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2021届高考化学一轮复习 第八章 第2讲 水的电离和溶液的pH教案（含解析）
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这是一份2021届高考化学一轮复习 第八章 第2讲 水的电离和溶液的pH教案（含解析），共33页。
第2讲 水的电离和溶液的pH
[考纲要求] 1.了解水的电离、离子积常数以及影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。3.能进行pH的简单计算。4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。
考点一 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＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－。
2．水的离子积常数
Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
(1)室温下：Kw＝1×10－14。
(2)影响因素；只与温度有关，升高温度，Kw增大。
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。
3．影响水电离平衡的因素
(1)升高温度，水的电离程度增大，Kw增大。
(2)加入酸或碱，水的电离程度减小，Kw不变。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度增大，Kw不变。
4．外界条件对水的电离平衡的影响
体系变化
条件
平衡移动方向
Kw
水的电离程度
c(OH－)
c(H＋)
酸
逆
不变
减小
减小
增大
碱
逆
不变
减小
增大
减小
可水解的盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
其他：如加入Na
正
不变
增大
增大
减小
深度思考
1．在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)之间的关系是什么？
答案 外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。
2．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？说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)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。
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。
反思归纳
(1)水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H＋和OH－的离子积常数。即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O。
(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。
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
答案 C
解析 分析四种物质可知②NaOH、③H2SO4抑制水的电离，①NaCl不影响水的电离平衡，④(NH4)2SO4促进水的电离(NH水解)，在②③中H2SO4为二元强酸，产生的c(H＋)大于NaOH产生的c(OH－)，抑制程度更大，故顺序为④>①>②>③。
2．一定温度下，水存在H2OH＋＋OH－ ΔH＝－Q(Q＜0)的平衡，下列叙述一定正确的是
( )
A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小
B．将水加热，Kw增大，pH减小
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低
D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不变
答案 B
解析 A项，Kw应不变；C项，平衡应正向移动；D项，由于没有指明温度，c(H＋)不一定等于10－7 mol·L－1。
题组二 水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算
3．求算下列溶液中由H2O电离的c(H＋)和c(OH－)。
(1)pH＝2的H2SO4溶液
c(H＋)＝__________，c(OH－)＝__________。
(2)pH＝10的NaOH溶液
c(H＋)＝__________，c(OH－)＝__________。
(3)pH＝2的NH4Cl溶液 c(H＋)＝__________。
(4)pH＝10的Na2CO3溶液 c(OH－)＝__________。
答案 (1)10－12 mol·L－1 10－12 mol·L－1 (2)10－10 mol·L－1 10－10 mol·L－1 (3)10－2 mol·L－1 (4)10－4 mol·L－1
解析 (1)pH＝2的H2SO4溶液中H＋来源有两个：H2SO4的电离和H2O的电离，而OH－只来源于水。应先求算c(OH－)，即为水电离的c(H＋)或c(OH－)。
(2)pH＝10的NaOH溶液中，OH－有两个来源：H2O的电离和NaOH的电离，H＋只来源于水。应先求出c(H＋)，即为水电离的c(OH－)或c(H＋)，c(OH－)＝10－4 mol·L－1，c(H＋)＝10－10 mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝10－10 mol·L－1。
(3)水解的盐溶液中的H＋或OH－均由水电离产生，水解显酸性的盐应计算其c(H＋)，水解显碱性的盐应计算其c(OH－)。pH＝2的NH4Cl中由水电离产生的c(H＋)＝10－2 mol·L－1；pH＝10的Na2CO3溶液中由水电离产生的c(OH－)＝10－4 mol·L－1。
4．下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H＋浓度之比(①∶②∶③∶④)是 ( )
①pH＝0的盐酸 ②0.1 mol·L－1的盐酸
③0.01 mol·L－1的NaOH溶液 ④pH＝11的NaOH溶液
A．1∶10∶100∶1 000 B．0∶1∶12∶11
C．14∶13∶12∶11 D．14∶13∶2∶3
答案 A
解析 ①中c(H＋)＝1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中c(OH－)相等，等于1.0×10－14 mol·L－1；
②中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1；
③中c(OH－)＝1.0×10－2 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中c(H＋)相等，等于1.0×10－12 mol·L－1；
④中c(OH－)＝1.0×10－3 mol·L－1，同③所述由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1。
即(1.0×10－14)∶(1.0×10－13)∶(1.0×10－12)∶(1.0×10－11)＝1∶10∶100∶1 000。
理清溶液中H＋或OH－的来源
(1)常温下，中性溶液
c(OH－)＝c(H＋)
＝10－7 mol·L－1
(2)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＋)＝c(OH－)。
②实例
如计算pH＝2的盐酸溶液中水电离出的c(H＋)，方法是先求出溶液中的c(OH－)＝(Kw/10－2) mol·L－1＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12 mol·L－1。
(3)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－)＝c(H＋)。
②实例
如计算pH＝12的NaOH溶液中水电离出的c(OH－)，方法是先求出溶液中的c(H＋)＝(Kw/10－2) mol·L－1＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液
①pH＝5的NH4Cl溶液中H＋全部来自水的电离，由水电离的c(H＋)＝10－5 mol·L－1，因为部分OH－与部分NH结合c(OH－)＝10－9 mol·L－1。
②pH＝12的Na2CO3溶液中OH－全部来自水的电离，由水电离出的c(OH－)＝10－2 mol·L－1。
考点二 溶液的酸碱性和pH值
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。
(1)酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，常温下，pH<7。
(2)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)，常温下，pH＝7。
(3)碱性溶液：c(H＋)7。
2．pH及其测量
(1)计算公式：pH＝－lgc(H＋)。
(2)测量方法
①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。
②pH计测量法。
(3)溶液的酸碱性与pH的关系
室温下：
深度思考
1．pH<7的溶液一定是酸性溶液吗？pH>7的溶液一定是碱性溶液吗？pH＝7的溶液一定是中性溶液吗？
答案 不一定。上述说法只有在常温下才能满足。如在某温度下，水的离子积常数为1×10－12，此时pH＝6的溶液为中性溶液，pH>6的为碱性溶液，pH<6的为酸性溶液。
2．下列溶液一定显酸性的是________。
①pH<7的溶液
②c(H＋)＝c(OH－)的溶液
③c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
④c(H＋)>c(OH－)的溶液
⑤0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液
答案 ④⑤
解析 题目没有说明温度，所以pH<7的溶液不一定是酸性溶液，只有c(H＋)>c(OH－)才是可靠的判断依据。NH4Cl溶液水解呈酸性。
3．用pH试纸测溶液的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?
答案 pH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试纸读出的pH只能是整数；不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。
反思归纳
(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。
(2)使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿。
(3)25 ℃时，pH＝12的溶液不一定为碱溶液，pH＝2的溶液也不一定为酸溶液，也可能为能水解的盐溶液。
题组一 走出溶液稀释时pH值判断误区
1．1 mL pH＝9的NaOH溶液，加水稀释到10 mL，pH＝________；加水稀释到100 mL，pH________7。
答案 8 接近
2．pH＝5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(SO)与c(H＋)的比值为__________。
答案
解析 稀释前c(SO)＝ mol·L－1，稀释后c(SO)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以＝＝。
3．物质A～E都是由下表中的离子组成的，常温下将各物质的溶液从1 mL稀释到 1 000 mL，pH的变化关系如图甲所示，其中A与D反应得到E。请回答下列问题。
阳离子
NH、H＋、Na＋
阴离子
OH－、CH3COO－、Cl－
(1)根据pH的变化关系，写出下列物质的化学式：B________________________________________________________________________，
C__________。
(2)写出A与C反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)NaOH HCl
(2)NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O
解析 根据各物质的溶液从1 mL稀释到1 000 mL后pH的变化图像知，B和C溶液的pH变化为3，A和D溶液的pH变化小于3，则B为强碱，A为弱碱或强碱弱酸盐，C为强酸，D为弱酸或强酸弱碱盐，可先确定B为NaOH，C为HCl。结合A与D反应得到E，而E的pH不变，则E可能是NaCl或醋酸铵，结合B为NaOH，C为HCl，则推出E只能为醋酸铵，所以A为NH3·H2O，B为NaOH，C为HCl，D为CH3COOH。
误区一：不能正确理解酸、碱的无限稀释规律
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。
误区二：不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律
溶液
稀释前溶液pH
加水稀释到体积为原来的10n倍
稀释后溶液pH
酸
强酸
pH＝a
pH＝a＋n
弱酸
a＜pH＜a＋n
碱
强碱
pH＝b
pH＝b－n
弱碱
b－n＜pH＜b
注：表中a＋n＜7，b－n＞7。
题组二 多角度计算溶液的pH值
4．求下列溶液的pH(常温条件下；混合溶液忽略体积的变化)K；(已知lg2＝0.3)。
(1)0.005 mol·L－1的H2SO4溶液
(2)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)
(3)0.1 mol·L－1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度为α＝1%，电离度＝×100%)
(4)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合
(5)常温下，将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合
(6)将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合
(7)0.001 mol·L－1的NaOH溶液
(8)pH＝2的盐酸与等体积的水混合
(9)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍
答案 (1)2 (2)2.9 (3)11 (4)9.7 (5)6 (6)3
(7)11 (8)2.3 (9)5
解析 (2)CH3COOH CH3COO－ ＋ H＋
c(初始) 0.1 mol·L－1 0 0
c(电离) c(H＋) c(H＋) c(H＋)
c(平衡) 0.1－c(H＋) c(H＋) c(H＋)
则Ka＝＝1.8×10－5
解得c(H＋)＝1.3×10－3 mol·L－1，
所以pH＝－lg c(H＋)＝－lg(1.3×10－3)＝2.9。
(3) NH3·H2O OH－ ＋ NH
c(初始) 0.1 mol·L－1 0 0
c(电离) 0.1×1%mol·L－1 0.1×1%mol·L－1 0.1×1%mol·L－1
则c(OH－)＝0.1×1% mol·L－1＝10－3mol·L－1
c(H＋)＝10－11 mol·L－1，所以pH＝11。
(4)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)很明显可以根据pH来算，可以根据经验公式来求算pH＝10－lg2(即0.3)，所以答案为9.7。
(5)pH＝5的盐酸溶液中c(H＋)＝10－5 mol·L－1，pH＝9的氢氧化钠溶液中c(OH－)＝10－5 mol·L－1，两者以体积比11∶9混合，则酸过量，混合液的pH小于7。
c(H＋)＝ mol·L－1＝1.0×10－6 mol·L－1，
pH＝－lg(1.0×10－6)＝6。
1.单一溶液的pH计算
强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。
强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg(nc)。
2．混合溶液pH的计算类型
(1)两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。c(H＋)混＝。
(2)两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。c(OH－)混＝。
(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。
c(H＋)混或c(OH－)混＝
题组三 溶液混合酸碱性判断规律
5．判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合 ( )
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合 ( )
(3)相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合 ( )
(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合 ( )
(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合 ( )
(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合 ( )
