内容正文:
高三一轮复习·化学反应原理
酸碱中和滴定曲线分析
选必1 P93
酸碱中和滴定曲线的绘制
❀滴定曲线
(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)
甲基橙
酚酞
①横纵坐标(酸入碱/碱入酸);
②起点(判断酸/碱性的强弱);
③找滴定终点和pH=7的中性点;
④其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等)。
酸碱中和滴定曲线的绘制
【活动】请以pH为纵坐标,NaOH溶液总体积为横坐标绘制
0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸。
标出相应的滴定起点和滴定终点。
画图要关注的内容:
1.横纵坐标
2.曲线趋势
3.一些特殊点(有哪些呢?)
探究滴定过程中溶液微粒浓度之间的关系
【思考与交流】滴定曲线中存在五个具有特殊微粒关系的点,请分析这些点的溶质成分及浓度,思考利用哪些点可以计算醋酸的K?
a. 起点(0.00,2.90)
b. 滴定一半点(10.00,4.90)
c. 中性点(pH=7)
d. 反应终点(20.00,8.75)
e. 过量一倍点(40.00,12.53)
a. 0.1000mol/L HAc溶液
b. c(HAc)=c(NaAc)=0.0333mol/L
c. c(HAc)<c(NaAc)
d. 0.0500mol/L NaAc溶液
e. c(NaAc)=c(NaOH)=0.0333mol/L
探究滴定过程中溶液微粒浓度之间的关系
【思考与交流】滴定曲线中存在五个具有特殊微粒关系的点,请分析这些点的溶质成分及浓度,思考利用哪些点可以计算醋酸的K?
探究滴定过程中溶液微粒浓度之间的关系
【思考与交流1】探究滴定过程中微粒间的守恒关系:
写出滴定曲线上五个特殊点的电荷守恒表达式
写出五个点的元素守恒表达式并思考该式与加入的试剂体积之间的关系。
起点:c(H+) = c(Ac-) + c(OH-)
除起点外:c(Na+) + c(H+) = c(Ac-) + c(OH-)
起点:c(Ac-) + c(HAc) = 0.1mol/L
滴定一半点:c(Ac-) + c(HAc) = 2c(Na+)
pH=7时:无法简单写出,需计算
滴定终点:c(Ac-) + c(HAc) = c(Na+)
过量一倍点:2[c(Ac-) + c(HAc)] = c(Na+)
❀电解质溶液中的“三守恒”
是否有分子
是否有H+和OH-
电荷守恒
质子守恒
物料守恒
1.电荷守恒:
电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
2.元素质量守恒
元素守恒也叫物料守恒。电解质溶液中由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,但就该离子所含的某种元素来说,其质量在变化前后是守恒的,即元素守恒。
3.质子守恒
在强碱弱酸盐或强酸弱碱盐溶液中,由水所电离的H+与OH-量相等。即:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。
探究滴定过程中溶液微粒浓度之间的关系
【思考与交流2】探究滴定过程中微粒间浓度大小关系:
分析溶液分别位于五个特殊点时的微粒关系
溶质 离子浓度大小比较
起点(a) HAc
半点(b) c(HAc) :c(NaAc) =1:1
中性点(c) HAc、NaAc
中和点(d) NaAc
倍点(e) c(NaOH) :c(NaAc) =1:1
c(H+)>c(Ac-)>c(OH-)
c(Ac-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(Ac-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
c(Na+)>c(OH-)>c(Ac-)>c(H+)
滴定过程在是否会出现:
c(Ac-)>c(Na+) >c(OH-)>c(H+)
c(Na+)>c(Ac-) >c(H+) >c(OH-)
违背了电荷守恒原理
析过程→定溶质→辨平衡
❀离子浓度比较的基本思路
1.单一溶液
(1)弱酸、弱碱→考虑电离
(2)盐溶液
①正盐,例Na2CO3→考虑水解
②多元弱酸的酸式盐,例NaHCO3→水解+电离
③多元强酸的酸式盐,例NaHSO4→只电离
2.混合溶液
(1)酸碱混合→电荷守恒+溶液酸碱性(溶液中离子种类不多的时候,该方法很适用)
(2)酸+盐、碱+盐混合→分析混合后反应产物,以及量的关系
1.电荷守恒:
电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。
2.元素质量守恒
元素守恒也叫物料守恒。电解质溶液中由于某些离子发生水解或电离,离子的存在形式发生了变化,但就该离子所含的某种元素来说,其质量在变化前后是守恒的,即元素守恒。
3.质子守恒
在强碱弱酸盐或强酸弱碱盐溶液中,由水所电离的H+与OH-量相等。即:电解质溶液中分子或离子得到或失去质子(H+)的物质的量应相等。
