(江蘇專用)2022年高考化學一輪復(fù)習 專題8 水溶液中的離子平衡 2 第二單元 溶液的酸堿性教案
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(江蘇專用)2022年高考化學一輪復(fù)習 專題8 水溶液中的離子平衡 2 第二單元 溶液的酸堿性教案
(江蘇專用)2022年高考化學一輪復(fù)習 專題8 水溶液中的離子平衡 2 第二單元 溶液的酸堿性教案1了解水的電離、離子積常數(shù)。2.了解溶液pH的含義及其測定方法,能進行pH的簡單計算。水的電離知識梳理1水的電離水是極弱的電解質(zhì),電離方程式為H2OH2OH3OOH或H2OHOH。2水的離子積常數(shù)Kwc(H)·c(OH)。(1)室溫下:Kw1×1014。(2)影響因素:只與溫度有關(guān),升高溫度,Kw增大。(3)適用范圍:Kw不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H和OH,只要溫度不變,Kw不變。3影響水電離平衡的因素(1)升高溫度,水的電離程度增大,Kw增大。(2)加入酸或堿,水的電離程度減小,Kw不變。(3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3),水的電離程度增大,Kw不變。自我檢測1判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打“×”。(1)在蒸餾水中滴加濃H2SO4,Kw不變。()(2)25 與60 時,水的pH相等。()(3)25 時NH4Cl溶液的Kw小于100 時NaCl溶液的Kw。()(4)室溫下由水電離的c(H)1×1014 mol·L1的溶液中:Ca2、K、Cl、HCO能大量共存。()答案:(1)×(2)×(3)(4)×225 時,相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液:NaCl、NaOH、H2SO4、(NH4)2SO4,其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是()A>>>B>>>C>>> D>>>解析:選C。從四種物質(zhì)分析可知NaOH、H2SO4抑制水的電離,NaCl不影響水的電離平衡,(NH4)2SO4促進水的電離(NH水解),H2SO4為二元強酸,產(chǎn)生的c(H)大于NaOH產(chǎn)生的c(OH),抑制程度更大,故水的電離程度由大到小的順序為>>>。(1)Kw不僅適用于純水,還適用于中性、酸性或堿性的稀溶液,不管哪種溶液均有c(H)H2Oc(OH)H2O。如酸性溶液中:c(H)酸c(H)H2O·c(OH)H2OKw;堿性溶液中:c(OH)堿c(OH)H2O·c(H)H2OKw。(2)室溫下,由水電離出的c(H)1×1014 mol·L1的溶液可能呈強酸性或強堿性,故該溶液中HCO、HSO均不能大量共存。(2015·高考廣東卷)一定溫度下,水溶液中H和OH的濃度變化曲線如圖。下列說法正確的是()A升高溫度,可能引起由c向b的變化B該溫度下,水的離子積常數(shù)為1.0×1013C該溫度下,加入FeCl3可能引起由b向a的變化D該溫度下,稀釋溶液可能引起由c向d的變化解析Ac點溶液中c(OH)c(H),溶液呈堿性,升溫,溶液中c(OH)不可能減小。B.由b點對應(yīng)c(H)與 c(OH)可知,Kwc(H)·c(OH)1.0×107×1.0×1071.0×1014。C.FeCl3溶液水解顯酸性,溶液中c(H)增大,因一定溫度下水的離子積是常數(shù),故溶液中c(OH)減小,因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的變化。D.c點溶液呈堿性,稀釋時c(OH)減小,同時c(H)應(yīng)增大,故稀釋溶液時不可能引起由c向d的變化。答案C(1)水中加入NaHSO4溶液,水的電離平衡_,溶液中的c(H)_,Kw_。(2)水中加入KAl(SO4)2溶液,水的電離平衡_,溶液中的c(H)_,Kw_。答案:(1)逆向移動增大不變(2)正向移動增大不變水的電離平衡及其影響因素125 時,水的電離達到平衡:H2OHOHH0,下列敘述正確的是()A向水中加入稀氨水,平衡逆向移動,c(OH)降低B向水中加入少量固體NaHSO4,c(H)增大,Kw不變C向水中加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動,c(H)降低D將水加熱,Kw增大,pH不變解析:選B。根據(jù)平衡體系H2OHOH,對各選項的分析如下:選項分析結(jié)論A稀氨水是弱堿,加入水中后水溶液中c(OH)增大,平衡逆向移動錯誤BNaHSO4溶于水后發(fā)生電離:NaHSO4=NaHSO,使c(H)增大,由于溫度不變,故Kw不變正確C水中加入固體CH3COONa,CH3COO發(fā)生水解,促進水的電離,平衡正向移動,使溶液呈堿性,c(H)降低錯誤D升高溫度,水的電離程度增大,Kw增大,pH變小錯誤2.下圖表示水中c(H)和c(OH)的關(guān)系,下列判斷錯誤的是()A兩條曲線間任意點均有c(H)·c(OH)KwBM區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H)c(OH)C圖中T1T2DXZ線上任意點均有pH7解析:選D。A.水中c(H)與c(OH)的乘積為一常數(shù)。B.由圖看出M區(qū)域內(nèi)c(H)<c(OH)。C.T2時c(H)·c(OH)大于T1時c(H)·c(OH),因為水的電離過程是吸熱的,溫度越高,水的離子積越大,所以T2>T1。D.pHlg c(H),XZ線上任意點的c(H)c(OH),但pH不一定為7。