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文檔簡介
第2講水的電離和溶液的pH
課程標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)建構(gòu)
1.認(rèn)識(shí)水的電離,了解水的離子積常數(shù)。能從電離、離
子反應(yīng)、化學(xué)平衡的角度分析溶液的性質(zhì),如酸堿性、
導(dǎo)電性等。
特點(diǎn)11計(jì)算1
2.認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性及pH,掌握檢測溶液pH的方法。11
|電離平衡H水叫電離蠹卜1溶液黑PH|
3.能進(jìn)行溶液pH的簡單計(jì)算,能正確測定溶液pH,
1離子I常數(shù)11中定1
能調(diào)控溶液的酸堿性。
4.能選擇實(shí)例說明溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科
學(xué)研究中的應(yīng)用。
雙基過關(guān)夯實(shí)必備知識(shí)
一\水的電離和后V
1.水的電離
⑴水是極弱的電解質(zhì)
①水的電離方程式為H2O+H2OH30++0H簡寫為H2OH+OH,
Cr,八4-皿3士、|3C(H+>C(OH)
②水的電昌常數(shù)表達(dá)式K=AJC-。
(2)水的電離過程吸熱(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)影響水的電離平衡的因素
溫度溫度升高,水的電離平衡向正方向移動(dòng)。
加酸或堿會(huì)抑制(填“促進(jìn)”或“抑制”)水的電離。
可與水電離出的H+或OH」結(jié)合,使水的電離平衡正向
加能水解的鹽
移動(dòng)。
加Na、K等活潑金屬會(huì)抑制(填“促進(jìn)”或“抑制”)水的電離。
(4)外界條件對水電離平衡的具體影響
7^變化水的電
條卜、平移方向Kwc(OH)。(比)
離程度
HCl'逆不變減小減小增大
NaOH逆不變減小增大減小
水Na2cO3正不變增大增大減小
解
NH4cl正不變增大減小增大
鹽
溫升溫正增大增大增大增大
度降溫逆減小減小減小減小
加入Na正不變增大增大減小
2.水的離子積常數(shù)
Kw=c(H+)?c(OH)
14
-室溫下,Kw=lxIO
-只與溫度有關(guān),升高溫度,K.增大
-Kw不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)水溶液
人揭示了在任何水溶液中均存在H+、OH-,
只要溫度不變,心,不變
(1)水的離子積常數(shù)^w=c(H+)-c(OH-),其實(shí)質(zhì)是水溶液中的H+和OfT濃度的乘
積,不一定是水電離出的H+和0H-濃度的乘積。
-12
(2)25℃時(shí),Kw=IXlOf.iooC時(shí),^w=lX10o
【診斷1】判斷下列說法是否正確,正確的打錯(cuò)誤的打X。
⑴溫度一定時(shí),水的電離常數(shù)與水的離子積常數(shù)相等()
(2)100℃的純水中c(H+)=lXl(F6mol.L-I此時(shí)水呈酸性()
⑶在蒸儲(chǔ)水中滴加濃H2so4,Kw不變()
(4)NaCl溶液和CH3coONH4溶液均顯中性,兩溶液中水的電離程度相同()
(5)室溫下,0.1mol-L1的HC1溶液與0.1mol-L1的NaOH溶液中水的電離程度
相等()
(6)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水電離出的c(H+)和c(OH-)相等()
答案(1)X(2)X(3)X(4)X(5)V(6)V
二、溶液的酸堿性和pH
1.溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小。
⑴酸性溶液:c(H+)>c(OH),常溫下,pH<7o
(2)中性溶液:c(H+)=c(OH),常溫下,pH=7o
⑶堿性溶液:c(H+)<c(OH-),常溫下,pH>7o
2.pH及其測量
(1)計(jì)算公式:pH=-lgc(H+)o
(2)測量方法
①pH試紙法:用鏡子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒
蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中央,變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照,即可確定溶液的pH。
②pH計(jì)測量法
(3)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系
