
可知测定结果偏高,正确。
1.(2023•湖南卷,12)常温下,用浓度为0.0200mol·L-1的NaOH 标准溶液滴定浓度均为0.0200mol·L-1
的HCl 和CH3COOH 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( )
A.Ka(CH3COOH)约为10-4.76
B.点a:c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
C.点b:c(CH3COOH)<c(CH3COO-)
D.水的电离程度:a<b<c<d
【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。A 项,a 点时溶质成分为NaCl 和CH3COOH,
c(CH3COOH)=0.0100mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,Ka(CH3COOH) =
=10-
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4.76,故A 正确;B 项,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;C 项,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;D 项,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。
2.(2021•辽宁选择性考试,15)用0.1000mol·L-1盐酸滴定20.00 mLNa2A 溶液,溶液中H2A、HA-、A2-
的分布分数
随pH 变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是(如A2-分布分数:
)
A.H2A 的Ka1为10-10.25
B.c 点:c(HA-)>c(A2-)>c(H2A)
C.第一次突变,可选酚酞作指示剂
D.c (Na2A)= 0.2000mol·L-1
【答案】C
【解析】用0.1000mol·L-1盐酸滴定20.00 mLNa2A 溶液,pH 较大时A2-的分布分数
最大,随着pH 的
减小,A2-的分布分数
逐渐减小,HA-的分布分数
逐渐增大,恰好生成NaHA 之后,HA-的分布分数
逐
渐减小,H2A 的分布分数
逐渐增大,表示H2A、HA-、A2-的分布分数
的曲线如图所示,
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。A 项,H2A 的
,根据上图交点
1 计算可知Ka1=10-6.38,A 错误;B 项,根据图像可知c 点中c(HA-)>c(H2A)>c(A2-),B 错误;C 项,根据
图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性,所以可以选择酚酞做指示剂,C 正确;D 项,根据图像e 点可知,
当加入盐酸40mL 时,全部生成H2A,根据Na2A+2HCl=2NaCl+H2A 计算可知c (Na2A)= 0.1000mol·L-1,D
错误;故选C。
3.(2021•湖北选择性考试,14)常温下,已知H3PO3溶液中含磷物料的浓度之和为0.1 mol·L1,溶液中
各含磷物种的pc-pOH 关系如图所示。图中pc 表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc),pOH 表示OH的
浓度负对数[pOH=-lgc(OH)];x、y、z 三点的坐标:x(7.3,1.3)、y(10.0,3.6)、z(12.6,1.3)。下列说法
正确的是( )
A.曲线①表示pc(H3PO3)随pOH 的变化
B.H3PO3的结构简式为
C.pH=4 的溶液中:c(H2PO2)<0.1 mol·L1-2c(HPO3
2)
D.H3PO3+HPO3
2
2H2PO3的平衡常数K>1.0×105
【答案】D
【解析】图像中含P 的微粒只有3 种,说明H3PO3是二元弱酸,随着c(OH)增大,pOH 减小,依次发
生反应:H3PO3+OH=H2PO3+H2O,H2PO3+H2O=HPO3
2+H2O,c(H3PO3)逐渐减小,c(H2PO3)先增
大,后减小;c(HPO3
2)逐渐增大,即p(H3PO3)逐渐增大,p(H2PO3)先减小,后增大;p(HPO3
2)减小。观察
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图像知,横坐标代表pOH,从左至右,pOH 增大;纵坐标代表pc,从下至上减小。pOH=0 时,pc(H3PO3)
最大,pc(HPO3
2)最小,pc(H2PO3)居中。所以,曲线①代表pc(HPO3
2),曲线②代表pc(H2PO3),曲线③
代表pc(H3PO3),A 项错误;依题意,亚磷酸是二元弱酸,羟基上氢能电离出氢离子,则其分子中含有两个
羟基,亚磷酸的结构简式为
,B 项错误;pH=4,pOH=10,pc(H3PO3)=pc(HPO3
2),推知
c(H3PO3)=c(HPO3
2),根据物料守恒知,c(H3PO3)+c(H2PO3)+c(HPO3
2)=0.1 mol·L1,得:c(H2PO3)=
0.1mol·L1 -2c(HPO3
2) ,C 项错误;x 点表示c(H2PO3) =c(HPO3
2) ,pOH =7.3 ,
,z 点表示c(H3PO3) =c(H2PO3) ,pOH =12.6 ,
,H3PO3 +HPO3
2
2H2PO3的平衡常数
,D 项正确。
4.(2021•海南选择性考试,14) 25℃时,向10.00mL0.1000mol·L-1的NaHCO3溶液中滴加.1000mol·L-1
的盐酸,溶液的
随加入的盐酸的体积
变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.
点,溶液
是由于HCO3
-水解程度大于电离程度
B.点,c(Na+)=c(HCO3
-)+2c(CO3
2-)+c(Cl-)
C.c 点,溶液中的
主要来自HCO3
-的电离
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D.d 点,c(Na+)= c(Cl-)= 0.1000mol·L-1
【答案】AB
【解析】A 项,HCO3
-存在水解平衡和电离平衡,a 点溶液pH>7 是由于HCO3
-水解程度大于电离程度,
故A 正确;B 项,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(HCO3
-)+2c(CO3
2-)+c(Cl-)+c(OH―),b 点pH=7 即c(H+)=
c(OH-),所以c(Na+)=c(HCO3
-)+2c(CO3
2-)+c(Cl-),故B 正确;C 项,c 点,溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,
溶液中的H+主要来自H2CO3的电离,故C 错误;D 项,d 点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应,c(Na+)= c(Cl-)=
0.0500mol·L-1,故D 错误;选AB。
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