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    苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第24讲水的电离和溶液的酸碱性学案

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    苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第24讲水的电离和溶液的酸碱性学案

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    这是一份苏教版高考化学一轮复习专题8溶液中的离子反应第24讲水的电离和溶液的酸碱性学案,共30页。学案主要包含了课标要求等内容,欢迎下载使用。
    第24讲 水的电离和溶液的酸碱性
    【课标要求】 1.了解水的电离、离子积常数。2.了解溶液pH的含义及其测定方法,能进行pH的简单计算。
    考点1 水的电离

    1.水的电离
    水是极弱的电解质,水的电离方程式为 H2O+H2O⇌H3O++OH-或 H2O⇌H++OH-。
    2.水的离子积常数
    (1)表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)。
    (2)室温下:Kw=1×10-14。
    (3)影响因素:只与温度有关,升高温度,Kw增大。
    (4)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
    3.影响水电离平衡的因素
    填写外界条件对水电离平衡的具体影响

       体系变化
    条件
    平衡移动方向
    Kw
    水的电离程度
    c(OH-)
    c(H+)
    HCl

    不变
    减小
    减小
    增大
    NaOH

    不变
    减小
    增大
    减小
    可水解
    的盐
    Na2CO3

    不变
    增大
    增大
    减小
    NH4Cl

    不变
    增大
    减小
    增大
    温度
    升温

    增大
    增大
    增大
    增大
    降温

    减小
    减小
    减小
    减小
    其他:如加入Na

    不变
    增大
    增大
    减小



     (1)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理。(  )
    (2)100 ℃的纯水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,此时水呈酸性。(  )
    (3)室温下,0.1 mol·L-1的盐酸与0.1 mol·L-1的NaOH溶液中水的电离程度相等。(  )
    (4)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。(  )
    (5)某温度下,纯水中c(H+)=2.0×10-7 mol·L-1,则此时c(OH-)=5×10-8 mol·L-1。(  )
    答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)×

     甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入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,解释为加入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。水的电离平衡移动后,溶液中c(H+)·c(OH-)是增大还是减小?
    ____________________________________________________________________
    ____________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________。
    答案:甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H+)增大,c(H+)·c(OH-)>Kw,平衡左移。
    c(H+)·c(OH-)不变,因为Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,与外加酸、碱、盐无关

    题组一 影响水电离平衡的因素及结果判断
    1.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是(  )
    A.④>③>②>①     B.②>③>①>④
    C.④>①>②>③ D.③>②>①>④
    解析:②③分别为碱、酸,抑制水的电离;④中NH水解促进水的电离;①NaCl不影响水的电离。
    答案:C
    2.(双选)一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图所示,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1.0×10-14
    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
    解析:升高温度时,水的电离平衡右移,c(H+)和c(OH-)均增大,Kw随之增大,而c和b对应的Kw相等,A项不正确;由图中数据可计算出该温度下,水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14,B项正确;加入FeCl3后,由于Fe3+水解促进了水的电离,使c(H+)增大,c(OH-)减小,但Kw不变,可引起由b向a的变化,C项正确;该温度下,稀释溶液,Kw不变,而c和d对应的Kw不相等,D项错误。
    答案:BC
    3.如图表示不同温度下的水中c(H+)和c(OH-)的关系,下列判断错误的是(  )

    A.两条曲线间任意点均有c(H+)·c(OH-)=Kw
    B.M区域内任意点均有c(H+)<c(OH-)
    C.图中T1<T2
    D.XZ线上任意点均有pH=7
    解析:水的离子积常数表达式为Kw=c(H+)·c(OH-),适用于水及较稀的水溶液,A项正确;观察题中图示,XZ线表示溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),M区域溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),B项正确;H2O(l)⇌H+(aq)+OH-(aq) ΔH>0,升高温度平衡正向移动,图中Z点Kw=1×10-6.5×1×10-6.5=1×10-13大于X点的Kw=1×10-7×1×10-7=1×10-14,所以T2>T1,C项正确;XZ线上任意点表示溶液呈中性,由于各点温度不同,故pH不同,D项错误。
    答案:D
    [归纳提升]
    水电离平衡移动的判断
    (1)促进水的电离

