还剩12页未读，
继续阅读
所属成套资源：2020高考化学新课改省份一轮复习专用3-10章学案（）
成套系列资料，整套一键下载
2020版高考新创新一轮复习化学新课改省份专用学案：第八章第二节水的电离和溶液的酸碱性
展开
第二节水的电离和溶液的酸碱性
考点(一) 水的电离 【精讲精练快冲关】
[知能学通]
1．水的电离
(1)水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或简写为H2OH＋＋OH－。
(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7_mol·L－1；任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)都相等。
2．水的离子积常数
3．影响水的电离平衡的因素
项目
平衡
移动
溶液中
c(H＋)
溶液中
c(OH－)
pH
溶液的
酸碱性
Kw
升高温度
右移
增大
增大
减小
中性
增大
加入
酸碱
加酸
左移
增大
减小
减小
酸性
不变
加碱
左移
减小
增大
增大
碱性
不变
加入盐
Na2CO3
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
NH4Cl
右移
增大
减小
减小
酸性
不变
加入金属Na
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
[题点练通]
1.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－，下列叙述正确的是( )
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低
B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低
D．将水加热，Kw增大，pH不变
解析：选B A项，向水中加入稀氨水，NH3·H2O电离出NH和OH－，c(OH－)增大，平衡逆向移动，错误；B项，向水中加入少量固体NaHSO4，NaHSO4电离出Na＋、H＋和SO，c(H＋)增大，平衡逆向移动，温度不变，Kw不变，正确；C项，向水中加入少量固体CH3COONa，CH3COONa电离出CH3COO－和Na＋，CH3COO－与H＋结合成弱酸CH3COOH，c(H＋)降低，平衡正向移动，错误；D项，水的电离是吸热过程，将水加热促进水的电离，Kw增大，pH减小，D项错误。
2．(2015·广东高考)一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A．升高温度，可能引起由c向b的变化
B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13
C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
解析：选C A项，c点溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小，错误；B项，由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误；C项，FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化，正确；D项，c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化，错误。
3．如图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数，下列说法不正确的是( )
A．图中温度：T3>T2>T1
B．图中pH关系：pH(B)＝pH(D)＝pH(E)
C．图中五点Kw间的关系：E>D>A＝B＝C
D．C点可能是显酸性的盐溶液
解析：选D A项，水的电离是吸热过程，升高温度促进水电离，则水中c(H＋)、c(OH－)及离子积常数增大，根据题图知，离子积常数：T3>T2>T1，所以温度：T3>T2>T1，正确；B项，三点溶液的氢离子浓度相等，则pH相等，正确；C项，温度高低顺序是A＝B＝CD>A＝B＝C，正确；D项，C点时，Kw＝1×10－14，c(OH－)＝1×10－6，溶液的pH＝8，显碱性，错误。
正确理解水的电离平衡曲线
(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。
4.室温下，柠檬水溶液的pH是3，则其中由水电离出的c(H＋)是( )
A．1×10－11 mol·L－1 B．1×10－3 mol·L－1
C．1×10－7 mol·L－1 D．0.1 mol·L－1
解析：选A 溶液的pH是3，则溶液中OH－的浓度是1×10－11 mol·L－1。酸是抑制水的电离的，所以溶液中由水电离出的c(H＋)等于溶液中水电离出的c(OH－)。
5．25 ℃时，在等体积的下列溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( )
①pH＝0的H2SO4溶液 ②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液 ③pH＝10的Na2S溶液 ④pH＝5的NH4NO3溶液
A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×108
C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109
