《2019年高考化學講與練 第8章 第2講 水的電離和溶液的pH(含解析)新人教版.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考化學講與練 第8章 第2講 水的電離和溶液的pH(含解析)新人教版.doc(26頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第8章第2講水的電離和溶液的pH
李仕才
考綱要求 1.了解水的電離、離子積常數(shù)(Kw)。2.了解溶液pH的含義及其測定方法,能進行pH的簡單計算。
考點一 水的電離
1.水的電離
水是極弱的電解質(zhì),水的電離方程式為H2O+H2O??H3O++OH-或H2O??H++OH-。
2.水的離子積常數(shù)
Kw=c(H+)c(OH-)。
(1)室溫下:Kw=110-14。
(2)影響因素:只與溫度有關(guān),升高溫度,Kw增大。
(3)適用范圍:Kw不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。
(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和OH-,只要溫度不變,Kw不變。
3.影響水電離平衡的因素
(1)升高溫度,水的電離程度增大,Kw增大。
(2)加入酸或堿,水的電離程度減小,Kw不變。
(3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3),水的電離程度增大,Kw不變。
(1)溫度一定時,水的電離常數(shù)與水的離子積常數(shù)相等()
(2)水的電離平衡移動符合勒夏特列原理(√)
(3)100℃的純水中c(H+)=110-6molL-1,此時水呈酸性()
(4)在蒸餾水中滴加濃H2SO4,Kw不變()
(5)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均顯中性,兩溶液中水的電離程度相同()
(6)室溫下,0.1molL-1的HCl溶液與0.1molL-1的NaOH溶液中水的電離程度相等(√)
(7)任何水溶液中均存在H+和OH-,且水電離出的c(H+)和c(OH-)相等(√)
填寫外界條件對水電離平衡的具體影響
體系變化
條件
平衡移動方向
Kw
水的電離程度
c(OH-)
c(H+)
HCl
逆
不變
減小
減小
增大
NaOH
逆
不變
減小
增大
減小
可水解的鹽
Na2CO3
正
不變
增大
增大
減小
NH4Cl
正
不變
增大
減小
增大
溫度
升溫
正
增大
增大
增大
增大
降溫
逆
減小
減小
減小
減小
其他:如加入Na
正
不變
增大
增大
減小
題組一 影響水電離平衡的因素及結(jié)果判斷
1.25℃時,相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液:①NaCl?、贜aOH?、跦2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是( )
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?、冖鄯謩e為堿、酸,抑制水的電離;④中NH水解促進水的電離,①NaCl不影響水的電離。
2.25℃時,某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)和c(OH-)的乘積為110-18,下列說法正確的是( )
A.該溶液的pH可能是5 B.此溶液不存在
C.該溶液的pH一定是9 D.該溶液的pH可能為7
答案 A
解析 由題意可知該溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-)=110-9 molL-1,該溶液中水的電離受到抑制,可能是酸溶液,也可能是堿溶液。若為酸溶液,則pH=5;若為堿溶液,則pH=9,故A項正確。
3.(2018北京東城區(qū)質(zhì)檢)如圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系,下列判斷錯誤的是( )
A.兩條曲線間任意點均有c(H+)c(OH-)=Kw
B.M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H+)<c(OH-)
C.圖中T1<T2
D.XZ線上任意點均有pH=7
答案 D
解析 由水的離子積的定義知兩條曲線間任意點均有c(H+)c(OH-)=Kw,A項正確;由圖中縱橫軸的大小可知M區(qū)域內(nèi)任意點均有c(H+)<c(OH-),B項正確;溫度越高,水的電離程度越大,電離出的c(H+)與c(OH-)越大,所以T2>T1,C項正確;XZ線上任意點都有c(H+)=c(OH-),只有當c(H+)=10-7 molL-1時,才有pH=7,D項錯誤。
正確理解水的電離平衡曲線