    (2)抑制水的电离

    题组二 水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算
    4.常温下,计算下列溶液中由水电离出的c(H+)或c(OH-)。
    (1)pH=2的盐酸:c(H+)水=________。
    (2)pH=11的NaOH溶液:c(OH-)水=________。
    (3)pH=2的FeCl3溶液:c(H+)水=________。
    (4)pH=11的Na2CO3溶液:c(OH-)水=________。
    解析:(1)pH=2,c(H+)=1×10-2 mol·L-1,c(H+)水=c(OH-)水= mol·L-1=1×10-12 mol·L-1。
    (2)pH=11,c(H+)=1×10-11 mol·L-1,c(H+)水=c(H+)=1×10-11 mol·L-1;又c(OH-)水=c(H+)水,故c(OH-)水=1×10-11 mol·L-1。
    (3)pH=2,c(H+)=1×10-2 mol·L-1,在FeCl3溶液中c(H+)水=c(H+)=1×10-2 mol·L-1。
    (4)pH=11,c(H+)=1×10-11 mol·L-1,c(OH-)=1×10-3 mol·L-1,在Na2CO3溶液中c(OH-)水=c(OH-)=1×10-3 mol·L-1。
    答案:(1)1×10-12 mol·L-1
    (2)1×10-11 mol·L-1
    (3)1×10-2 mol·L-1
    (4)1×10-3 mol·L-1
    5.某温度下[Kw=1×10-12 (mol·L-1)2],计算下列溶液中水电离出的c(H+)或c(OH-)。
    (1)蒸馏水中c(H+)水=________。
    (2)0.1 mol·L-1 NaOH溶液中c(OH-)水=________。
    (3)pH=11 Na2CO3溶液中c(OH-)水=________。
    解析:(1)c(H+)水=
    =1×10-6 mol·L-1。
    (2)c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,c(OH-)水=c(H+)水=c(H+)=1×10-11 mol·L-1。
    (3)pH=11,c(H+)=1×10-11 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1。
    答案:(1)1×10-6 mol·L-1 (2)1×10-11 mol·L-1
    (3)0.1 mol·L-1
    [归纳提升]
    理清溶液中H+或OH-的来源
    (1)中性溶液中:H+或OH-均全部来自水的电离。
    (2)酸或NaHSO4溶液中:OH-全部来自水的电离,H+来自水的电离和溶质的电离;c(OH-)=c(OH-)水=c(H+)水。
    (3)碱的溶液中:H+全部来自水的电离,OH-来自水的电离和碱的电离;c(H+)=c(H+)水=c(OH-)水。
    (4)水解呈酸性的盐溶液中:H+全部来自水的电离。
    (5)水解呈碱性的盐溶液中:OH-全部来自水的电离。
    题组三 酸碱中和反应过程中水的电离程度分析
    6.常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1氨水中滴加盐酸,溶液中由水电离出的c(H+)随加入盐酸体积的变化如图所示。则下列说法正确的是(  )

    A.b、d两点为恰好完全反应点
    B.c点溶液中,c(NH)=c(Cl-)
    C.a、b之间的任意一点:c(Cl-)>c(NH),c(H+)>c(OH-)
    D.常温下,0.1 mol·L-1氨水的电离常数K约为1×10-5
    解析:向氨水中逐滴加入盐酸,水的电离程度由小逐渐变大,后又逐渐减小;b点表示过量氨水的电离与NH的水解程度相互“抵消”;c点NH的水解程度达到最大,也是恰好反应点;再继续加入盐酸,盐酸过量抑制水的电离,A项错误;c点溶质是NH4Cl,因NH水解,故c(NH)”“14,则=________(填表达式)。
    ④该盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和,两溶液的pH(x、y)的关系式为________(填表达式)。
    解析:(1)水的离子积常数随温度升高而增大,故T ℃>25 ℃;T ℃下,pH=11的氢氧化钠溶液,c(OH-)为0.01 mol·L-1;pH=1的硫酸溶液c(H+)=0.1 mol·L-1,混合后所得溶液的pH=10,则有=10-3,a∶b=101∶9。
    (2)由题知a×10-x=b×10-14+y;=10-14+x+y,①x+y=14,则=1;②x+y=13,则=0.1;③x+y>14,则=10x+y-14;④盐酸与该氢氧化钠溶液完全中和,两溶液的pH(x、y)的关系式为x+y=14+lg 。
    答案:(1)> 101∶9
    (2)①1 ②0.1 ③10x+y-14 ④x+y=14+lg
    题组二 pH概念的拓展应用
    3.某温度下,向一定体积0.1 mol·L-1的氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,溶液中pOH [pOH=-lg c(OH-)]与pH的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(  )