(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合 ( )
(8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合 ( )
答案 (1)中性 (2)碱性 (3)酸性 (4)中性 (5)酸性 (6)碱性 (7)酸性 (8)碱性
6．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＝
________________________________________________________________________。
答案 (1)10－13 (2)①1∶10 ②10∶1
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－)＝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。
将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H＋)∶c(OH－)、V碱∶V酸、pH酸＋pH碱有如下规律(25 ℃)：因c(H＋)酸·V酸＝c(OH－)碱·V碱，故有＝。在碱溶液中c(OH－)碱＝，将其代入上式得c(H＋)酸·c(H＋)碱＝，两边取负对数得pH酸＋pH碱＝14－lg。现举例如下：
V酸∶V碱
c(H＋)∶c(OH－)
pH酸＋pH碱
10∶1
1∶10
15
1∶1
1∶1
14
1∶10
10∶1
13
m∶n
n∶m
14＋lg(m/n)
考点三 酸、碱中和滴定
1．实验原理
利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝。
酸碱中和滴定的关键：
(1)准确测定标准液的体积。
(2)准确判断滴定终点。
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)滴定管的使用
①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
②碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开。
3．实验操作
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→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断
等到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
按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
4．常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5.0红色
5.0～8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1～4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2～10.0浅红色
>10.0红色
深度思考
1．酸式滴定管怎样查漏？
答案 向已洗净的滴定管中装上一定体积的水，固定在滴定管夹上直立静置两分钟，观察有无水滴漏下。然后将活塞旋转180°，再静置两分钟，观察有无水滴漏下，如均不漏水，滴定管即可使用。
2．容量为25 mL的滴定管，滴定过程中用去10.00 mL的液体，此时滴定管中剩余液体的体积为15 mL吗？
答案 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，故剩余液体体积大于15 mL。
3．KMnO4(H＋)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中？
答案 强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中，碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。
即酸性KMnO4溶液、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中，Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。
4．滴定管盛标准溶液时，其液面一定要在0刻度吗？
答案 不一定。只要在0刻度或0刻度以下某刻度即可，但一定要记录下滴定开始前液面的读数。
5．滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗？
答案 滴定终点是指示剂颜色发生突变的点，不一定是酸碱恰好中和的点。
6．填写因操作不当引起的V(标)及c(待测)的变化[以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)]
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
反思归纳
误差分析的方法
依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以c(待测)＝，因为c(标准)与V(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。
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 ( )
选项
锥形瓶中溶液
滴定管中溶液
选用指示剂
选用滴定管
A
碱
酸
石蕊
乙
B
酸
碱
酚酞
甲
C
碱
酸
甲基橙
乙
D
酸
碱
酚酞
乙
答案 D
解析 解答本题的关键是：①明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项，②指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱，而碱式滴定管不能盛放酸，指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙，不能选用石蕊，另外还要注意在酸碱中和滴定中，无论是标准溶液滴定待测溶液，还是待测溶液滴定标准液，只要操作正确，都能得到正确的结果。
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－1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是 ( )
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂
答案 D
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。因此答案为D。
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)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，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。
(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。
题组二 酸、碱中和滴定曲线分析
3．已知某温度下CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下，向20 mL 0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L－1 KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题：
(1)a点溶液中c(H＋)为________，pH约为________。
(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是________，滴定过程中宜选用__________作指示剂，滴定终点在________(填“c点以上”或“c点以下”)。
(3)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________(填序号)。
答案 (1)4×10－4 mol·L－1 3.4
(2)c点 酚酞 c点以上
(3)B
解析 (1)电离消耗的醋酸在计算醋酸的电离平衡浓度时可以忽略不计。由K＝得，c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－4 mol·L－1。(2)a点是醋酸溶液，b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液，c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液，d点是CH3COOK和KOH的混合溶液，酸、碱均能抑制水的电离，CH3COOK水解促进水的电离，所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性，故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以上。(3)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，故正确的答案为B。
题组三 全面突破酸、碱中和滴定
4．某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并______为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________(填字母序号)。
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，
所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.100 0 mol·L－1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)＝＝26.10 mL，c(NaOH)＝＝0.104 4 mol·L－1
解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)＝。欲求c(NaOH)，须先求V[(HCl)aq]再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响，进而影响c(NaOH)。
(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。
(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响OH－的物质的量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取V酸偏大，结果偏高；正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。
(3)读数时，以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准盐酸的平均值
＝＝26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)，
c(NaOH)＝＝0.104 4 mol·L－1。
1.滴定终点的判断答题模板
当滴入最后一滴××××××标准溶液后，溶液变成××××××色，且半分钟内不恢复 原来的颜色。
解答此类题目注意三个关键点：
(1)最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”溶液。
(2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。
2．图解量器的读数方法
(1)平视读数(如图1)：实验室中用量筒、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)：俯视：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，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。
至于俯视和仰视的误差，还要结合具体仪器进行分析，因为量筒刻度从下到上逐渐增大；而滴定管刻度从下到上逐渐减小，并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差，在分析时还要看滴定前读数是否正确，然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。
题组四 滴定法的拓展应用
5．莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进行测定溶液中Cl－的浓度。已知：
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
溶解度(mol·L－1)
1.34×10－6
7.1×10－7
1.1×10－8
6.5×10－5
1.0×10－6
(1)滴定终点的现象是
________________________________________________________________________。
(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，可选为滴定指示剂的是__________(填字母序号)。
A．NaCl B．BaBr2 C．Na2CrO4
刚好达到滴定终点时，发生的离子反应方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)滴入最后一滴标准溶液，生成砖红色沉淀
(2)C 2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓
解析 (1)根据沉淀滴定法的原理，可知溶液中Ag＋和Cl－先反应，Cl－消耗完后再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀，由此可知滴定终点时的颜色变化。
(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时，所选择的指示剂和Ag＋反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度，由题给数据可以看出溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4，但是由于AgCl是白色沉淀，所以应选择Na2CrO4为指示剂，这样在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色→砖红色)以指示滴定刚好达到终点，此时的离子反应方程式为2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓。
6．KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO4的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)2，因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示：
①称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸1 h；②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2；③过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处；④利用氧化还原滴定方法，在70～80 ℃条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。
请回答下列问题：
(1)准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是____________。
(2)在下列物质中，用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用________(填序号)。
A．H2C2O4·2H2O B．FeSO4
C．浓盐酸 D．Na2SO3
(3)若准确称取W g你选的基准试剂溶于水配成500 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶中，用KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。
(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2＋的含量，测得的浓度值将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
答案 (1)酸式滴定管 (2)A (3) (4)偏高
解析 (1)KMnO4溶液具有强氧化性，能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀，所以不能用碱式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取。
(2)H2C2O4·2H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物；
FeSO4在空气中不稳定易被氧化，铁元素的化合价从＋2升高到＋3；浓盐酸易挥发；Na2SO3在空气中不稳定易被氧化成Na2SO4。
(3)根据得失电子守恒原理有关系式：5(H2C2O4·2H2O)～2KMnO4，则KMnO4溶液的浓度为
c(KMnO4)＝
＝ mol·L－1。