(1)曲線上的任意點的Kw都相同,即c(H+)c(OH-)相同,溫度相同。
(2)曲線外的任意點與曲線上任意點的Kw不同,溫度不同。
(3)實現(xiàn)曲線上點之間的轉(zhuǎn)化需保持溫度不變,改變酸堿性;實現(xiàn)曲線上點與曲線外點之間的轉(zhuǎn)化一定得改變溫度。
題組二 水電離出的c(H+)或c(OH-)的定量計算
4.(2017韶關(guān)模擬)已知NaHSO4在水中的電離方程式為NaHSO4===Na++H++SO。某溫度下,向c(H+)=110-6molL-1的蒸餾水中加入NaHSO4晶體,保持溫度不變,測得溶液的c(H+)=110-2molL-1。下列對該溶液的敘述不正確的是( )
A.該溫度高于25℃
B.由水電離出來的H+的濃度為110-10molL-1
C.加入NaHSO4晶體抑制水的電離
D.取該溶液加水稀釋100倍,溶液中的c(OH-)減小
答案 D
解析 A項,Kw=110-6110-6=110-12,溫度高于25 ℃;B、C項,NaHSO4電離出的H+抑制H2O電離,=c(OH-)=110-10 molL-1;D項,加H2O稀釋,c(H+)減小,而c(OH-)增大。
5.(2017長沙市雅禮中學檢測)25℃時,在等體積的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05molL-1的Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中,發(fā)生電離的水的物質(zhì)的量之比是( )
A.1∶10∶1010∶109
B.1∶5∶(5109)∶(5108)
C.1∶20∶1010∶109
D.1∶10∶104∶109
答案 A
解析 H2SO4與Ba(OH)2抑制水的電離,Na2S與NH4NO3促進水的電離。25 ℃時,pH=0的H2SO4溶液中:c(H2O)電離=c(OH-)= molL-1=10-14 molL-1;0.05 molL-1的Ba(OH)2溶液中:c(H2O)電離=c(H+)= molL-1=10-13 molL-1;pH=10的Na2S溶液中:c(H2O)電離=c(OH-)=10-4 molL-1;pH=5的NH4NO3的溶液中:c(H2O)電離=c(H+)=10-5molL-1。它們的物質(zhì)的量比值為10-14∶10-13∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,故A正確。
水電離的c(H+)或c(OH-)的計算技巧(25℃時)
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.010-7molL-1。
(2)酸或堿抑制水的電離,水電離出的c(H+)=c(OH-)<10-7 molL-1,當溶液中的c(H+)<10-7 molL-1時就是水電離出的c(H+);當溶液中的c(H+)>10-7 molL-1時,就用10-14除以這個濃度即得到水電離的c(H+)。
(3)可水解的鹽促進水的電離,水電離的c(H+)或c(OH-)均大于10-7 molL-1。若給出的c(H+)>10-7 molL-1,即為水電離的c(H+);若給出的c(H+)<10-7 molL-1,就用10-14除以這個濃度即得水電離的c(H+)。
考點二 溶液的酸堿性和pH
1.溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小。
(1)酸性溶液:c(H+)>c(OH-),常溫下,pH<7。
(2)中性溶液:c(H+)=c(OH-),常溫下,pH=7。
(3)堿性溶液:c(H+)
7。
2.pH及其測量
(1)計算公式:pH=-lgc(H+)。
(2)測量方法
①pH試紙法
用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待測液點在試紙的中央,變色后與標準比色卡對照,即可確定溶液的pH。
②pH計測量法。
(3)溶液的酸堿性與pH的關(guān)系
常溫下:
3.溶液pH的計算
(1)單一溶液的pH計算
強酸溶液:如HnA,設(shè)濃度為cmolL-1,c(H+)=ncmolL-1,pH=-lgc(H+)=-lg (nc)。
強堿溶液(25℃):如B(OH)n,設(shè)濃度為cmolL-1,c(H+)=molL-1,pH=-lgc(H+)=14+lg (nc)。
(2)混合溶液pH的計算類型
①兩種強酸混合:直接求出c(H+)混,再據(jù)此求pH。c(H+)混=。
②兩種強堿混合:先求出c(OH-)混,再據(jù)Kw求出c(H+)混,最后求pH。c(OH-)混=。
③強酸、強堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過量,再由下式求出溶液中H+或OH-的濃度,最后求pH。
c(H+)混或c(OH-)混=。
溶液酸堿性及pH概念選項判斷
(1)任何溫度下,利用H+和OH-濃度的相對大小均可判斷溶液的酸堿性(√)
