内容正文:
第52讲
滴定曲线
优化探究
大单元四 化学反应原理
第11章 物质在水溶液中的行为
考点 滴定曲线
课时作业52 滴定曲线
考点 滴定曲线
1. 强酸与强碱滴定过程中pH- V 图像(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)
以酸碱中和滴定为例:
掌握必备知识 筑牢应试根基
2. 抓住关键“五点”,突破中和滴定的pH- V 曲线
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好”反应点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中溶质的成分及溶液中哪种物质过量
例如:室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1
NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。
1. 常温下,向100 mL 0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中逐滴加入
0.1 mol·L-1的NaOH溶液,所得溶液的pH随加入的NaOH溶液体积的关系不正确的是( D )
A. 向A点的溶液中加入少量HCl或NaOH,溶液的
pH几乎不变
B. A点溶液中:
c (CH3COO-)- c (CH3COOH)=2×(10-4-10-10) mol·L-1
C. 加热C点的溶液, 增大
D. 常温时,CH3COOH的电离常数约为10-6
D
提升关键能力 应对命题方式
A点的溶液为等物质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,
溶液中存在醋酸的电离平衡和醋酸根离子的水解平衡,向A点的溶液中
加入少量HCl或NaOH,溶液的pH几乎不变,A正确;A点的溶液为等物
质的量浓度的CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,溶液中存在元素质
量守恒:2 c (Na+)= c (CH3COOH)+ c (CH3COO-),电荷守恒:
c (H+)+ c (Na+)= c (OH-)+ c (CH3COO-),
两式联立可得 c (CH3COO-)- c (CH3COOH)
=2 c (H+)-2 c (OH-)=2×(10-4-10-10) mol·L-1,
B正确;
C点酸碱恰好完全中和,此时溶液为醋酸钠溶液,加热该溶液,升高温
度,醋酸根离子的水解程度增大, K h增大, c (OH-)增大, c (H+)减
小, = 增大,C正确;常温时,CH3COOH的电
离常数 K a= = ≈10-5,D不正确。
2. (2021·浙江卷)取两份10 mL 0.05 mol·L-1的NaHCO3溶液,一份滴加
0.05 mol·L-1的盐酸,另一份滴加0.05 mol·L-1的NaOH溶液,溶液的pH
随加入酸(或碱)体积的变化如图所示,下列说法不正确的是( C )
A. 由a点可知:NaHCO3溶液中HC 的水解程度大
于电离程度
B. a→b→c过程中:
c (HC )+2 c (C )+ c (OH-)逐渐减小
C. a→d→e过程中: c (Na+)< c (HC )+ c (C )+ c (H2CO3)
D. 令c点的 c (Na+)+ c (H+)= x ,e点的 c (Na+)+ c (H+)= y ,则 x > y
C
由题图a点纵坐标为8.3可知,碳酸氢钠溶液呈碱性,即碳酸氢根离子的
水解程度大于电离程度,A项正确;由溶液pH变化知,a→b→c的过程
是滴加氢氧化钠溶液的过程,在此过程中,随着反应的进行,溶液的碱
性增强,溶液中存在电荷守恒:
c (Na+)+ c (H+)= c (HC )+2 c (C )+ c (OH-),
由题中数据可知,a点时 c (Na+)为0.05 mol·L-1,
c点时 c (Na+)也为0.05 mol·L-1,而a→b→c的过程中
c (H+)逐渐减小,故 c (HC )+2 c (C )+ c (OH-)
逐渐减小,B项正确;
a→d→e的过程是滴加盐酸的过程,在a点时,根据元素质量守恒:
c (Na+)= c (HC )+ c (C )+ c (H2CO3),a→d→e的过程中发生反应:H++HC CO2↑+H2O,故
c (Na+)> c (HC )+ c (C )+ c (H2CO3),C项错误;根据题中数据可知,c点溶液中 c (Na+)=0.05 mol·L-1、 c (H+)=10-11.3 mol·L-1,e点溶液中 c (Na+)=0.025 mol·L-1、
c (H+)=10-4.0 mol·L-1,
c点溶液中钠离子与氢离子的浓度和大于e点溶液
中钠离子与氢离子的浓度和,即 x > y ,D项正确。
课时作业52 滴定曲线
1. 常温下,用1.0 mol·L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,所得
溶液的pH和所用NaOH溶液体积的关系如图所示,则原H2SO4溶液的物
质的量浓度及完全反应后溶液的体积(忽略反应前后溶液体积的变化)分
别是( C )
A. 1.0 mol·L-1,20 mL
B. 0.5 mol·L-1,40 mL
C. 0.5 mol·L-1,80 mL
D. 1.0 mol·L-1,80 mL
C
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滴定前H2SO4溶液的pH=0,则 c (H2SO4)=0.5 mol·L-1,当pH=7时,
V (NaOH)=40 mL,通过计算可知,原H2SO4溶液的体积为40 mL,则完全反应后溶液的体积为80 mL。
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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( BC )
A. 图2是滴定盐酸的曲线
B. a 与 b 的关系是 a < b
C. E点对应的离子浓度由大到小的顺序可能为