解析：选A 设溶液的体积为1 L，①中pH＝0的H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，c(OH－)＝10－14 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－14 mol; ②中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝10－13 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－13 mol；③中c(OH－)＝10－4 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－4 mol；④中c(H＋)＝10－5 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－5 mol；故①②③④中电离的水的物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109。
6．思考并填空：
溶液(25 ℃)
水电离出来的
c(H＋)或c(OH－)
mol·L－1
(1)pH＝2的盐酸
(2)pH＝13的NaOH溶液
(3)pH＝5的NH4Cl溶液
(4)pH＝10的Na2CO3溶液
答案：(1)10－2 10－12 10－12 (2)10－13 10－1 10－13
(3)10－5 10－9 10－5 (4)10－10 10－4 10－4
水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算技巧
(1)在任何溶液中水电离出来的c(H＋)与c(OH－)始终相等。
(2)溶液中的H＋浓度与水电离的H＋浓度区别：
①酸溶液中：c(H＋)溶液＝c(H＋)酸＋c(H＋)水≈c(H＋)酸；
②碱溶液中：c(H＋)溶液＝c(H＋)水。
(3)溶液中的OH－浓度与水电离的OH－浓度区别：
①碱溶液中：c(OH－)溶液＝c(OH－)碱＋c(OH－)水≈c(OH－)碱；
②酸溶液中：c(OH－)溶液＝c(OH－)水。
考点(二) 溶液的酸碱性与pH 【点多面广精细研】
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系：
溶液的酸碱性
c(H＋)与c(OH－)比较
c(H＋)大小
酸性溶液
c(H＋)>c(OH－)
c(H＋)>1×10－7 mol·L－1
中性溶液
c(H＋)＝c(OH－)
c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
碱性溶液
c(H＋)
适用温度
任意温度
25 ℃
2.溶液的pH
(1)表达式：pH＝－lg_c(H＋)。
(2)使用范围：pH的取值范围为0～14，即只适用于c(H＋)≤1 mol·L－1或c(OH－)≤1 mol·L－1的电解质溶液，当c(H＋)或c(OH－)≥1 mol·L－1时，直接用c(H＋)或c(OH－)表示溶液的酸碱性。
(3)溶液的酸碱性与pH的关系(25 ℃)
3．pH的测定方法
(1)pH试纸测定
①使用方法：取一小片试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色稳定后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。
②注意事项：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会产生误差；用广范pH试纸读出的pH只能是整数。
(2)pH计测定：可精确测定溶液的pH。
[小题练微点]
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)溶液中c(H＋)>10－7 mol·L－1，该溶液呈酸性( )
(2)任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性( )
(3)pH＝7的溶液一定呈中性( )
(4)用pH试纸测得某溶液的pH为3.4( )
(5)用湿润的pH试纸测溶液的pH，一定影响测量结果( )
(6)常温下，将pH＝3的酸和pH＝11的碱等体积混合，所得溶液的pH＝7( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
2．计算下列溶液的pH(25 ℃)。
(1)0.05 mol·L－1的稀硫酸溶液pH＝________。
(2)0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液pH＝________。
(3)等体积等物质的量浓度的稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合后pH＝________。
答案：(1)1 (2)13 (3)7
[学霸微提醒]
(1)溶液中c(H＋)越大，c(OH－)越小，溶液的酸性越强，碱性越弱；溶液中c(H＋)越小，c(OH－)越大，溶液的碱性越强，酸性越弱。
(2)根据pH判断溶液酸碱性时，需考虑溶液的温度。pH＝7或c(H＋)＝10－7 mol·L－1的溶液不一定呈中性，因水的电离与温度有关，常温时pH＝7溶液呈中性，100 ℃ 时pH＝6呈中性。
1.(2012·全国卷)已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( )
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
解析：选C 选项A，a＝b只能说明酸碱恰好完全反应，生成盐和水，由于酸碱强弱未知，不能说明溶液呈中性，错误；选项B，题给温度未指明是25℃，所以pH＝7并不能说明溶液呈中性，错误；选项C，由于混合溶液中c(H＋)＝，结合Kw＝c(H＋)·c(OH－)，可推断出c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液一定呈中性，正确；选项D是正确的电荷守恒表达式，无论溶液是否呈中性都满足此式，错误。
2．常温下，下列溶液一定呈碱性的是( )
A．能与金属铝反应放出氢气的溶液
B.＝10－6的溶液
C．pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合
D．0.01 mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的HCl溶液等体积混合