(2)某溶液的c(H+)>10-7molL-1,則該溶液呈酸性()
(3)某溶液的pH=7,該溶液一定顯中性()
(4)100℃時Kw=1.010-12,0.01molL-1鹽酸的pH=2,0.01molL-1的NaOH溶液的pH=10(√)
(5)用蒸餾水潤濕的pH試紙測溶液的pH,一定會使結(jié)果偏低()
(6)用廣范pH試紙測得某溶液的pH為3.4()
(7)用pH計測得某溶液的pH為7.45(√)
(8)一定溫度下,pH=a的氨水,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1()
1.常溫下,兩種溶液混合后酸堿性的判斷(在括號中填“酸性”“堿性”或“中性”)。
(1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合( )
(2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合( )
(3)相同濃度的NH3H2O和HCl溶液等體積混合( )
(4)pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合( )
(5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等體積混合( )
(6)pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合( )
(7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等體積混合( )
(8)pH=2的HCl和pH=12的NH3H2O等體積混合( )
答案 (1)中性 (2)堿性 (3)酸性 (4)中性 (5)酸性 (6)堿性 (7)酸性 (8)堿性
2.1mLpH=9的NaOH溶液,加水稀釋到10mL,pH=;加水稀釋到100mL,pH7。
答案 8 接近
1.稀釋規(guī)律
酸、堿溶液稀釋相同倍數(shù)時,強電解質(zhì)溶液比弱電解質(zhì)溶液的pH變化幅度大,但不管稀釋多少倍,最終都無限接近中性。
2.酸堿混合規(guī)律
(1)等濃度等體積一元酸與一元堿混合的溶液——“誰強顯誰性,同強顯中性”。
(2)25℃時,pH之和等于14時,一元強酸和一元弱堿等體積混合呈堿性;一元弱酸和一元強堿等體積混合呈酸性。即誰弱誰過量,顯誰性。
(3)強酸、強堿等體積混合(25℃時)
①pH之和等于14呈中性;②pH之和小于14呈酸性;③pH之和大于14呈堿性。
題組一 有關(guān)pH的簡單計算
1.計算下列溶液的pH或濃度(常溫下,忽略溶液混合時體積的變化):
(1)0.1molL-1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.810-5)。
(2)0.1molL-1NH3H2O溶液(NH3H2O的電離度α=1%,電離度=100%)。
(3)pH=2的鹽酸與等體積的水混合。
(4)常溫下,將0.1molL-1氫氧化鈉溶液與0.06molL-1硫酸溶液等體積混合。
(5)取濃度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2體積比相混合,所得溶液的pH等于12,求原溶液的濃度。
答案 (1)2.9 (2)11 (3)2.3 (4)2.0(5)0.05molL-1
解析 (1)CH3COOH ?? CH3COO-+ H+
c(初始) 0.1 molL-10 0
c(電離) c(H+) c(H+) c(H+)
c(平衡) 0.1-c(H+) c(H+) c(H+)
則Ka==1.810-5
解得c(H+)≈1.310-3 molL-1,
所以pH=-lg c(H+)=-lg (1.310-3)≈2.9。
(2) NH3H2O ?? OH-?。H
c(初始) 0.1 molL-10 0
c(電離) 0.11%molL-10.11%molL-10.11%molL-1
則c(OH-)=0.11% molL-1=10-3molL-1
c(H+)=10-11 molL-1,所以pH=11。
(3)c(H+)=molL-1
pH=-lg=2+lg2=2.3。
(4)c(H+)==0.01 molL-1。
(5)=0.01 molL-1,c=0.05 molL-1。
2.(1)pH=5的H2SO4溶液,加水稀釋到500倍,則稀釋后c(SO)與c(H+)的比值為。
(2)常溫下,在一定體積pH=12的Ba(OH)2溶液中,逐滴加入一定物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液,當溶液中的Ba2+恰好完全沉淀時,溶液pH=11。若反應(yīng)后溶液的體積等于Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積之和,則Ba(OH)2溶液與NaHSO4溶液的體積比是。
