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第22讲 水的电离和溶液的酸碱性
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这是一份第22讲 水的电离和溶液的酸碱性,共60页。PPT课件主要包含了考点一,考点二,考点三,知识梳理,×10-14,电解质,OH-,小题自测,×××,×√××等内容,欢迎下载使用。
第22讲 水的电离和溶液的酸碱性
10-7 ml·L-1
2.水的离子积常数(1)表达式:KW=____________________。(2)常温下:KW=___________。纯水中c(H+)=c(OH-)=_______________(pH=7)。(3)影响因素:只与________有关,升高温度,KW________。(4)适用范围:KW不仅适用于纯水,也适用于稀的__________水溶液。(5)意义:KW揭示了在任何水溶液中均存在______和________,只要温度不变,KW不变。
c(H+)·c(OH-)
(1)水的离子积常数KW=c(H+)·c(OH-),不仅适用于纯水,也适用于一切酸、碱、盐的稀溶液。(2)水的离子积常数说明在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H+和OH-存在,只是相对含量不同而已。
(3)在不同溶液中,c(H+)、c(OH-)可能不同,但任何溶液中由水电离产生的c(H+)、c(OH-)总是相等的。在KW的表达式中,c(H+)、c(OH-)均表示整个溶液中H+、OH-总的物质的量浓度而不是单指由水电离出的c(H+)、c(OH-)。(4)水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离平衡向电离方向移动,c(H+)和c(OH-)都增大,故KW增大,但溶液仍呈中性;对于KW,若未注明温度,一般认为在常温下,即25 ℃。
3.水的电离平衡的影响因素(1)温度:温度升高促进水电离,水的电离程度______,KW _______,水的电离平衡________。(2)加入酸或碱,水的电离程度________,可________水的电离(相当于“同离子效应”)。如在水中加入盐酸、氢氧化钠等,可使水的电离程度________,但不影响KW的大小。
(3)加入可水解的盐(含弱酸阴离子或弱碱阳离子的盐),可________水的电离(相当于“离子反应效应”)。如在水中加入醋酸钠、氯化铵、碳酸钠等,可使水的电离程度________,但不影响KW的大小(即KW不变)。(4)加入强酸的酸式盐(如NaHSO4),相当于加入酸,________水的电离;加入弱酸的酸式盐,对水的电离是促进还是抑制,则要看弱酸酸式酸根离子的水解程度大还是电离程度大。
[微点拨] 水中加酸或碱对水的电离均有抑制作用,因此,在常温下,若由水电离出的c(H+)<1×10-7ml·L-1,该溶液可能显酸性,也可能显碱性。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)水的离子积即水的电离平衡常数。( )(2)在表达式KW=c(H+)·c(OH-)中c(H+)、c(OH-)一定是水电离出的。( )(3)加水稀释醋酸溶液,溶液中所有离子浓度都减小。( )[提示] 醋酸加水稀释后,H+浓度减小,由于温度不变KW不变,OH-浓度增大。
(4)25 ℃时CH3COONa溶液的KW大于100 ℃时NaOH溶液的KW。( )[提示] KW只与温度有关,温度越高KW越大。(5)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。( )[提示] 不管温度变化还是加入促进或抑制水的电离的物质,水自身电离出的c(H+)和c(OH-)相等。
(6)某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7ml·L-1,则此时c(OH-)=5×10-8ml·L-1。( )[提示] 纯水中c(H+)=c(OH-)=2×10-7ml·L-1。(7)25 ℃与60 ℃时,水的pH相等。( )(8)25 ℃时NH4Cl溶液的KW小于100 ℃时NaCl溶液的KW。( )(9)纯水中c(H+)随着温度的升高而降低。( )
(11)向水中加入少量硫酸氢钠固体,促进了水的电离,c(H+)增大,KW不变。( )(12)水的离子积常数的数值大小与温度和稀水溶液的浓度有关。( )(13)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等。( )(14)100 ℃的纯水中c(H+)=1×10-6 ml·L-1,此时水呈酸性。( )
(15)常温下,0.1 ml·L-1的盐酸与0.1 ml·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等。( )(16)向0.1 ml·L-1的醋酸中逐滴滴加NaOH溶液,水的电离程度逐渐增大。( )(17)将水加热,KW增大,pH减小。( )(18)已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等,现向10 mL浓度为0.1 ml·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同浓度的氨水,在滴加过程中水的电离程度始终增大。( )