常溫下:
c(OH)/(mol,L-1)10-Nl(r'1
c(H+)/(mol10-+'10-",
7—I-
中14
性
酸性增強(qiáng)堿性增強(qiáng)
【特別提醒】
(l)pH試紙使用前不能用蒸儲(chǔ)水潤濕,否則待測液因被稀釋可能產(chǎn)生誤差。
(2)廣泛pH試紙只能測出整數(shù)值。
(3)pH的使用范圍0?14。
3.溶液pH的計(jì)算
(1)單一溶液的pH計(jì)算
強(qiáng)酸溶液:如H〃A,設(shè)濃度為cmoLL-i,c(H+)=?cmol-L-1,pH=—lgc(H+)=
一lg(〃c)。
1014
強(qiáng)堿溶液(25℃):如B(OH)”,設(shè)濃度為cmoLL-Ic(H+)=-^-mol-LpH=
+
-lgc(H)=14+lg(HC)O
⑵混合溶液pH的計(jì)算類型
①兩種強(qiáng)酸混合:直接求出c(『)混,再據(jù)此求pH。c(H+)混='(H)2.。
②兩種強(qiáng)堿混合:先求出c(OIT)混,再據(jù)Kw求出c(H+)混,最后求pH。c(OIT)混
c(OH)i0+c(OH)2V2
Vi+V2°
③強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過量,再由下式求出溶液中H+或0H-的濃
度,最后求pH。
c(H+源或。(015一)混=
|c(H+)酸V酸—c(Otr)堿V堿|
Va+V堿
【診斷2】判斷下列說法是否正確,正確的打錯(cuò)誤的打X。
⑴溶液中c(H+)>l(T7mol.L-I該溶液呈酸性()
⑵任何溫度下,利用H+和OIF濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性()
(3)pH=7的溶液一定呈中性()
(4)用pH試紙測得某溶液的pH為3.4()
(5)用濕潤的pH試紙測溶液的pH,一定影響測量結(jié)果()
(6)常溫下,將pH=3的酸和pH=U的堿等體積混合,所得溶液的pH=7()
答案(1)X(2)V(3)X(4)X(5)X(6)X
三'酸堿中和滴定
1.實(shí)驗(yàn)原理
⑴用已知濃度的酸(或堿)滴定未知濃度的堿(或酸),根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來
測定酸(或堿)的濃度。
⑵利用酸堿指示劑明顯的顏色變化,表示反應(yīng)已完全,指示滴定終點(diǎn)。
⑶酸堿中和滴定的關(guān)鍵:
①準(zhǔn)確測定標(biāo)準(zhǔn)液和待測液的體積;
②準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。
(4)常用酸堿指示劑及變色范圍
指示劑變色范圍的pH
<5.05.0-8.0>8.0
石蕊
紅色紫色藍(lán)色
<3.13.1-4.4>4.4
甲基橙
紅色橙色黃色
<8.28.2?10.0>10,0
酚醐
無色淺紅色紅色
【特別提醒】
酸堿中和滴定指示劑選擇的基本原則
①強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿可以用甲基橙或酚酉太。
②滴定終點(diǎn)為堿性時(shí),用酚軟作指示劑。
③滴定終點(diǎn)為酸性時(shí),用甲基橙作指示劑O
④石蕊不能做酸堿中和滴定的指示劑。
2.實(shí)驗(yàn)用品
⑴儀器(見下圖)
闞
僦
酸
堿:
式
式
【
=滴1
巨
=滴
6-m11定
F
&定
^管
Q管
.
W.錐
Y形
H瓶
①“o”刻度在上,帶玻璃活塞的-I酸式滴定管I
滴尖嘴部分無刻度
定
②讀數(shù)精確到
管生橡膠苣玻璃珠的昕麗
0.01mL
(2)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑、蒸儲(chǔ)水。
【特別提醒】
⑴酸性氧化性試劑,因易腐蝕橡膠管選用酸式滴定管測量其體積,不能使用堿
式滴定管。
⑵堿性試劑,因易腐蝕玻璃,致使玻璃活塞不能打開,選用堿式滴定管測量其
體積,不能使用酸式滴定管。
3.實(shí)驗(yàn)操作
以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例
(1)滴定前的準(zhǔn)備
①滴定管:查漏一洗滌一潤洗一裝液一排氣泡一調(diào)液面一記錄。
②錐形瓶:注堿液一記體積一加指示劑。
(2)滴定
左手控制滴《—眼睛注視錐
定管的活塞/形瓶內(nèi)溶液
的顏色變化
右手搖動(dòng)下1V
錐形瓶冬摯
(3)終點(diǎn)判斷
等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,指示劑變色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色,視為
滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。
4.數(shù)據(jù)處理
按上述操作重復(fù)2?3次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=
c(HCl)-V(HCl).,e
V(NaOH)
5.滴定曲線
在酸堿中和滴定過程中,開始時(shí)由于被滴定的酸(或堿)濃度較大,滴入少量的堿
(或酸)對其pH的影響不大。當(dāng)?shù)味ń咏K點(diǎn)(pH=7)時(shí),很少量(一滴,約0.04mL)
的堿(或酸)就會(huì)引起溶液pH的突變(如圖為NaOH滴定鹽酸的滴定曲線)
6.誤差分析
分析依據(jù):CB=^%VB表示準(zhǔn)確量取的待測液的體積,CA表示標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度)
若VA偏大,則CB偏大;若VA偏小,則CB偏小。
【診斷3】判斷下列說法是否正確,正確的打,錯(cuò)誤的打X。
⑴滴定終點(diǎn)就是酸堿恰好中和的點(diǎn)()
⑵用堿式滴定管量取20.00mLKMnO4溶液()
⑶滴定管在加入試液之前一定要用所要盛裝的試液潤洗2?3遍()
(4)中和滴定實(shí)驗(yàn)前,用待測液潤洗錐形瓶()
(5)若用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液,滴定前仰視,滴定后俯視則測定值偏大
(6)滴定管盛標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),調(diào)液面一定要調(diào)到“0”刻度()
⑺中和滴定操作中所需標(biāo)準(zhǔn)溶液越濃越好,指示劑一般加入2?3mL()
答案(1)X(2)X(3)V(4)X(5)X(6)X(7)X
重難突破培育關(guān)鍵能力
考點(diǎn)一水的電離和Kw的應(yīng)用
【典例1](2020?湖北黃岡中學(xué)高三測試)下列有關(guān)水電離情況的說法正確的是
()
A.100℃時(shí),KW=10F,此溫度下pH=7的溶液一定呈中性
B.NH4C1、CH3coONa、NaHCCh、NaHSCU溶于水,對水的電離都有促進(jìn)作用
C.25℃時(shí),pH=12的燒堿溶液與純堿溶液,水的電離程度前者等于后者
D.如圖為水的電離平衡曲線,若從A點(diǎn)到C點(diǎn),可采用升高溫度的方法
c(OH-)/mol-L1
1()-6
i(r7Vci
IO-7IO-6c(H*)/mol-L-1
答案D
解析100℃時(shí),Kw=c(H+>c(OH—)=10一%中性溶液中C(H+)=C(OIT
6-1
=10-mol-L,即pH=6,此溫度下pH=7的溶液呈堿性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NH4Ch
CH3coONa、NaHCCh促進(jìn)水的電離,NaHSC)4抑制水的電離,B項(xiàng)錯(cuò)誤;燒堿
是NaOH,抑制水的電離,純堿是Na2co3,促進(jìn)水的電離,C項(xiàng)錯(cuò)誤;圖中A
點(diǎn)到C點(diǎn),c(H+)與c(OH-)同等程度增大,說明是溫度升高的結(jié)果,D項(xiàng)正確。
【對點(diǎn)練1】(影響水電離平衡的因素及結(jié)果判斷)(2020.湖南懷化市高三期
+
末)25℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH+OH-;AH>0,下列敘述正確的
是()
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OlT)降低
B.向水中加入少量固體硫酸氫鈉,c(H+)增大,Kw不變
C.向水中加入少量固體CH3coONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低
D.將水加熱,Kw增大,pH不變
答案B
解析氨水能抑制水的電離,但堿性增強(qiáng),A不正確;硫酸氫鈉是強(qiáng)酸的酸式鹽,
溶于水顯酸性,水的離子積常數(shù)只和溫度有關(guān),B正確;醋酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,
水解顯堿性,水解促進(jìn)水的電離,C不正確;水的電離吸熱,因此加熱促進(jìn)水的
電離,水的離子積常數(shù)增大,pH降低,D不正確。
【對點(diǎn)練2】[計(jì)算電解質(zhì)溶液中水電離出的c(H+)或c(OIT)](2020.長沙市雅禮