答案 (1) (2)1∶4
解析 (1)稀釋前c(SO)=molL-1,稀釋后c(SO)=molL-1=10-8molL-1,c(H+)稀釋后接近10-7molL-1,所以==。
(2)設(shè)氫氧化鋇溶液體積為V1L,硫酸氫鈉溶液的體積為V2L,依題意知,n(Ba2+)=n(SO),由Ba(OH)2+NaHSO4===BaSO4↓+NaOH+H2O知,生成的氫氧化鈉的物質(zhì)的量為n(NaOH)=n[Ba(OH)2]=0.510-2V1mol,=110-3molL-1,則V1∶V2=1∶4。
題組二 pH概念的拓展應(yīng)用
3.(2018南陽等六市聯(lián)考)某溫度下,向一定體積0.1molL-1的氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸,溶液中pOH[pOH=-lg c(OH-)]與pH的變化關(guān)系如下圖所示。下列說法不正確的是( )
A.M點和N點溶液中H2O的電離程度相同
B.Q點溶液中,c(NH)+c(NH3H2O)=c(Cl-)
C.M點溶液的導(dǎo)電性小于Q點溶液的導(dǎo)電性
D.N點溶液加水稀釋,變小
答案 B
解析 由于M點堿過量,N點酸過量,M點溶液中氫氧根離子濃度與N點溶液中氫離子濃度相同,對水的電離抑制能力相同,故兩點水的電離程度相同,A正確;Q點時pH=pOH,說明溶液呈中性,根據(jù)電荷守恒:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則c(NH)=c(Cl-),B錯誤;M點溶液中主要溶質(zhì)為一水合氨,為弱電解質(zhì),在溶液中部分電離,溶液中離子濃度較小,Q點溶液中溶質(zhì)主要為氯化銨,為強電解質(zhì),溶液中離子濃度較大,故M點溶液的導(dǎo)電能力小于Q點,C正確;N點溶液加水稀釋,Kb=,溫度不變,Kb不變,加水稀釋氫離子濃度減小,c(OH-)增大,所以變小,故D正確。
4.(2017邯鄲一中一模)若用AG表示溶液的酸度,AG的定義為AG=lg。室溫下實驗室中用0.01molL-1的氫氧化鈉溶液滴定20.00mL0.01molL-1醋酸,滴定過程如圖所示,下列敘述正確的是( )
A.室溫下,醋酸的電離常數(shù)約為10-5
B.A點時加入氫氧化鈉溶液的體積為20.00mL
C.若B點為40mL,所得溶液中:
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
D.從A到B,水的電離程度逐漸變大
答案 A
解析 室溫下,醋酸的AG=lg=7,即=107,而水的離子積Kw=c(H+)c(OH-)=10-14,兩式聯(lián)立可知:c(H+)=10-3.5 molL-1,而在醋酸溶液中,c(CH3COO-)≈c(H+)=10-3.5 molL-1,故電離平衡常數(shù)Ka=≈=10-5,故A正確;A點的AG=lg=0,即=1,即c(H+)=c(OH-),溶液顯中性,而當加入氫氧化鈉溶液20.00 mL時,氫氧化鈉和醋酸恰好完全中和,得到醋酸鈉溶液,溶液顯堿性,故B錯誤;當B點加入NaOH溶液40 mL時,所得溶液為等濃度的CH3COONa和NaOH的混合溶液,根據(jù)物料守恒可知,c(Na+)=2[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)],故C錯誤;A點之后,當V(NaOH)>20 mL后,水的電離受到抑制,電離程度又會逐漸變小,D項錯誤。
考點三 酸、堿中和滴定
1.實驗原理
利用酸堿中和反應(yīng),用已知濃度酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。以標準鹽酸溶液滴定待測的NaOH溶液,待測的NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為c(NaOH)=。
酸堿中和滴定的關(guān)鍵:
(1)準確測定標準液和待測液的體積;
(2)準確判斷滴定終點。
2.實驗用品
(1)儀器
圖(A)是酸式滴定管、圖(B)是堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶。
(2)試劑:標準液、待測液、指示劑、蒸餾水。
(3)滴定管
①構(gòu)造:“0”刻度線在上方,尖嘴部分無刻度。
②精確度:讀數(shù)可估計到0.01mL。
③洗滌:先用蒸餾水洗滌,再用待裝液潤洗。
④排泡:酸、堿式滴定管中的液體在滴定前均要排出尖嘴中的氣泡。
⑤使用注意事項:
試劑性質(zhì)
滴定管
原因
酸性、氧化性
酸式滴定管
氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠管
堿性
堿式滴定管
堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃,致使玻璃活塞無法打開