解析：选B 能与金属铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性，A错误；＝10－6<1，c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性，B正确；CH3COOH为弱酸，NaOH为强碱，pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，CH3COOH过量，溶液呈酸性，C错误；0.01 mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的HCl 溶液等体积混合恰好发生中和反应，生成的NH4Cl水解使溶液呈酸性，D错误。
[方法规律]
溶液酸碱性的判断方法
(1)根据c(H＋)和c(OH－)的相对大小
c(H＋)>c(OH－)，呈酸性；c(H＋)＝c(OH－)，呈中性；c(H＋)
pH
(3)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析
①两强混合
a．若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。
b．若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH>7。
c．若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH<7。
②一强一弱混合——“谁弱显谁性”
pH之和等于14时，一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元强碱和一元弱酸等体积混合呈酸性。
3.将pH＝1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为( )
A．9 B．10
C．11 D．12
解析：选C 将pH＝1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则10－1×1－10－1·x＝10－2·(1＋x)，解得x＝，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶＝11∶1。
4．(2018·浙江11月选考)下列说法不正确的是( )
A．测得0.1 mol·L－1的一元酸HA溶液pH＝3.0，则HA一定为弱电解质
B．25 ℃时，将0.1 mol·L－1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11.0
C．25 ℃时，将0.1 mol·L－1的HA溶液加水稀释至pH＝4.0，所得溶液c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1
D．0.1 mol·L－1的HA溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7.0
解析：选D A选项，0.1 mol·L－1一元酸HA溶液pH＝3.0，说明HA部分电离，为弱电解质，正确；B选项，0.1 mol·L－1NaOH溶液pH＝13.0，加水稀释100倍，pH＝11.0，正确；C选项，25 ℃时，pH＝4.0，c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1，正确；D选项，若HA为弱酸，与NaOH溶液恰好反应生成NaA，为强碱弱酸盐，常温下溶液呈碱性，错误。
5．(2013·全国卷Ⅱ)室温时，M(OH)2(s) M2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝a。c(M2＋)＝b mol·L－1时，溶液的pH等于( )
A.lg B.lg
C．14＋lg D．14＋lg
解析：选C 根据M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)，则溶液中c(OH－)＝＝ mol·L－1，则pH＝－lg c(H＋)＝－lg(10－14÷ )＝－－14－lg＝14＋lg。
[方法规律]
1．溶液pH计算的一般思维模型
2．溶液pH的计算方法
(1)单一溶液的pH计算
①强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg nc。
②强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg nc。
(2)混合溶液pH计算的3大类型
①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。c(H＋)混＝。
②两种强碱混合：先求出 c(OH－)混，再据Kw求出 c(H＋)混，最后求pH。c(OH－)混＝。
③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。c(H＋)混或 c(OH－)混＝。
1．(2019·上海崇明模拟)室温下，0.1 mol 下列物质分别与1 L 0.2 mol·L－1 NaOH溶液反应，所得溶液pH最小的是( )
A．SO3 B．CO2
C．Al2O3 D．SO2
解析：选A NaOH是0.2 mol。A项，0.1 mol SO3与0.2 mol NaOH恰好反应生成Na2SO4和H2O，溶液显中性；B项，0.1 mol CO2 与0.2 mol NaOH恰好反应生成Na2CO3和H2O，CO水解，溶液显碱性；C项，0.1 mol Al2O3与0.2 mol NaOH 恰好反应生成NaAlO2和H2O，AlO水解，溶液显碱性；D项，0.1 mol SO2与0.2 mol NaOH恰好反应生成Na2SO3和H2O，SO水解，溶液显碱性。
2．(2019·汕头模拟)下列实验过程中，溶液的pH增大的是( )
A．向NaOH溶液中加水
B．向NaCl溶液中滴加稀盐酸
C．向NaOH溶液中滴加稀盐酸
D．向稀盐酸中滴加NaOH溶液