3.深度思考:(1)某温度下纯水的c(H+)=2×10-7ml·L-1,则此时c(OH-)为_____________________;若温度不变,滴入稀盐酸使c(H+)=5×10-4 ml·L-1,则溶液中c(OH-)为_____________________,由水电离产生的c(H+)为_____________________,此时温度________(填“高于”“低于”或“等于”)25 ℃。
2×10-7 ml·L-1
8×10-11 ml·L-1
(2)甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,原因是加入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,原因为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?并说明原因。加入酸、碱、盐使水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)的值是否发生变化?[提示] 甲正确。温度不变,KW是常数,加入H2SO4后c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>KW,平衡左移。加入酸、碱、盐使水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)不变,因为KW仅与温度有关,温度不变,则KW不变。
(3)KW=c(H+)·c(OH-),其中H+和OH-一定是由水电离出来吗?[提示] 不一定,如酸溶液中H+由酸和水电离产生,碱溶液中OH-由碱和水电离产生,只要是水溶液必定有H+和OH-,当溶液浓度不大时,总有KW=c(H+)·c(OH-)。
微考点1 外界条件对水的电离的影响 (2022·北京平谷一模)某同学探究温度对溶液pH的影响,加热一组试液并测量pH后得到如表数据(溶液浓度均为0.1 ml·L-1)。
下列说法正确的是( )A.随温度升高,纯水的KW逐渐减小B.随温度升高,NaOH溶液pH变化主要受水电离平衡变化影响C.随温度升高,CH3COOH的电离促进了水的电离D.随温度升高,CH3COONa溶液的pH减小,说明水解程度减小,c(CH3COO-)增大
[解析] 升高温度,促进水的电离,由溶液pH变化可知,随温度升高,纯水的KW逐渐增大,A错误;加热NaOH溶液,pH减小,原因是升温促进水的电离,氢离子浓度增大,B正确;加热促进醋酸的电离,但醋酸电离抑制水的电离,C错误;醋酸钠的水解为吸热过程,加热促进其水解,D错误。
[解析] A、D、E都处于25 ℃时,KW相等,B点c(H+)和c(OH-)都大于C点的c(H+)和c(OH-),并且C点的c(H+)和c(OH-)大于A点c(H+)和c(OH-),c(H+)和c(OH-)越大,KW越大,故B>C>A=D=E,故A正确;加酸,c(H+)变大,c(OH-)变小,但温度不变,KW不变,故B正确;若处在B点时,KW=1×10-12,pH=2的硫酸中c(H+)=10-2 ml·L-1,pH=12的KOH中c(OH-)=1 ml·L-1,等体积混合,KOH过量,溶液显碱性,故C正确;若从A点到C点,c(H+)变大,c(OH-)变大,KW增大,温度应升高,不能通过加入氯化铵的方法来实现,故D错误。
微考点3 水电离的H+或OH-浓度求算 25 ℃时,浓度均为0.01 ml·L-1的氢氧化钠和盐酸溶液中由水电离的H+浓度之比是( )A.无法确定B.1∶1C.1012∶1D.1∶1012
〔对点集训3〕 25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 ml·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∶1010∶109B.1∶5∶(5×109)∶(5×108)C.1∶20∶1010∶109D.1∶10∶104∶109
萃取精华:水电离出的c(H+)水或c(OH-)水的相关计算(25 ℃)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 ml·L-1溶质为酸的溶液①来源OH-全部来自水的电离,水电离产生的c(H+)水=c(OH-)。
溶质为碱的溶液①来源H+全部来自水的电离,水电离产生的c(OH-)水=c(H+)。②实例如计算pH=12的NaOH溶液中由水电离出的c(OH-)水,方法是根据溶液中的c(H+)=10-12ml·L-1,推出由水电离出的c(OH-)水=c(H+)=10-12ml·L-1。
考点二 溶液的酸碱性与pH
1.溶液的酸碱性(1)溶液的酸碱性取决于溶液中__________和____________的相对大小。
(2)将“>”“=”或“<”填在下表空格中:
2.溶液的pH(1)定义式:pH=_______________。(2)pH的测定pH试纸:迅速测定溶液的pH。常用的pH试纸有广泛pH试纸和精密pH试纸,广泛pH试纸可以识别的pH差约为_____。运用范围:1×10-14 ml·L-1≤c(H+)≤1 ml·L-1的溶液。pH试纸的使用方法如下:
①测定溶液的pH:把小片试纸放在__________(或玻璃片)上,用洁净干燥的__________蘸取待测液滴在干燥的pH试纸的中部,观察变化稳定后的颜色,与______________对比即可确定溶液的pH。②检验气体的酸碱性:先把试纸________,粘在__________的一端,再送到盛有待测气体的容器口附近,观察颜色的变化,判断气体的性质。pH计:精密测量溶液的pH。
(3)溶液的酸碱性与pH的关系常温(25 ℃)下:pH越大,溶液的碱性越强。pH越小,溶液的酸性越强。
①pH试纸不能伸入试液中。②pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能会产生误差。③广泛pH试纸只能测出整数值(不精确),该数不会出现小数。④pH试纸不能测定氯水的pH,因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。
3.常用酸碱指示剂及其变色范围
(4)强酸与强碱混合后pH的计算强酸与强碱混合的实质是发生了中和反应,即H++OH-===H2O,中和后常温下溶液的pH有以下三种情况:①若恰好中和,pH=7。②若酸剩余,先求中和后剩余的c(H+),再求pH。③若碱剩余,先求中和后剩余的c(OH-),再通过KW求出c(H+),最后求pH。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)pH<7的溶液一定呈酸性。( )[提示] 25 ℃时,pH=7为中性,pH<7为酸性,温度升高后pH<7不一定显酸性。(2)溶液的酸性越强,pH越小,溶液的碱性越强,pH越大。( )[提示] pH=-lg c(H+),pH越小酸性越强,pH越大碱性越强。(3)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4。 ( )[提示] 广泛pH试纸只能测出整数值。
(4)用湿润的pH试纸测定盐酸和醋酸溶液的pH,醋酸溶液的误差更大。( )[提示] 用湿润的pH试纸测定pH相当于稀释溶液,醋酸存在电离平衡,稀释促进电离,误差更小。(5)常温下,pH=12的NaOH溶液和pH=2的醋酸溶液等体积相混合后,混合液呈中性。( )[提示] 醋酸浓度远大于NaOH浓度,混合液中含有大量醋酸,溶液呈酸性。
(6)某溶液的c(H+)>10-7ml·L-1,则该溶液呈酸性。( )(7)常温常压时,pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合后,滴入石蕊溶液呈红色。( )(8)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。( )(9)常温下,某溶液能使甲基橙呈黄色,该溶液一定显碱性。( )(10)同浓度、同体积的强酸与强碱溶液混合后,溶液的pH=7。( )
(11)把pH=2与pH=12的酸、碱溶液等体积混合后,所得溶液的pH为7。( )(12)某溶液的pH=7,该溶液一定显中性。( )(13)pH减小,溶液的酸性一定增强。( )(14)一定温度下,pH=a的氨水,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1。( )
(15)pOH=-lg[OH-],常温下溶液中的pH+pOH=14,正常人的血液pH=7.3,则正常人血液(人的体温高于室温)的pOH等于6.7。( )(16)用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.4,用pH计测得某溶液的pH为7.45。( )(17)用湿润的pH试纸测溶液的pH,一定影响测量结果。( )(18)pH试纸测定氯水的pH为2。( )
0.05 ml·L-1
3.计算25 ℃时下列溶液的pH:(1)1 mL pH=2的H2SO4加水稀释至100 mL,pH=_____;(2)0.001 ml·L-1的盐酸,pH=_____;(3)0.01 ml·L-1的NaOH溶液,pH=______;(4)0.015 ml·L-1的硫酸与0.01 ml·L-1的NaOH等体积混合,混合溶液的pH=_____。
4.深度思考:(1)判断下列溶液的酸碱性:用“酸性”“碱性”“中性”或“不确定”填空①pH<7的溶液__________。②pH=7的溶液__________。③c(H+)=c(OH-)的溶液________。
④c(H+)=1×10-7 ml·L-1的溶液__________。⑤c(H+)>c(OH-)的溶液________。⑥0.1 ml·L-1的NH4Cl溶液________。⑦0.1 ml·L-1的NaHCO3溶液________。⑧0.1 ml·L-1的NaHSO3溶液________。
