第二单元 溶液的酸碱性(9大题型专项训练)化学苏教版2019选择性必修1
2025-10-17
|
2份
|
36页
|
507人阅读
|
31人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二单元 溶液的酸碱性 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 911 KB |
| 发布时间 | 2025-10-17 |
| 更新时间 | 2025-10-17 |
| 作者 | 麦子化学 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54424923.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第二单元 溶液的酸碱性
题型01 溶液酸碱性的判断
题型02 pH试纸与pH计的使用规范
题型03 pH的计算
题型04 酸或碱溶液稀释后pH的计算
题型05 酸碱中和滴定操作
题型06 指示剂的选择
题型07 酸碱中和滴定的误差分析
题型08 滴定曲线(pH曲线)分析与应用
题型09 氧化还原滴定
题型01 溶液酸碱性的判断
【典例1】下列溶液一定显碱性的是( )
A.pH>7 B.含有OH-
C.c(OH-)>c(H+) D.石蕊变红
【答案】C
【解析】A项,pH>7 的溶液,由于温度未知,因此不一定呈碱性;B项,任何溶液中都含有OH-(水电离的OH-);C项,溶液中 c(OH-)>c(H+),溶液一定显碱性;D项,滴加紫色石蕊溶液后变红色的溶液,溶液呈酸性。
【变式1-1】100 ℃时Kw=1×10-12,下列对纯水的叙述正确的是( )
A.pH=6,显弱酸性
B.c(H+)=10-6 mol·L-1,显中性
C.Kw是常温时的10-2倍
D.常温下,pH=6的溶液为中性
【答案】B
【解析】100 ℃时Kw=1×10-12,纯水中只有水电离出的氢离子和氢氧根离子,两者浓度一定相等,所以有c(H+)=c(OH-)=1×10-6 mol·L-1,pH=6,此时溶液显中性,A错误,B正确;常温时Kw=1×10-14,所以100 ℃时的Kw是常温时的102倍,C错误;常温时Kw=1×10-14,此时中性溶液的pH=7,D错误。
【变式1-2】313 K时,水的离子积常数Kw=3.0×10-14,则在313 K时,c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1的溶液( )
A.呈酸性 B.呈中性
C.呈碱性 D.无法判断
【答案】C
【解析】313 K时,c(OH-)==3.0×10-7 mol·L-1,溶液中c(OH-)>c(H+),故溶液呈碱性。
【变式1-3】在25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1.0×10-13 mol·L-1,下列有关该溶液的叙述,正确的是( )
A.该溶液可能呈酸性
B.该溶液一定呈碱性
C.该溶液的pH一定是1
D.该溶液的pH不可能为13
【答案】A
【解析】由水电离产生的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1,则由水电离产生的c(OH-)=1.0×10-13 mol·L-1。所以该溶液可能显酸性,也可能显碱性,显酸性时,pH=1;显碱性时,pH=13,故A正确。
题型02 pH试纸与pH计的使用规范
1.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
(2)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为:取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
(3)利用pH计测定。pH计可精确测量溶液的pH(读至小数点后2位)。
(4)用pH传感器(pH探头)测定。
2.测溶液pH时的三注意
(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液,也不能将pH试纸先用水润湿,否则会将溶液稀释,可能导致所测定的pH不准确,使酸性溶液的pH变大,碱性溶液的pH变小,但中性溶液不受影响。
(2)若某溶液具有漂白性,则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH。
(3)pH试纸不能测c(H+)>1 mol·L-1或c(OH-)>1 mol·L-1的溶液的pH。
【典例2】用pH试纸测定溶液的pH,下列叙述正确的是( )
A.测得某浓度的NaClO溶液的pH为10
B.常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1
C.用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸
D.在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较
【答案】C
【解析】NaClO溶液具有漂白性,会将pH试纸漂白,故不能用pH试纸测定其pH,A错误;广泛的pH试纸测定的溶液的pH的数值为整数,B错误;稀释时,醋酸还会继续电离出氢离子,故稀释pH相同的盐酸和醋酸溶液时,醋酸的氢离子浓度变化小,pH变化小,故用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸,C正确;在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口,无法测定溶液的pH,D错误。
【变式2-1】95 ℃时,水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol·L-1,若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,则溶液的pH为( )
A.4 B.10 C.2 D.12
【答案】B
【解析】95 ℃时,水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol·L-1,所以该温度下水的离子积常数是1×10-12。0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,溶液中OH-的浓度是0.01 mol·L-1,则溶液中c(H+)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,因此pH=10。
【变式2-2】有一学生甲测某溶液的pH时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测;学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是
_______________________________________________________________。
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程。
_______________________________________________________________。
A.紫色石蕊试液 B.蒸馏水
C.BaCl2溶液 D.pH试纸
【答案】(1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差
(2)盐酸 在稀释过程中醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol·L-1的硫酸
【解析】(1)用pH试纸测溶液的pH时,试纸不能润湿,否则,相当于将溶液稀释,使酸性溶液的pH偏大,碱性溶液的pH偏小,但对中性溶液的pH无影响。
(2)用湿润的pH试纸测量溶液的pH时,对强酸溶液pH的影响更大,因弱酸溶液在稀释过程中要继续电离,稀释后的弱酸溶液中H+浓度比强酸溶液中H+浓度更接近于未稀释时的H+浓度。
(3)0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸浓度差别较大,可直接用pH试纸鉴别。
题型03 pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
强酸HnA
设HnA的浓度为c mol·L-1,则c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg nc
强碱B(OH)n
溶液
设B(OH)n的浓度为c mol·L-1,则c(OH-)=nc mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg nc