c 平(CH3COO-)> c 平(Na+)> c 平(H+)> c 平(OH-)
D. 这两次滴定都可以用甲基橙作指示剂
C
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如果酸为强酸,则0.10 mol·L-1酸的pH为1,根据酸的初始pH知,图1为
滴定盐酸的曲线,故A错误;根据图1知, V (X)= a 时,氢氧化钠溶液
的体积是20.00 mL,酸和碱的物质的量相等,二者恰好完全反应生成强
酸强碱盐,其溶液呈中性;醋酸溶液中滴入氢氧化钠溶液,生成的醋酸
钠溶液呈碱性,所以 V (X)= b 时,氢氧化钠溶液的体积小于20.00 mL,
a > b ,故B错误;
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E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸,溶液呈酸性,说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度,盐类的水解程度较小,则溶液中离子浓度可能为
c 平(CH3COO-)> c 平(Na+)> c 平(H+)> c 平(OH-),故C正确;氢氧化钠和盐酸恰好完全反应后溶液呈中性,可以选择甲基橙或酚酞作指示剂;氢氧化钠和醋酸恰好反应生成的醋酸钠溶液呈碱性,只能选择酚酞作指示剂,故D错误。
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3. 室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1
NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5≈0.7。下
列说法不正确的是( C )
A. NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B. 选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,
可减小实验误差
C. 选择甲基红指示反应终点,实验误差比甲基橙的大
D. V (NaOH)=30.00 mL时,pH≈12.3
C
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NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中溶质为NaCl,呈中性,室温下
pH=7,故A正确;变色范围在pH突变范围内的指示剂,实验误差较小,
故B正确;甲基橙的变色范围在pH突变范围外,实验误差更大,故C错误; V (NaOH)=30.00 mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且
c (NaOH)=
=0.02 mol·L-1,即溶液中 c (OH-)=0.02 mol·L-1,
则 c (H+)=5×10-13 mol·L-1,
pH=-lg c (H+)≈12.3,故D正确。
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4. 室温下,向a点(pH=a)的20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中滴入
1.000 mol·L-1盐酸,溶液pH和温度随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是( C )
A. 将此氨水稀释,溶液的导电能力减弱
B. b点溶液中离子浓度大小可能存在:
c (N )> c (Cl-)> c (OH-)> c (H+)
C. c点时消耗盐酸的体积大于20.00 mL
D. a、d两点的溶液,水的离子积: K w(a)< K w(d)
C
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将氨水稀释,氨水中N 、OH-的浓度均减小,因而导电能力减弱,
A项正确;由题图知,b点溶液呈碱性,氨水有剩余,B项正确;c点溶
液呈中性,因而 V (盐酸)略小于20.00 mL,C项错误;d点对应的温度较
高,其水的离子积常数较大,D项正确。
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5. 室温下,用0.1 mol·L-1的盐酸分别滴定50 mL的三种碱(AOH、BOH
和DOH)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是( C )
A. 从反应开始至恰好完全反应,
水电离出的 c 平(H+)始终增大
B. 滴定至P点时,溶液中有
c 平(B+)> c 平(Cl-)> c 平(BOH)> c 平(OH-)> c 平(H+)
C. pH=7时,三种溶液中 c 平(A+)= c 平(B+)= c 平(D+)
D. 当盐酸体积为50 mL时,将三种溶液混合后:
c 平(H+)= c 平(AOH)+ c 平(BOH)+ c 平(DOH)+ c 平(OH-)
C
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三种碱溶液中分别滴加0.1 mol·L-1的盐酸至恰好完全反应,溶液的碱性
减弱,对水电离的抑制程度减小,故水电离出的 c 平(H+)始终增大,A项正确;由题图可知,消耗盐酸的体积都为50 mL,则三种碱的浓度均为0.1 mol·L-1,P点时, V (盐酸)=25 mL,此时溶液为等浓度的BOH和
BCl混合液,由于溶液pH>9,溶液呈碱性,则BOH的电离程度大于BCl的水解程度,故溶液中有
c 平(B+)> c 平(Cl-)> c 平(BOH)> c 平(OH-)> c 平(H+),
B项正确;
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pH=7时,三种溶液中均存在 c 平(OH-)= c 平(H+),且存在电荷守恒关