(2)①pH=7的溶液一定是中性溶液吗?②用pH试纸测pH时应注意什么问题?记录数据时又要注意什么?是否可用pH试纸测定氯水的pH?③若已知某溶液中c(H+)>c(OH-),该溶液是否一定为酸性?[提示] ①不一定。温度不同,水的离子积不同。如100 ℃时,pH=6的溶液为中性溶液,pH=7的溶液为碱性溶液。②pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差;用pH试纸测pH读出的是整数;不能用pH试纸测氯水的pH。③只要c(H+)>c(OH-),溶液一定呈酸性。
(3)使用pH试纸测溶液pH时,若先用蒸馏水润湿,测量结果一定偏小吗?原因是什么?[提示] 不一定。先用蒸馏湿水润,相当于将待测液稀释了,若待测液为碱性溶液,则所测结果偏小;若待测液为酸性溶液,则所测结果偏大;若待测液为中性溶液,则所测结果没有误差。
(3)使用pH试纸测溶液pH时,若先用蒸馏水润湿,测量结果一定偏小吗?原因是什么?[提示] 不一定。先用蒸馏水润湿,相当于将待测液稀释了,若待测液为碱性溶液,则所测结果偏小;若待测液为酸性溶液,则所测结果偏大;若待测液为中性溶液,则所测结果没有误差。
微考点1 溶液酸碱性的判断及应用 (2021·广东,8,2分)鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是( )A.0.0001 ml/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高B.0.001 mI/L GHCl水溶液的pH=3C.GHCl在水中的电离方程式为:GHCl===G+HClD.GHCl水溶液中:c(OH-)+c(Cl-)=c(GH+)+c(G)
[解析] A项,GHCl水溶液呈酸性,是因为GH+水解,则加水稀释酸性减弱,pH升高,正确;B项,GHCl初始浓度为0.001 ml/L,GH+水解产生H+,故产生的c(H+)小于0.001 ml/L,pH>3,错误;C项,GHCl的电离方程式为GHCl===GH++Cl-,错误;D项,GHCl水溶液中存在电荷守恒:c(GH+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),错误。
常温下,已知pH之和的酸、碱溶液等体积混合所得溶液的酸碱性分析①两强混合a.若pH之和等于14,则混合后溶液显中性,pH=7。b.若pH之和大于14,则混合后溶液显碱性,pH>7。c.若pH之和小于14,则混合后溶液显酸性,pH<7。②一强一弱混合pH之和等于14时,一元强酸溶液和一元弱碱溶液等体积混合呈碱性;一元强碱溶液和一元弱酸溶液等体积混合呈酸性。
微考点2 溶液pH的计算 (1)(2022·浙江温州模拟)常温下,下列有关说法不正确的是( )A.pH=11的氨水、NaOH溶液中,水电离产生的c(H+)相同B.pH=3的HCl溶液与pH=11的氨水等体积混合,混合后溶液的pH小于7C.pH=3的盐酸、CH3COOH溶液中,c(Cl-)=c(CH3COO-)D.往10 mL pH=3的盐酸中分别加入pH=11的氨水、NaOH溶液至中性,消耗氨水的体积小
[解析] 碱抑制水电离,碱中氢氧根离子浓度越大其抑制水电离程度越大,氨水、NaOH溶液中氢氧根离子浓度相等,则二者抑制水电离程度相等,故A正确;pH=3的HCl溶液c(HCl)=10-3 ml·L-1,pH=11的氨水溶液c(NH3·H2O)>10-3 ml·L-1,等体积混合,氨水会剩余,溶液显示碱性,混合后溶液的pH大于7,故B错误;
盐酸、CH3COOH溶液中,分别存在电荷守恒:c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)、c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),都是pH=3的溶液,则氢离子浓度相等,氢氧根离子浓度也是相等的,所以c(Cl-)=c(CH3COO-),故C正确;pH=11的氨水、NaOH溶液,c(NH3·H2O)>10-3 ml·L-1,c(NaOH)=10-3 ml·L-1,c(NH3·H2O)>c(NaOH),中和等量的盐酸,消耗氨水的体积小,故D正确。
(2)在25 ℃时,关于下列溶液混合后溶液pH的说法中正确的是( )A.pH=10与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液的pH约为11B.pH=5的盐酸稀释1 000倍,溶液的pH=8C.pH=2的H2SO4溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,混合液pH=7D.pH=12的NH3·H2O溶液与pH=2的HCl溶液等体积混合,混合液pH=7
〔对点集训2〕 (1)(2022·浙江杭州模拟)下列说法不正确的是( )A.0.1 ml·L-1氨水的pH=a,将此溶液稀释1倍后,溶液pH=b,则a>bB.常温下1 mL pH=13的NaOH溶液与100 mL盐酸混合后溶液pH=7,则盐酸的pH=3C.纯水加热到100 ℃时,水的离子积变大、pH变小、呈中性D.相同温度下,pH相同的Na2CO3和Na2SO3溶液中,水电离程度较大的是Na2CO3溶液
纯水加热到100 ℃时,加热促进水的电离,水的离子积变大,溶液中氢离子浓度增大,pH减小,纯水显中性,故C正确;均能发生水解反应,溶液的pH相同,说明Na2CO3和Na2SO3水解生成的氢氧根离子浓度相同,溶液中的氢氧根离子均由水电离,所以两种溶液中水的电离程度相同,故D错误。