2.混合溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
两种强酸混合
→c混(H+)=→pH
两种强碱混合
→c混(OH-)=→c(H+)=→pH
强酸与
强碱混合
恰好完全反
应显中性
pH=7(常温)
酸过量
先求c混(H+)=
→pH
碱过量
先求出c混(OH-)
=
→c混(H+)=→pH
【典例3】常温下,将0.1 mol·L-1 HCl溶液和0.06 mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合后,则该溶液的pH是( )
A.1.7 B.12.3
C.12 D.1
【答案】C
【解析】这是强酸和强碱的混合,要先判断混合液的酸碱性。酸中c(H+)=0.1 mol·L-1;碱中c(OH-)=0.12 mol·L-1,等体积混合碱过量,根据pH的计算方法,要先求c(OH-),再求c(H+),最后求pH。c(OH-)余==0.01 mol·L-1,c(H+)==1×10-12 mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=12。
【变式3-1】95 ℃时,水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol·L-1,若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,则溶液的pH为( )
A.4 B.10 C.2 D.12
【答案】B
【解析】95 ℃时,水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol·L-1,所以该温度下水的离子积常数是1×10-12。0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,溶液中OH-的浓度是0.01 mol·L-1,则溶液中c(H+)= mol·L-1=10-10 mol·L-1,因此pH=10。
【变式3-2】t ℃时Kw=10-13,将pH=3的硫酸溶液与pH=9的NaOH溶液混合,若要得到pH=7的溶液,混合时硫酸溶液与NaOH溶液的体积之比为(混合时溶液体积变化忽略不计)( )
A.9∶11 B.99∶1 001
C.99∶110 D.1∶100
【答案】B
【解析】t ℃时Kw=10-13,则中性溶液中pH=6.5,pH=7说明溶液显碱性,且c(OH-)=10-6 mol·L-1,pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-4 mol·L-1,设加入硫酸溶液与NaOH溶液的体积分别为V1 L、V2 L,由=10-6 mol·L-1,解得V1∶V2=99∶1 001,B项正确。答案选B。
【变式3-2】已知在100 ℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100 ℃),水的离子积Kw=1.0×10-12,下列说法中正确的是( )
A.将pH=5的H2SO4溶液稀释100倍,pH=7
B.0.001 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=3
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为2∶9
【答案】D
【解析】在100 ℃的温度下,水的离子积Kw=1.0×10-12,则中性溶液pH为6,酸性溶液pH<6,碱性溶液pH>6,将pH=5的H2SO4溶液稀释100倍,pH无限接近于6,不会大于6,A错误;0.001 mol·L-1的H2SO4溶液,氢离子浓度为0.002 mol·L-1,则溶液pH=3-lg 2,B错误;0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,氢离子和氢氧根离子恰好完全反应,混合溶液显中性,C错误;将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,欲使混合溶液的pH=7,混合溶液中c混(OH-)====10-5 mol/L,则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为2∶9,D正确。
题型04 酸或碱溶液稀释后pH的计算
溶液
类型
稀释至原来体积的10n倍
无限稀释
强酸
c(H+)减小为原来的,pH稀=pH原+n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能大于7)
强碱
c(OH-)减小为原来的,pH稀=pH原-n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能小于7)
弱酸
c(H+)减小的程度比强酸小,pH原<pH稀<pH原+n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能大于7)
弱碱
c(OH-)减小的程度比强碱小,pH原>pH稀>pH原-n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能小于7)
【典例4】常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【答案】C
【解析】A项,pH=3的醋酸溶液在稀释过程中电离平衡正向移动,稀释100倍时,3<pH<5;B项,pH=4的H2SO4溶液稀释100倍时,溶液中的c(H+)=1×10-6 mol·L-1,溶液中的c水(OH-)= mol·L-1=1×10-8 mol·L-1,c水(H+)=c水(OH-)=1×10-8 mol·L-1;C项,1 L 0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液稀释为2 L时,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1×10-13 mol·L-1,pH=13;D项,NaOH是强碱溶液,无论怎么稀释,pH在常温下不可能为6,只能无限接近于7。
【变式4-1】常温下,将pH=4的硫酸溶液分别稀释成原体积的10倍、100倍、10 000倍。则稀释后溶液的pH分别约为( )
A.5、6、8 B.5、6、7
C.4.7、6.7、8 D.4.7、6.7、7
【答案】B
【解析】本题易错之处是按一般稀释规律解题,即按pH强酸=a+n(pH=a的强酸溶液稀释10n倍)计算得到pH为8,错选A;由于稀释时存在pH强酸=a+n<7,所以将pH=4的硫酸溶液稀释10倍时,pH=5,稀释100倍时,pH=6,稀释10 000倍时pH近似等于7,故选B。
【变式4-2】常温下,关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水到体积为2 L,pH=13
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释到原浓度的,pH=5
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释到原浓度的,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释到原浓度的,其pH=6
【答案】A
【解析】A项,c(OH-)=0.2 mol·L-1,稀释1倍后c(OH-)=0.1 mol·L-1,则pH=13,正确;B项pH=3的醋酸溶液加水稀释到原浓度的后,电离程度变大,pH小于5,错误;C项,稀释100倍后,H2SO4的pH=6,则水电离的c水(H+)=10-8 mol·L-1,错误;D项,pH=8的NaOH溶液加水稀释,pH只能无限接近7,但要比7大,错误。
【变式4-3】现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液
C.加入10 mL的水进行稀释
D.加入10 mL 0.01 mol·L-1的HCl溶液
【答案】A
【解析】pH=1的强酸溶液由10 mL稀释成100 mL时,c(H+)减小至原来的,故pH增大1,A项正确;c(H+)==0.045 mol·L-1,B项错误;c(H+)==0.05 mol·L-1,C项错误;c(H+)==0.055 mol·L-1,D项错误。
题型05 酸碱中和滴定操作
1.概念
利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
2.原理
n(H+)=n(OH-)即:mc酸·V酸=nc碱·V碱(m、n代表酸和碱的元数)。
3.实验仪器
仪器
4.实验关键
(1)准确测定参加反应酸、碱的体积。
(2)准确判断滴定终点。
