3.2 水的电离和溶液的pH(12大题型专练,黑吉辽蒙专用) 化学人教版选择性必修1
2026-10-09
|
3份
|
61页
|
402人阅读
|
10人下载
内容正文:
第二节 水的电离和溶液的pH(题型突破·举一反三)
▌题型01 水的电离
1.水的电离
电离方程式为: 2H2OH3O++OH- ,简写为 H2OH++OH- 。
2.水的离子积常数
(1)表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)
(2)影响因素——温度
①25 ℃时:Kw=1.0×10-14
②水的电离是吸热的可逆过程,故温度升高,Kw增大,如100℃时,KW = 1×10-12
③水的离子积常数只受温度的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。
(3)适用范围:水的离子积常数不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
【典例1】C
【变式1-1】C
【变式1-2】D
【变式1-3】D
▌题型02 影响水电离的因素
1.水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律。改变c(OH-)或c(H+)只能改变水的电离程度,不能改变Kw;改变温度,Kw和水的电离程度都改变。具体情况如表所示:
条件改变
对水电离平衡的影响
水电离平衡移动的方向
电离程度
c(H+)
c(OH-)
Kw
升高温度
促进
正向移动
增大
增大
增大
增大
增大H+的浓度(加酸)
抑制
逆向移动
减小
增大
减小
不变
增大OH-的浓度(加碱)
抑制
逆向移动
减小
减小
增大
不变
加入活泼金属,如Na (恢复到原来温度)
促进
正向移动
增大
减小
增大
不变
2.不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线
(1)A、C、B三点溶液均为中性,温度依次升高,Kw依次增大。
(2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=10-14。
(3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点c(H+)<c(OH-);AB直线的右下方均为酸性溶液,任意一点c(H+)>c(OH-)。
【典例2】D
【变式2-1】D
【变式2-2】A
【变式2-3】C
▌题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
1.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系
(1)任何水溶液中都有H+和OH-。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小。
酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)>1 × 10-7 mol/L;
中性溶液:c(H+)=c(OH-),=1 × 10-7 mol/L;
碱性溶液:c(H+)<c(OH-),c(H+)<1 × 10-7 mol/L。
2.溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系
计算公式
pH=-lgc(H+)
意义
pH越大,溶液的碱性越强
pH越小,溶液的酸性越强
溶液酸碱性与pH的关系(常温下)
pH<7,为酸性溶液
pH=7,为中性溶液
pH>7,为碱性溶液
适用范围
1×10-14 mol·L-1<c(H+)<1 mol·L-1
【典例3】B
【变式3-1】D
【变式3-2】A
【变式3-3】A
▌题型04 溶液中水的电离H+或OH-浓度的计算
(1)纯水或中性溶液中c(H+)=c(OH-)=。
(2)酸溶液中H+来源于酸的电离和水的电离,而OH-只来源于水的电离,故水电离的H+浓度等于溶液中
OH-的浓度。即c水(H+)=c(OH-)=≪c(H+)。
(3)碱溶液中OH-来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离,故水电离的OH-浓度等于溶液中
H+的浓度。即c水(OH-)=c(H+)=≪c(OH-)。
【典例4】A
【变式4-1】D
【变式4-2】B
【变式4-3】C
▌题型05 测定溶液pH的方法
(1)pH试纸:测定的数值为整数。
具体操作:将pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,一段时间后,与标准比色卡比较,读出pH数值。
[注意]①pH测定时,pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差。
②若溶液具有漂白性,则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH,如不能用pH试纸测定氯水的pH。
(2)pH计:将pH计插入待测液中,测出溶液的pH数值,能精确到小数点后两位。
(3)酸碱指示剂:不同的指示剂在不同的pH范围内变色。
指示剂
变色的pH范围
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
【典例5】B
【变式5-1】D
【变式5-2】C
【变式5-3】C
▌题型06 溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
强酸(HnA)溶液
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.强酸、强碱混合后溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
两种强酸混合(忽略两溶液混合后的体积变化,下同)
⇒c(H+)=⇒pH
巧记:若pH之差≥2的两种强酸等体积混合,pH=pH小+0.3
两种强碱混合
⇒c(OH-)=
c(H+)=⇒pH
巧记:若pH之差≥2的两种强碱等体积混合,pH=pH大-0.3
酸碱混合
恰好完全反应呈中性
pH=7
酸过量
⇒c(H+)=⇒pH
碱过量
⇒c(OH-)=
c(H+)=⇒pH
【典例6】A
【变式6-1】C
【变式6-2】B
【变式6-3】A
▌题型07 酸碱溶液稀释时pH的变化图像分析
(1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
(2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是c相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
【典例7】A
【变式7-1】A
【变式7-2】C
【变式7-3】B
▌题型08 酸碱中和滴定相关仪器
酸碱中和滴定相关仪器:
1.酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、洗瓶等;
a. 酸式滴定管 b. 碱式滴定管
2.使用滴定管的注意事项
(1)酸式滴定管下端的玻璃活塞能耐酸和强氧化剂的腐蚀,故其可用于盛装酸性或强氧化性溶液,不能盛装 碱性溶液 ;
(2)碱式滴定管一般盛装 碱性溶液 ;
(3)滴定管的“0”刻度在上,滴定管下端没有刻度,所以滴定管的实际容积大于它的标定溶剂。滴定管度数时要估读到0.01ml。
(4)滴定管所盛装的标准液或待测液润洗2~3次,否则滴定管内壁附着的蒸馏水会稀释反应液,影响测定结果。
【典例8】A
【变式8-1】C
【变式8-3】C
▌题型09 酸碱中和滴定实验操作
实验操作步骤:
(1)洗(洗涤):洗涤仪器并进行检漏。
(2)取(取液):向酸(碱)式滴定管中注入标准液,向锥形瓶中注入待测液,加入2~3滴指示剂。
(3)滴(滴定):左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶;眼睛向下观察(看)锥形瓶中的颜色变化。
(4)读(读数):平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积。
(5)记(记录):记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度,重复滴定2~3次,将数据记入表中。
(6)算(计算):V终-V始为消耗的标准液的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据c待= (一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。
【典例9】B
【变式9-1】D
【变式9-2】D
【变式9-3】C
▌题型10 酸碱中和滴定的误差分析
1.依据公式c(待测)=来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因此只需分析使消耗标准液体积V(标准)变大或变小的原因即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。
2.滴定管读数要领
读取标准液的体积时,视线平视,与滴定管内凹液面的最低点相切。
误读及结果:
若起始平视,终仰视,则V读偏大,c待偏大;
若起始平视,终俯视,则V读偏小,c待偏小。
3.以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差
步骤
操作
c(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有少量蒸馏水
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10】A
【变式10-1】C
【变式10-2】D
【变式10-3】C
▌题型11 酸碱指示剂的选择
酸碱指示剂的选择,必须选用变色明显、变色的pH范围小且与反应终点的pH接近的酸碱指示剂,通常选择甲基橙或酚酞,不选用石蕊(石蕊的颜色变化不明显,变色范围较宽)
指示剂
变色范围
酚酞
8.2~10.0
甲基橙
3.1~4.4
【记忆口诀】强酸弱碱甲基橙,强碱弱酸酚酞灵,强酸强碱二者行
【典例11】D
【变式11-1】C
【变式11-2】C
【变式11-3】D
▌题型12 酸碱中和滴定原理的应用
氧化还原滴定
以氧化剂为滴定剂,直接滴定某些具有还原性的物质,通过特征现象(通常是指示剂的颜色变化)表征达到滴定终点。
【实例】酸性KMnO4标准溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4的溶液,来测定H2C2O4的含量,其反应原理如下:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
滴定终点的现象为:滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由 无色 变为 红色 ,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点。
【典例12】D
【变式12-1】B
【变式12-2】B
【变式12-3】(1)指示剂
(2)< 2 MnO4-+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O
(3)滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变成浅紫色,且30s不褪色
20.00 90.00%
/
学科网(北京)股份有限公司
$
第二节 水的电离和溶液的pH(题型突破·举一反三)
题型01 水的电离
题型02 影响水电离的因素
题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
题型04 溶液中水的电离H+或OH-浓度的计算
题型05 测定溶液pH的方法
题型06 溶液pH的计算
题型07 酸碱溶液稀释时pH的变化图像分析
题型08 酸碱中和滴定相关仪器
题型09 酸碱中和滴定实验操作
题型10 酸碱中和滴定的误差分析
题型11 酸碱指示剂的选择
题型12 酸碱中和滴定原理的应用
▌题型01 水的电离
1.水的电离
电离方程式为: 2H2OH3O++OH- ,简写为 H2OH++OH- 。
2.水的离子积常数
(1)表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)
(2)影响因素——温度
①25 ℃时:Kw=1.0×10-14
②水的电离是吸热的可逆过程,故温度升高,Kw增大,如100℃时,KW = 1×10-12
③水的离子积常数只受温度的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。
(3)适用范围:水的离子积常数不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)25℃时水的电离达到平衡:,下列叙述不正确的是
A.将水加热,增大,pH减小
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
C.向水中加入少量固体氢氧化钠,水的电离程度增大
D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(H+)降低
【答案】C
【详解】A.水的电离是吸热反应,加热促进电离,Kw增大,纯水中c(H+)和c(OH-)等比例增加,pH减小,A不符合题意;
B.加入硫酸氢钠(强酸酸式盐)会释放H+,c(H+)增大,抑制水的电离,c(OH-)减小,比值增大,B不符合题意;
C.加入NaOH固体,OH-浓度增大,抑制水的电离,水的电离程度减小,C符合题意;
D.加入NaOH溶液,OH-浓度增大,平衡逆向移动,c(H+)降低,D不符合题意;
故选C。
【变式1-1】下列说法不正确的是
A.Kw的大小与溶液的酸碱性无关
B.一定显中性