    A.M点和N点溶液中H2O的电离程度相同
    B.Q点溶液中,c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
    C.M点溶液的导电性小于Q点溶液的导电性
    D.N点溶液加水稀释,变小
    解析:由于M点碱过量,N点酸过量,M点溶液中氢氧根离子浓度与N点溶液中氢离子浓度相同,对水的电离抑制能力相同,故两点水的电离程度相同,A正确;Q点时pH=pOH,说明溶液呈中性,根据电荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(NH)=c(Cl-),B错误;M点溶液中主要溶质为一水合氨,为弱电解质,在溶液中部分电离,溶液中离子浓度较小,Q点溶液中溶质主要为氯化铵,为强电解质,溶液中离子浓度较大,故M点溶液的导电能力小于Q点,C正确;N点溶液加水稀释,Kb=,温度不变,Kb不变,加水稀释氢离子浓度减小,c(OH-)增大,所以变小,故D正确。
    答案:B
    4.若用AG表示溶液的酸度,AG的定义为AG=lg 。室温下实验室中用0.01 mol·L-1的氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.01 mol·L-1醋酸,滴定过程如图所示,下列叙述正确的是(  )

    A.室温下,醋酸的电离常数约为10-5
    B.A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00 mL
    C.若B点为40 mL,所得溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
    D.从A到B,水的电离程度逐渐变大
    答案:A
    题组三 酸碱混合pH规律与应用
    5.在某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。
    (1)该温度下水的离子积常数Kw=________。
    (2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。
    ①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则
    Va∶Vb=________。
    ②若所得混合液为中性,且a+b=12,则
    Va∶Vb=________。
    解析:(1)由题意知,溶液中c(H+)=10-11 mol·L-1,c(OH-)=0.01 mol·L-1,故Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-13。
    (2)①根据中和反应:H++OH-===H2O。
    c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱
    10-2·Vb=10-13/10-12·Va
    ==1∶10。
    ②根据中和反应H++OH-===H2O
    c(H+)·Vb=c(OH-)·Va
    10-b·Vb=10-13/10-a·Va
    ==1013-(a+b)=10,即Va∶Vb=10∶1。
    答案:(1)1×10-13 (2)①1∶10 ②10∶1
    考点3 酸碱中和滴定

    1.实验原理
    (1)原理:用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。
    (2)实验关键
    ①准确测定标准溶液的体积。
    ②准确判断滴定终点。
    (3)常用酸碱指示剂及变色范围
    指示剂
    变色范围的pH
    石蕊
    8.0蓝色
    甲基橙
    4.4黄色
    酚酞
    10.0红色
    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。

    (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:读数可估计到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。
    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→蒸馏水洗涤→用待装液润洗→装液→排泡→调液面→记录。
    ②锥形瓶:蒸馏水洗涤→装液→加指示剂。
    (2)滴定

    (3)终点判断:当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2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。但要注意某个数值与其他数据相差较大时,应该舍去。

     (1)KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装。(  )
    (2)用碱式滴定管准确量取20.00 mL的NaOH溶液。(  )
    (3)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。(  )
    (4)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。(  )
    (5)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待装液润洗。(  )
    (6)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。(  )
    (7)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度。(  )
    (8)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁。(  )
    答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√