5.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前准备
①检查:使用滴定管前,首先要检查是否漏水。
②润洗:滴定管加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3遍。
③装液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上处。
④调液:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下。
⑤放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
(2)滴定
①左手握滴定管活塞,右手摇动锥形瓶。
②眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
③终点判断:当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液变色,且在半分钟内不变色,即到滴定终点。读数并记录。
(3)实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,代入各次滴定所得数据,求出NaOH浓度,再求其平均值。
【典例5】下列实验操作中正确的是( )
A.选用如图甲所示的仪器,准确量取一定体积的K2Cr2O7标准溶液
B.中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次
C.如图乙所示,记录滴定终点读数为12.20 mL
D.按如图丙所示进行中和滴定实验
【答案】B
【解析】A.K2Cr2O7具有强氧化性,所以不能用碱式滴定管量取,而应该选用酸式滴定管,A错误;B.中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次,以保证标准液浓度的准确性,B正确;C.酸式滴定管的读数从上到下依次增大,且可读到小数点后两位,根据图示数据,可读出其终点读数为11.80 mL,C错误;D.滴定氢氧化钠待测液时,需用酸液,即标准液需装在酸式滴定管中,而不是图示的碱式滴定管,D错误。
【变式5-1】测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
【答案】B
【解析】该实验操作中涉及溶液的配制,需要用到容量瓶;移取待测液,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,需要用到锥形瓶和碱式滴定管,不需要用到分液漏斗,故选B。
【变式5-2】下列有关中和滴定的实验叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;
②在锥形瓶中放入25.00 mL待测NaOH溶液;
③加入几滴石蕊溶液作指示剂;
④取一支酸式滴定管,洗涤干净;
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;
⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶;
⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。
其中错误的是( )
A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦
C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
【答案】D
【解析】操作①的锥形瓶只能用水洗;操作③中不能用石蕊溶液作为中和滴定的指示剂,因为它的变色不明显;操作⑤中滴定管必须用标准液润洗后才能注入标准液;操作⑦中两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。
【变式5-3】如图是利用滴定管进行实验,对于滴定实验过程,下列说法错误的是( )
A.滴定管润洗后,润洗液应从滴定管下口流出
B.用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL HA溶液过程中,若使用酚酞作指示剂,会产生系统误差,测得HA溶液浓度会偏大
C.除去碱式滴定管胶管内气泡时,将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球
D.该滴定管可以盛装酸性高锰酸钾溶液
【答案】C
【解析】除去碱式滴定管胶管内的气泡时,应将尖嘴略向上倾斜,挤压胶管内玻璃球,有利于气泡逸出,不能将尖嘴垂直向下,C错误。
题型06 指示剂的选择
选择指示剂要求变色明显(一般不选用石蕊),指示剂变色时溶液的pH与溶液恰好中和时的pH要尽量吻合。当强酸、强碱相互滴定时,由于生成的盐溶液呈中性,故可以选择酚酞或甲基橙作指示剂;强酸、弱碱相互滴定时,生成的盐溶液呈酸性,应选择甲基橙作指示剂;强碱、弱酸相互滴定时,生成的盐溶液呈碱性,应选择酚酞作指示剂。
指示剂操作
酚酞
甲基橙
强碱滴定强酸
无色变为浅红色
——
强酸滴定强碱
浅红色变为无色
黄色变为橙色
【典例6】下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色判断不正确的是( )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:不用另选指示剂——浅红色
B.利用Ag++SCN-AgSCN↓,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3——浅红色
C.利用2Fe3++2I-I2+2Fe2+,用标准FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量:淀粉——蓝色
D.利用OH-+H+H2O,用标准NaOH溶液来测量某盐酸的浓度:酚酞——浅红色
【答案】C
【解析】Na2SO3可使酸性KMnO4溶液褪色,当达到滴定终点时,溶液颜色由无色变为浅红色,不用另选指示剂,A正确;用Fe(NO3)3作指示剂,达到滴定终点时,Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液变为浅红色,B正确;Fe3+与I-反应生成I2,淀粉遇I2变为蓝色,用淀粉作指示剂,溶液始终为蓝色,无法判定滴定终点,C不正确;盐酸中加入酚酞,溶液为无色,当达到滴定终点时,酚酞遇碱会变为浅红色,D正确。
【变式6-1】用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法不正确的是( )
A.可以用酚酞代替指示剂
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液置于锥形瓶中
【答案】D
【解析】用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,反应终点时溶液为中性,可选甲基橙或酚酞作指示剂,A正确;滴定前不能用待测液润洗锥形瓶,否则待测液溶质的物质的量变大,影响测定结果,B正确;氢氧化钠吸收少量二氧化碳后变为碳酸钠,当甲基橙做指示剂时,反应后都生成氯化钠,不影响盐酸的体积,所以不影响滴定结果,C正确;量筒只能准确到0.1,不可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液,应该用碱式滴定管,D不正确。
【变式6-2】下列滴定实验中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
(提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S===2NaI+S↓)
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
NaOH
溶液
CH3COOH
溶液
酚酞
无色→浅红色
B
盐酸
氨水
甲基橙
黄色→橙色
C
酸性KMnO4
溶液
K2SO3
溶液
无
无色→浅红色
D
碘水
Na2S溶液
淀粉
蓝色→无色
【答案】D
【解析】氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液,强碱滴定弱酸,选择的指示剂是酚酞,终点颜色变化为无色→浅红色,A正确;盐酸滴定氨水,强酸滴定弱碱,选择的指示剂是甲基橙,终点颜色变化为黄色→橙色,B正确;亚硫酸钠被完全氧化后,过量的高锰酸钾使溶液显浅紫色,终点颜色变化为无色→浅红色,C正确;用碘水滴定硫化钠溶液,开始时溶液为无色,硫化钠被完全氧化后,碘水过量,淀粉遇碘变蓝,可选择淀粉作指示剂,滴定终点的颜色变化为无色→蓝色,D错误。
题型07 酸碱中和滴定的误差分析
1.分析依据