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为10-7mol/L的溶液一定显中性
D.pH>7的溶液不一定呈碱性
【答案】C
【详解】A.水的离子积Kw是一个平衡常数,仅仅是温度的函数,故Kw的大小与溶液的酸碱性无关,A正确;
B.已知Kw=c(H+)c(OH-),则当时c(H+)=c(OH-),溶液一定显中性,B正确;
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为10-7mol/L中温度未知,无法判断该溶液对水电离的影响,所以无法判断该溶液是否一定呈中性,C错误;
D.题干未告知温度,故pH>7的溶液不一定呈碱性,D正确;
故答案为:C。
【变式1-2】水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。下列说法错误的是
A.某温度下,纯水的pH不一定为7
B.水的电离方程式为
C.某酸性溶液中,由水电离出的和的关系一定为
D.时,往纯水中逐滴滴入一定量的NaOH稀溶液(忽略溶液混合时温度和体积的变化),则混合溶液的
【答案】D
【详解】A.纯水的pH由温度决定,25℃时pH=7,其他温度可能不同,A正确;
B.水的电离出和,电离方程式为;B正确;
C.水电离的H+和OH-浓度始终相等,无论溶液酸碱性,C正确;
D.仅与温度有关,25℃时,纯水中加NaOH不改变温度,不变,仍为,D错误;
故答案选D。
【变式1-3】水的离子积常数KW与温度的变化曲线如图所示。下列有关纯水的电离说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.a点时,该温度下
C.a点水的电离程度小于b点水的电离程度
D.向水中加入少量固体,平衡向正反应方向移动,
【答案】D
【详解】A.水的发生电离:,温度升高,KW增大,说明升高温度,水的电离平衡正向移动,则水的电离为吸热过程,A正确;
B.不管温度如何变化,纯水中,始终存在,图中信息显示,a点时,B正确;
C.水的电离是一个吸热过程,温度越高,水的电离程度越大,则a点时水的电离程度小于b点时水的电离程度,C正确;
D.向水中加入少量固体,溶液中、不变,因此水的电离平衡不移动,最终溶液中与仍然相等,D错误;
故选D。
▌题型02 影响水电离的因素
1.水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律。改变c(OH-)或c(H+)只能改变水的电离程度,不能改变Kw;改变温度,Kw和水的电离程度都改变。具体情况如表所示:
条件改变
对水电离平衡的影响
水电离平衡移动的方向
电离程度
c(H+)
c(OH-)
Kw
升高温度
促进
正向移动
增大
增大
增大
增大
增大H+的浓度(加酸)
抑制
逆向移动
减小
增大
减小
不变
增大OH-的浓度(加碱)
抑制
逆向移动
减小
减小
增大
不变
加入活泼金属,如Na (恢复到原来温度)
促进
正向移动
增大
减小
增大
不变
2.不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线
(1)A、C、B三点溶液均为中性,温度依次升高,Kw依次增大。
(2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=10-14。
(3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点c(H+)<c(OH-);AB直线的右下方均为酸性溶液,任意一点c(H+)>c(OH-)。
【典例2】(24-25高二上·黑龙江伊春·期中)时,纯水中存在电离平衡: ,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.向水中加入固体,温度降低,增大
C.向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,增大
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变
【答案】D
【详解】A.向水中加入稀氨水,加入碱,水电离平衡逆向移动,但是由于加入碱导致氢氧根浓度增大,A错误;
B.向水中加入固体,溶解吸热,温度降低,Kw减小,B错误;
C.向水中加入少量盐酸,加入酸水的电离平衡逆向移动,氢氧根浓度减小, C错误;
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,氢离子浓度增大,Kw只受温度影响,故Kw不变,D正确;
故选D。
【变式2-1】(24-25高二上·黑龙江大庆·期中)水的电离平衡为 ,下列说法不正确的是
A.纯水加热,增大,pH减小
B.相同温度下,pH相同的溶液和氨水中水的电离程度相同
C.25 ℃时,的盐酸中,由水电离出的
D.纯水中加入固体,平衡逆向移动,降低
【答案】D
【详解】A.,加热,平衡正向移动,Kw增大,pH减小,A正确;
B.相同温度下,pH相同的溶液和氨水对水电离的抑制作用相同,故水的电离程度相同,B正确;
C.25 ℃时,的盐酸中,酸电离的氢离子=,则水电离出的,C正确;
D.纯水中加入固体,平衡逆向移动,增大,D错误;
故选D。
【变式2-2】(25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)在水的电离平衡中,和的关系如图所示,下列说法正确的是
A.B点水的离子积常数大于A点
B.水的电离是放热反应
C.100℃时,若向纯水中滴加盐酸能使体系处于B点状态
D.100℃时,若盐酸中的,则由水电离出的为
【答案】A
【详解】A.水的离子积仅与温度有关,水的电离是吸热过程,温度升高电离程度增大,增大,B点温度高于A点,故B点水的离子积大于A点,A正确;
B.温度升高增大,说明水的电离平衡正向移动,水的电离为吸热反应,B错误;
C.B点中,是纯水电离的状态,滴加盐酸后,不可能处于B点状态,C错误;
D.100℃时,盐酸中全部来自水的电离,故水电离出的,不是,D错误;
故答案选A。
【变式2-3】(24-25高二上·内蒙古赤峰·期中)探究水的电离有重要意义。下列说法错误的是
A.将水加热,增大,pH减小,但仍呈中性
B.向水中加入少量金属钠,水的电离平衡正向移动,增大
C.向醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的将减小
D.常温时,由水电离出来的的浓度为,则原溶液的pH值可能为4
【答案】C
【详解】A.水中存在,加热,温度升高,平衡向吸热方向移动,水电离出的离子浓度增大,Kw增大,pH减小,仍呈中性,A正确;
B.加入少量金属钠,生成氢气和氢氧化钠,氢离子浓度减小,增大,B正确;
C.醋酸为弱酸,电离将抑制水的电离;加水稀释时pH值增大,氢离子浓度减小,氢氧根浓度增大,溶液中氢氧根来自水的电离,所以此时水电离产生的也将增大,C错误;
D.常温时,由水电离出来的的浓度为,说明水的电离受到抑制,溶液可能为酸或碱溶液,若为酸溶液时,由水电离出来的OH-浓度为,则溶液中,即溶液pH=4,D正确;
故答案选C。
▌题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
1.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系
(1)任何水溶液中都有H+和OH-。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小。
酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)>1 × 10-7 mol/L;
中性溶液:c(H+)=c(OH-),=1 × 10-7 mol/L;
碱性溶液:c(H+)<c(OH-),c(H+)<1 × 10-7 mol/L。
2.溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系
计算公式
pH=-lgc(H+)
意义
pH越大,溶液的碱性越强
pH越小,溶液的酸性越强
溶液酸碱性与pH的关系(常温下)
pH<7,为酸性溶液
pH=7,为中性溶液
pH>7,为碱性溶液
适用范围
1×10-14 mol·L-1<c(H+)<1 mol·L-1
【典例3】(25-26高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末)下列关于溶液酸碱性的说法正确的是
A.溶液中若,则,溶液显酸性
B.时,的氨水和的等体积混合,所得溶液的
C.常温下,能使甲基橙指示剂变黄的溶液一定呈中性或碱性
D.常温下,的溶液中:可大量共存
【答案】B
【详解】A.水的离子积随温度升高而增大,如100 ℃时中性溶液,但,溶液呈中性,因此不能推出,A错误;
B.时的中,的氨水为弱电解质溶液,氨水实际浓度远大于,等体积混合后氨水过量,溶液呈碱性,,B正确;
C.甲基橙的变色范围为,时甲基橙即可变黄,常温下在之间的酸性溶液也能使甲基橙变黄,不一定为中性或碱性,C错误;
D.常温下,说明水的电离被抑制,溶液为强酸性或强碱性,强酸性条件下会氧化,强碱性条件下会生成氢氧化物沉淀,离子不能大量共存,D错误;
故选B。
【变式3-1】(24-25高二上·内蒙古赤峰·期中)下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是
A.的溶液一定呈中性
B.中性溶液中一定有
C.在时,纯水的,因此显酸性
D.溶液呈中性
【答案】D
【详解】A.温度未知时,无法通过判断溶液酸碱性,如时的溶液呈碱性,A错误;
B.只有常温()下中性溶液的,温度改变时水的电离程度变化,中性溶液的会随之改变,B错误;
C.时纯水中,尽管,但仍然呈中性,C错误;
D.溶液酸碱性的根本判断依据是和的相对大小,当时溶液一定呈中性,D正确;
故选D。
【变式3-2】在某温度下,NaCl稀溶液中。下列说法中正确的是
A.该NaCl溶液显中性 B.该NaCl溶液显酸性
C.该温度为25℃ D.该NaCl溶液中
【答案】A
【详解】A.是强酸强碱盐,不发生水解,溶液中,因此该溶液显中性,A正确;
B.该溶液中,溶液呈中性,不显酸性,B错误;
C.25℃时水的离子积,该温度下,随温度升高而增大,因此该温度高于25℃,C错误;
D.由上述计算可知,该温度下,不是,D错误;
答案A。
【变式3-3】下列溶液一定显酸性的是
A.c(H+)>c(OH-)的溶液 B.pH=6的溶液
C.使无色酚酞变红的溶液 D.与铝粉反应生成氢气的溶液
【答案】A
【详解】A.任何温度下酸性溶液中都有c(H+)>c(OH-),故c(H+)>c(OH-)的溶液一定显酸性,A符合题意;
B.未知温度,pH=6的溶液,无法确定溶液中氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小,无法确定溶液的酸碱性,B不合题意;
C.常温下,酚酞的变色范围是8.2~10.0,则使酚酞变红的溶液的pH>8.2,溶液显碱性,C不合题意;
D.Al是两性金属,既能与非氧化性强酸反应,又能与强碱溶液反应生成H2,故与铝粉反应生成氢气的溶液可能为酸性溶液,也可能为碱性溶液,D不合题意;
故答案为:A。
▌题型04 溶液中水的电离H+或OH-浓度的计算
(1)纯水或中性溶液中c(H+)=c(OH-)=。
(2)酸溶液中H+来源于酸的电离和水的电离,而OH-只来源于水的电离,故水电离的H+浓度等于溶液中
OH-的浓度。即c水(H+)=c(OH-)=≪c(H+)。
(3)碱溶液中OH-来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离,故水电离的OH-浓度等于溶液中
H+的浓度。即c水(OH-)=c(H+)=≪c(OH-)。
【典例4】常温下,某水溶液中由水电离出的,该溶液可能是
①NaOH溶液 ②乙醇溶液 ③NaCl溶液 ④HCl溶液
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【答案】A
【详解】常温下,水的电离平衡浓度为 ,如果某溶液中由水电离出来的 ,说明水的电离被抑制,溶液可能呈酸性或碱性。②乙醇溶液和③NaCl溶液为中性溶液,不符合题意,①NaOH溶液和④HCl溶液分别为碱溶液和酸溶液,符合题意,故选A。
【变式4-1】常温下,关于pH=3的盐酸,下列叙述错误的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1
B.加水稀释100倍后,溶液的pH=5
C.此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1
D.加入等体积pH=11的Ba(OH)2溶液,溶液呈碱性
【答案】D
【详解】A.pH=-lgc(H+),其中c(H+)表示溶液中c(H+),即常温下,pH=3的盐酸,溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1,A选项正确;
B.稀释前后溶质的物质的量不变,假设稀释前溶液的体积为1L,稀释100倍后,溶液中c(H+)=mol·L-1=1×10-5mol·L-1,即pH=5,B选项正确;
C.盐酸中c(OH-)==mol·L-1=10-11mol·L-1,水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH-),酸溶液中OH-全部来自水电离,即水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1,C选项正确;
D.pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=10-3mol·L-1,等体积混合后,H+和OH-恰好完全反应,溶液为中性,D选项错误;
故选D。
【变式4-2】对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法错误的是
A.