萃取精华:在做关于溶液pH计算的题目时,要抓住“问题的主要方面”。溶液显酸性用溶液中的c(H+)来计算;溶液显碱性先求溶液中的c(OH-),再求溶液中的c(H+)。口诀:酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。
2.酸碱中和滴定的关键(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的________。(2)选取适当指示剂,准确判断____________。3.实验用品(1)仪器:图(A)是________滴定管,图(B)是________滴定管,滴定管夹、铁架台、__________
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用方法
①滴定管“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。②精确度:0.01 mL。③沉淀:先用蒸馏水洗,再用待测液润洗。④盛装溶液时,其液面不一定要在“0”刻度。⑤赶气泡:酸碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。
⑥酸性、强氧化性的试剂一般用酸式滴定管盛装,因为酸性和强氧化性物质易腐蚀橡胶管。⑦碱性的试剂一般用碱式滴定管盛装,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。⑧由于滴定管的“0”刻度在滴定管的上方,滴定管下端是没有刻度的,故容量为25 mL的滴定管,若滴定过程中用去10.00 mL的液体,则滴定管中剩余液体体积大于15 mL。
(4)指示剂的选择:变色要灵敏,变色范围要小,变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。①强酸强碱相互滴定,可选用________或__________作指示剂。②若反应生成呈酸性的强酸弱碱盐溶液,则一般选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙,变色范围是3.1~4.4);若反应生成呈碱性的强碱弱酸盐溶液,则一般选用碱性变色范围的指示剂(酚酞,变色范围是8.2~10.0)。
③酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂,因为其颜色变化不明显,且变色范围过宽(5.0~8.0)。④并不是所有的滴定都需使用指示剂,如用标准Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4溶液褪色且半分钟不恢复原来的颜色时即为滴定终点。
(3)滴定终点判断等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内__________原来的颜色,视为滴定终点,并记录标准液的体积。
(4)操作步骤①仪器的洗涤滴定管(或移液管):自来水→蒸馏水→________________。锥形瓶:自来水→蒸馏水(不用所装溶液润洗)。②装液调整液面:装液,使液面一般高于“_____”刻度,驱除滴定管尖嘴处的气泡。③读数:调整液面在“0”刻度或“0”刻度以下,读出初读数;滴定至终点,读出末读数,实际消耗标准液的体积为末读数-初读数。
6.酸碱中和滴定曲线分析(1)强酸与强碱滴定过程中的pH曲线(以0.100 0 ml·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L-1盐酸为例)
提示:酸碱恰好反应时溶液不一定呈中性。溶液的酸碱性取决于生成盐的性质。
(2)强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
注意:恰好中和等于酸、碱恰好完全反应,不等于滴定终点,也不等于溶液呈中性。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)盛放待测液的锥形瓶一定要润洗,否则产生实验误差。( )[提示] 锥形瓶不能润洗,否则导致所测待测液的浓度偏高。(2)25 ℃时,用醋酸溶液滴定等浓度NaOH溶液到pH=7,V(醋酸)<V(NaOH)。( )[提示] 等浓度的醋酸溶液和NaOH溶液若等体积混合时,恰好完全中和生成CH3COONa,呈碱性,所以要使溶液呈中性,需满足V(醋酸)>V(NaOH)。
(3)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。( )[提示] KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以不能用碱式滴定管量取。(4)若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液,滴定前仰视,滴定后俯视,则测定值偏大。( )