(4)在放置过程中，由于空气中还原性物质的作用，使KMnO4溶液的浓度变小了，再去滴定水样中的Fe2＋时，消耗KMnO4溶液(标准溶液)的体积会增大，导致计算出来的c(Fe2＋)会增大，测定的结果偏高。
1.沉淀滴定法
(1)概念：沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag＋与卤素离子的反应来测定Cl－、Br－、I－浓度。
(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl－的含量时常以CrO为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
2．氧化还原滴定3要点
(1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂：常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等，常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂：氧化还原滴定法的指示剂有三类。a.氧化还原指示剂；b.专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝；c.自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
探究高考 明确考向
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)50 ℃时，pH＝4的醋酸中，c(H＋)＝4.0 mol·L－1 ( )
(2013·广东理综，12A)
(2)50 ℃时，pH＝12的纯碱溶液中，c(OH－)＝1.0×10－2 mol·L－1 ( )
(2013·广东理综，12C)
(3)在蒸馏水中滴加浓硫酸，Kw不变 ( )
(2013·天津理综，5A)
(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同 ( )
(2013·天津理综，5D)
(5)25 ℃与60 ℃时，水的pH相等 ( )
(2012·福建理综，10B)
(6)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等 ( )
(2012·福建理综，10C)
(7)用0.200 0 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1 mol·L－1)，至中性时，溶液中的酸未被完全中和 ( )
(2012·浙江理综，12C)
(8)常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4 ( )
(2012·浙江理综，12A)
(9)“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，须经干燥或润洗后方可使用 ( )
(2011·浙江理综，8C)
(10)已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，Ka＝。若加入少量CH3COONa固体，则电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移动，α减小，Ka变小 ( )
(2011·浙江理综，12B)
(11)25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw ( )
(2011·天津理综，5A)
(12)100 ℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性( )
(2011·天津理综，5D)
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
(7)√ (8)× (9)√ (10)× (11)× (12)×
解析 (5)水的电离是吸热反应，升温，促进水的电离，c(H＋)增大。(7)强酸与强碱溶液正好完全中和时，所得溶液pH＝7，而强碱与弱酸正好完全中和时，溶液的pH>7，若所得溶液的pH＝7，则碱不足。(8)稀释10倍后，310－14，所以pH＝12的NaOH过量，呈碱性。
2．(2013·山东理综，13)某温度下，向一定体积0.1 mol·L－1的醋酸溶液
中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，溶液中pOH(pOH＝－lg[OH－])与pH的变化关系如图所示，则 ( )
A．M点所示溶液的导电能力强于Q点
B．N点所示溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)
C．M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D．Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
答案 C
解析 结合醋酸与NaOH溶液的反应，pOH、pH的定义及题给图像，分析各选项并得出合理答案。
Q点pOH＝pH＝a，则有c(H＋)＝c(OH－)，此时溶液呈中性，那么c(CH3COO－)＝c(Na＋)，N点溶液呈碱性，c(OH－)>c(H＋)，那么c(CH3COO－)
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
答案 D
解析 根据水的电离、水的离子积的影响因素以及pH的计算逐一分析各选项。
A项水电离出的c(H＋)与c(OH－)的乘积为一常数；B项由图看出M区域内c(H＋)＜c(OH－)；C项T2时c(H＋)·c(OH－)大于T1时c(H＋)·c(OH－)，因为水的电离过程是吸热的，温度越高，水的离子积越大，所以T2＞T1；D项pH＝－lgc(H＋)，XZ线上任意点的c(H＋)＝c(OH－)，但pH不一定为7。
4．(2013·上海，5)374 ℃、22.1 MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H＋和OH－，由此可知超临界水 ( )
A．显中性，pH等于7
B．表现出非极性溶剂的特性
C．显酸性，pH小于7
D．表现出极性溶剂的特性
答案 B
解析 超临界水仍然呈中性，但pH不为7，A、C项错误；根据相似相溶的原理可知B项正确(有机物大多数是非极性分子)，D项错误。
5．(2012·上海，7)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是 ( )
A．NaHSO4溶液 B．KF溶液
C．KAl(SO4)2 溶液 D．NaI溶液
答案 D
解析 NaHSO4电离生成的H＋能抑制水的电离，选项A错误；KF电离生成的F－能水解生成弱电解质HF，从而促进水的电离，选项B错误；KAl(SO4)2电离出的Al3＋能水解生成Al(OH)3，从而促进水的电离，选项C错误；NaI是强酸强碱盐，不水解，且电离出的Na＋和I－对水的电离平衡没有影响，选项D正确。
6．(2012·新课标全国卷，11)已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是
( )
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
答案 C
解析 判断溶液呈中性的依据是c(H＋)＝c(OH－)。A项中，a＝b，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性；B项中未说明温度为25 ℃，故混合溶液的pH＝7时不一定呈中性；C项混合溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝Kw，因为c(H＋)＝ mol·L－1，则c(OH－)＝ mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性；D项中c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，只能说明溶液中电荷守恒，无法判断溶液的酸碱性。
7．(2011·四川理综，9)25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 mol·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∶109
B．1∶5∶5×109∶5×108
C．1∶20∶1010∶109
D．1∶10∶104∶109
答案 A
解析 25 ℃时，pH＝0的H2SO4溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－14mol·L－1；0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.05 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，根据Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14，则由水电离出的c(H＋)＝10－13 mol·L－1；pH＝10的Na2S溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－4 mol·L－1；pH＝5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－5mol·L－1，故等体积上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，即选项A正确。
8．[2013·山东理综，29(3)]利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为________。
答案 淀粉溶液 I2＋H2SO3＋H2O===4H＋＋2I－＋SO
解析 因为I2＋H2SO3＋H2O===2I－＋4H＋＋SO，I2遇淀粉变蓝，所以应选用淀粉溶液作指示剂。
9．(2013·江苏，18)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：①准确称取2.335 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A；②准确量取25.00 mL溶液A，用0.040 00 mol·L－1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2＋(离子方程式为Ni2＋＋H2Y2－===NiY2－＋2H＋)，消耗EDTA标准溶液31.25 mL；③另取25.00 mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH3 56.00 mL(标准状况)。
(1)若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Ni2＋含量将________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(2)氨气常用________检验，现象是______________________________________________。
(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。
答案 (1)偏高
(2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝
(3)n(Ni2＋)＝0.040 00 mol·L－1×31.25 mL×10－3 L·mL－1＝1.250×10－3 mol
n(NH)＝
＝2.500×10－3 mol
n(SO)＝
＝
＝2.500×10－3 mol
m(Ni2＋)＝59 g·mol－1×1.250×10－3 mol＝0.073 75 g
m(NH)＝18 g·mol－1×2.500×10－3 mol＝0.045 00 g
m(SO)＝96 g·mol－1×2.500×10－3 mol＝0.240 0 g
n(H2O)＝
＝1.250×10－2 mol
x∶y∶m∶n＝n(NH)∶n(Ni2＋)∶n(SO)∶n(H2O)＝2∶1∶2∶10
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O。
解析 (1)若滴定管使用前没有用EDTA标准溶液润洗，会造成EDTA溶液浓度减小，使消耗的EDTA溶液体积偏大，则Ni2＋含量偏高。(2)氨气是中学化学中唯一的碱性气体，常用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸由红色变蓝色。
10．[2012·浙江理综，26(3)]已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－。
某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，
生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
① 可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是
________________________________________________________________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为__________。
答案 ①淀粉溶液 蓝色褪去，放置一定时间后不复色
②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 ③95%
解析 ①“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体试样的纯度的基本原理是CuCl2氧化I－生成I2，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，而淀粉溶液遇I2显蓝色，故可用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内溶液不恢复原来的颜色。
②CuCl2与KI发生氧化还原反应，离子方程式为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。
③由题给信息可得关系式：2Cu2＋～I2～2S2O，则有
n(CuCl2·2H2O)＝n(Cu2＋)＝n(S2O)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，m(CuCl2·2H2O)＝2.000×10－3 mol×171 g·mol－1＝0.342 g。试样中CuCl2·2H2O的质量分数为×100%＝95%。
11．[2010·山东理综，28(3)]实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的________，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3 b．CuSO4
c．Na2SO4 d．NaHSO3
答案 向右 b
解析 反应过程中消耗H＋，c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。a、c对反应无影响，b项Zn置换出Cu，形成Cu－Zn原电池，反应速率增大，d使反应速率变慢。
12．[2009·浙江理综，28(4)]四氯化硅粗产品经精馏后，得到的残留物中常含有铁元素，为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋ ，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由：________________________________________________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10－2 mol· L－1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是________。
答案 ①否 MnO有色，故不需其他指示剂 ②4.48%
解析 ①因MnO本来有颜色，故不再需其他指示剂。
②由关系式
5Fe2＋ ～ MnO
5 1
n(Fe2＋) 20.00×10－3 L×1.000×10－2 mol·L－1
可求出25.00 mL试样溶液中n(Fe2＋)＝0.001 mol，所以残留物中铁元素的质量分数
w(Fe)＝×100%＝4.48%。
13．(2009·四川理综，26Ⅰ)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
测定过氧化氢的含量
请填写下列空白：
(1)移取10.00 mL密度为ρ g·mL－1的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO＋H2O2＋H＋===Mn2＋＋H2O＋
(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c mol·L－1 KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为
________________________________________________________________________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
答案 (1)容量瓶
(2)2 5 6 2 8 5 O2↑
(3)酸式 滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色
(4)
(5)偏高
解析 (1)根据题意应该选用容量瓶。
(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺的是O2，根据得失电子守恒，配平化学方程式。