B.溶液中电离出的
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH增大
D.乙酸的电离方程式为
【答案】B
【详解】A.常温下pH=3的乙酸溶液中,存在电荷守恒:,A正确;
B.常温下pH=3的乙酸溶液中,,电离出的,B错误;
C.加入少量醋酸钠,增大而抑制醋酸电离,减小,溶液的pH增大,C正确;
D.醋酸是弱电解质,部分电离,应该写可逆号,电离方程式为,D正确;
故选B。
【变式4-3】(25-26高二上·吉林长春·期中)现有常温下水电离出的均为的4种溶液:①溶液;②溶液;③溶液;④氨水。有关上述溶液的比较中,正确的是
A.等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成的量:③>①>②
B.②、③溶液等体积混合后,溶液显碱性
C.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
D.①、④溶液混合后,若,则消耗溶液的体积:④>①
【答案】C
【分析】常温下水电离出的均为,则溶质抑制了水的电离,该溶液为酸溶液或碱溶液,①③为一元强酸或强碱,则二者浓度为0.001 mol/L;②④为弱电解质,在溶液中只能部分电离,则其浓度大于0.001 mol/L。据此分析。
【详解】A.Al与HCl溶液、溶液、NaOH溶液反应的化学方程式分别为、、,铝足量时,2 mol HCl生成1 mol H2,2 mol 生成1 mol H2,2 mol NaOH生成3 mol H2,结合分析可知,等体积的①、②、③溶液中溶质物质的量②>①=③,所以③生成H2的量大于①,②生成H2的量大于①,即等体积、铝足量时①生成的氢气最少,A错误;
B.②、③溶液等体积混合后,由于溶液浓度大于溶液,所以混合液中过量,反应后的溶液显示酸性,B错误;
C.由于加水稀释100倍后,弱电解质电离程度增大,溶液中弱酸电离出的氢离子、弱碱的电离出的氢氧根离子的物质的量增大,所以强电解质溶液的pH变化为2,弱电解质溶液的pH变化小于2,故稀释后溶液的pH大小为:④>③>①>②,C正确;
D.①、④等体积混合,充分反应后,由于氨水浓度大于溶液,所以混合液中氨水过量,反应后的溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则消耗溶液的体积:④<①,D错误;
故答案选C。
▌题型05 测定溶液pH的方法
(1)pH试纸:测定的数值为整数。
具体操作:将pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,一段时间后,与标准比色卡比较,读出pH数值。
[注意]①pH测定时,pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差。
②若溶液具有漂白性,则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH,如不能用pH试纸测定氯水的pH。
(2)pH计:将pH计插入待测液中,测出溶液的pH数值,能精确到小数点后两位。
(3)酸碱指示剂:不同的指示剂在不同的pH范围内变色。
指示剂
变色的pH范围
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
【典例5】室温下,下列有关测定溶液pH的叙述正确的是
A.使用广泛pH试纸可以测量氯水的pH值
B.使用pH计可以测得某NaOH溶液的pH为8.20
C.滴入几滴甲基橙试剂,溶液呈黄色,该溶液一定呈碱性
D.滴入几滴酚酞试剂,溶液不显色,该溶液一定呈酸性
【答案】B
【详解】A.氯水中的HClO具有漂白性,会使广泛pH试纸褪色,无法用其准确测量氯水的pH,A错误;
B.pH计可以直接测定溶液的pH并给出8.20这样的读数;浓度很低的NaOH溶液可以呈弱碱性,B正确;
C.甲基橙的变色范围为pH约3.1~4.4,呈黄色只能说明溶液的pH高于其变色范围,溶液仍可能呈酸性,C错误;
D.酚酞不显色时,溶液可能呈酸性、中性或弱碱性,不能据此断定溶液一定呈酸性,D错误;
故选B。
【变式5-1】以下说法正确的是
A.用蒸馏水润湿过的pH试纸测某溶液的pH值,所测结果一定会偏低
B.用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.45
C.温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等
D.任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)一定相等
【答案】D
【详解】A.若待测液为酸性溶液,润湿试纸会稀释溶液使测得偏高;若为中性溶液,测得不变,仅碱性溶液时结果偏低,因此所测结果不一定偏低,A错误;
B.广范试纸的测量精度为整数,无法得到3.45的测量结果,B错误;
C.水的电离常数,水的离子积常数,二者相差水的浓度项,温度一定时数值不相等,C错误;
D.水自身存在电离平衡,因此任何水溶液中均存在和,且由水电离出的和一定相等,D正确;
故选D。
【变式5-2】下列关于测pH的实验操作和数据记录都正确的是
A.用广泛pH试纸测得某浓度的盐酸的pH=2.3
B.用广泛pH试纸测某浓度的NaClO溶液的pH
C.用pH计测得某浓度的氯水的pH为5.3
D.用湿润的pH试纸测定溶液的pH,一定会产生误差
【答案】C
【详解】A.广泛试纸的测量精度为整数,无法精确到0.1,不能测得,A错误;
B.溶液具有强氧化性,会漂白广泛试纸,无法用其测定该溶液的,B错误;
C.计是可精确测量溶液的仪器,精度可达0.1,且不受氯水漂白性的影响,可测得氯水为5.3,C正确;
D.若测定的是中性溶液,湿润试纸稀释待测液后仍为7,不会产生误差,“一定会产生误差”的表述错误,D错误;
故选C。
【变式5-3】用试纸测定某一溶液的时,规范的操作是
A.将试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将0.01mol/L的HClO溶液倒在试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在玻璃片上试纸的中部,跟标准比色卡比较
D.在试管内放少量溶液,煮沸,把试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
【答案】C
【详解】A.将试纸直接放入待测溶液中会污染试剂,操作不规范,A错误;
B.将溶液直接倒在试纸上的操作不符合规范,且具有强氧化性,会漂白试纸,无法通过该方法测定其,B错误;
C.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在放置于玻璃片上的试纸中部,待颜色稳定后与标准比色卡比较,符合测定的规范操作,C正确;
D.煮沸溶液可能改变待测液的性质,且将试纸放在试管口无法测定常温下原溶液的,操作错误,D错误;
故答案选C。
▌题型06 溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
强酸(HnA)溶液
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.强酸、强碱混合后溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
两种强酸混合(忽略两溶液混合后的体积变化,下同)
⇒c(H+)=⇒pH
巧记:若pH之差≥2的两种强酸等体积混合,pH=pH小+0.3
两种强碱混合
⇒c(OH-)=
c(H+)=⇒pH
巧记:若pH之差≥2的两种强碱等体积混合,pH=pH大-0.3
酸碱混合
恰好完全反应呈中性
pH=7
酸过量
⇒c(H+)=⇒pH
碱过量
⇒c(OH-)=
c(H+)=⇒pH
【典例6】室温下,的盐酸和的氢氧化钠溶液以体积比混合,则混合溶液(不考虑溶液混合时体积的变化)的pH为
A.8 B.7.2 C.6 D.6.8
【答案】A
【详解】室温下的盐酸中,的氢氧化钠溶液中,二者按体积比混合后碱过量,计算得剩余,则,;
故答案选A。
【变式6-1】常温下,的稀硫酸与的NaOH溶液混合后溶液呈中性,忽略溶液混合时体积的变化。则
A.10∶1 B.1∶10 C.1∶20 D.20∶1
【答案】C
【详解】常温下的溶液中;的为二元强酸,。混合后溶液呈中性则,即,代入数据 ,整理得;故选C。
【变式6-2】常温下,下列溶液的pH最小的是
A.0.01 mol·L-1 NaOH溶液
B.0.01 mol·L-1 HCl溶液
C.0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液
D.0.01 mol·L-1 NaCl溶液
【答案】B
【详解】A.0.01 为强碱溶液,完全电离出使溶液呈碱性,常温下;
B.0.01 为强酸溶液,完全电离出,,常温下;
C.0.01 为弱酸,仅部分电离出,,常温下 ,比0.01溶液大;
D.0.01 溶液呈中性,常温下;
综上,0.01 mol·L-1 HCl溶液的pH最小,故选B。
【变式6-3】某温度下水的离子积,在此温度,溶液的pH是
A.13 B.11 C.12 D.14
【答案】A
【详解】的为强电解质,完全电离得,结合该温度下,计算得,,故选A。
▌题型07 酸碱溶液稀释时pH的变化图像分析
(1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
(2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是c相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
【典例7】MOH和ROH两种一元碱溶液分别加水稀释时的pH变化如图所示。下列叙述中不正确的是
A.在x点,MOH完全电离
B.ROH是一种强碱
C.在x点,c(M+)=c(R+)
D.稀释前,ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍
【答案】A
【详解】A.MOH稀释100倍时pH仅下降1,说明MOH是弱碱,存在电离平衡,x点时MOH仍未完全电离,A错误;
B.ROH初始pH为13,稀释100倍pH变为11,pH下降值等于稀释倍数的常用对数值,说明ROH完全电离,是强碱,B正确;
C.x点两溶液pH相同,因此、均相等,根据电荷守恒,、,可得,C正确;
D.稀释前ROH溶液pH=13,,MOH溶液pH=12,,前者是后者的10倍,D正确;
故选A。
【变式7-1】常温下,0.1 mol·L-1的HA溶液的pH随加入水的体积的变化如图所示,已知:Ka(HA)=1.0×10-5。下列说法错误的是
A.由水电离出的n水(H+)一直减小
B.原溶液中HA的电离度为1%
C.加水稀释至溶液体积为原溶液体积的10倍时,所得溶液的pH<4
D.x的值为3
【答案】A
【分析】的HA溶液中,设电离出的浓度为,则,则,据此分析解题。
【详解】A.HA溶液加水稀释,pH增大,减小,对水电离的抑制程度减弱,由水电离出的增大 ,A错误/不符合题意;
B.由分析得原溶液中HA的电离度为,B正确;
C.由分析可知原溶液pH=3,加水稀释至溶液体积为原溶液体积的10倍时,强酸pH增大1,弱酸pH增大值小于1,所得溶液的pH<4,C正确;