解析：选D A项，向NaOH溶液中加入水时，稀释了NaOH，OH－浓度减小，溶液的pH减小；B项，NaCl溶液为中性，盐酸显酸性，向NaCl溶液中滴加稀盐酸，溶液显酸性，pH减小；C项，NaOH显碱性，向NaOH溶液中滴加稀盐酸时，发生酸碱中和反应，OH－浓度减小，溶液的pH一定减小；D项，盐酸显酸性，向稀盐酸中滴加NaOH溶液，发生酸碱中和反应，OH－浓度增大，溶液的pH一定增大。
3．(2019·西安模拟)25 ℃时，向V mL pH＝a的中滴加pH＝b的NaOH溶液V mL时，两者恰好完全反应，下列说法正确的是( )
A．反应前醋酸和NaOH对水的电离影响程度一样
B．反应后溶液呈中性
C．反应后溶液中由水电离的c(H＋)小于10－7 mol·L－1
D．此时
注意：①醋酸为弱酸，部分电离，c(H＋)
解析：选D 醋酸溶液中H＋浓度小于NaOH溶液中OH－浓度，对水的抑制程度小，反应前醋酸和NaOH对水的电离影响程度不一样，A错误；25 ℃时，向V mL pH＝a的醋酸中滴加pH＝b的NaOH溶液V mL时，两者恰好完全反应生成醋酸钠，溶液显碱性，即c(H＋)
A．pH＝3的HNO3和pH＝11的KOH溶液
B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的Ba(OH)2溶液
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的NaOH溶液
解析：选C A项，pH＝3的HNO3和pH＝11的KOH溶液，c(H＋)＝c(OH－)＝10－3 mol·L－1，等体积混合恰好反应生成硝酸钾，溶液为中性，错误；B项，pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，氨水浓度大于10－3 mol·L－1，等体积混合时碱过量，溶液pH大于7，错误；C项，pH＝3的醋酸，醋酸的浓度大于10－3mol·L－1，pH＝11的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10－3 mol·L－1，等体积混合时酸过量，pH一定小于7，正确；D项，pH＝3的硫酸和pH＝11的NaOH溶液，c(H＋)＝c(OH－)＝10－3 mol·L－1，等体积混合恰好反应生成硫酸钠，溶液为中性，错误。
5．(2019·郑州模拟)25 ℃时，向浓度均为0.1 mol·L－1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY溶液中加入NaOH固体，溶液中随n(NaOH)的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．HX为强酸，HY为弱酸
B．b点时溶液呈中性
C．水的电离程度：d>c
D．c点时溶液的pH＝4
谨记：在酸性溶液中，lg>0，且数值越大，酸性越强；中性溶液中，lg＝0；碱性溶液中，lg<0，且数值越小，碱性越强。
解析：选C A项，根据图像0.1 mol·L－1 HX溶液中lg＝12，＝1×1012，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，解得c(H＋)＝0.1 mol·L－1，HX为强酸，0.1 mol·L－1 HY溶液中lg<12，HY为弱酸，正确；B项，b点时溶液中lg＝0，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，正确；C项，d点、c点加入5×10－3 mol的NaOH固体，d点得到等物质的量浓度的NaX和HX的混合液，HX电离出H＋使d点溶液呈酸性，c点得到等物质的量浓度的NaY和HY的混合液，c点溶液呈酸性，HY的电离程度大于Y－的水解程度，d点溶液中c(H＋)大于c点，d点溶液中H＋对水电离的抑制程度大于c点，水的电离程度：c>d，错误；D项，c点溶液中lg＝6，＝1×106，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，解得c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，c点溶液的pH＝4，正确。
6．求常温条件下，下列溶液的pH(已知lg 1.3＝0.1，lg 2＝0.3，混合溶液忽略体积的变化)。
(1)0.005 mol·L－1的H2SO4溶液________。
(2)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液________(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。
(3)0.001 mol·L－1的NaOH溶液________。
(4)pH＝2的盐酸与等体积的水混合________。
(5)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍________。
(6)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合________。
(7)将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合________。
(8)将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合________。
pH计算的注意事项
①酸(碱)无论稀释多少倍，都不可能显碱(酸)性。
②若为弱酸、弱碱，计算时要考虑电离平衡。
③两种碱混合，先计算混合溶液的c(OH－)，再根据c(H＋)＝计算。