水電離出的c(H)或c(OH)的計算3(2018·泉州高三檢測)求算常溫下下列溶液中由H2O電離出的c(H)和 c(OH)。(1)pH2的H2SO4溶液,c(H)_,c(OH)_。(2)pH10的NaOH溶液,c(H)_,c(OH)_。(3)pH2的NH4Cl溶液,c(H)_。(4)pH10的Na2CO3溶液,c(OH)_。解析:(1)pH2的H2SO4溶液,H來源有兩個:H2SO4的電離和H2O的電離,而OH只來源于水。應(yīng)先求算溶液中c(OH),即為水電離出的c(H)或c(OH)。(2)pH10的NaOH溶液中,OH有兩個來源:H2O的電離和NaOH的電離,H只來源于水。應(yīng)先求出溶液中c(H),即為水電離出的c(OH)或c(H),溶液中c(OH)104 mol·L1,c(H)1010 mol·L1,則水電離出的 c(H)c(OH)1010 mol·L1。(3)(4)水解的鹽溶液中的H或OH均由水電離產(chǎn)生,水解顯酸性的鹽應(yīng)計算其c(H),水解顯堿性的鹽應(yīng)計算其c(OH)。pH2的NH4Cl溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H)102 mol·L1;pH10的Na2CO3溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH)104 mol·L1。答案:(1)1012 mol·L11012 mol·L1(2)1010 mol·L11010 mol·L1(3)102 mol·L1(4)104 mol·L1理清溶液中H或OH的來源(1)常溫下,中性溶液c(OH)c(H)107 mol·L1。(2)溶質(zhì)為酸的溶液OH全部來自水的電離,水電離產(chǎn)生的c(H)c(OH)。實例計算常溫下pH2的鹽酸中水電離出的c(H),方法是先求出溶液中的c(OH) mol·L11012 mol·L1,即水電離出的c(H)c(OH)1012 mol·L1。(3)溶質(zhì)為堿的溶液H全部來自水的電離,水電離產(chǎn)生的c(OH)c(H)。實例計算常溫下pH12的NaOH溶液中水電離出的c(OH),方法是先求出溶液中的c(H)1012 mol·L1,即水電離出的c(OH)c(H)1012 mol·L1。(4)水解呈酸性或堿性的鹽溶液常溫下pH5的NH4Cl溶液中H全部來自水的電離,由水電離出的c(H)105 mol·L1,因為部分OH與NH結(jié)合,c(OH) mol·L1109 mol·L1。常溫下pH12的Na2CO3溶液中OH全部來自水的電離,由水電離出的c(OH) mol·L1102 mol·L1。 溶液的酸堿性與pH知識梳理一、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。1酸性溶液:c(H)>c(OH),常溫下,pH<7。2中性溶液:c(H)c(OH),常溫下,pH7。3堿性溶液:c(H)<c(OH),常溫下,pH>7。二、pH及其測量1計算公式:pHlg_c(H)。2測量方法(1)pH試紙法:用鑷子夾取一小塊試紙放在玻璃片或表面皿上,用潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙的中央,變色后與標準比色卡對照,即可確定溶液的pH。(2)pH計測量法。3溶液的酸堿性與pH的關(guān)系室溫下:自我檢測1下列溶液一定顯酸性的是_。pH<7的溶液c(H)c(OH)的溶液c(H)1×107 mol·L1的溶液c(H)>c(OH)的溶液0.1 mol·L1的NH4Cl溶液解析:題目沒有說明溫度,所以pH<7的溶液不一定是酸性溶液,只有c(H)>c(OH)才是準確的判斷依據(jù)。NH4Cl溶液水解呈酸性。答案:2判斷下列溶液在常溫下的酸堿性(填“酸性”“堿性”或“中性”)。(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合:_。(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合:_。(3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合:_。(4)pH2的HCl和pH12的NaOH溶液等體積混合:_。(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等體積混合:_。答案:(1)中性(2)堿性(3)酸性(4)中性(5)酸性(1)溶液呈現(xiàn)酸性或堿性決定于c(H)與c(OH)的相對大小,不能只看pH,一定溫度下pH6的溶液可能顯中性,也可能顯酸性,應(yīng)注意溫度。(2)使用pH試紙時不能用蒸餾水潤濕。(3)廣范pH試紙只能測出pH的整數(shù)值。(1)下列溶液一定呈中性的是_。ApH7的溶液Bc(H)107 mol·L1的溶液Cc(H)/c(OH)1014的溶液D氨水和氯化銨的混合液中c(NH)c(Cl)(2)已知T ,Kw1×1013,則T _25 (填“>”“<”或“”)。在T 時將pH11的NaOH溶液a L與pH1的硫酸b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH10,則ab_。(3)25 時,有pHx的鹽酸和pHy的氫氧化鈉溶液(x6,y8),取a L該鹽酸與b L該氫氧化鈉溶液反應(yīng),恰好完全中和,求:a/b_(填表達式,用x、y表示);若xy14,則a/b_(填數(shù)據(jù));若xy13,則a/b_(填數(shù)據(jù))。解析(1)A.只有25 時,pH7的溶液才呈中性,該選項沒有指明溫度,酸堿性無法確定,錯誤;B.