(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是：滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。
(4)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶中，则测定结果偏高。
练出高分
1．下列操作中，能使H2OH＋＋OH－平衡向右移动且溶液呈酸性的是 ( )
A．向水中加入H2SO4溶液
B．向水中加入Al2(SO4)3固体
C．向水中加入NaHCO3溶液
D．向水中加入NaHSO4溶液
答案 B
解析 A选项硫酸抑制水的电离；B选项硫酸铝中铝离子促进水的电离，且溶液呈酸性；C选项碳酸氢钠溶液显碱性；D选项硫酸氢钠电离出的H＋抑制水的电离。
2．25 ℃时纯水的电离度为α1，pH＝2的醋酸溶液中水的电离度为α2，pH＝12的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3。若将上述醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液中水的电离度为α4。下列关系式中正确的是 ( )
A．α2＝α3＜α4＜α1 B．α3＝α2＜α1＜α4
C．α2＜α3＜α1＜α4 D．α1＜α2＜α3＜α4
答案 A
解析 水为极弱的电解质，存在电离平衡，酸、碱抑制水的电离，而加入能消耗H＋或OH －的物质能促进水的电离，等浓度的H＋和OH－对水的抑制作用相同，所以α2＝α3＜α1； 而醋酸与NaOH等体积混合后，所得溶液为醋酸、醋酸钠的混合溶液，溶液呈酸性，对水的电离起抑制作用，但较原醋酸对水的电离的抑制程度弱，所以α2＝α3＜α4＜α1，A项正确。
3．常温下，下列说法正确的是 ( )
A．pH为2的CH3COOH溶液与pH为12的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液呈中性
B．0.01 mol·L－1的CH3COOH溶液与0.01 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性
C．pH为2的H2SO4溶液与pH为12的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性
D．0.010 mol·L－1的盐酸与0.010 mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，混合溶液呈中性
答案 C
解析 A选项错误，pH为2的CH3COOH溶液与pH为12的氢氧化钠溶液中c(H＋)与c(OH－)相等，但CH3COOH是弱酸，其浓度大，反应后酸过量，混合溶液呈酸性；B选项错误，浓度相等的CH3COOH溶液和氢氧化钠溶液恰好完全反应，生成的醋酸钠溶液呈碱性；C选项正确，H2SO4和NaOH恰好反应生成硫酸钠，溶液呈中性；D选项错误，反应后氢氧化钡过量，混合溶液呈碱性。
4．在约100 ℃时，NaCl稀溶液中c(H＋)为1×10－6 mol·L－1。下列说法中正确的是( )
A．该NaCl溶液显酸性
B．该NaCl溶液显中性
C．该NaCl溶液中Kw＝1×10－14
D．该NaCl溶液中Kw＝1×10－13
答案 B
解析 在NaCl溶液中，Na＋、Cl－对H2OH＋＋OH－无影响。若c(H＋)为1×10－6 mol·L－1，则c(OH－)也为1×10－6 mol·L－1。因此，该NaCl溶液显中性，Kw＝1×10－6×1×10－6＝10－12。
5．常温下，将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于 ( )
A．1.7 B．2.0 C．12.0 D．12.4
答案 B
解析 c(H＋)＝0.06 mol·L－1×2＝0.12 mol·L－1，故H＋的物质的量为0.12 mol·L－1×1 L＝0.12 mol，H＋的物质的量大于OH－的物质的量，混合后，溶液呈酸性；混合后剩余H＋的物质的量浓度为(0.12 mol－0.1 mol)÷(1 L＋1 L)＝0.01 mol·L－1，溶液的pH＝－lgc(H＋)＝2.0。
6．常温下，将pH＝8和pH＝10的两强碱溶液等体积混合，则混合溶液的pH为( )
A．8.3 B．9 C．9.7 D．无法确定
答案 C
解析 由于两溶液均为强碱溶液，故应先求溶液中的c(OH－)，再求c(H＋)和pH。
c(OH－)＝≈5×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝2×10－10 mol·L－1。pH＝－lg(2×10－10)＝9.7。
7．下列有关中和滴定的叙述正确的是 ( )
A．滴定时，标准液的浓度一定越小越好
B．用盐酸作标准液滴定NaOH溶液时，指示剂加入越多越好
C．滴定管在滴液前和滴液后均有气泡一定不会造成误差
D．滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注视滴定管内的液面变化
答案 D
解析 A项，标准液的浓度越小，要求待测液的体积越小，误差越大；B项，指示剂的用量增多，也会多消耗酸液，增大误差；C项，滴定前后的气泡大小可能不同，会产生误差；选项D正确。
8．实验室里用0.110 0 mol·L－1 HCl溶液滴定20.00 mol·L－1未知浓度的NaOH溶液，三次实验中用去HCl溶液的体积分别为21.70 mL、21.90 mL、21.80 mL，NaOH溶液的浓度为
( )
A．0.119 9 mol·L－1 B．0.150 0 mol·L－1
C．0.110 0 mol·L－1 D．0.125 0 mol·L－1
答案 A
解析 三次实验用去HCl溶液的体积的平均值为21.80 mL，则21.80 mL×0.110 0 mol·L－1＝20.00 mL×c(NaOH)，解得c(NaOH)＝0.119 9 mol·L－1。
9．下列说法错误的是 ( )
A．常温下，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，由水电离的c(H＋)为10－13 mol·L－1
B．pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)之比为1∶10
C．常温下，等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，混合后溶液pH＜7
D．某温度时水的离子积常数Kw＝10－13，若将此温度下pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合，若所得混合液pH＝2，则a∶b＝9∶2
答案 A
解析 A项，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中c(H＋)＜0.1 mol·L－1，故由水电离的c(H＋)＞10－13 mol·L－1；B项，pH相差1，溶液中的c(H＋)之比为1∶10；C项，等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，CH3COOH过量，溶液显酸性，即pH＜7；D项，pH＝11的NaOH溶液的c(OH－)＝10－2 mol·L－1，pH＝1的稀硫酸的c(H＋)＝10－1 mol·L－1，混合液的pH＝2，则有＝10－2，得a∶b＝9∶2，正确。
10．液氨和水类似，也能电离：NH3＋NH3NH＋NH，25 ℃时，其离子积K＝1.0×10－30。现将2.3 g金属钠投入1.0 L液氨中，钠完全反应，有NaNH2和H2产生，则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变，溶液体积为1 L) ( )
A．c(Na＋)＝c(NH)
B．c(NH)＝1×10－29 mol·L－1
C．c(NH)＞c(NH)
D．c(NH)·c(NH)＝1.0×10－30
答案 A
解析 由于NaNH2===Na＋＋NH
2NH3NH＋NH
所以c(Na＋)＜c(NH)
在计算c(NH)时，液氨电离出的NH可忽略不计，
c(NH)＝ mol·L－1＝1.0×10－29 mol·L－1，
所以B、C、D均正确。
11．25 ℃时，将体积为Va、pH＝a的某一元酸与体积为Vb、pH＝b的某一元碱混合，请完成下列各题。
(1)若a＋b＝14,2Va＝Vb，碱是NaOH，反应后所得溶液pH小于7。由此你能得到的结论是________________。
(2)若a＋b＝13，酸是盐酸，碱是KOH，现用盐酸滴定50.00 mL KOH溶液，当滴定到溶液的pH＝2时，消耗盐酸11.11 mL。则b＝________。
(3)若已知Va＜Vb，a＝0.5b，酸是强酸，碱是强碱，酸和碱恰好中和，则a的取值范围是____________。
答案 (1)酸是一种弱酸
(2)12
(3)＜a＜
解析 (1)酸中c(H＋)＝10－a mol·L－1，碱中c(OH－)＝10b－14 mol·L－1＝10－a mol·L－1。讨论：若酸是强酸，则反应后碱过量一半，溶液应呈碱性，现反应后所得溶液pH小于7，则不可能是强酸，应是弱酸。(2)＝10－2，由于a＋b＝13，解得b＝12。(3)＝＝＝10a＋b－14＜1，又a＝0.5b,3a＜14，a＜；又b＞7，即2a＞7，a＞，因此a的取值范围是＜a＜。
12．在t ℃时，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12，向该溶液中逐滴加入pH＝b的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
序号
氢氧化钡溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
(1)依据题意判断，t ℃________25 ℃(填“大于”、“小于”或“等于”)，该温度下水的离子积Kw＝________。
(2)b＝________，原Ba(OH)2稀溶液的物质的量浓度为__________。
(3)该温度下，向1 L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3 L该Ba(OH)2的稀溶液时，沉淀正好达到最大量，从所得溶液中取出4 mL并加水稀释至20 mL，测得溶液的pH为7，则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为________，其中Na2SO4的物质的量浓度为____________________。
答案 (1)大于 10－12
(2)4 5×10－5 mol·L－1
(3)4 10－4 mol·L－1
解析 (1)在Ba(OH)2稀溶液中水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－12＞10－14，说明溶液的温度大于25 ℃，且在该温度下有pH＋pOH＝12，中性溶液的pH等于6。(2)由题表中①可知Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10－4 mol·L－1，c[Ba(OH)2]＝5×10－5 mol·L－1，当滴入盐酸22 mL时溶液呈中性，有c(H＋)＝c(OH－)，所以原盐酸的浓度为1×10－4 mol·L－1，b等于4。(3)设混合溶液中H2SO4的物质的量为x mol，Na2SO4的物质的量为y mol，所加入的Ba(OH)2与SO恰好完全反应时有x＋y＝5×10－5×3,5×10－5×2×3－2x＝10－5×20，解得x＝5×10－5，y＝1×10－4。
13．某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定。请回答下列问题：
(1)甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量。该同学选用的药品除样品外，还应 有________；实验中应测定的数据有________。
(2)乙同学运用滴定法测定样品中NaOH的含量。
①用分析天平准确称取该样品5.000 0 g，全部溶于水配制成1 000.0 mL溶液。用碱式滴定管量取20.00 mL所配溶液放在锥形瓶中，滴加几滴指示剂，待测。滴定管在使用前除洗涤外，还应________________________________________。
②用浓度为0.100 0 mol·L－1的盐酸标准溶液进行滴定。开始滴定前的一步操作是________。
③滴定过程中用pH计测定锥形瓶中溶液的pH，临近滴定终点时测定pH应每滴一滴测一次。
④滴定过程中，锥形瓶中溶液的pH变化如下：
V(HCl)/mL
0.00
12.00
18.00
22.00
23.00
23.96
24.00
24.04
25.00
26.00
30.00
pH
13.1
12.6
12.2
11.7
11.4
9.9
7.0
4.0
2.7
2.4
1.9
请在坐标图中绘制出上述中和滴定的曲线。
⑤如表所示是几种酸碱指示剂的变色范围，根据你所作的中和滴定曲线分析，上述中和滴定中应选用的指示剂是________。
指示剂
变色范围(pH)
颜色
酸
碱
甲基橙
3.1～4.4
红
黄
石蕊
5.0～8.0
红
蓝
酚酞
8.2～10.0
无
红
⑥样品中，NaOH的质量百分含量为____________。
答案 (1)MgCl2溶液 样品质量和加入足量MgCl2溶液后生成的沉淀质量
(2)①检漏、润洗 ②调节盛标准液的滴定管的液面于“0”刻度或“0”刻度以下
④滴定曲线如图所示
⑤甲基橙或酚酞 ⑥96%
解析 (1)利用沉淀法测定样品中NaOH的含量，选用能与NaOH生成沉淀且不和SO生成沉淀的物质，为了使OH－尽可能沉淀完全，选用含Mg2＋的可溶性盐(氢氧化镁溶解度小)。 (2)③pH计是用来测量溶液pH的仪器，能较准确方便地测定溶液的pH，在滴定终点附近溶液的pH会出现突变，所以此时需每滴一滴测一次。⑤由于石蕊变色时不容易判断，一般不选作指示剂，强酸滴定强碱可以选用甲基橙或酚酞作指示剂。⑥w(NaOH)＝×100%＝96%。
14．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]是一种橘黄色晶体，可用作有机合成催化剂、实验室制纯净的N2及Cr2O3等。实验室可由工业级铬酸钠(Na2CrO4)制取重铬酸铵。有关物质的溶解度如图所示。
实验步骤如下：
步骤1：将铬酸钠溶于适量的水，加入一定量浓硫酸酸化，使铬酸钠转化为重铬酸钠。
步骤2：将上述溶液蒸发结晶，并趁热过滤。
步骤3：将步骤2得到的晶体再溶解，再蒸发结晶并趁热过滤。
步骤4：将步骤2、3得到的滤液冷却至40 ℃左右进行结晶，用水洗涤，获得重铬酸钠晶体。
步骤5：将步骤4得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1∶2 溶于适量的水中，加热至105～110 ℃，让其充分反应。
(1)步骤1是一个可逆反应，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)步骤2、3的主要目的是
________________________________________________________________________。
(3)步骤4在40 ℃左右结晶，其主要目的是
________________________________________________________________________。
(4)步骤5获得(NH4)2Cr2O7还需补充的操作有
________________________________________________________________________。
(5)(NH4)2Cr2O7受热分解制取Cr2O3的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(6)对上述产品进行检验和含量测定。
①检验产品中是否含有K＋的实验方法是
________________________________________________________________________。
②为了测定上述产品中(NH4)2Cr2O7的含量，称取样品0.150 0 g，置于锥形瓶中，加50 mL水，再加入2 g KI(过量)及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10 min，然后加150 mL蒸馏水并加入3 mL 0.5%淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1
Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL，则上述产品中(NH4)2Cr2O7的纯度为__________(假定杂质不参加反应，已知：Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，I2＋2S2O===2I－＋S4O)。
答案 (1)2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O
(2)除去硫酸钠杂质 (3)尽量使Na2SO4不析出
(4)冷却结晶、过滤、冰水洗涤及干燥
(5)(NH4)2Cr2O7Cr2O3＋N2↑＋4H2O
(6)①用洁净的铂丝在酒精灯外焰上灼烧至无色，然后沾取晶体或蘸其溶液少许，在酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰显紫色说明含有K＋，否则不含 ②84.0%
解析 (1)加入浓硫酸后，铬酸钠会转化为重铬酸钠，此可逆反应的离子方程式为2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。
(2)步骤2、3采用了重结晶法，目的是除去溶液中可溶性的杂质，应该是硫酸钠。
(3)由图像可看出40 ℃时硫酸钠的溶解度最大，此时主产品结晶并尽可能地避免杂质硫酸钠结晶析出。
(4)由图像可看出重铬酸铵随着温度升高，溶解度增大，则要得到重铬酸铵，需要将所得溶液进行冷却结晶、过滤、洗涤(最好是用冰水洗涤以减少损失)和干燥。
