1、第第 26 讲讲 水的电离和溶液的水的电离和溶液的 pH 考纲要求 1.了解水的电离、离子积常数(Kw)。2.了解溶液 pH 的含义及其测定方法,能进 行 pH 的简单计算。 1水的电离 (1)水是极弱的电解质,其电离过程吸热(填“吸热”或“放热”)。水的电离平衡常数的表达 式为 KcH cOH cH2O 。 (2)影响水的电离平衡的因素 温度: 温度升高, 水的电离平衡向正方向移动, c(H )和 c(OH)均增大(填“增大”“减小” 或“不变”)。 加酸或碱会抑制(填“促进”或“抑制”)水的电离。 加能水解的盐,可与水电离出的 H 或 OH结合,使水的电离平衡正向移动。 2水的离子积 (1
2、)表达式:Kwc(H ) c(OH)。 (2)影响因素:一定温度时,Kw是个常数,Kw只与温度有关,温度越高,Kw越大。25 时, Kw110 14,100 时,K w110 12。 (3)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。 理解应用 1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 逆 不变 减小 减小 增大 NaOH 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
3、小 减小 减小 减小 其他:如加入 Na 正 不变 增大 增大 减小 2.Kwc(H ) c(OH)中,H和 OH一定是由水电离出来的吗? 答案 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 K wc(H ) c(OH)。 (1)温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等() (2)100 的纯水中 c(H )1106 mol L1,此时水呈酸性() (3)在蒸馏水中滴加浓 H2SO4,Kw不变() (4)NaCl 溶液和 CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同() (5)室温下,0.1
4、 mol L 1 的 HCl 溶液与 0.1 mol L 1 的 NaOH 溶液中水的电离程度相等() (6)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() 题组一 影响水电离平衡的因素及结果判断 1下列有关水电离情况的说法正确的是( ) A100 时,Kw10 12,此温度下 pH7 的溶液一定呈中性 BNH4Cl、CH3COONa、NaHCO3、NaHSO4溶于水,对水的电离都有促进作用 C25 时,pH12 的烧碱溶液与纯碱溶液,水的电离程度相同 D如图为水的电离平衡曲线,若从 A 点到 C 点,可采用升高温度的方法 答案 D 解析 100 时,Kwc(H
5、 ) c(OH)1012,中性溶液中c(H)c(OH) K w10 6mol L1, 即 pH6,此温度下 pH7 的溶液呈碱性,A 项错误;NH4Cl、CH3COONa、NaHCO3促进 水的电离, NaHSO4抑制水的电离, B 项错误; 烧碱是 NaOH, 抑制水的电离, 纯碱是 Na2CO3, 促进水的电离,C 项错误;图中 A 点到 C 点,c(H )与 c(OH)同等程度增大,说明是温度升 高的结果,D 项正确。 225 时,相同物质的量浓度的下列溶液:NaCl NaOH H2SO4 (NH4)2SO4, 其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是( ) A B C D 答案 C
6、解析 分别为碱、酸,抑制水的电离;中 NH 4水解促进水的电离,NaCl 不影响水 的电离。 题组二 计算电解质溶液中水电离出的 c(H )或 c(OH) 3(2020 长沙市雅礼中学检测)25 时,在等体积的pH0 的 H2SO4溶液、0.05 mol L 1 的 Ba(OH)2溶液、pH10 的 Na2S 溶液、pH5 的 NH4NO3溶液中,发生电离的水的物 质的量之比是( ) A1101010109 B15(5109)(5108) C1201010109 D110104109 答案 A 解析 H2SO4与 Ba(OH)2抑制水的电离,Na2S 与 NH4NO3促进水的电离。25 时,p
7、H0 的 H2SO4溶液中:c(H2O)电离c(OH )10 14 100 mol L 11014 mol L1;0.05 mol L1 的 Ba(OH)2 溶液中:c(H2O)电离c(H )10 14 0.1 mol L 11013 mol L1;pH10 的 Na 2S 溶液中:c(H2O)电离 c(OH )104 mol L1;pH5 的 NH 4NO3的溶液中:c(H2O)电离c(H )105mol L1。它 们的物质的量之比为 10 1410131041051101010109,故 A 正确。 4下表是不同温度下水的离子积数据: 温度/ 25 t1 t2 水的离子积常数 110 14