只有25 時,c(H)107 mol·L1的溶液才呈中性,該選項沒有指明溫度,酸堿性無法確定,錯誤;C.c(H)/c(OH)1014的溶液c(H)<c(OH),溶液呈堿性,錯誤;D.根據(jù)電荷守恒可得氨水和氯化銨的混合液中:c(NH)c(H)c(Cl)c(OH),因為c(NH)c(Cl),可得c(H)c(OH),溶液呈中性,正確。(2)溫度升高時Kw增大,T 時Kw>1×1014,即T >25 ;NaOH溶液中n(OH)0.01a mol,硫酸中n(H)0.1b mol,根據(jù)混合后溶液pH10,得103,解得ab1019。(3)若兩溶液完全中和,則溶液中n(H)n(OH),即10xa10y14b,整理得a/b10xy14;若xy14,則a/b1;若xy13,則a/b0.1。答案(1)D(2)>1019(3)10xy1410.1(1)上述例題的第(2)小題中,若將T 改為常溫,則ab為_。(2)上述例題的第(3)小題中,該鹽酸與該氫氧化鈉完全中和,則兩溶液的pH(x、y)的關(guān)系式xy為_(用a、b表示)。(3)由水電離出的c(H)107 mol·L1的溶液_(填“一定”或“不一定”)呈中性。解析:(1)NaOH溶液中n(OH)0.001a mol,硫酸中n(H)0.1b mol,根據(jù)混合后溶液pH10,得104,解得ab1 0019。(2)兩溶液完全中和時,則有10xy14,即lgxy14,解得xy14lg。(3)水的電離受溫度、酸、堿等因素的影響,25 時,水電離出的c(H)107mol·L1,溶液呈中性;若溫度大于25 ,水電離出的c(H)107 mol·L1,則說明水的電離受到抑制,溶液可能呈酸性或堿性。答案:(1)1 0019(2)14lg(3)不一定多角度計算溶液的pH1已知在100 下,水的離子積Kw1×1012,下列說法正確的是()A0.05 mol·L1的H2SO4 溶液pH1B0.001 mol·L1的NaOH溶液pH11C0.005 mol·L1的H2SO4 溶液與0.01 mol·L1的NaOH 溶液等體積混合,混合后溶液pH為6,溶液顯酸性D完全中和pH3的H2SO4 溶液50 mL,需要pH11的 NaOH溶液50 mL解析:選A。A中,c(H)0.05 mol·L1×20.1 mol·L1,pHlg c(H)lg 0.11,正確。B中,c(OH)103 mol·L1,則100 時,c(H) mol·L1109 mol·L1,pH9,錯誤。C中,c(H)2×0.005 mol·L10.01 mol·L1,c(OH)0.01 mol·L1,等體積混合后c(H)c(OH)106 mol·L1,pH6,溶液呈中性,錯誤。D中,pH3的硫酸溶液中c(H)103 mol·L1,pH11的氫氧化鈉溶液中c(H)1011 mol·L1,c(OH) mol·L10.1 mol·L1,等體積混合時,NaOH過量,錯誤。2求室溫下下列溶液的pH,已知lg 20.3。(1)將pH8的NaOH溶液與pH10的NaOH溶液等體積混合。(2)將pH5的鹽酸與pH9的NaOH溶液以體積比119混合。(3)將pH3的HCl與pH3的H2SO4等體積混合。(4)0.001 mol·L1的NaOH溶液。解析:(1)pH8的NaOH溶液中:c(H)108 mol·L1,c(OH)106 mol·L1;pH10的NaOH溶液中:c(H)1010 mol·L1,c(OH)104 mol·L1;混合后溶液中:c(OH) mol·L15×105 mol·L1,c(H) mol·L12×1010 mol·L1,pH10lg 29.7。(2)pH5的鹽酸中c(H)105 mol·L1,pH9的NaOH溶液中c(OH)105 mol·L1,根據(jù)題意知二者混合后鹽酸過量,剩余的c(H)106 mol·L1,pH6。(3)pH相同的強酸溶液等體積混合后pH不變。(4)c(H) mol·L11011 mol·L1,pH11。答案:(1)9.7(2)6(3)3(4)113將pH3的鹽酸a L分別與下列三種溶液混合后,混合液均呈中性,其中a、b、c、d的關(guān)系正確的是()b L 1×103mol·L1的氨水c L c(OH)1×103mol·L1的氨水d L c(OH)1×103mol·L1的Ba(OH)2溶液Ab>ad>cBab>c>dCab>d>c Dc>ad>b解析:選A。pH3的鹽酸中c(H)1×103mol·L1,與c(OH)1×103 mol·L1的Ba(OH)2溶液混合,混合液呈中性時二者的體積相等,故ad;NH3·H2O為弱堿,若1×103mol·L1的氨水與pH3的鹽酸等體積混合,則正好完全反應(yīng)生成NH4Cl,NH水解使溶液呈酸性,故若要使溶液呈中性則應(yīng)使b>a;c(OH)1×103mol·L1的氨水中c(NH3·H2O)>1×103mol·L1,故與pH3的鹽酸混合,若要使溶液呈中性,則應(yīng)使a>c,故有b>ad>c。溶液pH計算的方法(1)單一溶液的pH計算強酸溶液:如HnA,設(shè)濃度為c mol·L1,c(H)nc mol·L1,pHlg c(H)lg(nc)。強堿溶液(25 ):如B(OH)n,設(shè)濃度為c mol·L1,c(H) mol·L1,pHlg c(H)14lg(nc)。(2)混合溶液的pH計算兩種強酸混合:直接求出c混(H),再據(jù)此求pH。c混(H)。兩種強堿混合:先求出c混(OH),再據(jù)Kw求出c混(H),最后求pH。c混(OH)。強酸、強堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過量,再由下式求出溶液中H或OH的濃度,最后求pH。c混(H)或c混(OH)。 溶液稀釋后的pH計算4(1)1 mL pH5的鹽酸,加水稀釋到10 mL, pH_;加水稀釋到100 mL,pH_7。(2)1 mL pH9的NaOH溶液,加水稀釋到10 mL,pH_;加水稀釋到100 mL,pH_7。