     滴定终点的判断
    (1)用a mol·L-1的HCl滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞做指示剂,达到滴定终点的现象是____________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________。
    若用甲基橙做指示剂,滴定终点现象是____________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________。
    (2)用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选用________做指示剂,达到滴定终点的现象是_____________________________。
    (3)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__________________________________________________。
    答案:(1)滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 当滴入最后一滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色
    (2)淀粉溶液 当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
    (3)否 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色

    题组一 中和滴定仪器及指示剂的选择
    1.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图所示仪器从下表中选出正确选项(  )

    答案:D
    2.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0
    用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述正确的是(  )
    A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
    B.溶液呈中性,只能选用石蕊做指示剂
    C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
    D.溶液呈碱性,只能选用酚酞做指示剂
    解析:NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时,CH3COO-水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,比较接近。
    答案:D
    [归纳提升]
    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.不能用石蕊做指示剂。
    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,例如用盐酸滴定氨水。
    4.强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
    题组二 滴定数据的处理和误差分析
    3.某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作步骤如下:
    ①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
    ②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;
    ③调节液面至“0”或“0”刻度线以下某一刻度,并记下读数;
    ④移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
    ⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。
    请回答:
    (1)以上步骤有错误的是________(填序号),该错误操作会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
    (2)根据下列数据:请计算待测盐酸溶液的浓度为________ mol/L。
    滴定
    次数
    待测溶液体积(mL)
    标准NaOH溶液读数记录(mL)
    滴定前读数
    滴定后读数
    第一次
    20.00
    0.40
    20.40
    第二次
    20.00
    4.00
    24.00

    第三次
    20.00
    2.00
    24.10
    答案:(1)① 偏大 (2)0.200 0
    4.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂),用“偏高”“偏低”或“无影响”填空。
    (1)酸式滴定管未用标准溶液润洗。________。
    (2)锥形瓶用待测溶液润洗。________。
    (3)锥形瓶洗净后还留有蒸馏水。________。
    (4)放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失。________。
    (5)酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失。________。
    (6)部分酸液滴出锥形瓶外。________。
    (7)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)。________。
    (8)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)。________。
    答案:(1)偏高 (2)偏高 (3)无影响 (4)偏低 (5)偏高 (6)偏高 (7)偏低 (8)偏高

     滴定曲线(pH曲线)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)
    [提醒] 恰好中和=酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。
    [考能突破练]
    1.若向20 mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是(  )


    解析:由于稀氨水显碱性,首先排除选项A和C;两者恰好反应时溶液显酸性,排除选项D。
    答案:B
    2.常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 mol·L-1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到两条滴定曲线,如图所示,则下列说法正确的是(  )

    A.图2是滴定盐酸的曲线
    B.a与b的关系是ac(Na+)>c(H+)>c(OH-)
    D.这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂
    答案:C
    3.如图曲线a和b是盐酸与NaOH的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是(  )

    A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
    B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
    C.曲线a是盐酸滴定NaOH的滴定曲线
    D.酚酞不能用作本实验的指示剂
    解析:根据曲线a知,滴定前盐酸的pH=1,c(HCl)=0.1 mol·L-1,A错误;P点表示盐酸与NaOH恰好完全中和,溶液呈中性,B正确;曲线a是NaOH溶液滴定盐酸的曲线,曲线b是盐酸滴定NaOH溶液的曲线,C错误;强酸与强碱相互滴定,可以用酚酞作指示剂,D错误。
    答案:B
     滴定实验的类型与计算技巧
    1.酸碱中和滴定
    [典例1] 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机碳,可采用如下方法:
    (1)气提、吸收CO2,用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下)。