解析：(1)c(H2SO4)＝0.005 mol·L－1，c(H＋)＝2c(H2SO4)＝0.01 mol·L－1，pH＝2。(2)＝Ka＝1.8×10－5，作近似计算，可得＝1.8×10－5，c2(H＋)＝1.8×10－6，c(H＋)≈1.34×10－3 mol·L－1，pH≈2.9。(3)c(NaOH)＝0.001 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝10－11 mol·L－1，pH＝11。(4)由pH＝2得c(H＋)＝10－2 mol·L－1，加入等体积水后，c(H＋)＝×10－2 mol·L－1，pH＝2.3。(5)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍，所得溶液的pH＝2＋3＝5。(6)由pH＝8、pH＝10可得两溶液中OH－浓度分别为10－6 mol·L－1、10－4 mol·L－1，混合后溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝×10－6 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1≈2.0×10－10 mol·L－1，pH＝9.7。(7)两溶液中pH＝3，则混合后溶液的pH＝3。(8)由 pH＝5得c(H＋)＝10－5 mol·L－1，由pH＝9得c(OH－)＝10－5 mol·L－1，按体积比11∶9混合时，酸过量，混合后c(H＋)＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，pH＝6。
答案：(1)2 (2)2.9 (3)11 (4)2.3 (5)5 (6)9.7
(7)3 (8)6
考点(三) 酸碱中和滴定 【多角探明无盲点】
酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应，通过溶液的变色来确定终点，然后根据各物质间反应的比例关系，来计算出待测物质的含量，在高考中占有非常重要的地位。
氧化还原滴定是利用氧化还原反应，沉淀滴定主要是利用不同的难溶物的溶度积不同及沉淀和转化。
1.实验原理
(1)酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应，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)以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝。
(3)酸碱中和滴定的关键
①准确测定标准液的体积；②准确判断滴定终点。
2．实验用品
(1)仪器
酸式滴定管(图A)、碱式滴定管(图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
[注意] ①滴定管的精确度为0.01 mL。
②酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
③碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开。
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
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
3.中和滴定实验操作
以酚酞作指示剂，用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液：
(1)滴定前的准备
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液(盐酸)，溶液由红色变为无色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点，并记录标准液的体积。
(4)数据处理
按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
[对点练]
1．(2019·洛阳质量检测)用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作中正确的是( )
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸
B．锥形瓶用蒸馏水洗净，必须干燥后才能加入一定体积未知浓度的NaOH溶液
C．滴定时没有排出滴定管中的气泡
D．读数时视线与滴定管内液体凹液面最低处保持水平
解析：选D A项，滴定管在装液之前必须要用标准液润洗，否则将稀释标准液，错误；B项，锥形瓶用蒸馏水洗净，不必干燥就能加入一定体积未知浓度的NaOH溶液，瓶中残留的蒸馏水对测定结果无影响，错误；C项，在滴定之前必须排尽滴定管下端的气泡，然后记录读数，进行滴定，错误；D项，读数时视线必须和凹液面最低处保持水平，正确。
2．现用中和滴定测定某盐酸的浓度，有关数据记录如表：
滴定
序号
待测液
体积/mL
所消耗烧碱标准液的体积/mL
滴定前
滴定后
消耗的体积
1
25.00
0.50
25.12
24.62
2
25.00
3
25.00
5.00
29.58
24.58
(1)实验中有石蕊和酚酞两种指示剂，该实验应选用_______作指示剂。用________式滴定管盛装0.250 0 mol·L－1烧碱标准液，锥形瓶中装有25.00 mL待测盐酸溶液。
(2)如图表示第二次滴定时50 mL滴定管中滴定前后液面的位置。该次滴定所用标准烧碱溶液体积为________mL。
(3)根据所给数据，计算出该盐酸的物质的量浓度(注意保留合适的有效数字)，c(HCl)＝________。
解析：(1)石蕊变色范围较大，而且颜色变化不易观察，不能作酸碱指示剂，因此该实验应选用酚酚作指示剂；NaOH溶液是碱性溶液，应盛放在碱性滴定管中。(2)滴定前读数为0.30 mL，滴定后读数为24.90 mL，消耗烧碱溶液的体积为24.60 mL。(3)消耗烧碱溶液的平均体积为V(NaOH)＝mL＝24.60 mL，则c(HCl)＝＝＝0.246 0 mol·L－1。
答案：(1)酚酞 碱 (2)24.60 (3)0.246 0 mol·L－1
1．指示剂的选择
(1)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。
(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。
(5)并不是所有的滴定都需使用指示剂，如用标准KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液时，KMnO4颜色由无色变浅红色时即为滴定终点。
2．滴定终点的判断答题模板