【2014广东卷T12】常温下,0.2mol/L的一元酸HA与等浓度的NaOH溶液等体积混合后,所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示,下列说法正确的是
A. HA为强酸
B. 该混合液pH=7
C. 图中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
D. 该混合溶液中:c(A-) + c(Y) = c(Na+)
练一练
D
练一练
(2020·广东肇庆三模)室温下,向10 mL 0.10 mol/L YOH溶液中逐渐滴加0.20 mol/L HX 溶液,混合溶液的pH 变化如图所示(温度和体积变化忽略不计)。下列结论错误的是( )
A. HX为一元弱酸,YOH 为一元强碱B. M点对应溶液中水的电离程度
大于N 点溶液中水的电离程度C. N点对应溶液中粒子浓度:
c(HX)>c(X-)>c(Y+)>c(H+)>c(OH-)D. 室温时,pH=a的YX溶液中
水电离出的c(OH-)=1.0×10-(14-a) mol/L
C
问题1:如果将纵坐标改为n(Y ),(Y=HAc、Ac-),曲线如何变化?
HAc
Ac-
如果把纵坐标改为δ(Y ), δ(Y)= ,则得到分布系数曲线图
δ分布系数
(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)
δ(CH3COOH) δ(CH3COO-)
问题2:图中a→e的过程中,下面这些量如何变化?
,
HAc
Ac-
拓展
练一练
【2020海南卷T12】某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是
A.该酸-lgKa ≈4.7
B.NaA的水解平衡常数Kh=
C.当该溶液的pH=7.0时,
c(HA) < c(A-)
D.某c(HA)∶c(A-)=4∶1的缓冲溶液,pH≈4
B
真题演练
2022年广东卷·T17
作业
常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1 CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲线如图。(已知酸性CH3COOH>HCN)
A
B
问题1:A、B曲线分别代表什么?为什么?
问题2:请利用图像计算Ka(HCN)?
问题3:比较①点微粒浓度大小?
问题4:点②和点③所示溶液中都有:
c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)是否正确?
问题5:点①和点②所示溶液中:水电离程度大小。
问题6:点①和点②所示溶液中:请比较c(CH3COO-)、c(CN-) 、 c(CH3COOH)、c(HCN)大小。
问题7:点①和点②所示溶液中:
c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)是否正确?
问题1:A为HCN;B为CH3COOH
问题2: = = 10-11
问题3:c(HCN)>c(Na+) >c(CN-)>c(OH-) >c(H+)
问题4:错误
点②质子守恒c(CH3COO-)+2c(OH-)=c(CH3COOH)+2c(H+)
点③PH=7主要溶质是CH3COONa,则c(CH3COO-) >c(CH3COOH)
问题5:①>②
问题6:c(HCN)> c(CH3COO-)>c(CH3COOH) >c(CN-)
问题7:正确
c(CH3COO-)+ c(CH3COOH) =c(HCN)+ c(CN-)=c(Na +)
【2021年广东八省联考】叠氮酸(HN3)与NaOH溶液反应生成NaN3。已知NaN3溶液呈碱性,下列叙述正确的是A.0.01 mol·L-1HN3溶液的pH=2B. HN3溶液的pH随温度升高而减小C. NaN3 的电离方程式: NaN3= Na++3 N3-D.0.01 mol·L-1 NaN3溶液中: c(H+)+ c(Na+ )= c( N3-)+ c(HN3)
练一练
B
【2021年广东卷】鸟嘌呤(G)是一种有机弱碱,可与盐酸反应生成盐酸盐(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性,下列叙述正确的是
A. 0.001 mol/L GHCl水溶液加水稀释,pH升高
B. 0.001 mol/L GHCl水溶液的pH=3
C. GHCl 在水中的电离方程式为GHCl = G+HCl
D. GHCl 水溶液中:c(OH—)+c(Cl—)=c(GH+)+c(G)
练一练
A
【2019年全国卷Ⅲ】设NA为阿伏伽德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)=c(H2P)+2c(HP)+3c(P)+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
练一练
B
$$