中學(xué)檢測)25℃時(shí),在等體積的①pH=O的H2s04溶液、②0.05mol-L-1的
Ba(0H)2溶液、③pH=10的Na2s溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,發(fā)生電離
的水的物質(zhì)的量之比是()
A.1:10:1O10:109
B.1:5:(5X109):(5X108)
C.1:20:1O10:109
D.1:10:104:109
答案A
解析H2s04與Ba(0H)2抑制水的電離,Na2s與NH4NO3促進(jìn)水的電離。25℃
_IO」,__
時(shí),pH=O的H2s。4溶液中:c(H2。)電離=c(OH—)=一^^mol-L1=1014mol-Lx;
工1CT*
0.05mollT的Ba(0H)2溶液中:C(H2。)電離=c(H+)=mol-L-1=IO-13mol-L-
42
1;pH=10的Na2s溶液中:c(H2O)?=c(OH)=10molL;pH=5的NH4NO3
+-5-1
的溶液中:C(H2O)^=C(H)=10mol-Lo它們的物質(zhì)的量之比為10一":10一
13:10-4:10-5=1:10:1O10:109,故A正確。
【對點(diǎn)練3](酸堿中和反應(yīng)過程中水電離程度的變化)(2020.河南省示范性高中
上學(xué)期聯(lián)考)常溫下,向10niL1mollT一元酸HA溶液中,不斷滴加1moLL,
的NaOH溶液,所加堿的體積與一lgc水(H+)的關(guān)系如圖所示。。水(H+)為溶液中
水電離的c(H+)。下列說法不正確的是()
-lgc木(H+)
1020V(NaOH溶液)/mL
A.常溫下,Ka(HA)的數(shù)量級(jí)為10-4
B.a、8兩點(diǎn)pH均為7
C.從。點(diǎn)到6點(diǎn),水的電離程度先增大后減小
D.溶液的導(dǎo)電性逐漸增強(qiáng)
答案B
解析A.由起點(diǎn)溶液中一Ige水(H+)=12可知,酸電離的c(H+)=10-210011-1,
故Ka(HA)=l(y4,故A正確;B.從圖像中可知,HA是弱酸,曲線的最高點(diǎn)為
NaA溶液,6點(diǎn)溶液的溶質(zhì)是NaA和NaOH,溶液呈堿性,pH>7,故B錯(cuò)誤;
C.a點(diǎn)到6點(diǎn),發(fā)生酸堿中和反應(yīng)生成可水解的鹽,然后堿過量,所以水的電離
程度先增大后減小,故C正確;D.不斷加入NaOH溶液,溶液中的離子總濃度
不斷增大,溶液的導(dǎo)電性逐漸增強(qiáng),故D正確。
------------------方法技巧------------------
水電離的。(比)或c(OH-)的計(jì)算技巧(25℃時(shí))
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=L0XlCF7mol.L-1。
(2)酸或堿溶液:計(jì)算出溶液中的c(H+)和c(OIT),數(shù)值小的為水電離的c(H+)或
c(OIT)數(shù)值。
(3)可水解的鹽溶液:計(jì)算出溶液中的c(H+)和c(OH-),數(shù)值大的為水電離的c(H
+)或cCOIT)數(shù)值。
考點(diǎn)二溶液pH計(jì)算和溶液酸堿性判斷
【典例2】按要求計(jì)算下列溶液的pH(常溫下,忽略溶液混合時(shí)體積的變化):
(l)O.lmolL-1的CH3co0H溶液(已知CH3co0H的電離常數(shù)Ka=1.8X10=)。
1
(2)0.1mol-L_的NH3H2O(NH3H2O的電離度a=l%,電離度=
已電離的弱電解質(zhì)濃度
弱電解質(zhì)的初始濃度10%)。
(3)pH=2的鹽酸與等體積的水混合。
(4)常溫下,將0.1mol-L-1氫氧化鈉溶液與0.06mol-L-1硫酸溶液等體積混合。
(5)25℃時(shí),pH=3的硝酸和pH=12的氫氧化鋼溶液按照體積比為9:1混合。
答案(1)2.9(2)11(3)2.3(4)2(5)10
解析(1)CH3COOHCH3coCT+H+
c(初始)0.1mol-L100
c(電離)c(H+)c(H+)c(H+)
c(平衡)O.1-C(H+)c(H+)c(H+))
2+
R,C(H)_S
則Ka=X_j/TT+X=1.8X10,
0.1—c(H)
解得c(H+)^1.3X103mol-L
所以pH=~lgc(H+)=~lg(1.3X10-3)^2.9O
(2)NH3H2OOH"+NH4
c(初始)0.1mol-L-100
C(電離)0.1X1%0.1X1%0.1X1%
mol-L-1mol-L-1mol-L-1
則c(OH)=0.1X1%mol-L-1=IO-3mol-L-1
c(H+)=1011mol-L所以pH=U。
+10-2?