(6)①K＋的检验采用的是焰色反应，且要透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色，焰色为紫色。
②根据题给反应得出：
(NH4)2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3
252 g 6 mol
x 0.100 0 mol·L－1×0.03 L
解得x＝0.126 0 g，则(NH4)2Cr2O7的纯度为×100%＝84.0%。
第2讲 水的电离和溶液的pH
[考纲要求] 1.了解水的电离、离子积常数以及影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与pH的关系。3.能进行pH的简单计算。4.了解测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。
考点一 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＋H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－。
2．水的离子积常数
Kw＝c(H＋)·c(OH－)。
(1)室温下：Kw＝1×10－14。
(2)影响因素；只与温度有关，升高温度，Kw增大。
(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。
(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。
3．影响水电离平衡的因素
(1)升高温度，水的电离程度增大，Kw增大。
(2)加入酸或碱，水的电离程度减小，Kw不变。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度增大，Kw不变。
4．外界条件对水的电离平衡的影响
体系变化
条件
平衡移动方向
Kw
水的电离程度
c(OH－)
c(H＋)
酸
逆
不变
减小
减小
增大
碱
逆
不变
减小
增大
减小
可水解的盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
其他：如加入Na
正
不变
增大
增大
减小
深度思考
1．在pH＝2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)之间的关系是什么？
答案 外界条件改变，水的电离平衡发生移动，但任何时候由水电离出的c(H＋)和c(OH－)总是相等的。
2．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？说明原因。水的电离平衡移动后，溶液中c(H＋)·c(OH－)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。
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。
反思归纳
(1)水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)，其实质是水溶液中的H＋和OH－浓度的乘积，不一定是水电离出的H＋和OH－浓度的乘积，所以与其说Kw是水的离子积常数，不如说是水溶液中的H＋和OH－的离子积常数。即Kw不仅适用于水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(H＋)H2O＝c(OH－)H2O。
(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡，都有H＋和OH－共存，只是相对含量不同而已。
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
答案 C
解析 分析四种物质可知②NaOH、③H2SO4抑制水的电离，①NaCl不影响水的电离平衡，④(NH4)2SO4促进水的电离(NH水解)，在②③中H2SO4为二元强酸，产生的c(H＋)大于NaOH产生的c(OH－)，抑制程度更大，故顺序为④>①>②>③。
2．一定温度下，水存在H2OH＋＋OH－ ΔH＝－Q(Q＜0)的平衡，下列叙述一定正确的是
( )
A．向水中滴入少量稀盐酸，平衡逆向移动，Kw减小
B．将水加热，Kw增大，pH减小
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低
D．向水中加入少量固体硫酸钠，c(H＋)＝10－7 mol·L－1，Kw不变
答案 B
解析 A项，Kw应不变；C项，平衡应正向移动；D项，由于没有指明温度，c(H＋)不一定等于10－7 mol·L－1。
题组二 水电离的c(H＋)或c(OH－)的计算
3．求算下列溶液中由H2O电离的c(H＋)和c(OH－)。
(1)pH＝2的H2SO4溶液
c(H＋)＝__________，c(OH－)＝__________。
(2)pH＝10的NaOH溶液
c(H＋)＝__________，c(OH－)＝__________。
(3)pH＝2的NH4Cl溶液 c(H＋)＝__________。
(4)pH＝10的Na2CO3溶液 c(OH－)＝__________。
答案 (1)10－12 mol·L－1 10－12 mol·L－1 (2)10－10 mol·L－1 10－10 mol·L－1 (3)10－2 mol·L－1 (4)10－4 mol·L－1
解析 (1)pH＝2的H2SO4溶液中H＋来源有两个：H2SO4的电离和H2O的电离，而OH－只来源于水。应先求算c(OH－)，即为水电离的c(H＋)或c(OH－)。
(2)pH＝10的NaOH溶液中，OH－有两个来源：H2O的电离和NaOH的电离，H＋只来源于水。应先求出c(H＋)，即为水电离的c(OH－)或c(H＋)，c(OH－)＝10－4 mol·L－1，c(H＋)＝10－10 mol·L－1，则水电离的c(H＋)＝c(OH－)＝10－10 mol·L－1。
(3)水解的盐溶液中的H＋或OH－均由水电离产生，水解显酸性的盐应计算其c(H＋)，水解显碱性的盐应计算其c(OH－)。pH＝2的NH4Cl中由水电离产生的c(H＋)＝10－2 mol·L－1；pH＝10的Na2CO3溶液中由水电离产生的c(OH－)＝10－4 mol·L－1。
4．下列四种溶液中，室温下由水电离生成的H＋浓度之比(①∶②∶③∶④)是 ( )
①pH＝0的盐酸 ②0.1 mol·L－1的盐酸
③0.01 mol·L－1的NaOH溶液 ④pH＝11的NaOH溶液
A．1∶10∶100∶1 000 B．0∶1∶12∶11
C．14∶13∶12∶11 D．14∶13∶2∶3
答案 A
解析 ①中c(H＋)＝1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中c(OH－)相等，等于1.0×10－14 mol·L－1；
②中c(H＋)＝0.1 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－13 mol·L－1；
③中c(OH－)＝1.0×10－2 mol·L－1，由水电离出的c(H＋)与溶液中c(H＋)相等，等于1.0×10－12 mol·L－1；
④中c(OH－)＝1.0×10－3 mol·L－1，同③所述由水电离出的c(H＋)＝1.0×10－11 mol·L－1。
即(1.0×10－14)∶(1.0×10－13)∶(1.0×10－12)∶(1.0×10－11)＝1∶10∶100∶1 000。
理清溶液中H＋或OH－的来源
(1)常温下，中性溶液
c(OH－)＝c(H＋)
＝10－7 mol·L－1
(2)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＋)＝c(OH－)。
②实例
如计算pH＝2的盐酸溶液中水电离出的c(H＋)，方法是先求出溶液中的c(OH－)＝(Kw/10－2) mol·L－1＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(H＋)＝c(OH－)＝10－12 mol·L－1。
(3)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－)＝c(H＋)。
②实例
如计算pH＝12的NaOH溶液中水电离出的c(OH－)，方法是先求出溶液中的c(H＋)＝(Kw/10－2) mol·L－1＝10－12 mol·L－1，即水电离出的c(OH－)＝c(H＋)＝10－12 mol·L－1。
(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液
①pH＝5的NH4Cl溶液中H＋全部来自水的电离，由水电离的c(H＋)＝10－5 mol·L－1，因为部分OH－与部分NH结合c(OH－)＝10－9 mol·L－1。
②pH＝12的Na2CO3溶液中OH－全部来自水的电离，由水电离出的c(OH－)＝10－2 mol·L－1。
考点二 溶液的酸碱性和pH值
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。
(1)酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，常温下，pH<7。
(2)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)，常温下，pH＝7。
(3)碱性溶液：c(H＋)
2．pH及其测量
(1)计算公式：pH＝－lgc(H＋)。
(2)测量方法
①pH试纸法：用镊子夹取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。
②pH计测量法。
(3)溶液的酸碱性与pH的关系
室温下：
深度思考
1．pH<7的溶液一定是酸性溶液吗？pH>7的溶液一定是碱性溶液吗？pH＝7的溶液一定是中性溶液吗？
答案 不一定。上述说法只有在常温下才能满足。如在某温度下，水的离子积常数为1×10－12，此时pH＝6的溶液为中性溶液，pH>6的为碱性溶液，pH<6的为酸性溶液。
2．下列溶液一定显酸性的是________。
①pH<7的溶液
②c(H＋)＝c(OH－)的溶液
③c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
④c(H＋)>c(OH－)的溶液
⑤0.1 mol·L－1的NH4Cl溶液
答案 ④⑤
解析 题目没有说明温度，所以pH<7的溶液不一定是酸性溶液，只有c(H＋)>c(OH－)才是可靠的判断依据。NH4Cl溶液水解呈酸性。
3．用pH试纸测溶液的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?
答案 pH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试纸读出的pH只能是整数；不能用pH试纸测定氯水的pH，因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。
反思归纳
(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)的相对大小，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液也可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。
(2)使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿。
(3)25 ℃时，pH＝12的溶液不一定为碱溶液，pH＝2的溶液也不一定为酸溶液，也可能为能水解的盐溶液。
题组一 走出溶液稀释时pH值判断误区
1．1 mL pH＝9的NaOH溶液，加水稀释到10 mL，pH＝________；加水稀释到100 mL，pH________7。
答案 8 接近
2．pH＝5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(SO)与c(H＋)的比值为__________。
答案
解析 稀释前c(SO)＝ mol·L－1，稀释后c(SO)＝ mol·L－1＝10－8 mol·L－1，c(H＋)接近10－7 mol·L－1，所以＝＝。
3．物质A～E都是由下表中的离子组成的，常温下将各物质的溶液从1 mL稀释到 1 000 mL，pH的变化关系如图甲所示，其中A与D反应得到E。请回答下列问题。
阳离子
NH、H＋、Na＋
阴离子
OH－、CH3COO－、Cl－
(1)根据pH的变化关系，写出下列物质的化学式：B________________________________________________________________________，
C__________。
(2)写出A与C反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
答案 (1)NaOH HCl
(2)NH3·H2O＋H＋===NH＋H2O
解析 根据各物质的溶液从1 mL稀释到1 000 mL后pH的变化图像知，B和C溶液的pH变化为3，A和D溶液的pH变化小于3，则B为强碱，A为弱碱或强碱弱酸盐，C为强酸，D为弱酸或强酸弱碱盐，可先确定B为NaOH，C为HCl。结合A与D反应得到E，而E的pH不变，则E可能是NaCl或醋酸铵，结合B为NaOH，C为HCl，则推出E只能为醋酸铵，所以A为NH3·H2O，B为NaOH，C为HCl，D为CH3COOH。
误区一：不能正确理解酸、碱的无限稀释规律
常温下任何酸或碱溶液无限稀释时，溶液的pH都不可能大于7或小于7，只能接近7。
误区二：不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律
溶液
稀释前溶液pH
加水稀释到体积为原来的10n倍
稀释后溶液pH
酸
强酸
pH＝a
pH＝a＋n
弱酸
a＜pH＜a＋n
碱
强碱
pH＝b
pH＝b－n
弱碱
b－n＜pH＜b
注：表中a＋n＜7，b－n＞7。
题组二 多角度计算溶液的pH值
4．求下列溶液的pH(常温条件下；混合溶液忽略体积的变化)K；(已知lg2＝0.3)。
(1)0.005 mol·L－1的H2SO4溶液
(2)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)
(3)0.1 mol·L－1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度为α＝1%，电离度＝×100%)
(4)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合
(5)常温下，将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合
(6)将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合
(7)0.001 mol·L－1的NaOH溶液
(8)pH＝2的盐酸与等体积的水混合
(9)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍
答案 (1)2 (2)2.9 (3)11 (4)9.7 (5)6 (6)3
(7)11 (8)2.3 (9)5
解析 (2)CH3COOH CH3COO－ ＋ H＋
c(初始) 0.1 mol·L－1 0 0
c(电离) c(H＋) c(H＋) c(H＋)
c(平衡) 0.1－c(H＋) c(H＋) c(H＋)
则Ka＝＝1.8×10－5
解得c(H＋)＝1.3×10－3 mol·L－1，
所以pH＝－lg c(H＋)＝－lg(1.3×10－3)＝2.9。
(3) NH3·H2O OH－ ＋ NH
c(初始) 0.1 mol·L－1 0 0
c(电离) 0.1×1%mol·L－1 0.1×1%mol·L－1 0.1×1%mol·L－1
则c(OH－)＝0.1×1% mol·L－1＝10－3mol·L－1
c(H＋)＝10－11 mol·L－1，所以pH＝11。
(4)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液中c(H＋)很明显可以根据pH来算，可以根据经验公式来求算pH＝10－lg2(即0.3)，所以答案为9.7。
(5)pH＝5的盐酸溶液中c(H＋)＝10－5 mol·L－1，pH＝9的氢氧化钠溶液中c(OH－)＝10－5 mol·L－1，两者以体积比11∶9混合，则酸过量，混合液的pH小于7。
c(H＋)＝ mol·L－1＝1.0×10－6 mol·L－1，
pH＝－lg(1.0×10－6)＝6。
1.单一溶液的pH计算
强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝－lgnc。
强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg(nc)。
2．混合溶液pH的计算类型
(1)两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。c(H＋)混＝。
(2)两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。c(OH－)混＝。
(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。
c(H＋)混或c(OH－)混＝
题组三 溶液混合酸碱性判断规律
5．判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合 ( )
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合 ( )
(3)相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合 ( )
(4)pH＝2的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合 ( )
(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合 ( )