3.實驗操作
以標準鹽酸滴定待測NaOH溶液為例
(1)滴定前的準備
①滴定管:查漏→洗滌→潤洗→裝液→調(diào)液面→記錄。
②錐形瓶:注堿液→記體積→加指示劑。
(2)滴定
(3)終點判斷
等到滴入最后一滴標準液,指示劑變色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點并記錄標準液的體積。
(4)數(shù)據(jù)處理
按上述操作重復(fù)二至三次,求出用去標準鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=計算。
4.常用酸堿指示劑及變色范圍
指示劑
變色范圍的pH
石蕊
<5.0紅色
5.0~8.0紫色
>8.0藍色
甲基橙
<3.1紅色
3.1~4.4橙色
>4.4黃色
酚酞
<8.2無色
8.2~10.0淺紅色
>10.0紅色
儀器、操作選項判斷
(1)KMnO4溶液應(yīng)用堿式滴定管盛裝()
(2)用堿式滴定管準確量取20.00mL的NaOH溶液(√)
(3)將液面在0mL處的25mL的酸式滴定管中的液體全部放出,液體的體積為25mL()
(4)中和滴定操作中所需標準溶液越濃越好,指示劑一般加入2~3mL()
(5)中和滴定實驗時,滴定管、錐形瓶均用待測液潤洗()
(6)滴定終點就是酸堿恰好中和的點()
(7)滴定管盛標準溶液時,調(diào)液面一定要調(diào)到“0”刻度()
(8)滴定接近終點時,滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶內(nèi)壁(√)
(1)用amolL-1的HCl滴定未知濃度的NaOH溶液,用酚酞作指示劑,達到滴定終點的現(xiàn)象是;
若用甲基橙作指示劑,滴定終點現(xiàn)象是
。
答案 滴入最后一滴標準液,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)紅色 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室?,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,且半分鐘?nèi)不恢復(fù)黃色
(2)用標準碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以測定水中SO2的含量,應(yīng)選用作指示劑,達到滴定終點的現(xiàn)象是。
答案 淀粉溶液 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室海芤河蔁o色變?yōu)樗{色,且半分鐘內(nèi)不褪色
(3)用標準酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以測定水中SO2的含量,是否需要選用指示劑(填“是”或“否”),達到滴定終點的現(xiàn)象是。
答案 否 當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液,溶液由無色變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)不褪色
(4)用氧化還原滴定法測定TiO2的質(zhì)量分數(shù):一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再用KSCN溶液作指示劑,用NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+,滴定Ti3+時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
,達到滴定終點時的現(xiàn)象是
。
答案 Ti3++Fe3+===Ti4++Fe2+ 當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室?,溶液變成紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色
題組一 酸堿中和滴定的數(shù)據(jù)處理及誤差分析
1.某學生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,選擇甲基橙作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?
(1)用標準的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時,左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動錐形瓶,眼睛注視,直到因加入一滴鹽酸后,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,并為止?
