/第38講酸堿中和滴定及拓展應(yīng)用1.(2022·浙江6月選考卷)25℃時(shí)，向20mL濃度均為0.1mol·L－1的鹽酸和醋酸的混合溶液中逐滴加入0.1mol·L－1的NaOH溶液(醋酸的Ka＝1.8×10－5；用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定20mL等濃度的鹽酸，滴定終點(diǎn)的pH突躍范圍為4.3～9.7)。下列說法不正確的是()A．恰好中和時(shí)，溶液呈堿性B．滴加NaOH溶液至pH＝4.3的過程中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H＋＋OH－=H2OC．滴定過程中，c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)D．pH＝7時(shí)，c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH)[答案]B[解析]恰好中和時(shí)，生成氯化鈉溶液和醋酸鈉溶液，其中醋酸根離子會(huì)水解，溶液顯堿性，A正確；滴加NaOH溶液至pH＝4.3的過程中，若只發(fā)生反應(yīng)：H＋＋OH－=H2O，則滴加NaOH溶液的體積為20mL，根據(jù)電離常數(shù)，0.1mol·L－1的醋酸中，c(H＋)≈c(CH3COO－)＝eq\r(KacCH3COOH)＝eq\r(0.05×1.8×10－5)＝3×10－3.5(mol·L－1)>1.0×10－4.3mol·L－1，故用氫氧化鈉溶液滴定的過程中，醋酸也參加了反應(yīng)，則離子方程式為H＋＋OH－=H2O和CH3COOH＋OH－=CH3COO－＋H2O，B錯(cuò)誤；滴定前鹽酸和醋酸的濃度相同，故滴定過程中，根據(jù)物料守恒可知：c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，C正確；pH＝7時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為CH3COONa，CH3COOH、NaCl，則c(H＋)＋c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(CH3COO－)＋c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(Cl－)＋c(CH3COO－)，由物料守恒可知，c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，所以c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)，醋酸的Ka＝1.8×10－5，則Kh＝eq\f(Kw,Ka)＝eq\f(10－14,1.8×10－5)，Ka>Kh，即CH3COOH和CH3COONa1∶1混合時(shí)，溶液為酸性，但該溶液呈中性，所以c(CH3COO－)>c(CH3COOH)，故有c(Na＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)>c(CH3COOH)，D正確。2．(2022·河北選擇考)某水樣中含一定濃度的COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)和其他不與酸堿反應(yīng)的離子。取10.00mL水樣，用0.01000mol·L－1的HCl溶液進(jìn)行滴定，溶液pH隨滴加HCl溶液體積V(HCl)的變化關(guān)系如圖(混合后溶液體積變化忽略不計(jì))。下列說法正確的是()A．該水樣中c(COeq\o\al(2－,3))＝0.01mol·L－1B．a(chǎn)點(diǎn)處c(H2CO3)＋c(H＋)＝c(OH－)C．當(dāng)V(HCl)≤20.00mL時(shí)，溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))基本保持不變D．曲線上任意一點(diǎn)存在c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.03mol·L－1[答案]C[解析]向碳酸根離子和碳酸氫根離子的混合溶液中加入鹽酸時(shí)，先后發(fā)生如下反應(yīng)COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2CO3，則滴定時(shí)溶液pH會(huì)發(fā)生兩次突躍，第一次突躍時(shí)碳酸根離子與鹽酸恰好反應(yīng)生成碳酸氫根離子，第二次突躍時(shí)碳酸氫根離子與鹽酸恰好反應(yīng)生成碳酸，由圖可知，滴定過程中溶液pH第一次發(fā)生突躍時(shí)，鹽酸的體積為20.00mL，由反應(yīng)方程式COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)可知，水樣中碳酸根離子的濃度為eq\f(0.01000mol·L－1×0.0200L,0.0100L)＝0.02mol·L－1，溶液pH第二次發(fā)生突躍時(shí)，鹽酸的體積為50.00mL，則水樣中碳酸氫根離子的濃度為eq\f(0.01000mol·L－1×0.0500L－0.0200L－0.0200L,0.0100L)＝0.01mol·L－1。