8、 Kw 110 12 试回答下列问题: (1)若 25t1t2,则 Kw (填“”“”或“”)110 14,做出此判断的理由 是 。 (2)在 t1 时,测得纯水中的 c(H )2.4107 mol L1,则 c(OH)为 。该温度下, 测得某 H2SO4溶液中 c(SO2 4)510 6 mol L1,该溶液中 c(OH) mol L1。 答案 (1) 水的电离是吸热过程,升高温度,平衡向正反应方向移动,c(H )增大,c(OH) 增大,Kwc(H ) c(OH),K w增大 (2)2.410 7 mol L1 5.76109 解析 (1)水是弱电解质,存在电离平衡,电离吸热,所以温度升高,
9、水的电离程度增大,离 子积增大。(2)水电离出的氢离子浓度和氢氧根离子浓度相同,某温度下纯水中的 c(H ) 2.410 7 mol L1,则此时纯水中的 c(OH)2.4107 mol L1,K w2.410 72.4107 5.7610 14。该温度下,某 H 2SO4溶液中 c(SO 2 4)510 6 mol L1,则溶液中氢离子浓度 是 110 5 mol L1,c(OH)5.7610 14 110 5 mol L 15.76109 mol L1。 水电离的 c(H )或 c(OH)的计算技巧(25 时) (1)中性溶液:c(H )c(OH)1.0107 mol L1。 (2)酸或碱
10、抑制水的电离,水电离出的 c(H )c(OH)107 mol L1,当溶液中的 c(H)107 mol L 1 时就是水电离出的 c(H );当溶液中的 c(H)107 mol L1 时,就用 10 14除以这个 浓度即得到水电离的 c(H )。 (3)可水解的盐促进水的电离, 水电离的 c(H )或 c(OH)均大于 107 mol L1。 若给出的 c(H) 10 7 mol L1,即为水电离的 c(H);若给出的 c(H)107 mol L1,就用 1014 除以这个 浓度即得水电离的 c(H )。 题组三 酸碱中和反应过程中水电离程度的比较 5若往 20 mL 0.01 mol L 1
11、CH 3COOH 溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液 的温度变化如图所示,下列有关说法正确的是( ) Ac 点时,醋酸的电离程度和电离常数都最大,溶液呈中性 B若 b 点混合溶液显酸性,则 2c(Na )c(CH 3COO )c(CH 3COOH) C混合溶液中水的电离程度:bcd D由图可知,该反应的中和热先增大后减小 答案 B 解析 c 点时,CH3COOH 和 NaOH 恰好完全反应,得到 CH3COONa 溶液,由于 CH3COO 水解,溶液呈碱性,A 项错误;b 点时,反应得到等物质的量浓度的 CH3COOH、CH3COONa 的混合溶液,根据物料守恒得 2c(Na )c
12、(CH 3COOH)c(CH3COO ),B 项正确;b 点为等物 质的量浓度的 CH3COOH、CH3COONa 的混合溶液,c 点为 CH3COONa 溶液,d 点为等物质 的量浓度的 NaOH、CH3COONa 的混合溶液,故 c 点水的电离程度最大,C 项错误;中和热 与酸碱的用量无关,中和热保持不变,D 项错误。 6(2019 山东德州期末)25 时,将浓度均为 0.1 mol L 1、体积分别为 V a和 Vb的 HA 溶液与 BOH 溶液按不同体积比混合, 保持 VaVb100 mL, Va、 Vb与混合液的 pH 的关系如图所示。 下列说法正确的是( ) A由图可知 BOH 一
13、定是强碱 BKa(HA)110 6 Cb 点时,c(B )c(A)c(OH)c(H) Dab 过程中水的电离程度始终增大 答案 D 解析 根据图知, 0.1 mol L 1HA 溶液的pH3, 则c(H)0.1 mol L1, 说明HA 是弱酸; 0.1 mol L 1 BOH溶液的pH11, c(OH)c(OH) c(H ),C 项错误;HA 是弱酸,酸电离产生的 H对水的电离平衡起抑制作用,在 ab 过程 中,酸被碱中和,溶液中酸电离产生的 c(H )减小,其对水的电离的抑制作用减弱,同时生 成的弱酸弱碱盐(BA)对水的电离起促进作用, 故 ab 过程中水的电离程度始终增大, D 项正确。