(2)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是(填字母)。
A.酸式滴定管未用標準鹽酸潤洗就直接注入標準鹽酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.讀取鹽酸體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)
(3)若滴定開始和結(jié)束時,酸式滴定管中的液面如圖所示,則起始讀數(shù)為mL,終點讀數(shù)為mL,所用鹽酸溶液的體積為mL。
(4)某學生根據(jù)3次實驗分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
滴定次數(shù)
待測NaOH溶液的體積/mL
0.1000molL-1鹽酸的體積/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液體積/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
依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。
答案 (1)錐形瓶中溶液顏色變化 在半分鐘內(nèi)不變色(2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)==26.10 mL,c(NaOH)==0.104 4 molL-1
解析 在求c(NaOH)和進行誤差分析時應(yīng)依據(jù)公式:c(NaOH)=。欲求c(NaOH),須先求V[(HCl)aq]再代入公式;進行誤差分析時,要考慮實際操作對每一個量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影響,進而影響c(NaOH)。
(1)考查酸堿中和滴定實驗的規(guī)范操作。
(2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。滴定管未用標準鹽酸潤洗,內(nèi)壁附著一層水,可將加入的鹽酸稀釋,中和相同量的堿,所需鹽酸的體積偏大,結(jié)果偏高;用堿式滴定管取出的待測NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定,倒入錐形瓶后,水的加入不影響OH-的物質(zhì)的量,也就不影響結(jié)果;若排出氣泡,液面會下降,故讀取V酸偏大,結(jié)果偏高;正確讀數(shù)(虛線部分)和錯誤讀數(shù)(實線部分)如圖所示:
(3)讀數(shù)時,以凹液面的最低點為基準。
(4)先算出耗用標準鹽酸的平均值
==26.10mL(第二次偏差太大,舍去),
c(NaOH)==0.1044molL-1。
2.(誤差分析)用標準鹽酸溶液滴定未知濃度的NaOH溶液(酚酞作指示劑),用“偏高”“偏低”或“無影響”填空。
(1)酸式滴定管未用標準溶液潤洗( )
(2)錐形瓶用待測溶液潤洗( )
(3)錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水( )
(4)放出堿液的滴定管開始有氣泡,放出液體后氣泡消失( )
(5)酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點時氣泡消失( )
(6)部分酸液滴出錐形瓶外( )
(7)酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)( )
(8)酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)( )
答案 (1)偏高 (2)偏高 (3)無影響 (4)偏低(5)偏高 (6)偏高 (7)偏低 (8)偏高
題組二 滴定曲線的分析
3.(2018山西大同模擬)常溫下,用0.10molL-1NaOH溶液分別滴定20.00mL0.10molL-1HCl溶液和20.00mL0.10molL-1CH3COOH溶液,得到兩條滴定曲線,如圖所示,則下列說法正確的是( )
A.圖2是滴定鹽酸的曲線
B.a(chǎn)與b的關(guān)系是a<b
C.E點對應(yīng)離子濃度由大到小的順序可能為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
D.這兩次滴定都可以用甲基橙作為指示劑
答案 C
解析 如果酸為強酸,則0.10 molL-1酸的pH為1,根據(jù)酸的初始pH知,圖1為鹽酸的滴定曲線,故A錯誤;根據(jù)圖1知,a點氫氧化鈉溶液的體積是20.00 mL,酸和堿的物質(zhì)的量相等,二者恰好反應(yīng)生成強酸強堿鹽,其溶液呈中性;醋酸溶液中滴入氫氧化鈉溶液,醋酸鈉溶液呈堿性,所以氫氧化鈉溶液的體積小于20.00 mL,a>b,故B錯誤;E點溶液的成分為醋酸鈉和醋酸,溶液呈酸性,說明醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度,鹽類水解程度較小,則溶液中離子濃度可能為c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),故C正確;氫氧化鈉和鹽酸恰好反應(yīng)呈中性,可以選擇甲基橙或酚酞;氫氧化鈉和醋酸恰好反應(yīng)生成醋酸鈉溶液呈堿性,只能選擇酚酞,故D錯誤。
4.(2017江西省九江市質(zhì)檢)某同學用0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL某濃度的CH3COOH溶液。
(1)部分操作如下:
①取一支用蒸餾水洗凈的堿式滴定管,加入標準氫氧化鈉溶液,記錄初始讀數(shù)
②用酸式滴定管放出一定量待測液,置于用蒸餾水洗凈的錐形瓶中,加入2滴甲基橙
③滴定時,邊滴加邊振蕩,同時注視滴定管內(nèi)液面的變化請選出上述操作過程中存在錯誤的序號:。
(2)某次滴定前滴定管液面如圖1所示,讀數(shù)為mL。