(3)pH5的H2SO4溶液,加水稀釋到500倍,則稀釋后c(SO)與c(H)的比值為_。解析:(1)1 mL pH5的鹽酸,加水稀釋到10 mL,pH增大1,變?yōu)?;加水稀釋到100 mL,pH接近7。(2)1 mL pH9的NaOH溶液,加水稀釋到10 mL,pH減小1,變?yōu)?;加水稀釋到100 mL,pH接近7。(3)稀釋前c(SO) mol/L;稀釋后c(SO)108 mol/L;c(H)接近107 mol/L,所以。答案:(1)6接近(2)8接近(3)5(1)體積相同,濃度均為0.2 mol·L1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋10倍,溶液的pH分別變成m和n,則m與n的關(guān)系為_。(2)體積相同,濃度均為0.2 mol·L1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成3,則m與n的關(guān)系為_。(3)體積相同,pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成3,則m與n的關(guān)系為_。(4)體積相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成9,則m與n的關(guān)系為_。答案:(1)mn(2)mn(3)mn(4)mn(1)弱酸、弱堿的稀釋規(guī)律溶液稀釋前溶液pH加水稀釋到體積為原來的10n倍稀釋后溶液pH酸強酸pHapHan弱酸a<pH<an堿強堿pHbpHbn弱堿bn<pH<b注:表中an<7,bn>7。(2)酸、堿的無限稀釋規(guī)律常溫下任何酸或堿溶液無限稀釋時,溶液的pH都不可能大于7或小于7,只能接近7。 酸堿中和滴定知識梳理一、實驗原理利用酸堿中和反應(yīng),用已知濃度酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。以標準鹽酸滴定待測NaOH溶液為例,待測NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為c(NaOH)。酸堿中和滴定的關(guān)鍵:準確測定消耗標準液的體積;準確判斷滴定終點。二、實驗用品1儀器酸式滴定管(如圖A)、堿式滴定管(如圖B)、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶。2試劑標準液、待測液、指示劑、蒸餾水。3滴定管的使用(1)酸性、強氧化性試劑一般用酸式滴定管,因為酸和強氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠管。(2)堿性試劑一般用堿式滴定管,因為堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃,致使活塞無法打開。三、實驗操作1滴定前的準備(1)滴定管:查漏洗滌潤洗裝液調(diào)液面記錄。(2)錐形瓶:注待測液記體積加指示劑。2滴定3終點判斷等到滴入最后一滴標準液,指示劑變色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點并記錄標準液的體積。4數(shù)據(jù)處理按上述操作重復(fù)23次,求出用去標準鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)計算出NaOH溶液濃度。四、常用酸堿指示劑及變色范圍指示劑變色范圍的pH石蕊<5.0紅色5.08.0紫色>8.0藍色甲基橙<3.1紅色3.14.4橙色>4.4黃色酚酞<8.2無色8.210.0粉紅色>10.0紅色一般不用石蕊作酸堿中和滴定的指示劑。五、中和滴定的誤差分析依據(jù)原理c(標準)·V(標準)c(待測)·V(待測),則有c(待測),因c(標準)與V(待測)已確定,因此只要分析出不正確操作引起V(標準)的變化,即可分析出結(jié)果。自我檢測1判斷正誤,正確的打“”,錯誤的打“×”。(1)滴定管裝滴定液前應(yīng)先用蒸餾水洗凈,再用滴定液潤洗。()(2)中和滴定實驗中,錐形瓶用蒸餾水洗凈后即可使用。()(3)用0.200 0 mol·L1 NaOH標準溶液滴定HCl與CH3COOH的混合液(混合液中兩種酸的濃度均約為0.1 mol·L1),至中性時,溶液中的酸未被完全中和。()答案:(1)(2)(3)2(2015·高考廣東卷)準確移取20.00 mL某待測HCl溶液于錐形瓶中,用0.100 0 mol·L1 NaOH溶液滴定。下列說法正確的是()A滴定管用蒸餾水洗滌后,裝入NaOH溶液進行滴定B隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中溶液pH由小變大C用酚酞作指示劑,當錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定D滴定達終點時,發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則測定結(jié)果偏小解析:選B。A.滴定管用蒸餾水洗滌后,需用待裝液潤洗才能裝入NaOH溶液進行滴定。B.隨著NaOH溶液的滴入,錐形瓶內(nèi)溶液中c(H)越來越小,故pH由小變大。C.用酚酞作指示劑,當錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪去,說明達到滴定終點,應(yīng)停止滴定。D.滴定達終點時,滴定管尖嘴部分有懸滴,則所加標準NaOH溶液量偏多,使測定結(jié)果偏大。(1)滴定管要用待裝液潤洗,滴定管不潤洗相當于對所盛裝溶液的稀釋。錐形瓶不需潤洗,潤洗后使所盛裝溶液的物質(zhì)的量增大。