    (2)滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3,再用x mol/L HCl溶液滴定,消耗y mL HCl溶液,海水中溶解无机碳的浓度=________ mol/L。
    [解析] 第一步:根据题中信息,确定滴定反应
    NaHCO3 + HCl===NaCl+CO2↑+H2O
    1  1
    N  x mol/L×y×10-3 L
    第二步:抓关键元素守恒,构建各物质关系式
    碳元素守恒:NaHCO3的碳原子源自CO2,确认n(CO2)=n(HCO)
    该滴定过程物质转化的关系式为CO2~HCO~HCl
    解得n(CO2)=n(HCl)=xy×10-3 mol
    第三步:运用相关概念、原理解答问题
    由n(CO2)=xy×10-3 mol
    得c(CO2)=xy/z mol/L
    [答案] (2)xy/z
    2.氧化还原滴定
    [典例2] 水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg/L,我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mg/L。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。

    Ⅰ.测定原理
    碱性体积下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓;酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:②MnO(OH)2+I-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平);用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:③2S2O+I2===S4O+2I-。
    Ⅱ.测定步骤
    a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。
    b.向烧瓶中加入200 mL水样。
    c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。
    d.搅拌并向烧瓶中加入2 mL硫酸无氧溶液至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。
    e.从烧瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.010 00 mol/L Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。
    f.……
    g.处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化)。
    回答下列问题:
    步骤e中达到滴定终点的标志为____________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL,水样的DO=________ mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标________(填“是”或“否”)。
    [解析] 第一步:确定滴定反应
     2S2O    +    I2===S4O+2I-
    2 1
    0.010 00 mol/L×4.50×10-3 L n
    第二步:由反应①②③各物质的配比,构建各物质关系式
    ①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓
    ②MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O
    ③2S2O+I2===S4O+2I-
    该滴定过程转化的关系式为O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O
    n(O2)=×n (S2O)=×0.010 00 mol/L×4.50×10-3 L=1.125×10-5 mol
    第三步:运用相关概念、原理解答问题
    该河水的DO=×1.125×10-5 mol×32 g/mol=9.0×10-3 g/L=9.0 mg/L>5.0 mg/L
    [答案] 溶液蓝色褪去(且半分钟内不变色) 9.0 是
    3.电势滴定
    [典例3] 某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定。

    取0.010 0 mol·L-1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00 mL海带浸取原液至滴定池,用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I-)的变化,部分数据如下表:
    V(AgNO3)/mL
    15.00
    19.00
    19.80
    19.98
    20.00
    20.02
    21.00
    23.00
    25.00
    E/mV
    -225
    -200
    -150
    -100
    50.0
    175
    275
    300
    325
    请回答:
    (1)根据表中数据绘制滴定曲线:

    (2)该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为________ mL,计算得海带中碘的百分含量为________%。
    [解析] 第一步:确定滴定反应
    Ag+   +   I- === AgI
    1 1
    0.010 0 mol/L×20×10-3 L n
    第二步:构建关系式
    该滴定过程转化的关系式为Ag+~I-
    n(I-)=0.010 0 mol/L×20×10-3 L×500/100=1×10-3 mol
    第三步:运用相关概念、原理解答问题
    ×100%=0.635%
    [答案] (1)如图