D.由分析知原溶液pH=3,即,D正确;
故选A。
【变式7-2】25℃时,将pH=11的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释至100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示(忽略稀释过程中溶液体积和温度的变化)。下列说法错误的是
A.X溶液一定不是0.001mol/L的NaOH溶液
B.1mLpH=11的X、Y两种碱溶液,浓度:
C.若X和Y溶液的物质的量浓度相同,则
D.往X溶液中滴入几滴溶液,一定有生成
【答案】C
【分析】25℃下pH=11的X、Y两种碱各1 mL稀释到100 mL,稀释100倍,Y稀释后pH=9,说明Y是强碱;X稀释后pH大于9,说明X存在电离平衡,X为弱碱;碱性:;
【详解】A.0.001mol/L NaOH是强碱,pH=11,稀释100倍pH会降到9,而X稀释100倍pH>9,因此X一定不是0.001 mol/L NaOH,A正确;
B.pH相等的碱,碱性越弱,碱的浓度越大;碱性,所以初始浓度,B正确;
C.若X、Y物质的量浓度相等,X碱性更弱,电离出更少,溶液碱性更弱,,C错误;
D.X为弱碱,仅溶于强碱、不溶于弱碱,因此滴入少量,与反应生成沉淀,D正确;
故选C。
【变式7-3】常温下,分别取未知浓度的NaOH溶液和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。下列叙述正确的是
A.P线代表HA的稀释图像且HA为强酸
B.水的电离程度:Z=X>Y
C.将Z点溶液稀释1000倍,所得溶液pH=6
D.保持温度不变,向HA溶液中加入少量NaOH固体,HA的电离平衡正向移动,增大
【答案】B
【详解】A.P线随着稀释倍数的增大,pH上升,因此P线为HA,在P线上,当时,即稀释了100倍时,对应的pH在4到5之间,大概估计为4.4,当时,即稀释了1000倍时,对应的pH为5,得出稀释10倍,变化的pH小于1,说明在稀释过程中HA应电离出,使得下降速度减慢,pH上升速度减慢(若为强酸稀释,pH应为5.4),故HA为弱酸,A错误;
B.X点为酸溶液中水电离,故有,Z点为碱溶液中水电离(氢离子全部来源于水),故有,Y点为碱溶液中水电离,故有,故水的电离程度:Z=X>Y,B正确;
C.Z点为NaOH溶液,pH为9,稀释1000倍(增加3),碱性减弱,pH变小,但无限稀释时只能接近中性(pH=7),但不可能变为酸性(pH<7),故C错误;
D.加入NaOH可中和氢离子,促使HA电离平衡正向移动,但电离常数只与温度有关,温度不变,不变,故D错误;
故答案为B。
▌题型08 酸碱中和滴定相关仪器
酸碱中和滴定相关仪器:
1.酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、洗瓶等;
a. 酸式滴定管 b. 碱式滴定管
2.使用滴定管的注意事项
(1)酸式滴定管下端的玻璃活塞能耐酸和强氧化剂的腐蚀,故其可用于盛装酸性或强氧化性溶液,不能盛装 碱性溶液 ;
(2)碱式滴定管一般盛装 碱性溶液 ;
(3)滴定管的“0”刻度在上,滴定管下端没有刻度,所以滴定管的实际容积大于它的标定溶剂。滴定管度数时要估读到0.01ml。
(4)滴定管所盛装的标准液或待测液润洗2~3次,否则滴定管内壁附着的蒸馏水会稀释反应液,影响测定结果。
【典例8】下列实验中的仪器、药品的选择或操作均正确且能达到实验目的的是
A.图A:测定醋酸溶液的浓度
B.图B:比较与对分解反应的催化效果
C.图C:测定溶液的
D.图D:排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
【答案】A
【详解】A.测定醋酸的浓度时,用NaOH标准溶液滴定醋酸,反应终点醋酸钠溶液呈碱性,酚酞指示剂适用;同时聚四氟乙烯活塞耐酸碱,可用于盛放NaOH标准溶液,A正确;
B.比较与对分解反应的催化效果需要控制变量,实验中催化剂的阴离子不同,变量不唯一,不能对与对分解反应的催化效果进行比较,B错误;
C.溶液具有强氧化性,可以漂白pH试纸,无法用pH试纸测量pH,而且不能将pH试纸直接放入溶液中,操作错误,C错误;
D.溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶,应使用酸式滴定管,酸式滴定管中的气泡需旋转活塞使溶液流下冲出气泡,D错误;
故选A。
【变式8-1】准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
【答案】C
【解析】准确量取25.00 mL液体,要用滴定管,而酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,需用酸式滴定管量取。
【变式8-2】用标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(如图),下列说法正确的是
A.滴定前,锥形瓶需要用待测液润洗
B.滴定管a用于盛装溶液
C.滴定时,眼睛需注视锥形瓶内溶液颜色变化
D.达到滴定终点,读取消耗标准液的体积为20.700 mL
【答案】C
【详解】A.滴定前锥形瓶若用待测液润洗,会使瓶内待测的物质的量偏大,导致测定结果偏高,因此锥形瓶不能用待测液润洗,故A错误;
B.滴定管a下端为橡胶管,是碱式滴定管,仅可盛装碱性溶液,为酸性溶液,应盛装在下端带玻璃活塞的酸式滴定管b中,故B错误;
C.滴定时为准确判断滴定终点,眼睛需注视锥形瓶内溶液的颜色变化,故C正确;
D.滴定管的精确度为,读数仅能保留小数点后两位,无法读取到,故D错误;
选C。
【变式8-3】用盐酸标准液滴定溶液,下列操作正确的是
A.酸式滴定管排气泡的基本操作方法
B.量取溶液
C.用标准溶液滴定溶液滴定时的操作
D.记录滴定终点液面的读数
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.图中是碱式滴定管排气泡方法,A错误;
B.是碱性溶液,会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞,需用碱式滴定管量取,B错误;
C.滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化,以便及时观察滴定终点,操作正确,C正确;
D.滴定管刻度“上小下大”,图中凹液面最低点在刻度上方,实际读数小于,且读数时应平视凹液面最低处,记录错误,D错误;
故答案为C。
▌题型09 酸碱中和滴定实验操作
实验操作步骤:
(1)洗(洗涤):洗涤仪器并进行检漏。
(2)取(取液):向酸(碱)式滴定管中注入标准液,向锥形瓶中注入待测液,加入2~3滴指示剂。
(3)滴(滴定):左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶;眼睛向下观察(看)锥形瓶中的颜色变化。
(4)读(读数):平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积。
(5)记(记录):记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度,重复滴定2~3次,将数据记入表中。
(6)算(计算):V终-V始为消耗的标准液的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据c待= (一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。
【典例9】下列有关滴定操作的顺序正确的是
①用标准溶液润洗滴定管 ②往滴定管内注入标准溶液 ③检查滴定管是否漏水 ④滴定 ⑤洗涤
A.⑤①②③④ B.③⑤①②④ C.⑤②③①④ D.②①③⑤④
【答案】B
【详解】中和滴定操作中,按照检漏、洗涤、润洗、装液、排气泡、调零、滴定等操作进行,则正确的滴定顺序为:③⑤①②④,故选B。
【变式9-1】用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是
A.配制草酸溶液
B.润洗滴定管
C.滴定
D.读数
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.转移或移液时需要用玻璃棒引流,A错误;
B.润洗滴定管时应取少量标准液于滴定管中,倾斜着转动滴定管进行润洗,B错误;
C.滴定时,应手持锥形瓶上端摇动锥形瓶,不能手持锥形瓶底端摇动,控制活塞的方式也是错误的,应采用如图所示方式进行滴定,C错误;
D.读数时,眼睛平视滴定管凹液面最低点,D正确;
答案选D。
【变式9-2】(24-25高二上·辽宁·阶段检测)某同学买来一瓶食醋,用标准NaOH溶液对其滴定测醋酸的浓度。下列操作与结论正确的是
A.滴定时所用装置如图所示
B.该实验选用甲基橙作指示剂
C.在进行滴定操作中,眼睛应注视滴定管中液面变化
D.滴定前盛NaOH溶液的滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果偏大
【答案】D
【详解】A.图示装置中的滴定管为酸式滴定管,氢氧化钠应装在碱式滴定管中,A项错误;
B.滴定结束时得到的溶液为醋酸钠溶液,醋酸根离子水解使溶液显碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂,即酚酞,B项错误;
C.滴定操作中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,C项错误;
D.滴定前盛NaOH溶液的滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗标准液的体积偏大,测定结果偏大,D项正确;
答案选D。
【变式9-3】下列是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述正确的是
A.取一锥形瓶,用待测溶液润洗两次
B.直接向用蒸馏水洗净的酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
C.左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶
D.两眼注视着滴定管内盐酸液面,直至滴定终点
【答案】C
【详解】A.锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高,A错误;
B.洗净后的滴定管,使用前要用待装溶液润洗,B错误;
C.滴定时左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中颜色变化,C正确;
D.滴定过程中眼睛观察锥形瓶中溶液颜色的变化,D错误;
答案选C。
▌题型10 酸碱中和滴定的误差分析
1.依据公式c(待测)=来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因此只需分析使消耗标准液体积V(标准)变大或变小的原因即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。
2.滴定管读数要领