14、 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,pH7。 (2)中性溶液:c(H )c(OH),常温下,pH7。 (3)碱性溶液:c(H )7。 2pH 及其测量 (1)计算公式:pHlg c(H )。 (2)测量方法 pH 试纸法 用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上, 用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央, 变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的 pH。 pH 计测量法 (3)溶液的酸碱性与 pH 的关系 常温下: 3溶液 pH 的计算 (1)单一溶液的 pH 计算 强酸溶液:如 HnA,设浓度为 c m
15、ol L 1,c(H)nc mol L1,pHlg c(H)lg (nc)。 强碱溶液(25 ):如 B(OH)n,设浓度为 c mol L 1,c(H)10 14 nc mol L 1,pHlg c(H) 14lg (nc)。 (2)混合溶液 pH 的计算类型 两种强酸混合:直接求出 c(H ) 混,再据此求 pH。c(H ) 混cH 1V1cH 2V2 V1V2 。 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 cOH 1V1cOH 2V2 V1V2 。 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
16、后求 pH。 c(H ) 混或 c(OH ) 混|cH 酸V酸cOH 碱V碱| V酸V碱 。 (1)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() (2)某溶液的 c(H )107 mol L1,则该溶液呈酸性() (3)pH 减小,溶液的酸性一定增强() (4)100 时 Kw1.010 12,0.01 mol L1 盐酸的 pH2,0.01 mol L 1 的 NaOH 溶液的 pH 10() (5)用蒸馏水润湿的 pH 试纸测溶液的 pH,一定会使结果偏低() (6)用广范 pH 试纸测得某溶液的 pH 为 3.4() (7)用 pH 计测得某溶液的 pH 为 7.
17、45() (1)溶液呈现酸、碱性的实质是 c(H )与 c(OH)不相等,不能只看 pH,一定温度下 pH6 的 溶液可能显中性,也可能显酸性,应注意温度。 (2)使用 pH 试纸时不能用蒸馏水润湿。 (3)广范 pH 试纸只能测出 pH 的整数值。 题组一 酸碱混合溶液酸碱性的判断 1常温下,两种溶液混合后酸碱性的判断(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)相同浓度的 NH3 H2O 和 HCl 溶液等体积混合( ) (4)pH2 的 H2SO4和 p
18、H12 的 NaOH 溶液等体积混合( ) (5)pH3 的 HCl 和 pH10 的 NaOH 溶液等体积混合( ) (6)pH3 的 HCl 和 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合( ) (7)pH2 的 CH3COOH 和 pH12 的 NaOH 溶液等体积混合( ) (8)pH2 的 H2SO4和 pH12 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 2 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
19、BOH 等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是( ) ab 混合溶液的 pH7 混合溶液中 c(OH )107mol L1 混合溶液中,c(H) Kw mol L 1 混合溶液中,c(B)c(A) A B C D 答案 B 解析 因为酸、碱的强弱未知,不能依据 ab 判断,错误;温度不能确定为 25 ,溶液 的 pH7,c(OH )107 mol L1 均不能判断溶液呈中性,、错误;Kwc(H ) c(OH), 当 c(H )c(OH) K w mol L 1 时,溶液一定呈中性,正确;根据电荷守恒 c(H )c(B) c(A )c(OH),当 c(B)c(A)时,c(H)c(OH),溶液一定
20、呈中性,正确。 3现有室温下四种溶液,有关叙述不正确的是( ) 序号 pH 11 11 3 3 溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸 A.中分别加入适量的醋酸钠晶体后,两溶液的 pH 均增大 B两溶液等体积混合,所得溶液中 c(H )c(OH) C分别加水稀释 10 倍,四种溶液的 pH: DV1 L 与 V2 L 混合,若混合后溶液 pH7,则 V1V2 答案 D 解析 从平衡移动角度分析,CH3COONa 电离出的 CH3COO ,与盐酸中的 H结合生成 CH3COOH,使醋酸中平衡 CH3COOHCH3COO H左移,两溶液中 H浓度均减小,所 以 pH 均增大,A 项正确;假设均是强酸