(3)根據(jù)正確實驗結(jié)果所繪制的滴定曲線如圖2所示,其中點①所示溶液中c(CH3COO-)=1.7c(CH3COOH),點③所示溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+)。計算醋酸的電離常數(shù):,該CH3COOH的物質(zhì)的量濃度為molL-1。
答案 (1)①②③ (2)0.30 (3)1.710-5 0.1007
解析 (1)①滴定管應(yīng)潤洗;②由于CH3COONa水解呈堿性,應(yīng)用酚酞作指示劑;③滴定時應(yīng)注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。
(2)滴定管精確度為0.01 mL,又因為滴定管的刻度自上而下是逐漸增大的,所以根據(jù)液面的位置可知正確的讀數(shù)。
(3)①點溶液中氫離子濃度是10-5 molL-1,所以醋酸的電離平衡常數(shù)是==1.710-5。點③所示溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=c(Na+),所以恰好滿足物料守恒,即點③處溶液中溶質(zhì)是醋酸鈉,這說明兩者恰好完全反應(yīng),所以根據(jù)消耗氫氧化鈉溶液的體積是20.14 mL可知,醋酸的濃度是0.100 0 molL-1=0.100 7 molL-1。
微專題 氧化還原滴定
1.原理:以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì),或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性,但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。
2.試劑:常見用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等;常見用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。
3.指示劑:氧化還原滴定的指示劑有三類:
(1)氧化還原指示劑。
(2)專用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘標準溶液變藍。
(3)自身指示劑,如高錳酸鉀標準溶液滴定草酸時,滴定終點為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。
4.實例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理:2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
指示劑:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外選擇指示劑,當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液后,溶液由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明到達滴定終點。
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
指示劑:用淀粉作指示劑,當?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液后,溶液的藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說明到達滴定終點。
專題訓(xùn)練
1.已知Ag2CrO4是磚紅色沉淀,下列滴定反應(yīng)中,指示劑使用不正確的是( )
A.用標準FeCl3溶液滴定KI溶液,選擇KSCN溶液
B.用I2溶液滴定Na2SO3溶液,淀粉作指示劑
C.用AgNO3溶液滴定NaCl溶液,Na2CrO4作指示劑
D.用H2O2溶液滴定KI溶液,淀粉作指示劑
答案 D
解析 鐵離子與碘離子反應(yīng),生成亞鐵離子和碘單質(zhì),KSCN溶液遇鐵離子顯紅色,當溶液顯紅色時,說明碘離子反應(yīng)完全,達到滴定終點,故A正確;淀粉遇碘單質(zhì)顯藍色,當溶液顯藍色時,說明亞硫酸根離子已經(jīng)被碘單質(zhì)充分氧化,碘單質(zhì)剩余,達到滴定終點,故B正確;Ag2CrO4是磚紅色沉淀,當溶液中有磚紅色沉淀時,待測液中的氯離子被充分沉淀,銀離子剩余,故C正確;待測液中的碘離子被雙氧水氧化生成碘單質(zhì),淀粉顯藍色,即開始滴定就出現(xiàn)藍色,藍色加深,碘離子反應(yīng)完全時,藍色不再加深,但是不易觀察,不能判斷滴定終點,故D錯誤。
2.某學習小組用“間接碘量法”測定某CuCl2晶體試樣的純度,試樣不含其他能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì),已知:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+2S2O===S4O+2I-。取mg試樣溶于水,加入過量KI固體,充分反應(yīng),用0.1000molL-1Na2S2O3標準溶液滴定,部分實驗儀器和讀數(shù)如圖所示。
下列說法正確的是( )
A.試樣在甲中溶解,滴定管選乙
B.選用淀粉作指示劑,當甲中溶液由藍色變?yōu)闊o色時,即達到滴定終點
C.丁圖中,滴定前滴定管的讀數(shù)為a-0.50mL
D.對裝有標準液的滴定管讀數(shù)時,滴定前后讀數(shù)方式如丁圖所示,則測得的結(jié)果偏小
答案 D