cB=(VB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。
2.实例(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差)
步骤
操作
c平(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗酸式滴定管
偏高
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水
无影响
取液
取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
偏低
滴定
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红
偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出
偏低
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水
无影响
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
【典例7】KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,则原因可能是( )
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定到终点时,仰视读数,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液
【答案】A
【解析】解本题的关键是根据滴定原理分析操作过程对标准液体积的影响,从而判断误差。A项会使标准液的c(OH-)偏大,滴定时消耗的体积偏小,导致测定结果偏低;B项,滴定终点时仰视读数,使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高;C项,用未知液润洗锥形瓶,滴定时消耗标准液的体积偏大,使测定结果偏高;D项,尖嘴处悬挂溶液,使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高。
【变式7-1】下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
【答案】D
【解析】滴定管精确到0.01 mL,读数时应保留小数点后2位,A项错误;用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗 ,标准液浓度减小,消耗标准液体积增加,则测定结果偏高,B项错误;所用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液中OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积V碱偏小,根据c酸=c碱×可知c酸偏小,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致读取的盐酸体积偏小,根据c酸=c碱×可知测定结果偏高,D项正确。
【变式7-2】实验室用标准盐酸测定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.酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2~3次
B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C.往锥形瓶中加NaOH溶液时,滴定管读数开始时是俯视,滴定后平视
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
【答案】C
【解析】酸式滴定管装液前未用标准酸液润洗,导致消耗标准酸液的体积变大,使测定结果偏高,A错误;滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致标准液的体积增大,使测定结果偏高,B错误;滴定前俯视读数,导致读出的标准液初始体积偏小,滴定后平视无影响,所以整体往锥形瓶中加待测液的体积偏小,消耗的标准液偏少,所以测定结果偏低,C正确;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗,导致瓶内氢氧化钠的物质的量增大,消耗标准液的体积也会增大,使结果偏高,D错误。
【变式7-3】用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是( )
A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定
B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定
C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接注入待测溶液进行滴定
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00 mL 进行滴定
【答案】B
【解析】此实验过程中,待测值为c(Na2CO3),根据酸与Na2CO3的反应可知,c(Na2CO3)·V待测液
=k·c酸·V酸(k为Na2CO3与标准酸反应时的化学计量数之比)。A项,加入酚酞时,对实验数据无影响;B项,此操作使V酸数值偏大,故使c(Na2CO3)偏大,最终所得Na2CO3的质量分数偏高;C项,此操作对实验数据无影响;D项,此操作使c(Na2CO3)数值偏小,最终使所得Na2CO3的质量分数偏低。
题型08 滴定曲线(pH曲线)分析与应用
1.强酸与强碱滴定过程中pH曲线
如以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸的滴定曲线如下
2.强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
【典例8】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( )
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,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH溶液)=30.00 mL时,pH≈12.3
【答案】C
【解析】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;甲基橙的变色范围在pH突变范围外,误差更大,故C错误;V(NaOH溶液)=30.00 mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c平(NaOH)==0.02 mol·L-1,即溶液中c平(OH-)=0.02 mol·L-1,则c平(H+)=5×10-13 mol·L-1,pH=-lg c平(H+)≈12.3,故D正确。
【变式8-1】在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为( )
A.13 B.12
C.10 D.11
【答案】A
【解析】由图示可知,在V(HCl)=20.00 mL时,pH=7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH)知,c(NaOH)===0.1 mol·L-1。由Kw=c(H+)·c(OH-)知,0.1 mol·L-1的NaOH溶液的c(H+)=10-13 mol·L-1,即其pH=13。
【变式8-2】室温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)等于20.00 mL
C.初始时盐酸的浓度为0.10 mol/L
D.滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞溶液做指示剂
【答案】B
【解析】醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液,醋酸的pH>盐酸,所以Ⅰ表示滴定醋酸的曲线,Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线,A项正确;pH=7时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸的体积稍微大于NaOH溶液的体积,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00 mL,B项错误;由题意可知初始时盐酸的浓度为0.10 mol/L,C项正确;在酸性环境中酚酞为无色,碱性环境下酚酞呈红色,则滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞溶液做指示剂,D项正确。