21、强碱,则物质的量浓度相同,等体积混合后溶液呈 中性,但醋酸是弱酸,其浓度远远大于,即混合后醋酸过量,溶液显酸性,c(H )c(OH), B 项正确;分别加水稀释 10 倍,假设平衡不移动,那么溶液的 pH 均为 10,但稀释氨水 使平衡 NH3 H2ONH 4OH 右移,使pH10,同理醋酸稀释后 pH4,C 项正确;假 设均是强酸强碱,混合后溶液呈中性,则 V1V2,但氨水是弱碱,其浓度远远大于盐酸, 所以需要的氨水少,即 V1V2,D 项错误。 酸碱混合规律 (1)等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液“谁强显谁性,同强显中性”。 (2)25 时, 等体积、 pH 之和等于14 的一强一弱酸
22、碱混合溶液“谁弱谁过量, 谁弱显谁性”。 (3)强酸、强碱等体积混合(25 时): pH 之和等于 14 呈中性; pH 之和小于 14 呈酸性; pH 之和大于 14 呈碱性。 题组二 有关 pH 的简单计算 4按要求计算下列溶液的 pH(常温下,忽略溶液混合时体积的变化): (1)0.1 mol L 1 的 CH3COOH 溶液(已知 CH3COOH 的电离常数 Ka1.810 5)。 (2)0.1 mol L 1 的 NH3 H2O(NH3 H2O 的电离度 1%,电离度已电离的弱电解质浓度 弱电解质的初始浓度 100%)。 (3)pH2 的盐酸与等体积的水混合。 (4)常温下,将 0.
23、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。 (5)25 时,pH3 的硝酸和 pH12 的氢氧化钡溶液按照体积比为 91 混合。 答案 (1)2.9 (2)11 (3)2.3 (4)2 (5)10 解析 (1)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) 0.1c(H ) c(H) c(H) 则 Ka c2H 0.1cH 1.810 5 解得 c(H )1.3103 mol L1, 所以 pHlg c(H )lg (1.3103)2.9。 (2) NH3 H2O OH
24、 NH 4 c(初始) 0.1 mol L 1 0 0 c(电离) 0.11% mol L 1 0.11% mol L1 0.11% mol L1 则 c(OH )0.11% mol L1103mol L1 c(H )1011 mol L1,所以 pH11。 (3)c(H )10 2 2 mol L 1 pHlg10 2 2 2lg22.3。 (4)0.1 mol L 1 NaOH 溶液中 c(OH)0.1 mol L1,0.06 mol L1 的硫酸溶液中 c(H )0.06 mol L 120.12 mol L1,二者等体积混合后溶液呈酸性,混合溶液中 c(H) 0.12 mol L 10
25、.1 mol L1 2 0.01 mol L 1,则 pHlg 0.012。 (5)pH3 的硝酸溶液中 c(H )103 mol L1, pH12 的 Ba(OH)2溶液中 c(OH )10 14 10 12 mol L 1102 mol L1, 二者以体积比 91 混合, Ba(OH)2过量,溶液呈碱性,混合溶液中 c(OH )10 2 mol L11103 mol L19 91 110 4 mol L1 则混合后 c(H ) Kw cOH 110 14 110 4 mol L 1 110 10 mol L1 故 pHlg 10 1010。 5根据要求解答下列问题(常温条件下): (1)p
26、H5 的 H2SO4溶液, 加水稀释到 500 倍, 则稀释后 c(SO2 4)与 c(H )的比值为 。 (2)取浓度相同的 NaOH 和 HCl 溶液,以 32 体积比相混合,所得溶液的 pH 等于 12,则原 溶液的浓度为 。 (3)在一定体积 pH12 的 Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物质的量浓度的 NaHSO4溶液,当 溶液中的 Ba2 恰好完全沉淀时,溶液 pH11。若反应后溶液的体积等于 Ba(OH) 2溶液与 NaHSO4溶液的体积之和,则 Ba(OH)2溶液与 NaHSO4溶液的体积比是 。 (4)将 pHa 的 NaOH 溶液 Va L 与 pHb 的稀盐酸 Vb L
27、 混合,若所得溶液呈中性,且 ab 13,则Va Vb 。 答案 (1) 1 10 (2)0.05 mol L 1 (3)14 (4)10 解析 (1)稀释前 c(SO2 4)10 5 2 mol L 1,稀释后 c(SO2 4) 10 5 2500 mol L 1108 mol L1, c(H )稀释后接近 107 mol L1,所以cSO 2 4 cH 10 8 mol L1 10 7 mol L1 1 10。 (2)3c2c 5 0.01 mol L 1,c0.05 mol L1。 (3)设氢氧化钡溶液体积为 V1 L,硫酸氢钠溶液的体积为 V2 L,依题意知,n(Ba2 )n(SO2