1
(3)c(H)=Qmol-L
102,
pH=-1g--=2+lg2^2.3O
(4)0.1mol-L1NaOH溶液中c(OfT)=0.1mol-L10.06mol-L1的硫酸溶液中c(H+)
=0.06mol-L_1X2=0.12mol-L-1,二者等體積混合后溶液呈酸性,混合溶液中
0.12mol-L'XV-0.1mol-L*XV
c(H+)=
2V
0.01mol-L-1,則pH=—lg0.01=2。
(5)pH=3的硝酸溶液中c(H+)=10-3morLT,pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH)
=73^2mol-L-1=10"2mol-L-1,二者以體積比9:1混合,Ba(OH)2過量,溶液
呈堿性,混合溶液中
IO-2mol-L1XI—103mol-L-1X9
c(OH)==1X10-4mol-L-1,則混合后c(H+)
9+1
Kw1X10-14
-1-10-1-10
=c(OH)=1X104mol-L=1XIOmol-L,故pH=-1g10=10o
名師點(diǎn)撥?
溶液pH計(jì)算的一般思維模型
【對點(diǎn)練4](溶液pH計(jì)算)(2020.廣東廣州市高三期末)某溫度下,重水①2。)
的離子積常數(shù)為L6X10-15,若用定義pH一樣規(guī)定pD=—lgc(D+),則在該溫度
下,下列敘述正確的是()
A.純凈的重水中,c(D+)-c(OD^)>1.0X10-14
B.1L溶解有0.01molDC1的重水溶液,其pD=2
C.IL溶解有0.01molNaOD的重水溶液,其pD=12
D.純凈的重水中,pD=7
答案B
解析該溫度下重水(D2O)的離子積常數(shù)為L6Xl(ri5<i.0X10T4,故A錯(cuò)誤;
c(DCl)=嗎早@=0.01mol/L,則c(D+)=0.01mol/L,所以pD=2,故B正確;
JL/
0.01mole+1.6X1CTI,
c(NaOD)=—----=0.01mol/L,則c(D)=------mol/L=1.6X1013
1LU.UJL
mol/L,則pD>12,故C錯(cuò)誤;c(D+)=^1.6X10-15mol/L=4X10-8mol/L,所
以pD>7,故D錯(cuò)誤。
【對點(diǎn)練5】(溶液混合酸堿性的變化分析)現(xiàn)有室溫下四種溶液,有關(guān)敘述不正
確的是()
序號(hào)①②③④
PH111133
溶液氨水氫氧化鈉溶液醋酸鹽酸
A.③④中分別加入適量的醋酸鈉晶體后,兩溶液的pH均增大
B.②③兩溶液等體積混合,所得溶液中c(H+)<c(OlT)
C.分別加水稀釋10倍,四種溶液的pH:①>②>@>③
D.ViL④與V2L①混合,若混合后溶液pH=7,則%>丫2
答案B
解析從平衡移動(dòng)角度分析,CH3coONa電離出的CH3coeT,與鹽酸中的H卡
結(jié)合生成CH3co0H,使醋酸中平衡CH3COOHCH3coeT+H+左移,兩溶
液中H+濃度均減小,所以pH均增大,A項(xiàng)正確;假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)堿,則物質(zhì)
的量濃度相同,等體積混合后溶液呈中性,但③醋酸是弱酸,其濃度大于②,即
混合后醋酸過量,溶液顯酸性,c(H+)>c(OH)B項(xiàng)錯(cuò)誤;分別加水稀釋10倍,
假設(shè)平衡不移動(dòng),①②溶液的pH均為10,但稀釋氨水使平衡NH3-H2ONH:
+OIT右移,使①pH>10,同理醋酸稀釋后pH<4,C項(xiàng)正確;假設(shè)均是強(qiáng)酸強(qiáng)
堿,混合后溶液呈中性,則口=丫2,但①NH3-H2O是弱堿,其濃度大于④鹽酸,
所以需要的①氨水少,即0>丫2,D項(xiàng)正確。
【對點(diǎn)練6](利用圖像計(jì)算溶液的pH判斷酸堿性)(2020.江西上饒市高三一模)
羥氨(NH2OH)為一元弱堿(25℃時(shí),電離常數(shù)Kb=9.0Xl(r9),其電離方程式
+
為:NH2OH+H2ONH3OH+OH~O用0.1mol/L鹽酸滴定20mL0.1mol/L
NH2OH溶液,恒定25℃時(shí),滴定過程中由水電離出來OH-濃度的負(fù)對數(shù)與鹽
酸體積的關(guān)系如圖所示(已知:lg3=0.5)。下列說法正確的是()
V,2()40V(HCl)/mL
A.A、B、C、D四點(diǎn)對應(yīng)的溶液中NH2OH電離常數(shù)逐漸增大
B.A點(diǎn)對應(yīng)溶液的pH=8.5
++
C.D點(diǎn)對應(yīng)溶液中存在:c(H)=c(OH)+c(NH3OH)+c(NH2OH)
D.B點(diǎn)時(shí)溶液呈中性,C點(diǎn)時(shí)溶液呈酸性
答案D
解析電離常數(shù)與溫度有關(guān),而A、B、C、D四點(diǎn)對應(yīng)的溶液溫度相同,則NH20H
+2
上金5,,匚枳u(yù)-「Ic(OH)C(NHOH)C(OH)
電離常數(shù)相等,故A錯(cuò)誤;A點(diǎn)時(shí),Kb=~一cm3—~-9.0X10
C(NH2OH)0.1
-9,c(OH")=3.0X10-5mol/L,則對應(yīng)溶液的pH=9.5,故B錯(cuò)誤;D點(diǎn)對應(yīng)的
+
溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度的NH3OHChHC1,溶液中存在電荷守恒:C(NH3OH)
+c(H+)=c(OfT)+c(CF)、物料守恒:2[C(NH3OH+)+C(NH2OH)]=C(C「^IJC(H
+-1
)=c(OH)+C(NH3OH)+2C(NH2OH),故C錯(cuò)誤;A點(diǎn)溶液呈堿性,加入鹽酸
后,溶液堿性減弱,C點(diǎn)時(shí)恰好完全反應(yīng),溶液呈酸性,則B點(diǎn)時(shí)溶液呈中性,
故D正確。
考點(diǎn)三酸堿中和滴定的分析及應(yīng)用