【变式8-3】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点时恰好完全反应,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
【答案】B
【解析】当曲线a所表示的中和反应刚开始时,溶液的pH=1,说明原溶液是盐酸,所以曲线a表示的是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,故c(HCl)=c(H+)=10-1 mol·L-1=0.1 mol·L-1,A、C项错误;P点时二者恰好完全中和,生成氯化钠,则溶液呈中性,故B项正确;甲基橙的变色范围是3.1~4.4,酚酞的变色范围是8.2~10.0,且变色现象较明显,所以该中和滴定实验可以用酚酞或甲基橙作指示剂,故D项错误。
题型09 氧化还原滴定
1.滴定原理
以氧化剂(或还原剂)为滴定剂,直接滴定一些具有还原性(或氧化性)的物质。或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原性或氧化性反应的物质。
2.滴定试剂
常见用于滴定的氧化剂有:KMnO4、K2Cr2O7、I2等;常见用于滴定的还原剂有:Na2S2O3、亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂
(1)专用指示剂,如在碘量法滴定中,可用淀粉溶液作指示剂。
(2)自身指示剂,如用酸性KMnO4溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
4.实例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理
2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂
酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
终点
判断
当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂
淀粉溶液
终点
判断
当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点
【典例9】以氧化剂或还原剂为滴定剂,可以滴定一些具有还原性或氧化性的物质。某二氧化锰矿粉中MnO2含量测定实验流程如图。下列说法错误的是( )
A.还原步骤发生的反应:Na2C2O4+MnO2+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O
B.Na2C2O4将Mn还原为Mn2+
C.若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡,则测得MnO2含量偏小
D.矿粉中MnO2含量为%
【答案】C
【解析】A.还原步骤发生的反应的化学方程式为Na2C2O4+MnO2+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O,正确;B.滴定步骤发生的反应为草酸钠将高锰酸根离子还原为锰离子,正确;C.若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡,会使消耗的KMnO4溶液的体积偏小,导致测得MnO2含量偏大,错误;D.由得失电子守恒可得如下关系式:5Na2C2O4~2KMnO4,滴定消耗20.00 mL 0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液,则与MnO2反应的草酸钠的物质的量为0.200 0 mol·L-1×0.03 L-0.100 0 mol·L-1×0.02 L×=0.001 mol,由得失电子守恒可得如下关系式:Na2C2O4~MnO2,则矿粉中MnO2的含量为×100%=%,正确。
【变式9-1】某小组设计实验测定胆矾(CuSO4·5H2O)纯度(杂质不参与反应):称取w g胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量KI溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成250 mL溶液,准确量取配制溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴溶液X,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。涉及有关反应如下:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S22I-+S4。下列叙述正确的是( )
A.X为甲基橙溶液
B.滴加Na2S2O3溶液时选择滴定管如图所示
C.滴定管装液之前最后一步操作是水洗
D.胆矾纯度为%
【答案】D
【解析】A项,滴定反应为碘单质与硫代硫酸钠反应,因为淀粉遇碘单质变蓝,则指示剂X为淀粉溶液,错误;B项,Na2S2O3水解而使其溶液显碱性,因此滴加该溶液要选择碱式滴定管,错误;C项,滴定管装液之前最后一步操作是润洗,即用待装液润洗滴定管,错误;D项,根据关系式:2Cu2+~I2~2S2可知,胆矾纯度为××100%=%,正确。
【变式9-2】工厂化验员检验含有KBrO3、KBr及惰性物质的某样品。化验员称取了该固体样品1.000 g,加水溶解后配成100 mL溶液X。
Ⅰ.移取25.00 mL溶液X,加入稀硫酸,然后用Na2SO3将BrO还原为Br-;
Ⅱ.除去过量的SO后调至中性;
Ⅲ.加入K2CrO4作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定Br-至终点,消耗AgNO3标准溶液11.25 mL;
Ⅳ.再移取25.00 mL溶液X,酸化后加热,再用碱液调至中性,测定剩余Br-,消耗上述AgNO3标准溶液3.75 mL。
已知:①25 ℃时,Ag2CrO4(砖红色)的Ksp=1.12×10-12,AgBr(浅黄色)的Ksp=5.0×10-15;
②Ⅳ中酸化时发生反应:BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
请回答:
(1)步骤 Ⅰ 中,反应的离子方程式为_________________________
_____________________________________________________。
(2)步骤Ⅲ中,滴定终点的现象为____________________________
_____________________________________________________。
(3)步骤Ⅳ中,加热的目的是_______________________________
_____________________________________________________。
(4)计算试样中KBrO3的质量分数(写出计算过程,结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)3SO+BrO===Br-+3SO
(2)当滴入最后半滴AgNO3溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内不溶解
(3)除去溶解在溶液中的Br2(或使Br2挥发)
(4)第一次所取25.00 mL溶液中:n总(Br-)=n(AgBr)=0.100 0 mol·L-1×11.25×10-3 L=1.125×10-3 mol,所以n(BrO)+n(Br-)=n总(Br-)=1.125×10-3 mol
第二次所取25.00 mL溶液,加酸反应后:n余(Br-)=0.100 0 mol·L-1× 3.75×10-3 L=3.75×10-4 mol
由步骤Ⅳ可知:BrO~5Br-,所以n(BrO)=×[n总(Br-)-n余(Br-)]=×(1.125×10-3 mol-3.75×10-4 mol)=1.25×10-4 mol
由1.000 g样品配成100 mL溶液,且每次实验取的是25.00 mL
所以,w(KBrO3)=×100%=8.35%。