(2)滴定管盛裝標準溶液時,其液面不一定要在“0”刻度。只要在“0”刻度或“0”刻度以下某刻度即可,但一定要記錄下滴定前液面的讀數(shù)。滴定管的精確度為 0.01 mL。(3)選擇指示劑的三個要點變色范圍與終點pH吻合或接近。指示劑變色范圍越窄越好。指示劑在滴定終點時顏色變化明顯,容易觀察判斷。(2018·宜春模擬)現(xiàn)用鹽酸標準溶液來測定NaOH溶液的濃度。滴定時有下列操作:向溶液中加入12滴指示劑。取20.00 mL標準溶液放入錐形瓶中。用氫氧化鈉溶液滴定至終點。重復(fù)以上操作。配制250 mL鹽酸標準溶液。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度。(1)以上各步中,正確的操作順序是_(填序號),上述中使用的儀器除錐形瓶外,還需要_,使用_作指示劑。(2)如何判斷滴定終點?_。(3)滴定并記錄V(NaOH)的初、終讀數(shù)。數(shù)據(jù)記錄如下表:滴定次數(shù)1234V(標準溶液)/mL20.0020.0020.0020.00V(NaOH)/mL(初讀數(shù))0.100.300.000.20V(NaOH)/mL(終讀數(shù))20.0820.3020.8020.22V(NaOH)/mL(消耗)19.9820.0020.8020.02某同學在處理數(shù)據(jù)過程中計算得到平均消耗NaOH溶液的體積為V(NaOH) mL20.20 mL。他的計算合理嗎?_。理由是_。解析(1)在用未知濃度的堿滴定已知濃度的酸的操作中,正確的操作順序是配制250 mL鹽酸標準溶液;取20.00 mL標準溶液放入錐形瓶中;向溶液中加入12滴指示劑;用氫氧化鈉溶液滴定至終點;重復(fù)以上操作;根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度,故順序是。上述取20.00 mL標準溶液放入錐形瓶中使用的儀器除錐形瓶外,還需要酸式滴定管;為了使滴定結(jié)果準確,使用的指示劑的顏色變化宜由淺到深,故使用酚酞,可以減少滴定誤差。(3)他的計算不合理,原因是第3組數(shù)據(jù)明顯偏大,偏離真實值,誤差太大,不應(yīng)采用。答案(1)酸式滴定管酚酞(2)當?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液,溶液由無色變成粉紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色(3)不合理第3組數(shù)據(jù)明顯偏大,不應(yīng)采用(1)滴定終點就是酸堿恰好中和的點嗎?試歸納恰好反應(yīng)、恰好中和、滴定終點與溶液呈中性的關(guān)系。(2)某25 mL滴定管中液面在10 mL刻度線處,全部放出后的溶液體積是15 mL嗎?說明理由。(3)在處理所得數(shù)據(jù)時,如何判斷某些數(shù)據(jù)是否舍棄?答案:(1)滴定終點是指示劑顏色發(fā)生突變的點,不一定是酸堿恰好中和的點。恰好反應(yīng)恰好中和滴定終點溶液呈中性。(2)不是;滴定管下端有一小部分無刻度,故全部放出后的溶液體積大于15 mL。(3)數(shù)據(jù)明顯偏大或偏小的,屬于操作錯誤引起,應(yīng)舍棄。酸堿中和滴定1用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度,參考如圖所示儀器從下表中選出正確選項() 選項錐形瓶中溶液滴定管中溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊乙B酸堿酚酞甲C堿酸甲基橙乙D酸堿酚酞乙解析:選D。解答本題的關(guān)鍵:明確酸、堿式滴定管使用時的注意事項;指示劑的變色范圍。酸式滴定管不能盛放堿,而堿式滴定管不能盛放酸和強氧化性溶液,指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙,不能選用石蕊,另外還要注意在酸堿中和滴定中,無論是標準溶液滴定待測溶液,還是待測溶液滴定標準溶液,只要操作正確,都能得到正確的結(jié)果。2實驗室現(xiàn)有3種指示劑,其pH變色范圍如下:甲基橙:3.14.4石蕊:5.08.0酚酞:8.210.0用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液,反應(yīng)恰好完全時,下列敘述中正確的是()A溶液呈中性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑B溶液呈中性,可選用石蕊作指示劑C溶液呈堿性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑D溶液呈堿性,可選用酚酞作指示劑解析:選D。首先明確石蕊不能作指示劑,原因一是變色范圍太寬,二是人眼對石蕊的顏色突變不敏感。當NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反應(yīng)時生成CH3COONa,水解呈堿性,因此宜選用在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑,選項D正確。3實驗室用標準鹽酸滴定某濃度的NaOH溶液,用甲基橙作指示劑,下列操作中可能使測定結(jié)果偏低的是()A用量筒量取NaOH溶液時仰視讀數(shù)B酸式滴定管用蒸餾水洗凈后,直接裝入標準鹽酸進行滴定C錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色,立即記下滴定管液面所在刻度D盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗23 次解析:選C。 