解析 A項,甲中盛裝的是含有I2的溶液,則滴定管中盛裝的為Na2S2O3標準溶液,該溶液顯堿性,應(yīng)選用堿式滴定管(丙),不正確;B項,溶液變色且經(jīng)過30 s左右溶液不恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點,不正確;C項,滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的讀數(shù)為a+0.50 mL,不正確;D項,滴定后俯視讀數(shù),將導(dǎo)致讀數(shù)偏小,故測得的結(jié)果偏小,正確。
3.(2018太原模擬)將2.25g鐵礦石樣品經(jīng)一系列化學處理,制得鐵元素全部為Fe2+的待測液250mL,利用反應(yīng)6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O對鐵礦石中鐵元素的含量進行測定。
(1)現(xiàn)有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管,要配制0.0150molL-1K2Cr2O7溶液100mL,還需要的玻璃儀器是。
(2)取25.00mL待測液進行滴定,平均消耗K2Cr2O7溶液體積為25.00mL,則鐵礦石中鐵元素的百分含量是(Fe的相對原子質(zhì)量為56)。
(3)在本實驗的滴定過程中,下列操作會使測定結(jié)果偏小的是(填寫序號)。
a.未用標準K2Cr2O7溶液潤洗滴定管
b.錐形瓶中加入待測溶液后,再加少量水
c.錐形瓶在滴定過程中劇烈搖動,有少量液體流出
答案 (1)100mL容量瓶 (2)56% (3)c
解析 (1)準確配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液可以用容量瓶來配制,準確度高。(2)根據(jù)反應(yīng)6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O,可得出6Fe2+~Cr2O,消耗K2Cr2O7溶液體積為25.00 mL時,物質(zhì)的量為0.015 0 molL-10.025 L=0.000 375 mol,鐵礦石中鐵元素的百分含量:100%=56%。(3)a項,未用標準K2Cr2O7溶液潤洗滴定管,則消耗的標準K2Cr2O7溶液偏多;b項,錐形瓶中加入待測溶液后,再加少量水,不影響滴定結(jié)果;c項,錐形瓶在滴定過程中劇烈搖動,有少量液體濺出,則消耗的標準K2Cr2O7溶液偏少。
1.(2015廣東理綜,12)準確移取20.00mL某待測HCl溶液于錐形瓶中,用0.1000molL-1NaOH溶液滴定,下列說法正確的是( )
A.滴定管用蒸餾水洗滌后,裝入NaOH溶液進行滴定
B.隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中溶液pH由小變大
C.用酚酞作指示劑,當錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定
D.滴定達終點時,發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則測定結(jié)果偏小
答案 B
解析 A項,滴定管用水洗滌后,還要用待裝溶液潤洗,否則將要引起誤差,錯誤;B項,在用NaOH溶液滴定鹽酸的過程中,錐形瓶內(nèi)溶液由酸性逐漸變?yōu)橹行?,溶液的pH由小變大,正確;C項,用酚酞作指示劑,錐形瓶中溶液應(yīng)由無色變?yōu)榉奂t色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色時才能停止滴定,錯誤;D項,滴定達終點時,發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則堿液的體積偏大,測定結(jié)果偏大,錯誤。
2.(2016全國卷Ⅰ,12)298K時,在20.0mL0.10molL-1氨水中滴入0.10molL-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10molL-1氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑
B.M點對應(yīng)的鹽酸體積為20.0mL
C.M點處的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N點處的溶液中pH<12
答案 D
解析 A項,鹽酸滴定氨水時,滴定終點溶液為NH4Cl溶液,呈酸性,故指示劑應(yīng)選甲基橙,錯誤;B項,一水合氨屬于弱堿,與鹽酸正好反應(yīng)生成NH4Cl時溶液呈酸性,故二者等濃度反應(yīng)時,若溶液的pH=7,鹽酸的體積應(yīng)小于氨水的體積,即小于20.0mL,錯誤;C項,根據(jù)電荷守恒可知溶液中:c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),M點溶液的pH=7,即c(H+)=c(OH-),則c(NH)=c(Cl-),由于水的電離是微弱的,故c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),錯誤;D項,由圖可知,N點即為0.10 molL-1氨水,由其電離度為1.32%,可知0.10 molL-1氨水中c(OH-)=0.001 32 molL-1,故該氨水中11c(A-)>c(H+)>c(HA)
B.a(chǎn)、b兩點所示溶液中水的電離程度相同
C.pH=7時,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D.b點所示溶液中c(A-)>c(HA)
答案 D
解析 A項,a點NaOH與HA恰好完全反應(yīng),溶液的pH為8.7,呈堿性,說明HA為弱酸,NaA發(fā)生了水解反應(yīng),則溶液中:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(HA)>c(H+),錯誤;B項,a點NaA發(fā)生了水解反應(yīng),促進了
鏈接地址:http://m.italysoccerbets.com/p-6268086.html