28、4), 由 Ba(OH)2NaHSO4=BaSO4NaOHH2O 知, 生成的氢氧化钠的物质的量为 n(NaOH) nBa(OH)20.510 2V 1 mol,0.510 2V 1 mol V1V2L 110 3 mol L1,则 V 1V214。 (4)pHa 的 NaOH 溶液中 c(OH )10a14 mol L1, pHb 的稀盐酸中 c(H)10b mol L1, 根据中和反应 H OH=H 2O,知 c(OH ) V ac(H ) V b Va Vb cH cOH 10 b mol L1 10a 14 mol L11014 (ab),ab13,则Va Vb10。 溶液 pH 计算
29、的一般思维模型 题组三 pH 概念的拓展应用 6常温时,1 mol L 1 的 CH3NH2和 1 mol L 1 的 NH2OH(NH2OHH2ONH3OH OH) 两种碱溶液,起始时的体积均为 10 mL,分别向两溶液中加水进行稀释,所得曲线如图所示 (V 表示溶液的体积),pOHlgc(OH ),下列说法正确的是( ) ANH2OH 的电离常数 K 的数量级为 10 8 BCH3NH3Cl 盐溶液中水解离子方程式为: CH3NH2H2OCH3NH 3OH C当两溶液均稀释至 lg V mL4 时,溶液中水的电离程度:NH2OHCH3NH2 D 浓 度 相 同 的 CH3NH3Cl 和 N
30、H3OHCl 的 混 合 溶 液 中 离 子 浓 度 大 小 关 系 : c(CH3NH 3)CH3NH2, 故C 正确; 1 mol L 1 的 CH3NH2比1 mol L 1的NH 2OH 的pOH 小, 即碱性强, 根据水解规律, 越弱越水解, NH3OH 的水解程度大,所以浓度相同的 CH 3NH3Cl 和 NH3OHCl 的混合溶液中离子浓度大小关系: c(NH3OH )c(A 2)c(OH)c(H) 答案 B 解析 A 点:根据c(H )c(OH)K w110 14,lgcH cOH 12,计算得c(H )101mol L1, 则 pH1,0.05 mol L 1H 2A 完全电
31、离,H2A 为强酸,故 A 正确,B 错误;B 点酸碱恰好完全 中和生成盐(NH4)2A,lg cH cOH 2,计算得 c(H )106mol L1,则水电离出的 H浓度为 1.010 6mol L1,故 C 正确;C 点为(NH 4)2A 与 NH3 H2O 的混合物,根据 lg cH cOH 4, 计算得 c(H )109mol L1,则 pH9,呈碱性,考虑氨水的电离平衡,则溶液中 c(NH 4) c(A2 )c(OH)c(H),故 D 正确。 1实验原理 (1)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)利用酸碱指示剂明显的
32、颜色变化,表示反应已完全,指示滴定终点。 附: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 5.08.0 紫色 8.0 蓝色 甲基橙 3.1 红色 3.14.4 橙色 4.4 黄色 酚酞 8.2 无色 8.210.0 浅红色 10.0 红色 (3)酸碱中和滴定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。 强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。 滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂。 滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂。 2实验用品 (1)仪器(见下图) (2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 深度思考 (1)酸式滴定
33、管不能盛放碱性试剂的原因是:碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。 (2)碱式滴定管不能盛放强氧化性试剂的原因是:氧化性物质易腐蚀橡胶管。 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 滴定管:查漏洗涤润洗装液排气泡调液面记录。 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23 次, 求出用去标准盐酸体积的平均值, 根据c(NaOH)cHCl VHCl VNaOH 计算。 5误差分析 分析依据:cBcA VA VB (VB