(5)量取20.00 mL的高锰酸钾溶液应选用25 mL量筒。( )[提示] 量筒只能精确到0.1 mL,应选用25 mL酸式滴定管。(6)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。( )[提示] 滴定终点是指指示剂变色的点,与酸碱恰好中和的点不一定一致。(7)用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸,应选用酚酞作指示剂。( )[提示] 恰好反应点溶液呈碱性,应选用在碱性范围内变色的酚酞指示剂。
(8)滴定管和锥形瓶在滴定前都应该用待装溶液润洗。( )[提示] 滴定管应该润洗,锥形瓶不应润洗。(9)若用标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液,滴定完成后发现酸式滴定管下悬着一滴酸液,则测定结果偏小。( )[提示] 标准液读数偏大,测定结果偏大。(10)“酸碱中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,须经干燥或标准溶液润洗后方可使用。( )
(11)滴定管的读数为24.6 mL。( )(12)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁。( )(13)用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,可选用甲基橙或酚酞作指示剂。( )(14)待测定NaOH溶液浓度,可选用滴定管、锥形瓶、烧杯、NaOH溶液、0.100 0 ml·L-1盐酸达到实验目的。( )
2.滴定终点现象判断。(1)用a ml·L-1的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作为指示剂,达到滴定终点的现象是____________________________________ ______________________________;若用甲基橙作为指示剂,滴定终点的现象是_____________________________________________________ _____________。
滴入最后半滴标准液,溶液由粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色
当滴入最后半滴标准液,溶液刚好由黄色变为橙色,且半分钟内不变色
(2)用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,是否需要选用指示剂______(填“是”或“否”),达到滴定终点的现象是____________________________________________________ ___________________________。
当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液,溶液刚好由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色
3.深度思考:(1)现用物质的量浓度为a ml·L-1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸的物质的量浓度,请填写下列空白:①碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是__________________________。②用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入______(填“甲”或“乙”)中。
用标准NaOH溶液润洗
③如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,c(HCl)=________ ml·L-1。
(2)精确量取一定体积的溴水、KMnO4溶液应用酸式滴定管,而量取Na2CO3溶液、稀氨水应选用碱式滴定管,请说明选择的理由。[提示] 溴水、KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,所以选用酸式滴定管;Na2CO3溶液、稀氨水显碱性,能腐蚀玻璃活塞,所以选用碱式滴定管。
微考点1 中和滴定的实验操作及误差分析 (1)(2022·广西桂林模拟)常温下,用0.100 ml·L-1的标准盐酸滴定20.00 mL未知浓度的NaOH溶液,所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为( )A.13B.12 C.11D.10
(2)常温下,向20.00 mL 0.100 0 ml·L-1盐酸中滴加0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。
已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是( )A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7B.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溶液)=30.00 mL时,pH=12.3