    (2)20.00 0.635%
    4.配位(络合)滴定
    [典例4] 无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:Mg2++Y4-===MgY2-。
    测定时,先称取0.250 0 g无水MgBr2产品,溶解后,用0.050 0 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是________(以质量分数表示)。
    [解析] 第一步:确定滴定反应
    Mg2+  +  Y4- === MgY2-
      1  1
      n  0.050 0 mol/L×26.50×10-3 L
    第二步:构建关系式
    该滴定过程转化的关系式为MgBr2~Mg2+~Y4-
    n(MgBr2)=0.050 0 mol/L×26.5×10-3 L=1.325×10-3 mol
    第三步:运用相关概念、原理解答问题
    ×100%≈97.5%
    [答案] 97.5%
    5.沉淀滴定
    [典例5] 已知AgCl、Ag2CrO4(砖红色)的Ksp分别为2×10-10和1.12×10-12。分析化学中,测定含氯的中性溶液中Cl-的含量,以K2CrO4作指示剂,用AgNO3溶液滴定。滴定过程中首先析出沉淀________,达到滴定终点的实验现象为__________________________,滴定终点时,溶液中的CrO浓度为________ mol·L-1时合适。
    [解析] 第一步:依题意Ag+与Cl-、CrO都生成沉淀,利用溶度积计算比较两者所需Ag+,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=2×10-10,因c(Ag+)=c(Cl-)解得c(Ag+)=1.4×10-5 mol/L;Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=c2(Ag+)·[c(Ag+)/2]=1.12×10-12,解得c(Ag+)=1.3×10-4 mol/L。
    确定滴定反应 Ag+(aq)+Cl-(aq)⇌AgCl(s)
    指示剂反应 2Ag+(aq)+CrO(aq)⇌
    第二步:构建关系式
    因沉淀顺序,遵循溶解度最小原则,Ag+与Cl-、CrO都能生成沉淀时,生成AgCl沉淀所需c(Ag+)小,先沉淀。达到终点,滴定反应完全,指示剂反应刚开始。
    计算指示剂c(CrO),采用逆向思维,求c(CrO)需c(Ag+),要求c(Ag+)又需知c(Cl-),滴定终点,c(Cl-)小于1×10-5 mol/L才叫完全沉淀。
    第三步:运用相关概念、原理解答问题
    滴定终点时:c(Ag+)== mol/L=2×10-5 mol/L,将c(Ag+)代入Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=1.12×10-12,解得c(CrO)=2.8×10-3 mol/L。
    [答案] AgCl 滴最后一滴AgNO3溶液时,有砖红色沉淀现象出现则达到终点 2.8×10-3
    6.返滴定
    [典例6] 盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为B=(n为物质的量)。为测量样品的B值,取样品m g,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用c mol·L-1的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰)。到终点时消耗NaOH溶液V mL。按照上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液V0 mL,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式:________________________________________________________________________。
    [解析] 第一步:确定滴定反应
    与样品(絮凝剂)反应后余盐酸与NaOH溶液的反应。
    H+ + OH- === H2O
    1  1
    n  c mol/L×V×10-3 L
    第二步:构建关系式
    盐酸的总量(空白实验)=c mol/L×V0×10-3 L
    盐酸量(滴定)=c mol/L×V×10-3 L
    盐酸的总量(空白实验)=与样品(絮凝剂)中OH-反应+盐酸量(滴定)
    第三步:运用相关概念、原理解答问题
    B==
    =。
    [答案] 

    授课提示:对应学生用书第176页

    1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
    (1)(2018·高考全国卷Ⅲ)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。(  )
    (2)(2016·高考海南卷)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁。(  )
    (3)(2015·高考广东卷)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。(  )
    (4)(2015·高考江苏卷)中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次。(  )
    答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√
    2.(2018·高考全国卷Ⅰ)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_______________________,该样品中Na2S2O5的残留量为________g·L-1(以SO2计)。
    解析:根据电子、电荷及质量守恒,可写出反应的离子方程式为S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+,n(S2O)=×n(I2)=×0.010 00 mol·L-1×10.00×10-3L=5×10-5mol,该样品中S2O的残留量(以SO2计)为5×10-5mol×2×64 g·mol-1×=0.128 g·L-1。
    答案:S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+ 0.128
    3.(2019·高考全国卷Ⅱ)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol·L-1的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2O===2I-+S4O。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为________________________,样品中S2-的含量为________________(写出表达式)。
    解析:淀粉溶液遇到I2溶液变蓝,当Na2S2O3将I2消耗完后,溶液由浅蓝色变至无色,即滴定终点时,溶液会由浅蓝色变至无色。设Na2S2O3消耗的I2的物质的量为n1。
    由化学方程式可得:
    I2  +    2S2O === 2I-+S4O
    1 mol      2 mol
    n1   0.100 0 mol·L-1×V×10-3 L
    则n1=V× 0.100 0×10-3 mol
    设样品中S2-的含量为w,则由反应
    I2+S2-      ===     2I-+S↓可得:
    I2          ~   S2-
    1 mol      32 g
    25.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1
    -V×0.100 0×10-3 mol  m g×w
    由此可得:w=×100%。
    答案:浅蓝色至无色且半分钟内不恢复蓝色
    ×100%


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