【解析】(1) 步骤Ⅰ中,“加入稀硫酸,然后用Na2SO3将BrO还原为Br-”,SO是还原剂,其氧化产物是SO,BrO是氧化剂,其还原产物是Br-,根据化合价升降守恒和元素守恒配平,其反应的离子方程式为3SO+BrO===Br-+3SO。(2)步骤Ⅲ中,待测溶液中的Br-与标准溶液反应Ag++Br-===AgBr↓,生成浅黄色沉淀,当Br-耗尽,再多半滴AgNO3标准溶液即发生2Ag++CrO===Ag2CrO4↓,产生砖红色沉淀,即表示到达滴定终点。滴定终点的现象为当滴入最后半滴AgNO3溶液时,产生砖红色沉淀,且半分钟内不溶解。(3)步骤Ⅳ中,酸化时KBrO3与KBr反应BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O,再测定剩余的Br-,而溶液中溶解的Br2会干扰Br-的测定,通过加热让Br2挥发而除去。所以加热的目的是除去溶解在溶液中的Br2(或使Br2挥发)。(4)根据离子方程式Ag++Br-===AgBr↓,25.00 mL溶液X中KBrO3和KBr中的溴元素总物质的量:n总=n(AgNO3)=0.100 0 mol·L-1×11.25×10-3 L=1.125×10-3 mol,即n(BrO)+n(Br-)=n总=1.125×10-3 mol。由步骤Ⅳ可知,第二次取25.00 mL样品溶液,加酸反应完全后,剩余Br-的物质的量:n余(Br-)=0.100 0 mol·L-1× 3.75×10-3 L=3.75×10-4 mol。由反应方程式BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O可知,其中BrO与参加反应的Br-的物质的量之比为1∶5,所以25.00 mL溶液X中含BrO的物质的量:n(BrO)=×[n总-n余(Br-)]=×(1.125×10-3 mol-3.75×10-4 mol)=1.25×10-4 mol。由1.000 g样品配成100 mL溶液,且每次实验取的是25.00 mL,所以试样中KBrO3的质量分数:w(KBrO3)=×100%=8.35%。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第二单元 溶液的酸碱性
题型01 溶液酸碱性的判断
题型02 pH试纸与pH计的使用规范
题型03 pH的计算
题型04 酸或碱溶液稀释后pH的计算
题型05 酸碱中和滴定操作
题型06 指示剂的选择
题型07 酸碱中和滴定的误差分析
题型08 滴定曲线(pH曲线)分析与应用
题型09 氧化还原滴定
题型01 溶液酸碱性的判断
【典例1】下列溶液一定显碱性的是( )
A.pH>7 B.含有OH-
C.c(OH-)>c(H+) D.石蕊变红
【变式1-1】100 ℃时Kw=1×10-12,下列对纯水的叙述正确的是( )
A.pH=6,显弱酸性
B.c(H+)=10-6 mol·L-1,显中性
C.Kw是常温时的10-2倍
D.常温下,pH=6的溶液为中性
【变式1-2】313 K时,水的离子积常数Kw=3.0×10-14,则在313 K时,c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1的溶液( )
A.呈酸性 B.呈中性
C.呈碱性 D.无法判断
【变式1-3】在25 ℃时,某稀溶液中由水电离产生的H+浓度为1.0×10-13 mol·L-1,下列有关该溶液的叙述,正确的是( )
A.该溶液可能呈酸性
B.该溶液一定呈碱性
C.该溶液的pH一定是1
D.该溶液的pH不可能为13
题型02 pH试纸与pH计的使用规范
1.溶液酸碱性的测定方法
(1)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
(2)利用pH试纸测定。使用pH试纸的正确操作为:取一小块pH试纸于干燥洁净的玻璃片或表面皿上,用干燥洁净的玻璃棒蘸取试液点在试纸上,当试纸颜色变化稳定后迅速与标准比色卡对照,读出pH。
(3)利用pH计测定。pH计可精确测量溶液的pH(读至小数点后2位)。
(4)用pH传感器(pH探头)测定。
2.测溶液pH时的三注意
(1)不能用湿润的玻璃棒蘸取待测液,也不能将pH试纸先用水润湿,否则会将溶液稀释,可能导致所测定的pH不准确,使酸性溶液的pH变大,碱性溶液的pH变小,但中性溶液不受影响。
(2)若某溶液具有漂白性,则不能用酸碱指示剂测定该溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH。
(3)pH试纸不能测c(H+)>1 mol·L-1或c(OH-)>1 mol·L-1的溶液的pH。
【典例2】用pH试纸测定溶液的pH,下列叙述正确的是( )
A.测得某浓度的NaClO溶液的pH为10
B.常温下测得NH4Cl溶液pH约为4.1
C.用湿润的pH试纸测pH相同的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是盐酸
D.在试管内放入少量溶液并煮沸,把pH试纸放在管口观察其颜色并与标准比色卡比较
【变式2-1】95 ℃时,水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol·L-1,若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,则溶液的pH为( )
A.4 B.10 C.2 D.12
【变式2-2】有一学生甲测某溶液的pH时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测;学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是
_______________________________________________________________。
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是_______________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,简述操作过程。
_______________________________________________________________。
A.紫色石蕊试液 B.蒸馏水
C.BaCl2溶液 D.pH试纸
题型03 pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
强酸HnA
设HnA的浓度为c mol·L-1,则c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg nc
强碱B(OH)n
溶液
设B(OH)n的浓度为c mol·L-1,则c(OH-)=nc mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg nc
2.混合溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
两种强酸混合
→c混(H+)=→pH
两种强碱混合
→c混(OH-)=→c(H+)=→pH
强酸与
强碱混合
恰好完全反
应显中性
pH=7(常温)
酸过量
先求c混(H+)=
→pH
碱过量
先求出c混(OH-)
=
→c混(H+)=→pH
【典例3】常温下,将0.1 mol·L-1 HCl溶液和0.06 mol·L-1的Ba(OH)2溶液等体积混合后,则该溶液的pH是( )
A.1.7 B.12.3
C.12 D.1
【变式3-1】95 ℃时,水中的H+的物质的量浓度为10-6 mol·L-1,若把0.01 mol的NaOH固体溶解于95 ℃水中配成1 L溶液,则溶液的pH为( )
A.4 B.10 C.2 D.12
【变式3-2】t ℃时Kw=10-13,将pH=3的硫酸溶液与pH=9的NaOH溶液混合,若要得到pH=7的溶液,混合时硫酸溶液与NaOH溶液的体积之比为(混合时溶液体积变化忽略不计)( )
A.9∶11 B.99∶1 001
C.99∶110 D.1∶100
【变式3-2】已知在100 ℃的温度下(本题涉及的溶液其温度均为100 ℃),水的离子积Kw=1.0×10-12,下列说法中正确的是( )
A.将pH=5的H2SO4溶液稀释100倍,pH=7
B.0.001 mol·L-1的H2SO4溶液,pH=3
C.0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,混合溶液的pH为6,溶液显酸性
D.将pH=8的Ba(OH)2溶液与pH=5的稀盐酸混合,欲使混合溶液的pH=7,则Ba(OH)2溶液与稀盐酸的体积比为2∶9
题型04 酸或碱溶液稀释后pH的计算
溶液
类型
稀释至原来体积的10n倍
无限稀释
强酸
c(H+)减小为原来的,pH稀=pH原+n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能大于7)
强碱
c(OH-)减小为原来的,pH稀=pH原-n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能小于7)
弱酸
