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第八章 水溶液中的离子平衡
微课堂(30) 滴定曲线中的五个关键点
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酸碱中和滴定曲线类试题是近几年高考考查的热点,特别是“一强一弱”类(如NaOH—CH3COOH、NH3·H2O—HCl),中和滴定曲线出现的频率更高、题目一般在某一溶液中持续滴入另一溶液的反应曲线,主要考查溶液中离子浓度的大小比较、酸碱性的判断、对水电离平衡的影响、溶液中的守恒关系。
解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”,即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点,先判断出各个点中的溶质及溶液的酸碱性,以下面室温时用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1 HA溶液为例,总结如何抓住滴定曲线的五个关键点:
滴定曲线
关键点
离子浓度关系
原点(点0)
原点为HA的单一溶液,0.1 mol·L-1 HA溶液pH>1说明HA是弱酸;c(HA)>
c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应一半点(点①)
两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>
c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
滴定曲线
关键点
离子浓度关系
中性点(点②)
此时溶液pH=7,溶液是中性,酸没有完全被中和,c(Na+)=c(A-)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点③)
此时二者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液是碱性,c(Na+)>c(A-)>
c(OH-)>c(HA)>c(H+)
过量点(点④)
此时,NaOH溶液过量,得到NaA与NaOH等物质的量的混合液,溶液显碱性,
c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
1.常温下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L CH3COOH溶液所得滴定曲线如图。下列说法正确的是( )
A.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>
c(Na+)>c(OH-)
B.点①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)
C.点②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
D.点③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)
2.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液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点时恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
B [由图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等,都是0.1 mol·L-1,A错误;P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等,恰好完全中和,溶液呈中性,B项正确;曲线a对应的溶液起点的pH等于1,故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,C项错误;强酸和强碱的中和滴定,达到终点时溶液为中性,指示剂选择酚酞或甲基橙都可以,D项错误。]
3.已知25 ℃时,2.0×10-3 mol/L氢氟酸水溶液中,调节溶液pH(忽略体积变化),得到c(HF)、c(F-)与溶液pH的变化关系如图所示。
(1)25 ℃时,HF的电离平衡常数Ka=____________________。
(2)已知HF(aq)H+(aq)+F-(aq) ΔH=-10.4 kJ/mol,现将室温下
0.1 mol/L HF溶液升温至30 ℃(不考虑溶质和溶剂的挥发),下列各量增大的是________________。
a.Ka
b.Kw
c.n(H+)
d. eq \f(c(OH-),c(H+))
(3)25 ℃时,在20 mL 0.1 mol/L氢氟酸中加入
V mL 0.1 mol/L NaOH溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
a.pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的c(H+)相等
b.①点时pH=6,此时溶液中,c(F-)-c(Na+)=9.9×10-7 mol/L
c.②点时,溶液中的c(F-)=c(Na+)
d.③点时V=20 mL,此时溶液中c(F-)<c(Na+)=0.1 mol/L
解析: (1)Ka= eq \f(c(H+)·