【典例3]某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH
溶液時(shí),選擇甲基橙作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/p>
⑴用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時(shí),左手握酸式滴定管的活塞,右手搖
動(dòng)錐形瓶,眼睛注視,直到因加入
一滴鹽酸后,溶液由黃色變?yōu)槌壬橹埂?/p>
⑵若滴定開始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如圖所示,則起始讀數(shù)為
mL,終點(diǎn)讀數(shù)為mL,所用鹽酸的體積為mL。
⑶某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
0.1000mol-L1鹽酸的體積/mL
滴定次數(shù)待測NaOH溶液體積/mL滴定滴定溶液
前刻度后刻度體積/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
依據(jù)上表數(shù)力居列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。
答案(1)錐形瓶中溶液顏色變化在半分鐘內(nèi)不變色
(2)0.0026.1026.10
-26.11mL+26.09mL0.1000mol-L1X26.10mL
(3)V-2-26.10mL,c(NaOH)-25.00mL—
0.1044mol-L10
【對點(diǎn)練7](中和滴定實(shí)驗(yàn))某研究小組為測定食用白醋中醋酸的含量進(jìn)行如下
操作,正確的是()
A.用堿式滴定管量取一定體積的待測白醋放入錐形瓶中
B.稱取4.0gNaOH放到1000mL容量瓶中,加水至刻度,配成LOOmol-L1
NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液
C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚醐作指示劑,溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紅
色,且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí),為滴定終點(diǎn)
D.滴定時(shí)眼睛要注視著滴定管內(nèi)NaOH溶液的液面變化,防止滴定過量
答案C
【對點(diǎn)練8](中和滴定誤差分析)(2020.遼寧六校高三模擬)用已知濃度的鹽酸滴
定未知濃度的NaOH溶液,選用酚醐作指示劑,下列操作會(huì)導(dǎo)致測定結(jié)果偏低
的是()
A.酸式滴定管用蒸儲(chǔ)水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就裝標(biāo)準(zhǔn)液滴定
B.錐形瓶未用待測液潤洗
C.讀取標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)時(shí),滴前仰視,滴定到終點(diǎn)后俯視
D.滴定前酸式滴定管尖嘴處有氣泡未排除,滴定后氣泡消失
答案C
解析酸式滴定管用蒸儲(chǔ)水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗就裝標(biāo)準(zhǔn)液滴定,則鹽酸被稀
釋,消耗鹽酸的體積增加,所以測定結(jié)果偏高;錐形瓶未用待測液潤洗,屬于正
確的操作,不影響結(jié)果;讀取標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)時(shí),滴前仰視,讀數(shù)偏大。滴定到終點(diǎn)
后俯視,讀數(shù)偏小,所以讀取的鹽酸體積減少,測定結(jié)果偏低。滴定前酸式滴定
管尖嘴處有氣泡未排除,滴定后氣泡消失,說明讀取鹽酸的體積增加,所以測定
結(jié)果偏高。
【對點(diǎn)練9](酸堿中和滴定曲線分析)如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉相互滴
定的滴定曲線,下列敘述正確的是()
A.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol-L-1
B.P點(diǎn)時(shí)反應(yīng)恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲線。是鹽酸滴定氫氧化鈉的滴定曲線
D.酚醐溶液不能用作本實(shí)驗(yàn)的指示劑
答案B
解析根據(jù)曲線a知,滴定前鹽酸的pH=l,c(HCl)=0.1mol-LA錯(cuò)誤;P
點(diǎn)表示鹽酸與氫氧化鈉恰好完全中和,溶液呈中性,B正確;曲線。是氫氧化鈉
溶液滴定鹽酸的曲線,曲線6是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的曲線,C錯(cuò)誤;強(qiáng)酸與
強(qiáng)堿滴定,可以用酚酰做指示劑,D錯(cuò)誤。
(-------------------歸納總結(jié)--------------------X
酸堿中和滴定常見誤差分析
以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿(酚酰作指示劑)為例:
步驟操作V(標(biāo)準(zhǔn))C(待測)
酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗變大偏高
堿式滴定管未用待測溶液潤洗變小偏低
洗滌
錐形瓶用待測溶液潤洗變大偏高
錐形瓶洗凈后還留有蒸儲(chǔ)水不變無影響
放出堿液的滴定管開始有氣泡,放出液體后氣泡消
取液變小偏低
失
酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失變大偏高
振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出變小偏低
滴定部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高
溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過快,停止滴定后反加一
變大偏高
滴NaOH溶液無變化
酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視讀數(shù)變小偏低
讀數(shù)
酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后仰視讀數(shù)變大偏高
微專題29氧化還原滴定和沉淀滴定
.知勰T進(jìn),階._____________________________.
(一)氧化還原滴定原理及應(yīng)用
1.原理
以氧化劑(或還原劑)為滴定劑,直接滴定一些具有還原性(或氧化性)的物質(zhì)。
2.試劑
⑴常見的用于滴定的氧化劑有KMnCU、KzCnCh等;
⑵常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。
⑶指示劑:氧化還原滴定所用指示劑可歸納為三類:
①氧化還原指示劑;
②專用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘變藍(lán);
③自身指示劑,如高鎰酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時(shí),滴定終點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)闇\
紅色。
3.實(shí)例
⑴酸性KMnO4溶液滴定H2c2。4溶液
原理+2+
2MnOT+6H+5H2C2O4=10CO2t+2Mn+8H2O
指示劑酸性KMnCU溶液本身呈紫色,不用另外選擇指示劑
當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnCU溶液后,溶液由無色變淺紅
終點(diǎn)判斷
色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn)
(2)Na2s2。3溶液滴定碘液
原理2Na2s2。3+b=Na2s4。6+2NaI
指示劑用淀粉溶液作指示劑
當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2s2。3溶液后,溶液的藍(lán)色褪去,且
終點(diǎn)判斷
半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn)
(二)沉淀滴定原理及應(yīng)用
沉淀滴定法是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)
含
很多,但符合條件的卻很少,實(shí)際上應(yīng)用最多的是銀量法,即利用Ag+與
義
鹵素離子的反應(yīng)來測定CP、Bd、廠濃度
沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生
原成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小,否則不能用
理這種指示劑。如用AgNO3溶液滴定溶液中的CF的含量時(shí)常以CrCT為指示
齊U,這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶
■案就寓而■
【典例1】(2020.山東卷節(jié)選)
(3)KMnO4常作氧化還原滴定的氧化劑,滴定時(shí)應(yīng)將KMnO4溶液加入(填
“酸式”或“堿式”)滴定管中;在規(guī)格為50.00mL的滴定管中,若KMnCU溶
液起始讀數(shù)為15.00mL,此時(shí)滴定管中KMnCU溶液的實(shí)際體積為(填標(biāo)
號(hào))。
A.15.00mLB.35.00mL
C.大于35.00mLD.小于15.00mL
(4)某FeC2O4-2H2O樣品中可能含有的雜質(zhì)為Fe2(C2O4)3>H2C2O42H2O,采用
KMnCU滴定法測定該樣品的組成,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
I.稱取mg樣品于錐形瓶中,加入稀H2s04溶解,水浴加熱至75℃。用cmol-L
1的KMnCU溶液趁熱滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,消耗KMnCU溶
液VimLo
H.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3+完全還原為Fe2+,加入稀H2s。4酸化后,
在75℃繼續(xù)用KMnCU溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,又消耗
KMnO4溶液V2mLo
樣品中所含H2C2O4-2H2O(Af=126gmoPi)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為。
下列關(guān)于樣品組成分析的說法,正確的是(填標(biāo)號(hào))。
A.£=3時(shí),樣品中一定不含雜質(zhì)
B.患越大,樣品中H2C2O4-2H2O含量一定越高
C.若步驟I中滴入KMnCh溶液不足,則測得樣品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnCU溶液實(shí)際濃度偏低,則測得樣品中Fe元素含量偏高
答案(3)酸式C
0.315C(VI-3V)
(4)---------------------2ZX100%BD
''m