A項,應(yīng)用堿式滴定管或移液管取NaOH溶液,且本操作實際取用NaOH溶液體積大于計算值,消耗的鹽酸增加,故導(dǎo)致測定結(jié)果偏高;B項,酸式滴定管未用標準液潤洗,測出NaOH溶液濃度偏高;C項,由黃色變?yōu)槌壬赡苡捎诰植縞(H)變大引起的,振蕩后可能還會恢復(fù)黃色,應(yīng)在振蕩后半分鐘內(nèi)顏色保持不變才能認為已達到滴定終點,故所用鹽酸的量比理論用量可能偏小,測出的NaOH溶液濃度可能偏低;D項,用NaOH溶液潤洗錐形瓶,直接導(dǎo)致鹽酸的用量偏大,故測定結(jié)果偏高。圖解量器的讀數(shù)方法(1)平視讀數(shù)(如圖1):實驗室中用量筒、移液管或滴定管量取一定體積的液體,讀取液體體積時,視線應(yīng)與凹液面最低點保持水平,視線與刻度的交點即為讀數(shù)(即凹液面定視線,視線定讀數(shù))。(2)俯視讀數(shù)(如圖2):當用量筒測量液體的體積時,由于俯視視線向下傾斜,尋找切點的位置在凹液面的上側(cè),讀數(shù)高于正確的刻度線位置,即讀數(shù)偏大。(3)仰視讀數(shù)(如圖3):讀數(shù)時,由于視線向上傾斜,尋找切點的位置在液面的下側(cè),因滴定管刻度標法與量筒不同,故仰視讀數(shù)偏大。至于俯視和仰視的誤差,還要結(jié)合具體儀器進行分析,因為量筒刻度從下到上逐漸增大;而滴定管刻度從下到上逐漸減小,并且滴定管中液體的體積是兩次體積讀數(shù)之差,在分析時還要看滴定前讀數(shù)是否正確,然后才能判斷實際量取的液體體積是偏大還是偏小。 課后達標檢測一、選擇題1下列溶液一定呈中性的是()Ac(H)c(OH)106 mol·L1的溶液B使酚酞呈無色的溶液C使石蕊試液呈紫色的溶液D酸與堿恰好完全反應(yīng)生成正鹽的溶液解析:選A。溶液呈中性,則c(H)c(OH),A項正確;常溫下在pH<8.2的溶液中酚酞均呈無色,B項不正確;常溫下在pH58的溶液中石蕊均呈紫色,C項不正確;D項中生成的正鹽如果能夠水解,溶液有可能不呈中性,D項不正確。2.用0.102 6 mol·L1的鹽酸滴定25.00 mL未知濃度的氫氧化鈉溶液,滴定達終點時,滴定管中的液面如圖所示,正確的讀數(shù)為()A22.30 mLB22.35 mLC23.65 mL D23.70 mL解析:選B。圖中液面在2223 mL之間,分刻度有10個,因而每刻度是0.1 mL,液體的凹液面讀數(shù)約為22.35 mL。3下列有關(guān)中和滴定的敘述正確的是()A滴定時,標準液的濃度一定越小越好B用鹽酸作標準液滴定NaOH溶液時,指示劑加入越多越好C滴定管在滴液前和滴液后均有氣泡一定不會造成誤差D滴定時眼睛應(yīng)注視錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化而不應(yīng)注視滴定管內(nèi)的液面變化解析:選D。A項,標準液的濃度越小,要求待測液的體積越小,誤差越大;B項,指示劑的用量增多,會產(chǎn)生誤差;C項,滴定前后的氣泡大小可能不同,會產(chǎn)生誤差;只有選項D正確。4現(xiàn)有兩瓶溫度分別為15 和45 ,pH均為1的硫酸溶液,下列有關(guān)說法不正確的是()A兩溶液中的c(OH)相同B兩溶液中的c(H)相同C等體積兩種溶液中和堿的能力相同D兩溶液中的c(H2SO4)基本相同解析:選A。兩溶液中c(H)101 mol·L1,依據(jù)Kwc(H)·c(OH),15 時的Kw小于45 時的Kw,所以,兩溶液中的c(OH)前者小于后者,A選項錯誤;因為溶液中c(H)相同,所以c(H2SO4)、等體積兩種溶液中和堿的能力均相同。5水的電離過程為H2OHOH,在不同溫度下其離子積為Kw(25 )1.0×1014,Kw(35 )2.1×1014,則下列敘述中正確的是()A純水中c(H)隨溫度的升高而降低B35 時,純水中c(H)>c(OH)C純水的pH:pH(35 )>pH(25 )D35 時水電離出的H的濃度約為1.45×107 mol/L解析:選D。由兩種溫度下水的離子積常數(shù)知水的電離是吸熱的,溫度高時水中c(H)較高,pH較小,但溶液中c(H)c(OH),溶液呈中性,A、B、C錯誤;水電離生成的c(H)及c(OH)相等,利用水的離子積常數(shù)可判斷D正確。6室溫下,取100 mL某酸溶液,測得其pH等于1,下列敘述正確的是()A該溶液中的c(H)0.1 mol·L1B把該溶液稀釋成1 L后,pH2C把該溶液稀釋成1 L后,pH<2D完全中和此溶液需0.1 mol·L1 NaOH溶液的體積100 mL解析:選D。pH等于1的酸溶液中,c(H)0.1 mol·L1,A項錯誤。把該溶液稀釋成1 L后,若酸為強酸,則pH2;若酸為弱酸,則pH<2,故稀釋后pH2,B、C項錯誤。若酸為強酸,則完全中和此溶液需0.1 mol·L1NaOH溶液100 mL;若酸為弱酸,則所需NaOH溶液的體積大于100 mL,D項正確。7如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉溶液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1 mol·L1BP點時恰好完全中和,溶液呈中性C曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的滴定曲線D酚酞不能用作本實驗的指示劑解析:選B。由圖可知,鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等,都是0.1 mol·L1,A項錯誤;P點時鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等,恰好完全中和,溶液呈中性,B項正確;曲線a對應(yīng)的溶液起點的pH等于1,故曲線a是氫氧化鈉溶液滴定鹽酸的滴定曲線,C項錯誤;強酸和強堿的中和滴定,達到終點時溶液為中性,指示劑選擇酚酞或甲基橙都可以,D項錯誤。