c(H+)减小的程度比强酸小,pH原<pH稀<pH原+n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能大于7)
弱碱
c(OH-)减小的程度比强碱小,pH原>pH稀>pH原-n
由于水的电离不可忽视,pH只能接近7(不可能小于7)
【典例4】常温下,关于溶液的稀释下列说法正确的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀释100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀释为2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀释100倍,其pH=6
【变式4-1】常温下,将pH=4的硫酸溶液分别稀释成原体积的10倍、100倍、10 000倍。则稀释后溶液的pH分别约为( )
A.5、6、8 B.5、6、7
C.4.7、6.7、8 D.4.7、6.7、7
【变式4-2】常温下,关于溶液稀释的说法正确的是( )
A.将1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水到体积为2 L,pH=13
B.pH=3的醋酸溶液加水稀释到原浓度的,pH=5
C.pH=4的H2SO4溶液加水稀释到原浓度的,溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
D.pH=8的NaOH溶液加水稀释到原浓度的,其pH=6
【变式4-3】现有常温时pH=1的某强酸溶液10 mL,下列操作能使溶液的pH变成2的是( )
A.加水稀释成100 mL
B.加入10 mL 0.01 mol·L-1的NaOH溶液
C.加入10 mL的水进行稀释
D.加入10 mL 0.01 mol·L-1的HCl溶液
题型05 酸碱中和滴定操作
1.概念
利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
2.原理
n(H+)=n(OH-)即:mc酸·V酸=nc碱·V碱(m、n代表酸和碱的元数)。
3.实验仪器
仪器
4.实验关键
(1)准确测定参加反应酸、碱的体积。
(2)准确判断滴定终点。
5.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前准备
①检查:使用滴定管前,首先要检查是否漏水。
②润洗:滴定管加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3遍。
③装液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上处。
④调液:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下。
⑤放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
(2)滴定
①左手握滴定管活塞,右手摇动锥形瓶。
②眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
③终点判断:当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液变色,且在半分钟内不变色,即到滴定终点。读数并记录。
(3)实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,代入各次滴定所得数据,求出NaOH浓度,再求其平均值。
【典例5】下列实验操作中正确的是( )
A.选用如图甲所示的仪器,准确量取一定体积的K2Cr2O7标准溶液
B.中和滴定时,滴定管用所盛装的反应液润洗2~3次
C.如图乙所示,记录滴定终点读数为12.20 mL
D.按如图丙所示进行中和滴定实验
【变式5-1】测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为( )
【变式5-2】下列有关中和滴定的实验叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;
②在锥形瓶中放入25.00 mL待测NaOH溶液;
③加入几滴石蕊溶液作指示剂;
④取一支酸式滴定管,洗涤干净;
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;
⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶;
⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。
其中错误的是( )
A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦
C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
【变式5-3】如图是利用滴定管进行实验,对于滴定实验过程,下列说法错误的是( )
A.滴定管润洗后,润洗液应从滴定管下口流出
B.用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL HA溶液过程中,若使用酚酞作指示剂,会产生系统误差,测得HA溶液浓度会偏大
C.除去碱式滴定管胶管内气泡时,将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球
D.该滴定管可以盛装酸性高锰酸钾溶液
题型06 指示剂的选择
选择指示剂要求变色明显(一般不选用石蕊),指示剂变色时溶液的pH与溶液恰好中和时的pH要尽量吻合。当强酸、强碱相互滴定时,由于生成的盐溶液呈中性,故可以选择酚酞或甲基橙作指示剂;强酸、弱碱相互滴定时,生成的盐溶液呈酸性,应选择甲基橙作指示剂;强碱、弱酸相互滴定时,生成的盐溶液呈碱性,应选择酚酞作指示剂。
指示剂操作
酚酞
甲基橙
强碱滴定强酸
无色变为浅红色
——
强酸滴定强碱
浅红色变为无色
黄色变为橙色
【典例6】下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色判断不正确的是( )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:不用另选指示剂——浅红色
B.利用Ag++SCN-AgSCN↓,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3——浅红色
C.利用2Fe3++2I-I2+2Fe2+,用标准FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量:淀粉——蓝色
D.利用OH-+H+H2O,用标准NaOH溶液来测量某盐酸的浓度:酚酞——浅红色
【变式6-1】用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法不正确的是( )
A.可以用酚酞代替指示剂
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液置于锥形瓶中
【变式6-2】下列滴定实验中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
(提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S===2NaI+S↓)
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
NaOH
溶液
CH3COOH
溶液
酚酞
无色→浅红色
B
盐酸
氨水
甲基橙
黄色→橙色
C
酸性KMnO4
溶液
K2SO3
溶液
无
无色→浅红色
D
碘水
Na2S溶液
淀粉
蓝色→无色
题型07 酸碱中和滴定的误差分析
1.分析依据
cB=(VB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。
2.实例(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差)
步骤
操作
c平(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗酸式滴定管
偏高
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水
无影响
取液
取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
偏低
滴定
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红
偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出