读取标准液的体积时,视线平视,与滴定管内凹液面的最低点相切。
误读及结果:
若起始平视,终仰视,则V读偏大,c待偏大;
若起始平视,终俯视,则V读偏小,c待偏小。
3.以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差
步骤
操作
c(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有少量蒸馏水
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10】(24-25高二上·内蒙古兴安·期中)用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度盐酸的过程中,下列有关说法正确的是
A.可以选择酚酞作指示剂
B.达到滴定终点时溶液恰好呈中性
C.滴定过程中,眼睛始终注视滴定管中的体积变化
D.若碱式滴定管没有润洗,则结果偏小
【答案】A
【详解】A.强酸强碱溶液恰好完全反应后溶于显中性,酚酞的变色范围为8.2~10.0,故该滴定可以选择酚酞作指示剂,A正确;
B.由于没有酸碱指示剂的变色范围恰好为pH=7.0,故达到滴定终点时溶液并非恰好呈中性,用酚酞作指示剂时终点溶液显碱性,若用甲基橙作指示剂时终点溶液显酸性,B错误;
C.滴定过程中,眼睛始终注视锥形瓶中溶液颜色的变化,而不是滴定管中的体积变化,C错误;
D.若碱式滴定管没有润洗,导致所用标准溶液的浓度偏小,则消耗标准液的体积偏大,则结果偏大,D错误;
故答案为:A。
【变式10-1】用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的浓度,用酚酞作指示剂,下列操作不会引起测定结果偏高的是
A.滴定实验中配制标准酸液时,仰视定容
B.用滴定管量取20.00mL碱液时,开始时平视读数,结束时俯视读数
C.滴定前无气泡,滴定后有一个气泡直接读数
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
【答案】C
【详解】A.滴定实验中配制标准酸液时,仰视定容导致所配标准液浓度偏小,则滴定中消耗标准液的体积偏大,所测碱的浓度偏高,A不合题意;
B.用滴定管量取20.00mL碱液时,开始时平视读数,结束时俯视读数,则所放出待测液的体积偏大,则消耗标准液的体积偏大,所测碱的浓度偏高,B不合题意;
C.滴定前无气泡,滴定后有一个气泡直接读数,导致消耗的标准液的体积偏小,所测碱的浓度偏低,C符合题意;
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,导致消耗的标准液体积偏大,所测碱的浓度偏高,D不合题意;
故答案为:C。
【变式10-2】(25-26高二上·吉林长春·期中)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
【详解】A.滴定管读数的有效数值为小数点后两位,21.7 mL未达到精度要求,应为21.70 mL,A错误;
B.未用标准液润洗滴定管就直接盛装标准液,会导致标准液被稀释,消耗体积增大,最终测定结果偏高,B错误;
C.KOH中含NaOH时,相同质量下的增加,消耗标准液体积减少,测定结果偏低,C错误;
D.滴定前仰视(读数偏高)、终点俯视(读数偏低)导致记录的未知浓度盐酸体积偏小,计算出的盐酸浓度偏高,D正确;
故答案为:D。
【变式10-3】下列几种情况对中和滴定结果无影响的是
A.盛待测液的锥形瓶先用待测液润洗
B.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡
C.滴定管在滴定前未将液面调在“0”刻度处,而是调在“2.40”刻度处
D.滴定到达终点时,视线高于滴定管内凹液面的最低点
【答案】C
【详解】A.盛待测液的锥形瓶先用待测液润洗,待测液中所含溶质增多,所测结果偏高,A项错误;
B.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡会导致消耗标准溶液的体积偏大,所测结果偏高,B项错误;
C.滴定管在滴定前未将刻度调在“0”,而调在“2.40”, 不影响消耗标准液的体积,对中和滴定结果无影响,C项正确;
D.滴定达终点时视线高于滴定管内液体的凹面的最低点会导致消耗标准溶液的体积偏小,所测结果偏低,D项错误;
故答案选C。
▌题型11 酸碱指示剂的选择
酸碱指示剂的选择,必须选用变色明显、变色的pH范围小且与反应终点的pH接近的酸碱指示剂,通常选择甲基橙或酚酞,不选用石蕊(石蕊的颜色变化不明显,变色范围较宽)
指示剂
变色范围
酚酞
8.2~10.0
甲基橙
3.1~4.4
【记忆口诀】强酸弱碱甲基橙,强碱弱酸酚酞灵,强酸强碱二者行
【典例11】等浓度的两种一元酸HA和HB分别用相同浓度的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。说法正确的是
A.起始浓度:
B.HA和HB起始溶液体积相同
C.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
D.等体积等pH的HA和HB溶液,HB消耗NaOH的物质的量更多
【答案】D
【分析】由曲线可知,HA为一元强酸,HB为一元弱酸;HB的化学计量点消耗NaOH溶液的体积大于HA。
【详解】A.HA的起始pH约为1,HA为一元强酸,故HB的起始浓度,与题给数值不符,A错误;
B.两种酸浓度相同,NaOH溶液浓度也相同,而HB的化学计量点消耗NaOH溶液的体积更大,故HB起始溶液体积大于HA,B错误;
C.HA是强酸,滴定突跃范围包含甲基橙的变色范围;HB是弱酸,化学计量点在碱性范围,甲基橙在化学计量点前变色,不能准确指示终点,C错误;
D.等体积、等pH时,HB为弱酸,其总浓度大于完全电离的强酸HA,故HB的物质的量更多,完全中和时消耗NaOH的物质的量更多,D正确;
故选D。
【变式11-1】下列有关滴定实验的说法正确的是
A.滴定终点时液面如图,读数为20.20 mL
B.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
C.用标准溶液滴定待测液时,可用甲基橙作指示剂
D.滴定管和锥形瓶水洗后都要用待装液润洗
【答案】C
【详解】A.滴定管的0刻度在上方,图示凹液面最低点位于20 mL刻度线上方,读数应为19.80 mL,不是20.20 mL,A错误;
B.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化以判断滴定终点,不能注视滴定管中的液面变化,B错误;
C.用标准溶液滴定待测液,滴定终点生成强酸弱碱盐,溶液呈酸性,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,处于酸性区间,因此可用甲基橙作指示剂,C正确;
D.滴定管水洗后需要用待装液润洗,避免待装液被稀释,但锥形瓶水洗后不能用待装液润洗,否则会导致待测液溶质偏多,测定结果偏高,D错误;
故选C。
【变式11-2】常温下,用0.10 mol/L NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸,下列说法正确的是
A.锥形瓶在水洗后,要用待测液润洗2~3次
B.滴定过程中,眼睛注视滴定管内液面变化
C.装NaOH标准液时,用如图所示方法排除滴定管内的气泡
D.若用酚酞作指示剂,滴入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,一定达到滴定终点
【答案】C
【详解】A.锥形瓶水洗后若用待测液润洗,会使待测液中溶质的物质的量偏大,导致测定结果偏高,因此锥形瓶不能用待测液润洗,A错误;
B.滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化,而非滴定管内液面变化,B错误;
C.NaOH标准液用碱式滴定管盛装,图中所示为碱式滴定管排除气泡的正确操作,C正确;
D.用酚酞作指示剂时,滴入最后半滴NaOH标准液溶液变红,且半分钟内不恢复原色,才达到滴定终点,仅变红不能判定达到终点,D错误;
故选C。
【变式11-3】在中和滴定实验中,以0.1000 mol/L NaOH标准溶液滴定未知浓度醋酸,下列说法正确的是
A.选择甲基橙作为滴定终点指示剂,可以使得滴定结果更为准确
B.使用少量标准溶液润洗滴定管,仅需将洗涤后溶液从滴定管上口倒出
C.排出盛有NaOH溶液的滴定管中的气泡时,应快速打开旋塞放液,直至气泡排出
D.接近滴定终点时,应放慢滴定速率,采用半滴加入法,以精确控制标准溶液加入量
【答案】D
【详解】A.NaOH滴定醋酸时,终点生成醋酸钠,溶液水解显碱性,应选变色范围为碱性的酚酞作指示剂,甲基橙变色范围在酸性,会导致滴定终点提前、误差大,A错误;
B.润洗滴定管时,洗涤液需从下口放出,才能保证滴定管尖嘴部分被润洗,从上口倒出无法润洗尖嘴,会导致标准液被稀释,误差偏大,B错误;
C.NaOH是强碱,需用带橡胶管的碱式滴定管盛装,碱式滴定管无旋塞,排气泡需将尖嘴向上弯曲、挤压玻璃珠放液,操作描述错误,C错误;
D.接近滴定终点时,为避免标准液滴加过量,需放慢滴定速率,采用半滴加入法精确控制标准液加入量,D正确;
故选D。
▌题型12 酸碱中和滴定原理的应用
氧化还原滴定
以氧化剂为滴定剂,直接滴定某些具有还原性的物质,通过特征现象(通常是指示剂的颜色变化)表征达到滴定终点。
【实例】酸性KMnO4标准溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4的溶液,来测定H2C2O4的含量,其反应原理如下:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
滴定终点的现象为:滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由 无色 变为 红色 ,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点。
【典例12】氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定实验。用稀硫酸酸化的0.01 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错误的是
A.该实验不需要另外加入指示剂
B.KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中
C.滴定终点时,溶液颜色由无色变为浅紫红色,并在半分钟内不变色
D.滴定过程中,加入KMnO4标准溶液应先慢后快,便于观察溶液颜色变化
【答案】D
【解析】A项,高锰酸钾标准溶液的颜色为浅紫红色,高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应时溶液有明显的颜色变化,滴定时不需要另外加入指示剂,故A正确;B项,高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,则滴定时高锰酸钾标准溶液应装入酸式滴定管中,故B正确;C项,当高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应后,再滴入一滴高锰酸钾标准溶液高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色,并在半分钟内不变色说明达到滴定终点,故C正确;D项,滴定过程中,加入高锰酸钾标准溶液时,应先快后慢,便于观察溶液颜色变化,确定反应是否达到滴定终点,故D错误;故选D。