8常溫下,向100 mL 0.01 mol·L1HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L1MOH溶液,圖中所示曲線表示混合溶液的pH變化情況(溶液體積變化忽略不計)。下列說法中不正確的是()AHA為一元強酸BMOH為一元弱堿CN點水的電離程度小于K點水的電離程度D若K點對應(yīng)溶液的pH10,則有c(MOH)c(OH)c(H)0.005 mol·L1解析:選C。由于起始pH2,知0.01 mol·L1HA溶液中HA完全電離,HA為強酸,A項正確;若MOH是強堿,中和至pH7時,需要V(MOH)50 mL,而實際消耗MOH溶液的體積為51 mL,故MOH為一元弱堿,B項正確;由于N點pH7,K點MOH過量,pH>7,MOH抑制水的電離,C項不正確;K點是MA和MOH物質(zhì)的量11的混合溶液,溶液呈堿性,其電荷守恒、物料守恒式分別為c(M)c(H)c(A)c(OH)、2c(A)c(M)c(MOH)0.01 mol·L1,c(A)0.005 mol·L1,所以c(MOH)c(OH)c(H)c(A)0.005 mol·L1,D項正確。9常溫下,pHa和pHb的兩種NaOH溶液,已知ba2,則將兩種溶液等體積混合后,所得溶液的pH接近于()Aalg 2 Bblg 2Calg 2 Dblg 2解析:選B。兩種溶液中c(OH)分別為10a14mol/L、10b14 mol/L,等體積混合后c(OH)10a14mol/L10b14mol/L/2(101×10a14)/2mol/L,pOH(14a)lg 101lg 212alg 2,pH14pOH2alg 2blg 2。10常溫下,關(guān)于溶液稀釋的說法正確的是()A將1 L 0.1 mol·L1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L,pH13BpH3的醋酸溶液加水稀釋100倍,pH5CpH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H)1×106 mol·L1DpH8的NaOH溶液加水稀釋100倍,其pH6解析:選A。A.將1 L 0.1 mol·L1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L,Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度變?yōu)?.05 mol·L1,氫氧根離子濃度為0.1 mol·L1,pH13,正確;B.pH3的醋酸溶液加水稀釋100倍,促進醋酸的電離,因此稀釋100倍后,其pH<5,錯誤;C.pH4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中的c(H)1×106 mol·L1,由水電離產(chǎn)生的c(H)c(OH)1×108 mol·L1,錯誤;D.pH8的NaOH溶液加水稀釋100倍,其pH應(yīng)接近7,但不會小于7,錯誤。二、非選擇題11已知醋酸是日常生活中常見的弱酸。(1)用pH試紙測定醋酸pH的操作是_。(2)常溫下在pH5的稀醋酸溶液中,醋酸電離出的c(H)的精確值是_mol·L1。(3)用0.100 0 mol·L1 NaOH溶液滴定20.00 mL某濃度的CH3COOH溶液,部分操作如下:取一支用蒸餾水洗凈的堿式滴定管,加入標準氫氧化鈉溶液,記錄初始讀數(shù)用酸式滴定管放出一定量待測液,置于用蒸餾水洗凈的錐形瓶中,加入2滴甲基橙滴定時,邊滴加邊振蕩,同時注視滴定管內(nèi)液面的變化上述實驗過程中錯誤的步驟是_(填序號)。解析:(1)pH試紙不能潤濕且只能讀取整數(shù)值。(2)在醋酸溶液中,H來源于醋酸的電離和水的電離,其中c(H)水 mol·L1109mol·L1,所以醋酸電離出的c(H)的精確值為(105109) mol·L1。答案:(1)用鑷子夾取一小塊pH試紙放在干燥潔凈的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中部,觀察顏色變化,與標準比色卡對比讀數(shù)(2)(105109)(3)12現(xiàn)有常溫條件下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1 mol/L的NaOH溶液,乙為0.1 mol/L的HCl溶液,丙為0.1 mol/L的CH3COOH溶液,試回答下列問題:(1)甲溶液的pH_。(2)丙溶液中存在的電離平衡為_(用電離平衡方程式表示)。(3)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH)的大小關(guān)系為_。(4)某同學用甲溶液分別滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如圖所示兩條滴定曲線,請完成有關(guān)問題:甲溶液滴定丙溶液的曲線是_(填“圖1”或“圖2”);a_mL。解析:(1)c(OH)0.1 mol/L,則c(H)1013 mol/L,pH13。(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和水的電離平衡。(3)酸、堿對水的電離具有抑制作用,c(H)或c(OH)越大,水的電離程度越小,反之越大。(4)氫氧化鈉溶液滴定鹽酸恰好中和時,pH7;氫氧化鈉溶液滴定醋酸恰好中和時,生成醋酸鈉溶液,pH>7。對照題中圖示,圖2符合題意。