34、表示准确量取的待测液的体积,cA表示标准溶液的浓度) 若 VA偏大cB偏大;若 VA偏小cB偏小。 理解应用 中华人民共和国国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中 SO2最大使用量为 0.25 g L 1。某兴 趣小组用图 1 装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中 SO2,并对其含量进行测定。 (1)B 中加入 300.00 mL 葡萄酒和适量盐酸,加热使 SO2全部逸出并与 C 中 H2O2完全反应,C 中反应的化学方程式为 。 (2)除去 C 中过量的 H2O2, 然后用 0.090 0 mol L 1NaOH 标准溶液进行滴定, 滴定前排气泡时, 应选择图 2 中的 (填序号);简述排
35、气泡的操作 。 (3)若滴定终点时溶液的 pH8.8,则选择的指示剂为 ;描述达到滴定终点的现 象 。 若滴定终点时溶液的 pH4.2,则选择的指示剂为 ;描述达到滴定终点的现 象 。 (4)若用 50 mL 滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积 (填序号)。 10 mL 40 mL 40 mL (5)滴定至终点时,消耗 NaOH 溶液 25.00 mL,列式计算该葡萄酒中 SO2含量 。 (6)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施: 。 答案 (1)SO2H2O2=H2SO4 (2) 将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻
36、璃珠的中上部,使液 体从尖嘴流出 (3)酚酞 滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为红色,且半分钟内不恢复原色 甲基橙 当滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为橙色,且半分钟内不恢复原色 (4) (5)n(NaOH)0.090 0 mol L 10.025 L0.002 25 mol。根据反应关系 SO 2H2SO42NaOH, m(SO2)0.002 25 mol64 g mol 1 2 0.072 g,该葡萄酒中 SO2的含量为0.072 g 0.3 L 0.24 g L 1 (6)盐酸具有挥发性,反应过程中挥发出的盐酸滴定时消耗了 NaOH 标准液。改进措施:用非 挥发性的强酸硫酸代替盐酸 仪器
37、、操作选项 (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 23 mL() (5)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待测液润洗() (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() 题组一 中和滴定的操作与指示剂的选择 1(2019 烟台高三月考)某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作,正确的是 ( ) A用碱式
38、滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中 B称取4.0 g NaOH 放到1 000 mL 容量瓶中,加水至刻度,配成1.00 mol L 1 NaOH 标准溶液 C用 NaOH 溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分 钟内不褪色时,为滴定终点 D滴定时眼睛要注视着滴定管内 NaOH 溶液的液面变化,防止滴定过量 答案 C 2下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( ) 提示:2KMnO45K2SO33H2SO4=6K2SO42MnSO43H2O、I2Na2S=2NaIS 选项 滴定管中 的溶液 锥形瓶中 的溶液 指示剂 滴定终点 颜色变化 A Na
39、OH 溶液 CH3COOH 溶液 酚酞 无色浅红色 B HCl 溶液 氨水 酚酞 浅红色无色 C 酸性 KMnO4 溶液 K2SO3溶液 无 无色浅紫红色 D 碘水 Na2S 溶液 淀粉 无色蓝色 答案 B 解析 A 项,锥形瓶中为酸,加入酚酞无色,达到滴定终点,溶液显碱性,溶液变为浅红色, 故现象为无色浅红色,正确;B 项,锥形瓶中为碱,达到滴定终点,溶液显酸性,应选择 指示剂甲基橙,现象是溶液由黄色变为红色,错误。 题组二 数据处理与误差分析 3实验室用标准盐酸测定某 NaOH 溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列操作中可能使测 定结果偏低的是( ) A取 NaOH 溶液时仰视读数 B滴定结