偏低
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水
无影响
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
【典例7】KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,则原因可能是( )
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定到终点时,仰视读数,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液
【变式7-1】下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
【变式7-2】实验室用标准盐酸测定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.酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2~3次
B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C.往锥形瓶中加NaOH溶液时,滴定管读数开始时是俯视,滴定后平视
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
【变式7-3】用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是( )
A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定
B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定
C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接注入待测溶液进行滴定
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00 mL 进行滴定
题型08 滴定曲线(pH曲线)分析与应用
1.强酸与强碱滴定过程中pH曲线
如以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸的滴定曲线如下
2.强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
【典例8】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( )
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,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH溶液)=30.00 mL时,pH≈12.3
【变式8-1】在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为( )
A.13 B.12
C.10 D.11
【变式8-2】室温下,用0.100 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)等于20.00 mL
C.初始时盐酸的浓度为0.10 mol/L
D.滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞溶液做指示剂
【变式8-3】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点时恰好完全反应,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
题型09 氧化还原滴定
1.滴定原理
以氧化剂(或还原剂)为滴定剂,直接滴定一些具有还原性(或氧化性)的物质。或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原性或氧化性反应的物质。
2.滴定试剂
常见用于滴定的氧化剂有:KMnO4、K2Cr2O7、I2等;常见用于滴定的还原剂有:Na2S2O3、亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂
(1)专用指示剂,如在碘量法滴定中,可用淀粉溶液作指示剂。
(2)自身指示剂,如用酸性KMnO4溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
4.实例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理
2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂
酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
终点
判断
当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂
淀粉溶液
终点
判断
当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点
【典例9】以氧化剂或还原剂为滴定剂,可以滴定一些具有还原性或氧化性的物质。某二氧化锰矿粉中MnO2含量测定实验流程如图。下列说法错误的是( )
A.还原步骤发生的反应:Na2C2O4+MnO2+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O
B.Na2C2O4将Mn还原为Mn2+
C.若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡,则测得MnO2含量偏小
D.矿粉中MnO2含量为%
【变式9-1】某小组设计实验测定胆矾(CuSO4·5H2O)纯度(杂质不参与反应):称取w g胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量KI溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成250 mL溶液,准确量取配制溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴溶液X,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。涉及有关反应如下:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S22I-+S4。下列叙述正确的是( )
A.X为甲基橙溶液
B.滴加Na2S2O3溶液时选择滴定管如图所示
C.滴定管装液之前最后一步操作是水洗
D.胆矾纯度为%
【变式9-2】工厂化验员检验含有KBrO3、KBr及惰性物质的某样品。化验员称取了该固体样品1.000 g,加水溶解后配成100 mL溶液X。
Ⅰ.移取25.00 mL溶液X,加入稀硫酸,然后用Na2SO3将BrO还原为Br-;
Ⅱ.除去过量的SO后调至中性;
Ⅲ.加入K2CrO4作指示剂,用0.100 0 mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定Br-至终点,消耗AgNO3标准溶液11.25 mL;
Ⅳ.再移取25.00 mL溶液X,酸化后加热,再用碱液调至中性,测定剩余Br-,消耗上述AgNO3标准溶液3.75 mL。
已知:①25 ℃时,Ag2CrO4(砖红色)的Ksp=1.12×10-12,AgBr(浅黄色)的Ksp=5.0×10-15;
②Ⅳ中酸化时发生反应:BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
请回答:
(1)步骤 Ⅰ 中,反应的离子方程式为_________________________
_____________________________________________________。
(2)步骤Ⅲ中,滴定终点的现象为____________________________
_____________________________________________________。
(3)步骤Ⅳ中,加热的目的是_______________________________
_____________________________________________________。
(4)计算试样中KBrO3的质量分数(写出计算过程,结果保留3位有效数字)。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。