a的數(shù)值是通過滴定管讀數(shù)所確定的,因此讀數(shù)應(yīng)在小數(shù)點后保留兩位。答案:(1)13(2)CH3COOHCH3COOH、H2OOHH(3)丙>甲乙(4)圖220.0013已知水的電離平衡曲線如圖所示:試回答下列問題:(1)圖中五點的Kw間的關(guān)系是_。(2)若從A點到D點,可采用的措施是_。a升溫b加入少量的鹽酸c加入少量的NH4Cl(3)E點對應(yīng)的溫度下,將pH9的NaOH溶液與pH4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_。(4)B點對應(yīng)的溫度下,若100體積pH1a的某強酸溶液與1體積pH2b的某強堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強酸的pH1與強堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是_。解析:(1)Kw只與溫度有關(guān),溫度升高,促進水的電離,Kw增大,因此有B>C>ADE。(2)從A點到D點,溶液由中性轉(zhuǎn)化為酸性,因此選項b和c均符合題意。(3)E點對應(yīng)的溫度是25 ,反應(yīng)后混合溶液的pH7,說明酸堿恰好完全反應(yīng),因此有n(OH)n(H),則V(NaOH)×105 mol·L1V(H2SO4)×104 mol·L1,得V(NaOH)V(H2SO4)101。(4)B點對應(yīng)的溫度是100 ,水的離子積為1012,pH2b的某強堿溶液中c(OH)10b12 mol·L1,由于反應(yīng)后溶液呈中性,因此有100×10a1×10b12,即10a210b12,可得ab14或pH1pH214。答案:(1)B>C>ADE(2)bc(3)101(4)ab14(或pH1pH214)14中華人民共和國國家標準(GB 27602011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25 g·L1。某興趣小組用圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對其含量進行測定。圖1圖2(1)儀器A的名稱是_,水通入A的進口為_。(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學方程式為_。(3)除去C中過量的H2O2,然后用0.090 0 mol·L1NaOH標準溶液進行滴定,滴定前排氣泡時,應(yīng)選擇圖2中的_;若滴定終點時溶液的pH8.8,則選擇的指示劑為_;若用50 mL滴定管進行實驗,當?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號)_(10 mL,40 mL,10 mL,40 mL)。(4)滴定至終點時,消耗NaOH溶液25.00 mL,該葡萄酒中SO2含量為_g·L1。(5)該測定結(jié)果比實際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進措施:_。解析:(1)A儀器的名稱為冷凝管或冷凝器;為使冷卻效果好,應(yīng)將冷卻水從處于低處的b口通入。(2)SO2具有強還原性,H2O2具有強氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2H2O2=H2SO4。(3)NaOH盛裝在堿式滴定管中,應(yīng)將橡皮管向上彎曲以排出氣泡,選。滴定至終點時溶液的pH8.8,在酚酞的變色范圍內(nèi),故可選用酚酞作指示劑。液面在10 mL時滴定管中有刻度的液體為40 mL,因滴定管的下端有一段無刻度,故管內(nèi)液體的體積大于40 mL。(4)SO2與NaOH存在如下關(guān)系: SO2H2SO42NaOH64 g 2 molm(SO2) 0.090 0 mol·L1×0.025 L解得:m(SO2)0.072 g,故葡萄酒中SO2的含量為0.24 g·L1。(5)鹽酸為揮發(fā)性酸,揮發(fā)出的HCl消耗NaOH,使測量值偏大。可以用難揮發(fā)的稀硫酸代替鹽酸進行該實驗。答案:(1)冷凝管(或冷凝器)b(2)SO2H2O2=H2SO4(3)酚酞(4)0.24(5)原因:鹽酸的揮發(fā);改進措施:用不揮發(fā)的強酸如硫酸代替鹽酸(或用蒸餾水代替葡萄酒進行對比實驗,扣除鹽酸揮發(fā)的影響)15KMnO4溶液常用作氧化還原反應(yīng)滴定的標準液,由于KMnO4 的強氧化性,它的溶液很容易被空氣中或水中的某些少量還原性物質(zhì)還原,生成難溶性物質(zhì)MnO(OH)2,因此配制KMnO4標準溶液的操作如下所示:稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水中,將溶液加熱并保持微沸1 h;用微孔玻璃漏斗過濾除去難溶的MnO(OH)2;過濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中并放在暗處;利用氧化還原滴定法,在7080 條件下用基準試劑(純度高、相對分子質(zhì)量較大、穩(wěn)定性較好的物質(zhì))溶液標定其濃度。請回答下列問題:(1)準確量取一定體積的KMnO4溶液使用的儀器是_。(2)在下列物質(zhì)中,用于標定KMnO4溶液的基準試劑最好選用_(填序號)。AH2C2O4·2H2OBFeSO4C濃鹽酸 DNa2SO3(3)若準確稱取W g你選的基準試劑溶于水配成500 mL溶液,取25.00 mL置于錐形瓶中,用KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_mol·L1。(4)若用放置兩周的KMnO4標準溶液去測