40、束后,滴定管尖嘴处有一悬挂液滴 C锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度 D盛 NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用 NaOH 溶液润洗 23 次 答案 C 解析 取 NaOH 溶液仰视读数,会使 NaOH 溶液的体积偏大,造成消耗盐酸的体积偏大,测 定结果偏高,A 错误;滴定结束后,滴定管尖嘴处有一悬挂液滴,会使消耗的盐酸的体积偏 大,测定结果偏高,B 错误;锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所 在刻度,可能会造成滴定终点的误判,使消耗盐酸的体积偏小,测定结果偏低,C 正确;盛 NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用 NaOH 溶液润洗 23 次,会使 NaOH 溶
41、液的体积偏大,造成 消耗盐酸的体积偏大,测定结果偏高,D 错误。 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)。 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,
42、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
43、 (2)D (3)0.00 26.10 26.10 (4) V 26.11 mL26.09 mL 2 26.10 mL,c(NaOH)0.100 0 mol L 126.10 mL 25.00 mL 0.104 4 mol L 1。 (1)滴定管读数要领 以凹液面的最低点为基准(如图) 正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)。 (2)以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有: 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
44、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 变小 偏低 酸式滴定管滴定前读数正确, 滴定后仰 视读数 变大 偏高 1正误判断,正确的打“”,错误的打“” (1)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() (2018 全国卷,10B) (2)滴
45、定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁()(2016 海南,8C) (3)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() (2015 广东理综,12C) (4)中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗 23 次()(2015 江苏,7B) 22018 全国卷,27(4)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 SO 2计
46、)。 答案 S2O2 52I23H2O=2SO 2 44I 6H 0.128 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 S2O2 52I23H2O=2SO 2 4 4I 6H,n(S 2O 2 5)1 2n(I2) 1 20.010 00 mol L 110.00103 L5105 mol,该样 品中 S2O2 5的残留量(以 SO2计)为 510 5 mol264 g mol11 000 mL L 1 50.00 mL 0.128 g L 1。 32018 全国卷,28(3)测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。 称量 m g 样品于锥形瓶中,溶解后加稀 H2SO4酸化,用 c mol L 1KMnO 4溶液滴定至终点。 滴定终点的现象是 。 向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形 瓶中。加稀 H2SO4酸化,用 c mol L 1KMnO 4溶液滴定至终点,消耗 KMnO4溶液 V mL。该 晶体中铁的质量分数的表达式为 。 答案 溶液变成粉红色且半分钟内不变色 5cV56 m1 0