系: c 平(X+)+ c 平(H+)= c 平(OH-)+ c 平(Cl-)(X+=A+、B+或D+),则
有 c 平(X+)(X+=A+、B+或D+)= c 平(Cl-),由于三种碱的碱性不同,则pH=7时加入盐酸的体积不同, c 平(Cl-)不同,故pH=7时,三种溶液中 c 平(A+)≠ c 平(B+)≠ c 平(D+),C项错误;当盐酸体积为50 mL时,三种碱溶液均恰好与盐酸反应生成相应的盐,将三种溶液混合,根据质子守恒可得 c 平(H+)= c 平(AOH)+ c 平(BOH)+ c 平(DOH)+ c 平(OH-),
D项正确。
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6. 电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定滴定终点的
一种滴定分析方法。在化学计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示
电极电位(ERC)也产生了突跃,进而确定滴定终点的位置。现利用盐酸
滴定某溶液中碳酸钠的含量,其电位滴定曲线如图所示。下列说法错误
的是( B )
A. 该滴定过程中不需任何指示剂
B. a点溶液中存在:
c (Na+)= c (HC )+ c (C )+ c (H2CO3)
C. b点溶液呈酸性
D. a点到b点之间存在 c (Na+)> c (Cl-)
B
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根据题意可知,指示电极电位(ERC)的突跃点即为滴定终点,滴定过程
中不需外加指示剂,A正确;根据题图可知,a点为第一个滴定终点,发
生的化学反应为Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,此时a点溶液为等
物质的量的NaCl和NaHCO3的混合物,根据元素质量守恒:
c (Na+)= c (HC )+ c (C )+ c (H2CO3)+ c (Cl-),
则 c (Na+)> c (HC )+ c (C )+ c (H2CO3),
B错误;
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b点接近于第二个滴定终点,盐酸不足,有极少量的NaHCO3剩余,发生的化学反应为NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O,溶液中溶质主要为NaCl和H2CO3,溶液呈酸性,C正确;a点溶液中
c (Na+)> c (Cl-),第二个滴定终点,溶液中全部为NaCl,b点盐酸不足,则 c (Na+)> c (Cl-),所以a点到b点之间存在
c (Na+)> c (Cl-),D正确。
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7. 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的醋酸溶液,滴定过程如图所示,下列叙述正确的是( AC )
A. 室温下,醋酸溶液的电离常数约为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40.00 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
A
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室温下,醋酸溶液的AG=lg =7,即 =107,
而 K w= c (H+)· c (OH-)=10-14,两式联立解得 c (H+)=10-3.5,而醋酸溶液中 c (CH3COO-)≈ c (H+),故 K a= =10-5,故A正确;A点时AG=0,即 =1, c (H+)= c (OH-),
溶液显中性,而当加入NaOH溶液20.00 mL时,
恰好中和,得到CH3COONa溶液,
溶液显碱性,故B错误;
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当加入40.00 mL NaOH溶液时,得到等浓度的CH3COONa和NaOH混合
溶液,根据元素守恒得:
c (Na+)=2 c (CH3COO-)+2 c (CH3COOH),故C错误;NaOH与醋酸溶液恰好完全中和前,水的电离程度增大,恰好中和后,水的电离程度逐渐减小,故D错误。
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8. 某温度下,向一定体积的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( B )
A. M点和N点溶液中H2O的电离程度相同
B. Q点溶液中, c (N )+ c (NH3·H2O)= c (Cl-)
C. M点溶液的导电能力小于Q点溶液的导电能力
D. N点溶液加水稀释, 减小
B
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由题图可知,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M、N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,
c (H+)= c (OH-),根据电荷守恒:
c (N )+ c (H+)= c (Cl-)+ c (OH-),则 c (N )= c (Cl-),B错误;M点溶液中溶质主要为一水合氨,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点溶液的导电能力,C正确;
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N点溶液中溶质是NH4Cl、HCl, K h= ,温度不变,
K h不变,加水稀释,氢离子浓度减小, c (OH-)增大,
所以 减小,D正确。
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