【变式12-1】白云石[CaMg(CO3)2]中钙含量测定常用KMnO4滴定的方法。具体做法是将其酸溶后转化为草酸钙,过滤后用酸溶解,再用KMnO4滴定。则下列说法错误的是
A.KMnO4滴定草酸发生反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.实验过程中两次用酸溶解,均需使用稀盐酸
C.KMnO4滴定草酸过程中,标准状况下每产生448mLCO2气体理论上转移0.02mole-
D.滴定过程中若滴加KMnO4过快会发生反应4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O,将导致测定结果偏高
【答案】B
【解析】A项,草酸是弱酸,具有还原性,会被高锰酸钾氧化,根据质量守恒和化合价升降守恒等可知KMnO4滴定草酸发生反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,A正确;B项,高锰酸钾具有强氧化性,会氧化盐酸产生氯气造成误差,所以实验过程中不可使用稀盐酸,B错误;C项,KMnO4滴定草酸过程中,存在关系,标准状况下448mLCO2气体物质的量为,根据关系式可知理论上转移0.02mole-,C正确;D项,根据质量守恒定律和的失电守恒定律可以得出:,滴定过程中若滴加KMnO4过快会发生反应4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O,消耗的KMnO4溶液体积会偏大,会导致测定结果偏高,D正确;故选B。
【变式12-2】草酸钠(Na2C2O4)可作为基准物质测定KMnO4溶液的浓度。方法是准确称量一定质量的Na2C2O4固体,加水溶解后,加入稀硫酸酸化,用待测KMnO4溶液进行滴定。下列说法正确的是
A.应用图1所示装置及操作进行滴定
B.图2所示读数为20.50mL
C.可用浓盐酸代替稀硫酸酸化Na2C2O4
D.锥形瓶溶液紫红色恰好褪去即达到滴定终点
【答案】B
【详解】A.酸性具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应选用酸式滴定管盛装,A错误;
B.滴定管刻度从上到下增大,精确度为,凹液面最低处读数为,B正确;
C.浓盐酸会与酸性发生氧化还原反应,消耗,引入测定误差,不能用浓盐酸代替稀硫酸,C错误;
D.该滴定实验中,锥形瓶盛放的是硫酸、草酸钠的混合溶液为无色,当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时,过量的高锰酸钾会使溶液显浅紫红色,因此滴定终点为滴入最后一滴溶液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,D错误;
故选B。
【变式12-3】现有下列仪器或用品:①铁架台(含铁圈、各种铁夹);②锥形瓶;③滴定管(酸式与碱式);④烧杯(若干个);⑤玻璃棒;⑥天平(含砝码);⑦滤纸;⑧量筒;⑨漏斗。
有下列药品:①NaOH固体;②0.1000 mol·L-1的标准NaOH溶液;③未知浓度的盐酸;④Na2CO3溶液;⑤蒸馏水。
试回答以下问题:
(1)做酸碱中和滴定时,还缺少的试剂是___________。
(2)小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时,他往两支试管均加入4mL0.01 mol·L-1的KMnO4酸性溶液和2mL0.1 mol·L-1H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA___________tB(填“>”“=”或“<”)。写出该反应的离子方程式:___________。
(3)实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250mL溶液:准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol·L-1KMnO4溶液装入酸式滴定管中,进行滴定操作;当___________说明达到滴定终点。
③计算:重复操作2次,记录实验数据如下。则消耗KMnO4溶液的平均体积为___________mL,此样品的纯度为___________。(已知H2C2O4的相对分子质量为90)
序号
滴定前读数
滴定后读数
1
0.00
20.01
2
1.00
20.99
3
0.00
21.20
【答案】(1)指示剂
(2)< 2 MnO4-+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O
(3)滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变成浅紫色,且30s不褪色
20.00 90.00%
【解析】(1) 在酸碱中和滴定的过程中,需要的试剂有酸液、碱液和酸碱指示剂,需用蒸馏水洗涤滴定管和锥形瓶,做酸碱中和滴定时,还缺少的试剂是指示剂。(2)温度越高反应速率越快,则褪色时间越短,褪色所需时间tA<tB。酸性条件下,高锰酸根离子能氧化草酸生成二氧化碳,自身被还原生成锰离子,同时生成水,该反应的离子方程式:2 MnO4-+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。(3)②进行滴定操作,当滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变成浅紫色,且30s不褪色说明达到滴定终点。③第三次消耗体积与第一次和第二次相差较大,所以要舍去,则消耗KMnO4溶液的平均体积为,根据反应:,,此样品的纯度为。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
第二节 水的电离和溶液的pH(题型突破·举一反三)
题型01 水的电离
题型02 影响水电离的因素
题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
题型04 溶液中水的电离H+或OH-浓度的计算
题型05 测定溶液pH的方法
题型06 溶液pH的计算
题型07 酸碱溶液稀释时pH的变化图像分析
题型08 酸碱中和滴定相关仪器
题型09 酸碱中和滴定实验操作
题型10 酸碱中和滴定的误差分析
题型11 酸碱指示剂的选择
题型12 酸碱中和滴定原理的应用
▌题型01 水的电离
1.水的电离
电离方程式为: 2H2OH3O++OH- ,简写为 H2OH++OH- 。
2.水的离子积常数
(1)表达式:Kw=c(H+)·c(OH-)
(2)影响因素——温度
①25 ℃时:Kw=1.0×10-14
②水的电离是吸热的可逆过程,故温度升高,Kw增大,如100℃时,KW = 1×10-12
③水的离子积常数只受温度的影响,与c(H+)、c(OH-)的变化无关。
(3)适用范围:水的离子积常数不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·期中)25℃时水的电离达到平衡:,下列叙述不正确的是
A.将水加热,增大,pH减小
B.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
C.向水中加入少量固体氢氧化钠,水的电离程度增大
D.向水中滴入少量NaOH溶液,平衡逆向移动,c(H+)降低
【变式1-1】下列说法不正确的是
A.Kw的大小与溶液的酸碱性无关
B.一定显中性
C.水电离出的氢离子物质的量浓度为10-7mol/L的溶液一定显中性
D.pH>7的溶液不一定呈碱性
【变式1-2】水溶液广泛存在于生命体及其赖以生存的环境中。下列说法错误的是
A.某温度下,纯水的pH不一定为7
B.水的电离方程式为
C.某酸性溶液中,由水电离出的和的关系一定为
D.时,往纯水中逐滴滴入一定量的NaOH稀溶液(忽略溶液混合时温度和体积的变化),则混合溶液的
【变式1-3】水的离子积常数KW与温度的变化曲线如图所示。下列有关纯水的电离说法错误的是
A.水的电离为吸热过程
B.a点时,该温度下
C.a点水的电离程度小于b点水的电离程度
D.向水中加入少量固体,平衡向正反应方向移动,
▌题型02 影响水电离的因素
1.水的电离平衡遵循化学平衡的一般规律。改变c(OH-)或c(H+)只能改变水的电离程度,不能改变Kw;改变温度,Kw和水的电离程度都改变。具体情况如表所示:
条件改变
对水电离平衡的影响
水电离平衡移动的方向
电离程度
c(H+)
c(OH-)
Kw
升高温度
促进
正向移动
增大
增大
增大
增大
增大H+的浓度(加酸)
抑制
逆向移动
减小
增大
减小
不变
增大OH-的浓度(加碱)
抑制
逆向移动
减小
减小
增大
不变
加入活泼金属,如Na (恢复到原来温度)
促进
正向移动
增大
减小
增大
不变
2.不同温度下水溶液中c(H+)与c(OH-)的变化曲线
(1)A、C、B三点溶液均为中性,温度依次升高,Kw依次增大。
(2)D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=10-14。
(3)AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点c(H+)<c(OH-);AB直线的右下方均为酸性溶液,任意一点c(H+)>c(OH-)。
【典例2】(24-25高二上·黑龙江伊春·期中)时,纯水中存在电离平衡: ,下列叙述正确的是
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,降低
B.向水中加入固体,温度降低,增大
C.向水中加入少量盐酸,平衡逆向移动,增大
D.向水中加入少量固体硫酸氢钠,增大,不变
【变式2-1】(24-25高二上·黑龙江大庆·期中)水的电离平衡为 ,下列说法不正确的是
A.纯水加热,增大,pH减小
B.相同温度下,pH相同的溶液和氨水中水的电离程度相同
C.25 ℃时,的盐酸中,由水电离出的
D.纯水中加入固体,平衡逆向移动,降低
【变式2-2】(25-26高二上·内蒙古赤峰·期中)在水的电离平衡中,和的关系如图所示,下列说法正确的是
A.B点水的离子积常数大于A点
B.水的电离是放热反应
C.100℃时,若向纯水中滴加盐酸能使体系处于B点状态
D.100℃时,若盐酸中的,则由水电离出的为
【变式2-3】(24-25高二上·内蒙古赤峰·期中)探究水的电离有重要意义。下列说法错误的是
A.将水加热,增大,pH减小,但仍呈中性
B.向水中加入少量金属钠,水的电离平衡正向移动,增大
C.向醋酸溶液中加水,溶液中水电离产生的将减小
D.常温时,由水电离出来的的浓度为,则原溶液的pH值可能为4
▌题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
1.溶液的酸碱性与氢离子、氢氧根离子浓度的关系
(1)任何水溶液中都有H+和OH-。
(2)溶液的酸碱性取决于溶液中c(H+)、c(OH-)的相对大小。
酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)>1 × 10-7 mol/L;
中性溶液:c(H+)=c(OH-),=1 × 10-7 mol/L;
碱性溶液:c(H+)<c(OH-),c(H+)<1 × 10-7 mol/L。
2.溶液的pH与c(H+)及酸碱性的关系
计算公式
pH=-lgc(H+)
意义
pH越大,溶液的碱性越强
pH越小,溶液的酸性越强
溶液酸碱性与pH的关系(常温下)
pH<7,为酸性溶液
pH=7,为中性溶液
pH>7,为碱性溶液
适用范围
1×10-14 mol·L-1<c(H+)<1 mol·L-1
【典例3】(25-26高二上·内蒙古鄂尔多斯·期末)下列关于溶液酸碱性的说法正确的是
A.溶液中若,则,溶液显酸性
B.时,的氨水和的等体积混合,所得溶液的
C.常温下,能使甲基橙指示剂变黄的溶液一定呈中性或碱性
D.常温下,的溶液中:可大量共存
【变式3-1】(24-25高二上·内蒙古赤峰·期中)下列关于溶液的酸碱性的说法正确的是
A.的溶液一定呈中性
B.中性溶液中一定有
C.在时,纯水的,因此显酸性
D.溶液呈中性
【变式3-2】在某温度下,NaCl稀溶液中。下列说法中正确的是
A.该NaCl溶液显中性 B.该NaCl溶液显酸性
C.该温度为25℃ D.该NaCl溶液中
【变式3-3】下列溶液一定显酸性的是
A.c(H+)>c(OH-)的溶液 B.pH=6的溶液
C.使无色酚酞变红的溶液 D.与铝粉反应生成氢气的溶液
▌题型04 溶液中水的电离H+或OH-浓度的计算
(1)纯水或中性溶液中c(H+)=c(OH-)=。
(2)酸溶液中H+来源于酸的电离和水的电离,而OH-只来源于水的电离,故水电离的H+浓度等于溶液中
OH-的浓度。即c水(H+)=c(OH-)=≪c(H+)。
(3)碱溶液中OH-来源于碱的电离和水的电离,而H+只来源于水的电离,故水电离的OH-浓度等于溶液中
H+的浓度。即c水(OH-)=c(H+)=≪c(OH-)。
【典例4】常温下,某水溶液中由水电离出的,该溶液可能是
①NaOH溶液 ②乙醇溶液 ③NaCl溶液 ④HCl溶液
A.①④ B.②③ C.①② D.③④
【变式4-1】常温下,关于pH=3的盐酸,下列叙述错误的是
A.溶液中c(H+)=1.0×10-3mol·L-1
B.加水稀释100倍后,溶液的pH=5
C.此溶液中由水电离出的H+和OH-浓度均为1.0×10-11mol·L-1
D.加入等体积pH=11的Ba(OH)2溶液,溶液呈碱性
【变式4-2】对于常温下pH=3的乙酸溶液,下列说法错误的是
A.
B.溶液中电离出的
C.加入少量乙酸钠固体,溶液pH增大
D.乙酸的电离方程式为
【变式4-3】(25-26高二上·吉林长春·期中)现有常温下水电离出的均为的4种溶液:①溶液;②溶液;③溶液;④氨水。有关上述溶液的比较中,正确的是
A.等体积的①、②、③溶液分别与足量铝粉反应,生成的量:③>①>②
B.②、③溶液等体积混合后,溶液显碱性
C.向等体积溶液中分别加水稀释100倍后,溶液的pH:④>③>①>②
D.①、④溶液混合后,若,则消耗溶液的体积:④>①
▌题型05 测定溶液pH的方法
(1)pH试纸:测定的数值为整数。
具体操作:将pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,一段时间后,与标准比色卡比较,读出pH数值。
[注意]①pH测定时,pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差。
②若溶液具有漂白性,则不能用酸碱指示剂测定溶液的酸碱性,也不能用pH试纸测定其pH,如不能用pH试纸测定氯水的pH。
(2)pH计:将pH计插入待测液中,测出溶液的pH数值,能精确到小数点后两位。
(3)酸碱指示剂:不同的指示剂在不同的pH范围内变色。
指示剂
变色的pH范围
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
【典例5】室温下,下列有关测定溶液pH的叙述正确的是
A.使用广泛pH试纸可以测量氯水的pH值
B.使用pH计可以测得某NaOH溶液的pH为8.20
C.滴入几滴甲基橙试剂,溶液呈黄色,该溶液一定呈碱性
D.滴入几滴酚酞试剂,溶液不显色,该溶液一定呈酸性
【变式5-1】以下说法正确的是
A.用蒸馏水润湿过的pH试纸测某溶液的pH值,所测结果一定会偏低
B.用广范pH试纸测得某溶液的pH为3.45
C.温度一定时,水的电离常数与水的离子积常数相等
D.任何水溶液中均存在H+和OH-,且水电离出的c(H+)和c(OH-)一定相等
【变式5-2】下列关于测pH的实验操作和数据记录都正确的是
A.用广泛pH试纸测得某浓度的盐酸的pH=2.3
B.用广泛pH试纸测某浓度的NaClO溶液的pH
C.用pH计测得某浓度的氯水的pH为5.3
D.用湿润的pH试纸测定溶液的pH,一定会产生误差
【变式5-3】用试纸测定某一溶液的时,规范的操作是
A.将试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将0.01mol/L的HClO溶液倒在试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在玻璃片上试纸的中部,跟标准比色卡比较
D.在试管内放少量溶液,煮沸,把试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
▌题型06 溶液pH的计算
1.单一溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
强酸(HnA)溶液
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.强酸、强碱混合后溶液pH的计算
溶液类型
相关计算
两种强酸混合(忽略两溶液混合后的体积变化,下同)
⇒c(H+)=⇒pH
巧记:若pH之差≥2的两种强酸等体积混合,pH=pH小+0.3
两种强碱混合
⇒c(OH-)=
c(H+)=⇒pH
巧记:若pH之差≥2的两种强碱等体积混合,pH=pH大-0.3
酸碱混合
恰好完全反应呈中性
pH=7
酸过量
⇒c(H+)=⇒pH
碱过量
⇒c(OH-)=
c(H+)=⇒pH
【典例6】室温下,的盐酸和的氢氧化钠溶液以体积比混合,则混合溶液(不考虑溶液混合时体积的变化)的pH为
A.8 B.7.2 C.6 D.6.8
【变式6-1】常温下,的稀硫酸与的NaOH溶液混合后溶液呈中性,忽略溶液混合时体积的变化。则
A.10∶1 B.1∶10 C.1∶20 D.20∶1
【变式6-2】常温下,下列溶液的pH最小的是
A.0.01 mol·L-1 NaOH溶液
B.0.01 mol·L-1 HCl溶液
C.0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液
D.0.01 mol·L-1 NaCl溶液
【变式6-3】某温度下水的离子积,在此温度,溶液的pH是
A.13 B.11 C.12 D.14
▌题型07 酸碱溶液稀释时pH的变化图像分析
(1)pH相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
(2)c相等的酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
可以看出无论是c相等还是pH相等,加水稀释相同倍数pH变化大的都是强酸或强碱。
【典例7】MOH和ROH两种一元碱溶液分别加水稀释时的pH变化如图所示。下列叙述中不正确的是
A.在x点,MOH完全电离
B.ROH是一种强碱
C.在x点,c(M+)=c(R+)
D.稀释前,ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍
【变式7-1】常温下,0.1 mol·L-1的HA溶液的pH随加入水的体积的变化如图所示,已知:Ka(HA)=1.0×10-5。下列说法错误的是
A.由水电离出的n水(H+)一直减小
B.原溶液中HA的电离度为1%
C.加水稀释至溶液体积为原溶液体积的10倍时,所得溶液的pH<4
D.x的值为3
【变式7-2】25℃时,将pH=11的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释至100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示(忽略稀释过程中溶液体积和温度的变化)。下列说法错误的是
A.X溶液一定不是0.001mol/L的NaOH溶液
B.1mLpH=11的X、Y两种碱溶液,浓度:
C.若X和Y溶液的物质的量浓度相同,则
D.往X溶液中滴入几滴溶液,一定有生成
【变式7-3】常温下,分别取未知浓度的NaOH溶液和HA溶液,加水稀释至原体积的n倍。稀释过程中,两溶液的pH变化如图所示。下列叙述正确的是
A.P线代表HA的稀释图像且HA为强酸
B.水的电离程度:Z=X>Y
C.将Z点溶液稀释1000倍,所得溶液pH=6
D.保持温度不变,向HA溶液中加入少量NaOH固体,HA的电离平衡正向移动,增大
▌题型08 酸碱中和滴定相关仪器
酸碱中和滴定相关仪器:
1.酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、洗瓶等;
a. 酸式滴定管 b. 碱式滴定管
2.使用滴定管的注意事项
(1)酸式滴定管下端的玻璃活塞能耐酸和强氧化剂的腐蚀,故其可用于盛装酸性或强氧化性溶液,不能盛装 碱性溶液 ;
(2)碱式滴定管一般盛装 碱性溶液 ;
(3)滴定管的“0”刻度在上,滴定管下端没有刻度,所以滴定管的实际容积大于它的标定溶剂。滴定管度数时要估读到0.01ml。
(4)滴定管所盛装的标准液或待测液润洗2~3次,否则滴定管内壁附着的蒸馏水会稀释反应液,影响测定结果。
【典例8】下列实验中的仪器、药品的选择或操作均正确且能达到实验目的的是
A.图A:测定醋酸溶液的浓度
B.图B:比较与对分解反应的催化效果
C.图C:测定溶液的
D.图D:排出盛有溶液的滴定管尖嘴内的气泡
【变式8-1】准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
【变式8-2】用标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(如图),下列说法正确的是
A.滴定前,锥形瓶需要用待测液润洗
B.滴定管a用于盛装溶液
C.滴定时,眼睛需注视锥形瓶内溶液颜色变化
D.达到滴定终点,读取消耗标准液的体积为20.700 mL
【变式8-3】用盐酸标准液滴定溶液,下列操作正确的是
A.酸式滴定管排气泡的基本操作方法
B.量取溶液
C.用标准溶液滴定溶液滴定时的操作
D.记录滴定终点液面的读数
A.A B.B C.C D.D
▌题型09 酸碱中和滴定实验操作
实验操作步骤:
(1)洗(洗涤):洗涤仪器并进行检漏。
(2)取(取液):向酸(碱)式滴定管中注入标准液,向锥形瓶中注入待测液,加入2~3滴指示剂。
(3)滴(滴定):左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶;眼睛向下观察(看)锥形瓶中的颜色变化。