(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合 ( )
(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合 ( )
(8)pH＝2的HCl和pH＝12的NH3·H2O等体积混合 ( )
答案 (1)中性 (2)碱性 (3)酸性 (4)中性 (5)酸性 (6)碱性 (7)酸性 (8)碱性
6．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＝
________________________________________________________________________。
答案 (1)10－13 (2)①1∶10 ②10∶1
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－)＝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。
将强酸、强碱溶液以某体积之比混合，若混合液呈中性，则c(H＋)∶c(OH－)、V碱∶V酸、pH酸＋pH碱有如下规律(25 ℃)：因c(H＋)酸·V酸＝c(OH－)碱·V碱，故有＝。在碱溶液中c(OH－)碱＝，将其代入上式得c(H＋)酸·c(H＋)碱＝，两边取负对数得pH酸＋pH碱＝14－lg。现举例如下：
V酸∶V碱
c(H＋)∶c(OH－)
pH酸＋pH碱
10∶1
1∶10
15
1∶1
1∶1
14
1∶10
10∶1
13
m∶n
n∶m
14＋lg(m/n)
考点三 酸、碱中和滴定
1．实验原理
利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝。
酸碱中和滴定的关键：
(1)准确测定标准液的体积。
(2)准确判断滴定终点。
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)滴定管的使用
①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
②碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开。
3．实验操作
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→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断
等到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
按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
4．常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5.0红色
5.0～8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1～4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2～10.0浅红色
>10.0红色
深度思考
1．酸式滴定管怎样查漏？
答案 向已洗净的滴定管中装上一定体积的水，固定在滴定管夹上直立静置两分钟，观察有无水滴漏下。然后将活塞旋转180°，再静置两分钟，观察有无水滴漏下，如均不漏水，滴定管即可使用。
2．容量为25 mL的滴定管，滴定过程中用去10.00 mL的液体，此时滴定管中剩余液体的体积为15 mL吗？
答案 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，故剩余液体体积大于15 mL。
3．KMnO4(H＋)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中？
答案 强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中，碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。
即酸性KMnO4溶液、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中，Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。
4．滴定管盛标准溶液时，其液面一定要在0刻度吗？
答案 不一定。只要在0刻度或0刻度以下某刻度即可，但一定要记录下滴定开始前液面的读数。
5．滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗？
答案 滴定终点是指示剂颜色发生突变的点，不一定是酸碱恰好中和的点。
6．填写因操作不当引起的V(标)及c(待测)的变化[以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)]
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
反思归纳
误差分析的方法
依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以c(待测)＝，因为c(标准)与V(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。
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 ( )
选项
锥形瓶中溶液
滴定管中溶液
选用指示剂
选用滴定管
A
碱
酸
石蕊
乙
B
酸
碱
酚酞
甲
C
碱
酸
甲基橙
乙
D
酸
碱
酚酞
乙
答案 D
解析 解答本题的关键是：①明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项，②指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱，而碱式滴定管不能盛放酸，指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙，不能选用石蕊，另外还要注意在酸碱中和滴定中，无论是标准溶液滴定待测溶液，还是待测溶液滴定标准液，只要操作正确，都能得到正确的结果。
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－1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是 ( )
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂
答案 D
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。因此答案为D。
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)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，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。
(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。
题组二 酸、碱中和滴定曲线分析
3．已知某温度下CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下，向20 mL 0.01 mol·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L－1 KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题：
(1)a点溶液中c(H＋)为________，pH约为________。
(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是________，滴定过程中宜选用__________作指示剂，滴定终点在________(填“c点以上”或“c点以下”)。
(3)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________(填序号)。
答案 (1)4×10－4 mol·L－1 3.4
(2)c点 酚酞 c点以上
(3)B
解析 (1)电离消耗的醋酸在计算醋酸的电离平衡浓度时可以忽略不计。由K＝得，c(H＋)＝ mol·L－1＝4×10－4 mol·L－1。(2)a点是醋酸溶液，b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液，c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液，d点是CH3COOK和KOH的混合溶液，酸、碱均能抑制水的电离，CH3COOK水解促进水的电离，所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性，故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以上。(3)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，故正确的答案为B。
题组三 全面突破酸、碱中和滴定
4．某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并______为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________(填字母序号)。
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，
所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.100 0 mol·L－1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)＝＝26.10 mL，c(NaOH)＝＝0.104 4 mol·L－1
解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)＝。欲求c(NaOH)，须先求V[(HCl)aq]再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响，进而影响c(NaOH)。
(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。
(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响OH－的物质的量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取V酸偏大，结果偏高；正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。
(3)读数时，以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准盐酸的平均值
＝＝26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)，
c(NaOH)＝＝0.104 4 mol·L－1。
1.滴定终点的判断答题模板
当滴入最后一滴××××××标准溶液后，溶液变成××××××色，且半分钟内不恢复 原来的颜色。
解答此类题目注意三个关键点：
(1)最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”溶液。
(2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。
2．图解量器的读数方法
(1)平视读数(如图1)：实验室中用量筒、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)：俯视：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，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。
至于俯视和仰视的误差，还要结合具体仪器进行分析，因为量筒刻度从下到上逐渐增大；而滴定管刻度从下到上逐渐减小，并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差，在分析时还要看滴定前读数是否正确，然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。
题组四 滴定法的拓展应用
5．莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进行测定溶液中Cl－的浓度。已知：
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
溶解度(mol·L－1)
1.34×10－6
7.1×10－7
1.1×10－8
6.5×10－5
1.0×10－6
(1)滴定终点的现象是
________________________________________________________________________。
(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，可选为滴定指示剂的是__________(填字母序号)。
A．NaCl B．BaBr2 C．Na2CrO4
刚好达到滴定终点时，发生的离子反应方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)滴入最后一滴标准溶液，生成砖红色沉淀
(2)C 2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓
解析 (1)根据沉淀滴定法的原理，可知溶液中Ag＋和Cl－先反应，Cl－消耗完后再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀，由此可知滴定终点时的颜色变化。
(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时，所选择的指示剂和Ag＋反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度，由题给数据可以看出溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4，但是由于AgCl是白色沉淀，所以应选择Na2CrO4为指示剂，这样在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色→砖红色)以指示滴定刚好达到终点，此时的离子反应方程式为2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓。
6．KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO4的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)2，因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示：
①称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸1 h；②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2；③过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处；④利用氧化还原滴定方法，在70～80 ℃条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。
请回答下列问题：
(1)准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是____________。
(2)在下列物质中，用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用________(填序号)。
A．H2C2O4·2H2O B．FeSO4
C．浓盐酸 D．Na2SO3
(3)若准确称取W g你选的基准试剂溶于水配成500 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶中，用KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物质的量浓度为________mol·L－1。
(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2＋的含量，测得的浓度值将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
答案 (1)酸式滴定管 (2)A (3) (4)偏高
解析 (1)KMnO4溶液具有强氧化性，能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀，所以不能用碱式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取。
(2)H2C2O4·2H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物；
FeSO4在空气中不稳定易被氧化，铁元素的化合价从＋2升高到＋3；浓盐酸易挥发；Na2SO3在空气中不稳定易被氧化成Na2SO4。
(3)根据得失电子守恒原理有关系式：5(H2C2O4·2H2O)～2KMnO4，则KMnO4溶液的浓度为
c(KMnO4)＝
＝ mol·L－1。