解析(3)KMnO4具有強(qiáng)氧化性,可腐蝕橡膠管,因此KMnCh溶液應(yīng)采用酸式滴
定管盛裝。滴定管的構(gòu)造特點(diǎn)是0刻度在上,最大刻度在下,最大刻度線下仍然
存在一定容積,因此滴定管起始讀數(shù)為15.00mL時(shí),滴定管中KMnO4溶液的實(shí)
際體積大于35.00mL(即50.00mL—15.00mL),C項(xiàng)正確。(4)設(shè)FeCzOMHzO、
Fe2(C2O4)3.H2c2O42H2O的物質(zhì)的量分別為x、y、z,則由實(shí)驗(yàn)步驟I和實(shí)驗(yàn)步
驟n反應(yīng)過程中得失電子守恒可列等式:
3x/5+6y/5+2z/5=c0X10-3mol@,
x/5+2y/5=cV2X103mol②,
聯(lián)立①②兩式,解得z=|c(Vi—3V2)X10-3mol,則樣品中所含H2c2O42H2O的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為zX,100%=°'嗎TV2)XI。。%。當(dāng)日=3時(shí),則
V/,=3,z=0,但y不一定等于0,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;由上述分析知樣品中
H2C2O42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為°315C(;L3V2)*100%,則患越大,樣品中
H2c2O2H20含量一定越高,B項(xiàng)正確;若實(shí)驗(yàn)步驟I中滴入的高鎰酸鉀溶液不
足,則實(shí)驗(yàn)步驟I所得混合溶液中殘留C2。1,實(shí)驗(yàn)步驟n中消耗高鎰酸鉀溶液
偏多,測得樣品中Fe元素含量偏高,C項(xiàng)錯(cuò)誤;結(jié)合上述分析知Fe元素的質(zhì)量
分?jǐn)?shù)為56X5C)X103*]00%,若所用高鎰酸鉀溶液實(shí)際濃度偏低,則得到的
丫2偏大,測得樣品中Fe元素含量偏高,D項(xiàng)正確。
【典例2】(天津理綜)用沉淀滴定法快速測定Nai等碘化物溶液中c(「),實(shí)驗(yàn)過
程包括準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液和滴定待測溶液。
I.準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液
a.準(zhǔn)確稱取AgNO3基準(zhǔn)物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,
放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。
b.配制并標(biāo)定100mL0.1000mol-LTNH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,備用。
n.滴定的主要步驟
a.取待測Nai溶液25.00mL于錐形瓶中。
b.加入25.00mL0.100OmoLL-AgNCh溶液(過量),使「完全轉(zhuǎn)化為Agl沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。
d.用0.1000mol-L1NH4SCN溶液滴定過量的Ag+,使其恰好完全轉(zhuǎn)化為AgSCN
沉淀后,體系出現(xiàn)淡紅色,停止滴定。
e.重復(fù)上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)123
消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL10.2410.029.98
f.數(shù)據(jù)處理。
回答下列問題:
⑴將稱得的AgNCh配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有
(2)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是
__________________________________________________________________________________________________________________________________________O
(3)滴定應(yīng)在pH<0.5的條件下進(jìn)行,其原因是
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O
(4)b和c兩步操作是否可以顛倒,說明理由________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O
(5)所消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為mL,測得c(r)=
mol-L
(6)在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的前一步,應(yīng)進(jìn)行的操作為
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O
⑺判斷下列操作對c(「)測定結(jié)果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)
①若在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),燒杯中的溶液有少量濺出,則測定結(jié)果
________________________O
②若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,則測
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