〔对点集训1〕 (1)有关酸碱滴定实验,下列说法正确的是( )A.滴定管和锥形瓶都需要使用蒸馏水和待装液润洗B.滴定前,必须将滴定管中液体的液面调至0刻度C.滴定至终点时,溶液一定呈中性D.测定待测液的浓度,至少需要完成两组平行实验,取消耗标准液的平均值
[解析] 滴定管需要用待装液润洗,但锥形瓶不能用待装液润洗,否则导致消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,故A错误;滴定前,滴定管中液体的液面不一定非要调至0刻度,可调至0刻度以下某一刻度,故B错误;滴定至终点时,溶液不一定呈中性,如NaOH滴定醋酸,滴定终点生成醋酸钠,溶液呈碱性,故C错误;测定待测液的浓度,为了减少滴定误差,至少需要完成两组平行实验,取消耗标准液的平均值,故D正确。
(2)为测定FeC2O4·2H2O(M=180 g·ml-1)样品的纯度,用硫酸溶解6.300 g样品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用0.100 0 ml·L-1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复实验,数据如下:
假设杂质不参加反应。该样品中FeC2O4·2H2O的质量分数是_________%(保留小数点后一位);写出简要计算过程:__________________________________________________________________________________________
微考点2 酸碱中和滴定曲线分析 以酚酞为指示剂,用0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。
下列叙述正确的是( )A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)B.H2A溶液的浓度为0.200 0 ml·L-1C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
[微点拨] 图像属于双纵坐标曲线,要注意分布系数看左纵坐标,滴定曲线看右纵坐标。酚酞指示剂属于碱性指示剂,主要指示终点为碱性的滴定。
〔对点集训2〕 (1)常温下,用0.10 ml/L NaOH溶液滴定0.10 ml/L HA溶液,滴定曲线如图a所示,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图b所示。
(2)(2020·山东等级考模拟一)25 ℃时,向10 mL 0.10 ml·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)溶液中逐滴加入0.10 ml·L-1 NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液的体积V的变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )A.a点时,c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)B.溶液在a点水的电离程度大于b点时水的电离程度C.b点时,c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)D.V=10 mL时,c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
(2)以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作为指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差分析如下:
图解量器的读数方法(1)平视读数(如图1):用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。
(2)俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图3):读数时,视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,滴定管刻度标法与量筒不同,仰视滴定管读数偏大。
2.三种关系(1)c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;(2)c(H+)=c(OH-),溶液呈中性;(3)c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性。3.pH计算的口诀酸按酸(H+),碱按碱(OH-),酸碱中和求过量,无限稀释7为限。
4.滴定管使用的四个步骤查漏→洗涤→润洗→装液。5.酸碱中和滴定的两个关键(1)准确读取标准液的体积。(2)准确判断滴定终点。
6.有关pH计算的一般思维模型(1)关于溶液pH的计算是高考中的重要题型,主要包含直接求溶液的pH、求酸或碱溶液的浓度、所需酸或碱的体积等,无论以哪一种形式出现,均可按照以下方法求解。
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