(4)读(读数):平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积。
(5)记(记录):记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度,重复滴定2~3次,将数据记入表中。
(6)算(计算):V终-V始为消耗的标准液的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据c待= (一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。
【典例9】下列有关滴定操作的顺序正确的是
①用标准溶液润洗滴定管 ②往滴定管内注入标准溶液 ③检查滴定管是否漏水 ④滴定 ⑤洗涤
A.⑤①②③④ B.③⑤①②④ C.⑤②③①④ D.②①③⑤④
【变式9-1】用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是
A.配制草酸溶液
B.润洗滴定管
C.滴定
D.读数
A.A B.B C.C D.D
【变式9-2】(24-25高二上·辽宁·阶段检测)某同学买来一瓶食醋,用标准NaOH溶液对其滴定测醋酸的浓度。下列操作与结论正确的是
A.滴定时所用装置如图所示
B.该实验选用甲基橙作指示剂
C.在进行滴定操作中,眼睛应注视滴定管中液面变化
D.滴定前盛NaOH溶液的滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果偏大
【变式9-3】下列是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述正确的是
A.取一锥形瓶,用待测溶液润洗两次
B.直接向用蒸馏水洗净的酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
C.左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶
D.两眼注视着滴定管内盐酸液面,直至滴定终点
▌题型10 酸碱中和滴定的误差分析
1.依据公式c(待测)=来判断。c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因此只需分析使消耗标准液体积V(标准)变大或变小的原因即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。
2.滴定管读数要领
读取标准液的体积时,视线平视,与滴定管内凹液面的最低点相切。
误读及结果:
若起始平视,终仰视,则V读偏大,c待偏大;
若起始平视,终俯视,则V读偏小,c待偏小。
3.以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差
步骤
操作
c(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有少量蒸馏水
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10】(24-25高二上·内蒙古兴安·期中)用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度盐酸的过程中,下列有关说法正确的是
A.可以选择酚酞作指示剂
B.达到滴定终点时溶液恰好呈中性
C.滴定过程中,眼睛始终注视滴定管中的体积变化
D.若碱式滴定管没有润洗,则结果偏小
【变式10-1】用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的浓度,用酚酞作指示剂,下列操作不会引起测定结果偏高的是
A.滴定实验中配制标准酸液时,仰视定容
B.用滴定管量取20.00mL碱液时,开始时平视读数,结束时俯视读数
C.滴定前无气泡,滴定后有一个气泡直接读数
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
【变式10-2】(25-26高二上·吉林长春·期中)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10-3】下列几种情况对中和滴定结果无影响的是
A.盛待测液的锥形瓶先用待测液润洗
B.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡
C.滴定管在滴定前未将液面调在“0”刻度处,而是调在“2.40”刻度处
D.滴定到达终点时,视线高于滴定管内凹液面的最低点
▌题型11 酸碱指示剂的选择
酸碱指示剂的选择,必须选用变色明显、变色的pH范围小且与反应终点的pH接近的酸碱指示剂,通常选择甲基橙或酚酞,不选用石蕊(石蕊的颜色变化不明显,变色范围较宽)
指示剂
变色范围
酚酞
8.2~10.0
甲基橙
3.1~4.4
【记忆口诀】强酸弱碱甲基橙,强碱弱酸酚酞灵,强酸强碱二者行
【典例11】等浓度的两种一元酸HA和HB分别用相同浓度的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。说法正确的是
A.起始浓度:
B.HA和HB起始溶液体积相同
C.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
D.等体积等pH的HA和HB溶液,HB消耗NaOH的物质的量更多
【变式11-1】下列有关滴定实验的说法正确的是
A.滴定终点时液面如图,读数为20.20 mL
B.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
C.用标准溶液滴定待测液时,可用甲基橙作指示剂
D.滴定管和锥形瓶水洗后都要用待装液润洗
【变式11-2】常温下,用0.10 mol/L NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸,下列说法正确的是
A.锥形瓶在水洗后,要用待测液润洗2~3次
B.滴定过程中,眼睛注视滴定管内液面变化
C.装NaOH标准液时,用如图所示方法排除滴定管内的气泡
D.若用酚酞作指示剂,滴入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,一定达到滴定终点
【变式11-3】在中和滴定实验中,以0.1000 mol/L NaOH标准溶液滴定未知浓度醋酸,下列说法正确的是
A.选择甲基橙作为滴定终点指示剂,可以使得滴定结果更为准确
B.使用少量标准溶液润洗滴定管,仅需将洗涤后溶液从滴定管上口倒出
C.排出盛有NaOH溶液的滴定管中的气泡时,应快速打开旋塞放液,直至气泡排出
D.接近滴定终点时,应放慢滴定速率,采用半滴加入法,以精确控制标准溶液加入量
▌题型12 酸碱中和滴定原理的应用
氧化还原滴定
以氧化剂为滴定剂,直接滴定某些具有还原性的物质,通过特征现象(通常是指示剂的颜色变化)表征达到滴定终点。
【实例】酸性KMnO4标准溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4的溶液,来测定H2C2O4的含量,其反应原理如下:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
滴定终点的现象为:滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由 无色 变为 红色 ,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点。
【典例12】氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定实验。用稀硫酸酸化的0.01 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错误的是
A.该实验不需要另外加入指示剂
B.KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中
C.滴定终点时,溶液颜色由无色变为浅紫红色,并在半分钟内不变色
D.滴定过程中,加入KMnO4标准溶液应先慢后快,便于观察溶液颜色变化
【变式12-1】白云石[CaMg(CO3)2]中钙含量测定常用KMnO4滴定的方法。具体做法是将其酸溶后转化为草酸钙,过滤后用酸溶解,再用KMnO4滴定。则下列说法错误的是
A.KMnO4滴定草酸发生反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.实验过程中两次用酸溶解,均需使用稀盐酸
C.KMnO4滴定草酸过程中,标准状况下每产生448mLCO2气体理论上转移0.02mole-
D.滴定过程中若滴加KMnO4过快会发生反应4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O,将导致测定结果偏高
【变式12-2】草酸钠(Na2C2O4)可作为基准物质测定KMnO4溶液的浓度。方法是准确称量一定质量的Na2C2O4固体,加水溶解后,加入稀硫酸酸化,用待测KMnO4溶液进行滴定。下列说法正确的是
A.应用图1所示装置及操作进行滴定
B.图2所示读数为20.50mL
C.可用浓盐酸代替稀硫酸酸化Na2C2O4
D.锥形瓶溶液紫红色恰好褪去即达到滴定终点
【变式12-3】现有下列仪器或用品:①铁架台(含铁圈、各种铁夹);②锥形瓶;③滴定管(酸式与碱式);④烧杯(若干个);⑤玻璃棒;⑥天平(含砝码);⑦滤纸;⑧量筒;⑨漏斗。
有下列药品:①NaOH固体;②0.1000 mol·L-1的标准NaOH溶液;③未知浓度的盐酸;④Na2CO3溶液;⑤蒸馏水。
试回答以下问题:
(1)做酸碱中和滴定时,还缺少的试剂是___________。
(2)小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时,他往两支试管均加入4mL0.01 mol·L-1的KMnO4酸性溶液和2mL0.1 mol·L-1H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA___________tB(填“>”“=”或“<”)。写出该反应的离子方程式:___________。
(3)实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250mL溶液:准确称量5.000g乙二酸样品,配成250mL溶液。
②滴定:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000mol·L-1KMnO4溶液装入酸式滴定管中,进行滴定操作;当___________说明达到滴定终点。
③计算:重复操作2次,记录实验数据如下。则消耗KMnO4溶液的平均体积为___________mL,此样品的纯度为___________。(已知H2C2O4的相对分子质量为90)
序号
滴定前读数
滴定后读数
1
0.00
20.01
2
1.00
20.99
3
0.00
21.20
/
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
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。