(4)在放置过程中，由于空气中还原性物质的作用，使KMnO4溶液的浓度变小了，再去滴定水样中的Fe2＋时，消耗KMnO4溶液(标准溶液)的体积会增大，导致计算出来的c(Fe2＋)会增大，测定的结果偏高。
1.沉淀滴定法
(1)概念：沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag＋与卤素离子的反应来测定Cl－、Br－、I－浓度。
(2)原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl－的含量时常以CrO为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
2．氧化还原滴定3要点
(1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂：常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等，常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂：氧化还原滴定法的指示剂有三类。a.氧化还原指示剂；b.专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝；c.自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
探究高考 明确考向
1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”
(1)50 ℃时，pH＝4的醋酸中，c(H＋)＝4.0 mol·L－1 ( )
(2013·广东理综，12A)
(2)50 ℃时，pH＝12的纯碱溶液中，c(OH－)＝1.0×10－2 mol·L－1 ( )
(2013·广东理综，12C)
(3)在蒸馏水中滴加浓硫酸，Kw不变 ( )
(2013·天津理综，5A)
(4)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同 ( )
(2013·天津理综，5D)
(5)25 ℃与60 ℃时，水的pH相等 ( )
(2012·福建理综，10B)
(6)中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸所消耗的n(NaOH)相等 ( )
(2012·福建理综，10C)
(7)用0.200 0 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1 mol·L－1)，至中性时，溶液中的酸未被完全中和 ( )
(2012·浙江理综，12C)
(8)常温下，将pH＝3的醋酸溶液稀释到原体积的10倍后，溶液的pH＝4 ( )
(2012·浙江理综，12A)
(9)“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，须经干燥或润洗后方可使用 ( )
(2011·浙江理综，8C)
(10)已知一定温度下，醋酸溶液的物质的量浓度为c，电离度为α，Ka＝。若加入少量CH3COONa固体，则电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋向左移动，α减小，Ka变小 ( )
(2011·浙江理综，12B)
(11)25 ℃时NH4Cl溶液的Kw大于100 ℃时NaCl溶液的Kw ( )
(2011·天津理综，5A)
(12)100 ℃时，将pH＝2的盐酸与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性( )
(2011·天津理综，5D)
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
(7)√ (8)× (9)√ (10)× (11)× (12)×
解析 (5)水的电离是吸热反应，升温，促进水的电离，c(H＋)增大。(7)强酸与强碱溶液正好完全中和时，所得溶液pH＝7，而强碱与弱酸正好完全中和时，溶液的pH>7，若所得溶液的pH＝7，则碱不足。(8)稀释10倍后，3
2．(2013·山东理综，13)某温度下，向一定体积0.1 mol·L－1的醋酸溶液
中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，溶液中pOH(pOH＝－lg[OH－])与pH的变化关系如图所示，则 ( )
A．M点所示溶液的导电能力强于Q点
B．N点所示溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)
C．M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D．Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
答案 C
解析 结合醋酸与NaOH溶液的反应，pOH、pH的定义及题给图像，分析各选项并得出合理答案。
Q点pOH＝pH＝a，则有c(H＋)＝c(OH－)，此时溶液呈中性，那么c(CH3COO－)＝c(Na＋)，N点溶液呈碱性，c(OH－)>c(H＋)，那么c(CH3COO－)
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
答案 D
解析 根据水的电离、水的离子积的影响因素以及pH的计算逐一分析各选项。
A项水电离出的c(H＋)与c(OH－)的乘积为一常数；B项由图看出M区域内c(H＋)＜c(OH－)；C项T2时c(H＋)·c(OH－)大于T1时c(H＋)·c(OH－)，因为水的电离过程是吸热的，温度越高，水的离子积越大，所以T2＞T1；D项pH＝－lgc(H＋)，XZ线上任意点的c(H＋)＝c(OH－)，但pH不一定为7。
4．(2013·上海，5)374 ℃、22.1 MPa以上的超临界水具有很强的溶解有机物的能力，并含有较多的H＋和OH－，由此可知超临界水 ( )
A．显中性，pH等于7
B．表现出非极性溶剂的特性
C．显酸性，pH小于7
D．表现出极性溶剂的特性
答案 B
解析 超临界水仍然呈中性，但pH不为7，A、C项错误；根据相似相溶的原理可知B项正确(有机物大多数是非极性分子)，D项错误。
5．(2012·上海，7)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产生影响的是 ( )
A．NaHSO4溶液 B．KF溶液
C．KAl(SO4)2 溶液 D．NaI溶液
答案 D
解析 NaHSO4电离生成的H＋能抑制水的电离，选项A错误；KF电离生成的F－能水解生成弱电解质HF，从而促进水的电离，选项B错误；KAl(SO4)2电离出的Al3＋能水解生成Al(OH)3，从而促进水的电离，选项C错误；NaI是强酸强碱盐，不水解，且电离出的Na＋和I－对水的电离平衡没有影响，选项D正确。
6．(2012·新课标全国卷，11)已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是
( )
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
答案 C
解析 判断溶液呈中性的依据是c(H＋)＝c(OH－)。A项中，a＝b，酸碱恰好完全反应生成正盐和水，由于酸碱强弱未知，不能确定溶液的酸碱性；B项中未说明温度为25 ℃，故混合溶液的pH＝7时不一定呈中性；C项混合溶液中，c(H＋)·c(OH－)＝Kw，因为c(H＋)＝ mol·L－1，则c(OH－)＝ mol·L－1，c(H＋)＝c(OH－)，故溶液呈中性；D项中c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)，只能说明溶液中电荷守恒，无法判断溶液的酸碱性。
7．(2011·四川理综，9)25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 mol·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∶109
B．1∶5∶5×109∶5×108
C．1∶20∶1010∶109
D．1∶10∶104∶109
答案 A
解析 25 ℃时，pH＝0的H2SO4溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－14mol·L－1；0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.05 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，根据Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－14，则由水电离出的c(H＋)＝10－13 mol·L－1；pH＝10的Na2S溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－4 mol·L－1；pH＝5的NH4NO3溶液中由水电离出的c(H＋)＝10－5mol·L－1，故等体积上述溶液中发生电离的水的物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109，即选项A正确。
8．[2013·山东理综，29(3)]利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为________。
答案 淀粉溶液 I2＋H2SO3＋H2O===4H＋＋2I－＋SO
解析 因为I2＋H2SO3＋H2O===2I－＋4H＋＋SO，I2遇淀粉变蓝，所以应选用淀粉溶液作指示剂。
9．(2013·江苏，18)硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m·nH2O]可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：①准确称取2.335 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A；②准确量取25.00 mL溶液A，用0.040 00 mol·L－1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2＋(离子方程式为Ni2＋＋H2Y2－===NiY2－＋2H＋)，消耗EDTA标准溶液31.25 mL；③另取25.00 mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH3 56.00 mL(标准状况)。
(1)若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Ni2＋含量将________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(2)氨气常用________检验，现象是______________________________________________。
(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。
答案 (1)偏高
(2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝
(3)n(Ni2＋)＝0.040 00 mol·L－1×31.25 mL×10－3 L·mL－1＝1.250×10－3 mol
n(NH)＝
＝2.500×10－3 mol
n(SO)＝
＝
＝2.500×10－3 mol
m(Ni2＋)＝59 g·mol－1×1.250×10－3 mol＝0.073 75 g
m(NH)＝18 g·mol－1×2.500×10－3 mol＝0.045 00 g
m(SO)＝96 g·mol－1×2.500×10－3 mol＝0.240 0 g
n(H2O)＝
＝1.250×10－2 mol
x∶y∶m∶n＝n(NH)∶n(Ni2＋)∶n(SO)∶n(H2O)＝2∶1∶2∶10
硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2·10H2O。
解析 (1)若滴定管使用前没有用EDTA标准溶液润洗，会造成EDTA溶液浓度减小，使消耗的EDTA溶液体积偏大，则Ni2＋含量偏高。(2)氨气是中学化学中唯一的碱性气体，常用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸由红色变蓝色。
10．[2012·浙江理综，26(3)]已知：I2＋2S2O===S4O＋2I－。
某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I－发生反应的氧化性杂质)的纯度，过程如下：取0.36 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，
生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
① 可选用________作滴定指示剂，滴定终点的现象是
________________________________________________________________________。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
③该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为__________。
答案 ①淀粉溶液 蓝色褪去，放置一定时间后不复色
②2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 ③95%
解析 ①“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体试样的纯度的基本原理是CuCl2氧化I－生成I2，用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，而淀粉溶液遇I2显蓝色，故可用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时，溶液由蓝色变成无色，且半分钟内溶液不恢复原来的颜色。
②CuCl2与KI发生氧化还原反应，离子方程式为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。
③由题给信息可得关系式：2Cu2＋～I2～2S2O，则有
n(CuCl2·2H2O)＝n(Cu2＋)＝n(S2O)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，m(CuCl2·2H2O)＝2.000×10－3 mol×171 g·mol－1＝0.342 g。试样中CuCl2·2H2O的质量分数为×100%＝95%。
11．[2010·山东理综，28(3)]实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列试剂中的________，产生H2的速率将增大。
a．NaNO3 b．CuSO4
c．Na2SO4 d．NaHSO3
答案 向右 b
解析 反应过程中消耗H＋，c(H＋)减小，水的电离平衡向右移动。a、c对反应无影响，b项Zn置换出Cu，形成Cu－Zn原电池，反应速率增大，d使反应速率变慢。
12．[2009·浙江理综，28(4)]四氯化硅粗产品经精馏后，得到的残留物中常含有铁元素，为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2＋ ，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂？________(填“是”或“否”)，请说明理由：________________________________________________________________________。
②某同学称取5.000 g残留物，经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液，移取25.00 mL试样溶液，用1.000×10－2 mol· L－1 KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00 mL，则残留物中铁元素的质量分数是________。
答案 ①否 MnO有色，故不需其他指示剂 ②4.48%
解析 ①因MnO本来有颜色，故不再需其他指示剂。
②由关系式
5Fe2＋ ～ MnO
5 1
n(Fe2＋) 20.00×10－3 L×1.000×10－2 mol·L－1
可求出25.00 mL试样溶液中n(Fe2＋)＝0.001 mol，所以残留物中铁元素的质量分数
w(Fe)＝×100%＝4.48%。
13．(2009·四川理综，26Ⅰ)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
测定过氧化氢的含量
请填写下列空白：
(1)移取10.00 mL密度为ρ g·mL－1的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO＋H2O2＋H＋===Mn2＋＋H2O＋
(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c mol·L－1 KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为
________________________________________________________________________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
答案 (1)容量瓶
(2)2 5 6 2 8 5 O2↑
(3)酸式 滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色
(4)
(5)偏高
解析 (1)根据题意应该选用容量瓶。