由分析可知，水樣中碳酸根離子的濃度為0.02mol·L－1，故A錯(cuò)誤；由圖可知，a點(diǎn)發(fā)生的反應(yīng)為碳酸根離子與氫離子恰好反應(yīng)生成碳酸氫根離子，可溶性碳酸氫鹽溶液中質(zhì)子守恒關(guān)系為c(H2CO3)＋c(H＋)=c(OH－)＋c(COeq\o\al(2－,3))，故B錯(cuò)誤；由分析可知，水樣中碳酸氫根離子的濃度為0.01mol·L－1，當(dāng)鹽酸體積V(HCl)≤20.00mL時(shí)，只發(fā)生反應(yīng)COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，eq\f(0.01mol·L－1×0.0100L＋0.01000mol·L－1×VHCl,0.0100L＋VHCl)＝0.01mol·L－1，則滴定時(shí)溶液中碳酸氫根離子濃度不變，故C正確；由分析可知，水樣中碳酸根離子和碳酸氫根離子濃度之和為0.03mol·L－1，由元素質(zhì)量守恒可知，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)＝0.03mol·L－1，滴定加入鹽酸會(huì)使溶液體積增大，則溶液中[c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(H2CO3)]會(huì)小于0.03mol·L－1，故D錯(cuò)誤。3．(2021·浙江1月選考，17,2分)25℃時(shí)，下列說法正確的是()A．NaHA溶液呈酸性，可以推測H2A為強(qiáng)酸B．可溶性正鹽BA溶液呈中性，可以推測BA為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽C．0.010mol·L－1、0.10mol·L－1的醋酸溶液的電離度分別為α1、α2，則α1<α2D．100mLpH＝10.00的Na2CO3溶液中水電離出H＋的物質(zhì)的量為1.0×10－5mol[答案]D[解析]NaHSO3溶液呈酸性，但H2SO3為弱酸，A錯(cuò)誤；CH3COONH4溶液呈中性，但它為弱酸弱堿鹽，B錯(cuò)誤；溶液越稀，電離度越大，則α1>α2，C錯(cuò)誤；pH＝10.00的Na2CO3溶液中OH－全部來自水的電離，c水(H＋)＝c水(OH－)＝1.0×10－4mol·L－1，故100mL此溶液中n水(H＋)＝1.0×10－4mol·L－1×0.1L＝1.0×10－5mol，D正確。4．(2023·浙江6月選考卷)草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下兩組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)Ⅰ：往20mL0.10mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1mol·L－1NaOH溶液。實(shí)驗(yàn)Ⅱ：往20mL0.10mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.10mol·L－1CaCl2溶液。[已知：H2C2O4的電離常數(shù)Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后體積變化忽略不計(jì)]，下列說法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ可選用甲基橙作指示劑，指示反應(yīng)終點(diǎn)B．實(shí)驗(yàn)Ⅰ中V(NaOH)＝10mL時(shí)，存在c(C2Oeq\o\al(2－,4))<c(HC2Oeq\o\al(－,4))C．實(shí)驗(yàn)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)HC2Oeq\o\al(－,4)＋Ca2＋=CaC2O4↓＋H＋D．實(shí)驗(yàn)Ⅱ中V(CaCl2)＝80mL時(shí)，溶液中c(C2Oeq\o\al(2－,4))＝4.0×10－8mol·L－1[答案]D[解析]NaHC2O4溶液被氫氧化鈉溶液滴定到終點(diǎn)時(shí)生成顯堿性的草酸鈉溶液，為了減小實(shí)驗(yàn)誤差要選用變色范圍在堿性范圍的指示劑，因此，實(shí)驗(yàn)Ⅰ可選用酚酞作指示劑，指示反應(yīng)終點(diǎn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)Ⅰ中V(NaOH)＝10mL時(shí)，溶質(zhì)是NaHC2O4、Na2C2O4，且兩者物質(zhì)的量濃度相等，Ka2＝5.4×10－5>Kh1＝eq\f(1×10－14,5.4×10－5)，則草酸氫根離子的電離程度大于草酸根離子的水解程度，因此存在c(C2Oeq\o\al(2－,4))>c(HC2Oeq\o\al(－,4))，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，由于開始滴加的氯化鈣量較少而NaHC2O4過量，因此在初始階段發(fā)生的反應(yīng)是2HC2Oeq\o\al(－,4)＋Ca2＋=CaC2O4↓＋H2C2O4，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K＝eq\f(cH2C2O4,cCa2＋·c2HC2O\o\al(－,4))＝eq\f(cH2C2O4·cH＋·cC2O\o\al(2－,4),cCa2＋·cC2O\o\al(2－,4)·c2HC2O\o\al(－,4)·cH＋)＝eq\f(Ka2,Ka1·Ksp)＝eq\f(5.4×10－5,5.4×10－2×2.4×10－9)＝eq\f(1,2.4)×106≈4.2×105，因?yàn)槠胶獬?shù)很大，說明反應(yīng)能夠完全進(jìn)行，當(dāng)NaHC2O4完全消耗后，H2C2O4再和CaCl2發(fā)生反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中V(CaCl2)＝80mL時(shí)，溶液中的鈣離子濃度c(Ca2＋)＝eq\f(0.10mol·L－1×80×10－3L－0.10mol·L－1×20×10－3L,80＋20×10－3L)＝0.06m