(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺的是O2，根据得失电子守恒，配平化学方程式。
(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是：滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。
(4)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶中，则测定结果偏高。
练出高分
1．下列操作中，能使H2OH＋＋OH－平衡向右移动且溶液呈酸性的是 ( )
A．向水中加入H2SO4溶液
B．向水中加入Al2(SO4)3固体
C．向水中加入NaHCO3溶液
D．向水中加入NaHSO4溶液
答案 B
解析 A选项硫酸抑制水的电离；B选项硫酸铝中铝离子促进水的电离，且溶液呈酸性；C选项碳酸氢钠溶液显碱性；D选项硫酸氢钠电离出的H＋抑制水的电离。
2．25 ℃时纯水的电离度为α1，pH＝2的醋酸溶液中水的电离度为α2，pH＝12的氢氧化钠溶液中水的电离度为α3。若将上述醋酸与氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液中水的电离度为α4。下列关系式中正确的是 ( )
A．α2＝α3＜α4＜α1 B．α3＝α2＜α1＜α4
C．α2＜α3＜α1＜α4 D．α1＜α2＜α3＜α4
答案 A
解析 水为极弱的电解质，存在电离平衡，酸、碱抑制水的电离，而加入能消耗H＋或OH －的物质能促进水的电离，等浓度的H＋和OH－对水的抑制作用相同，所以α2＝α3＜α1； 而醋酸与NaOH等体积混合后，所得溶液为醋酸、醋酸钠的混合溶液，溶液呈酸性，对水的电离起抑制作用，但较原醋酸对水的电离的抑制程度弱，所以α2＝α3＜α4＜α1，A项正确。
3．常温下，下列说法正确的是 ( )
A．pH为2的CH3COOH溶液与pH为12的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液呈中性
B．0.01 mol·L－1的CH3COOH溶液与0.01 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性
C．pH为2的H2SO4溶液与pH为12的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性
D．0.010 mol·L－1的盐酸与0.010 mol·L－1的Ba(OH)2溶液等体积混合后，混合溶液呈中性
答案 C
解析 A选项错误，pH为2的CH3COOH溶液与pH为12的氢氧化钠溶液中c(H＋)与c(OH－)相等，但CH3COOH是弱酸，其浓度大，反应后酸过量，混合溶液呈酸性；B选项错误，浓度相等的CH3COOH溶液和氢氧化钠溶液恰好完全反应，生成的醋酸钠溶液呈碱性；C选项正确，H2SO4和NaOH恰好反应生成硫酸钠，溶液呈中性；D选项错误，反应后氢氧化钡过量，混合溶液呈碱性。
4．在约100 ℃时，NaCl稀溶液中c(H＋)为1×10－6 mol·L－1。下列说法中正确的是( )
A．该NaCl溶液显酸性
B．该NaCl溶液显中性
C．该NaCl溶液中Kw＝1×10－14
D．该NaCl溶液中Kw＝1×10－13
答案 B
解析 在NaCl溶液中，Na＋、Cl－对H2OH＋＋OH－无影响。若c(H＋)为1×10－6 mol·L－1，则c(OH－)也为1×10－6 mol·L－1。因此，该NaCl溶液显中性，Kw＝1×10－6×1×10－6＝10－12。
5．常温下，将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于 ( )
A．1.7 B．2.0 C．12.0 D．12.4
答案 B
解析 c(H＋)＝0.06 mol·L－1×2＝0.12 mol·L－1，故H＋的物质的量为0.12 mol·L－1×1 L＝0.12 mol，H＋的物质的量大于OH－的物质的量，混合后，溶液呈酸性；混合后剩余H＋的物质的量浓度为(0.12 mol－0.1 mol)÷(1 L＋1 L)＝0.01 mol·L－1，溶液的pH＝－lgc(H＋)＝2.0。
6．常温下，将pH＝8和pH＝10的两强碱溶液等体积混合，则混合溶液的pH为( )
A．8.3 B．9 C．9.7 D．无法确定
答案 C
解析 由于两溶液均为强碱溶液，故应先求溶液中的c(OH－)，再求c(H＋)和pH。
c(OH－)＝≈5×10－5 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝2×10－10 mol·L－1。pH＝－lg(2×10－10)＝9.7。
7．下列有关中和滴定的叙述正确的是 ( )
A．滴定时，标准液的浓度一定越小越好
B．用盐酸作标准液滴定NaOH溶液时，指示剂加入越多越好
C．滴定管在滴液前和滴液后均有气泡一定不会造成误差
D．滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注视滴定管内的液面变化
答案 D
解析 A项，标准液的浓度越小，要求待测液的体积越小，误差越大；B项，指示剂的用量增多，也会多消耗酸液，增大误差；C项，滴定前后的气泡大小可能不同，会产生误差；选项D正确。
8．实验室里用0.110 0 mol·L－1 HCl溶液滴定20.00 mol·L－1未知浓度的NaOH溶液，三次实验中用去HCl溶液的体积分别为21.70 mL、21.90 mL、21.80 mL，NaOH溶液的浓度为
( )
A．0.119 9 mol·L－1 B．0.150 0 mol·L－1
C．0.110 0 mol·L－1 D．0.125 0 mol·L－1
答案 A
解析 三次实验用去HCl溶液的体积的平均值为21.80 mL，则21.80 mL×0.110 0 mol·L－1＝20.00 mL×c(NaOH)，解得c(NaOH)＝0.119 9 mol·L－1。
9．下列说法错误的是 ( )
A．常温下，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中，由水电离的c(H＋)为10－13 mol·L－1
B．pH＝2与pH＝1的CH3COOH溶液中c(H＋)之比为1∶10
C．常温下，等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，混合后溶液pH＜7
D．某温度时水的离子积常数Kw＝10－13，若将此温度下pH＝11的NaOH溶液a L与pH＝1的稀硫酸b L混合，若所得混合液pH＝2，则a∶b＝9∶2
答案 A
解析 A项，0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液中c(H＋)＜0.1 mol·L－1，故由水电离的c(H＋)＞10－13 mol·L－1；B项，pH相差1，溶液中的c(H＋)之比为1∶10；C项，等体积pH＝12的NaOH溶液和pH＝2的CH3COOH溶液混合，CH3COOH过量，溶液显酸性，即pH＜7；D项，pH＝11的NaOH溶液的c(OH－)＝10－2 mol·L－1，pH＝1的稀硫酸的c(H＋)＝10－1 mol·L－1，混合液的pH＝2，则有＝10－2，得a∶b＝9∶2，正确。
10．液氨和水类似，也能电离：NH3＋NH3NH＋NH，25 ℃时，其离子积K＝1.0×10－30。现将2.3 g金属钠投入1.0 L液氨中，钠完全反应，有NaNH2和H2产生，则所得溶液中不存在的关系式是(设温度保持不变，溶液体积为1 L) ( )
A．c(Na＋)＝c(NH)
B．c(NH)＝1×10－29 mol·L－1
C．c(NH)＞c(NH)
D．c(NH)·c(NH)＝1.0×10－30
答案 A
解析 由于NaNH2===Na＋＋NH
2NH3NH＋NH
所以c(Na＋)＜c(NH)
在计算c(NH)时，液氨电离出的NH可忽略不计，
c(NH)＝ mol·L－1＝1.0×10－29 mol·L－1，
所以B、C、D均正确。
11．25 ℃时，将体积为Va、pH＝a的某一元酸与体积为Vb、pH＝b的某一元碱混合，请完成下列各题。
(1)若a＋b＝14,2Va＝Vb，碱是NaOH，反应后所得溶液pH小于7。由此你能得到的结论是________________。
(2)若a＋b＝13，酸是盐酸，碱是KOH，现用盐酸滴定50.00 mL KOH溶液，当滴定到溶液的pH＝2时，消耗盐酸11.11 mL。则b＝________。
(3)若已知Va＜Vb，a＝0.5b，酸是强酸，碱是强碱，酸和碱恰好中和，则a的取值范围是____________。
答案 (1)酸是一种弱酸
(2)12
(3)＜a＜
解析 (1)酸中c(H＋)＝10－a mol·L－1，碱中c(OH－)＝10b－14 mol·L－1＝10－a mol·L－1。讨论：若酸是强酸，则反应后碱过量一半，溶液应呈碱性，现反应后所得溶液pH小于7，则不可能是强酸，应是弱酸。(2)＝10－2，由于a＋b＝13，解得b＝12。(3)＝＝＝10a＋b－14＜1，又a＝0.5b,3a＜14，a＜；又b＞7，即2a＞7，a＞，因此a的取值范围是＜a＜。
12．在t ℃时，某Ba(OH)2的稀溶液中c(H＋)＝10－a mol·L－1，c(OH－)＝10－b mol·L－1，已知a＋b＝12，向该溶液中逐滴加入pH＝b的盐酸，测得混合溶液的部分pH如下表所示：
序号
氢氧化钡溶液的体积/mL
盐酸的体积/mL
溶液的pH
①
22.00
0.00
8
②
22.00
18.00
7
③
22.00
22.00
6
(1)依据题意判断，t ℃________25 ℃(填“大于”、“小于”或“等于”)，该温度下水的离子积Kw＝________。
(2)b＝________，原Ba(OH)2稀溶液的物质的量浓度为__________。
(3)该温度下，向1 L硫酸与硫酸钠的混合溶液中加入3 L该Ba(OH)2的稀溶液时，沉淀正好达到最大量，从所得溶液中取出4 mL并加水稀释至20 mL，测得溶液的pH为7，则原硫酸与硫酸钠混合溶液的pH为________，其中Na2SO4的物质的量浓度为____________________。
答案 (1)大于 10－12
(2)4 5×10－5 mol·L－1
(3)4 10－4 mol·L－1
解析 (1)在Ba(OH)2稀溶液中水的离子积常数Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝10－a·10－b＝10－12＞10－14，说明溶液的温度大于25 ℃，且在该温度下有pH＋pOH＝12，中性溶液的pH等于6。(2)由题表中①可知Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10－4 mol·L－1，c[Ba(OH)2]＝5×10－5 mol·L－1，当滴入盐酸22 mL时溶液呈中性，有c(H＋)＝c(OH－)，所以原盐酸的浓度为1×10－4 mol·L－1，b等于4。(3)设混合溶液中H2SO4的物质的量为x mol，Na2SO4的物质的量为y mol，所加入的Ba(OH)2与SO恰好完全反应时有x＋y＝5×10－5×3,5×10－5×2×3－2x＝10－5×20，解得x＝5×10－5，y＝1×10－4。
13．某校化学兴趣小组的同学对一含有少量Na2SO4的NaOH样品中NaOH的含量进行测定。请回答下列问题：
(1)甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH的含量。该同学选用的药品除样品外，还应 有________；实验中应测定的数据有________。
(2)乙同学运用滴定法测定样品中NaOH的含量。
①用分析天平准确称取该样品5.000 0 g，全部溶于水配制成1 000.0 mL溶液。用碱式滴定管量取20.00 mL所配溶液放在锥形瓶中，滴加几滴指示剂，待测。滴定管在使用前除洗涤外，还应________________________________________。
②用浓度为0.100 0 mol·L－1的盐酸标准溶液进行滴定。开始滴定前的一步操作是________。
③滴定过程中用pH计测定锥形瓶中溶液的pH，临近滴定终点时测定pH应每滴一滴测一次。
④滴定过程中，锥形瓶中溶液的pH变化如下：
V(HCl)/mL
0.00
12.00
18.00
22.00
23.00
23.96
24.00
24.04
25.00
26.00
30.00
pH
13.1
12.6
12.2
11.7
11.4
9.9
7.0
4.0
2.7
2.4
1.9
请在坐标图中绘制出上述中和滴定的曲线。
⑤如表所示是几种酸碱指示剂的变色范围，根据你所作的中和滴定曲线分析，上述中和滴定中应选用的指示剂是________。
指示剂
变色范围(pH)
颜色
酸
碱
甲基橙
3.1～4.4
红
黄
石蕊
5.0～8.0
红
蓝
酚酞
8.2～10.0
无
红
⑥样品中，NaOH的质量百分含量为____________。
答案 (1)MgCl2溶液 样品质量和加入足量MgCl2溶液后生成的沉淀质量
(2)①检漏、润洗 ②调节盛标准液的滴定管的液面于“0”刻度或“0”刻度以下
④滴定曲线如图所示
⑤甲基橙或酚酞 ⑥96%
解析 (1)利用沉淀法测定样品中NaOH的含量，选用能与NaOH生成沉淀且不和SO生成沉淀的物质，为了使OH－尽可能沉淀完全，选用含Mg2＋的可溶性盐(氢氧化镁溶解度小)。 (2)③pH计是用来测量溶液pH的仪器，能较准确方便地测定溶液的pH，在滴定终点附近溶液的pH会出现突变，所以此时需每滴一滴测一次。⑤由于石蕊变色时不容易判断，一般不选作指示剂，强酸滴定强碱可以选用甲基橙或酚酞作指示剂。⑥w(NaOH)＝×100%＝96%。
14．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]是一种橘黄色晶体，可用作有机合成催化剂、实验室制纯净的N2及Cr2O3等。实验室可由工业级铬酸钠(Na2CrO4)制取重铬酸铵。有关物质的溶解度如图所示。
实验步骤如下：
步骤1：将铬酸钠溶于适量的水，加入一定量浓硫酸酸化，使铬酸钠转化为重铬酸钠。
步骤2：将上述溶液蒸发结晶，并趁热过滤。
步骤3：将步骤2得到的晶体再溶解，再蒸发结晶并趁热过滤。
步骤4：将步骤2、3得到的滤液冷却至40 ℃左右进行结晶，用水洗涤，获得重铬酸钠晶体。
步骤5：将步骤4得到的重铬酸钠和氯化铵按物质的量之比1∶2 溶于适量的水中，加热至105～110 ℃，让其充分反应。
(1)步骤1是一个可逆反应，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(2)步骤2、3的主要目的是
________________________________________________________________________。
(3)步骤4在40 ℃左右结晶，其主要目的是
________________________________________________________________________。
(4)步骤5获得(NH4)2Cr2O7还需补充的操作有
________________________________________________________________________。
(5)(NH4)2Cr2O7受热分解制取Cr2O3的化学方程式为
________________________________________________________________________。
(6)对上述产品进行检验和含量测定。
①检验产品中是否含有K＋的实验方法是
________________________________________________________________________。
②为了测定上述产品中(NH4)2Cr2O7的含量，称取样品0.150 0 g，置于锥形瓶中，加50 mL水，再加入2 g KI(过量)及稍过量的稀硫酸溶液，摇匀，暗处放置10 min，然后加150 mL蒸馏水并加入3 mL 0.5%淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1
Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL，则上述产品中(NH4)2Cr2O7的纯度为__________(假定杂质不参加反应，已知：Cr2O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O，I2＋2S2O===2I－＋S4O)。
答案 (1)2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O
(2)除去硫酸钠杂质 (3)尽量使Na2SO4不析出
(4)冷却结晶、过滤、冰水洗涤及干燥
(5)(NH4)2Cr2O7Cr2O3＋N2↑＋4H2O
(6)①用洁净的铂丝在酒精灯外焰上灼烧至无色，然后沾取晶体或蘸其溶液少许，在酒精灯外焰上灼烧，透过蓝色的钴玻璃观察，若火焰显紫色说明含有K＋，否则不含 ②84.0%
解析 (1)加入浓硫酸后，铬酸钠会转化为重铬酸钠，此可逆反应的离子方程式为2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。
(2)步骤2、3采用了重结晶法，目的是除去溶液中可溶性的杂质，应该是硫酸钠。
(3)由图像可看出40 ℃时硫酸钠的溶解度最大，此时主产品结晶并尽可能地避免杂质硫酸钠结晶析出。
(4)由图像可看出重铬酸铵随着温度升高，溶解度增大，则要得到重铬酸铵，需要将所得溶液进行冷却结晶、过滤、洗涤(最好是用冰水洗涤以减少损失)和干燥。
(6)①K＋的检验采用的是焰色反应，且要透过蓝色的钴玻璃观察火焰颜色，焰色为紫色。
②根据题给反应得出：
(NH4)2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3
252 g 6 mol
x 0.100 0 mol·L－1×0.03 L
解得x＝0.126 0 g，则(NH4)2Cr2O7的纯度为×100%＝84.0%。
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