当滴入最后一滴××标准溶液后，溶液由××色变成××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。
1.误差分析的方法
依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，得c(待测)＝，因为c(标准)与V(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。
2．常见误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
[对点练]
3．用标准的 KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是( )
A．配制标准溶液的固体 KOH 中混有 NaOH 杂质
B．滴定到终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确
C．部分KOH溶液滴到锥形瓶外
D．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
解析：选A A项将会使标准碱液的 c(OH－)偏大，滴定时耗用的 V(标准) 偏小，导致结果偏低，正确；B项滴定终点时仰视读数，将使读取碱液的体积偏大，测定结果偏高，错误；C项KOH溶液的体积偏大，使测定结果偏高，错误；D项尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大，测定结果偏高，错误。
4．氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现用0.001 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的无色Na2SO3溶液，反应的离子方程式如下：
2MnO＋5SO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O
(1)该滴定实验所需仪器为下列中的________(填标号)。
A．酸式滴定管(50 mL) B．碱式滴定管(50 mL)
C．量筒(10 mL) D．锥形瓶 E．铁架台 F．滴定管夹
G．烧杯 H．白纸 I．胶头滴管 J．漏斗
(2)不用_______(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液，原因是_________________________________________。
(3)该实验选何种指示剂，说明理由：_________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4溶液液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a)mL 比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“大”或“小”)。根据(b－a)mL计算得到的待测溶液浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。
解析：(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性，要放在酸式滴定管中，取用待测Na2SO3溶液要用碱式滴定管，滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台。(3)MnO全部被还原为Mn2＋后溶液由紫色变为无色。(4)俯视读得的数值偏小，则(b－a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积小，造成V(标准)偏小，根据c(待测)＝分析，c(待测)偏小。
答案：(1)ABDEFGH (2)碱 酸性高锰酸钾溶液能腐蚀橡胶管 (3)不用指示剂，因为MnO全部转化为Mn2＋时，溶液紫色褪去，现象明显 (4)小 小
中和滴定曲线的“5点”分析法
(1)抓反应的“起始”点：判断酸、碱的相对强弱。
(2)抓反应“一半”点：判断是哪种溶质的等量混合。
(3)抓“恰好”反应点：判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。
(4)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。
(5)抓反应的“过量”点：判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量。
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。
[对点练]
5.(2019·武昌调研)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，下列说法正确的是( )
A．Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线
B．pH＝7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL
C．V(NaOH)＝20 mL时，两份溶液中c(Cl－)＝c(CH3COO－)
D．V(NaOH)＝10 mL时，醋酸溶液中c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
解析：选B 醋酸是弱电解质，HCl是强电解质，相同浓度的醋酸和HCl溶液的pH：醋酸>盐酸，所以Ⅰ是滴定醋酸的曲线，A错误；pH＝7时，溶液呈中性，但醋酸钠溶液呈碱性，要使溶液呈中性，则醋酸的体积稍微大于NaOH溶液的体积，所以滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL，B正确；V(NaOH)＝20.00 mL，两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl，CH3COO－水解，Cl－不水解，所以c(Cl－)>c(CH3COO－)，C错误；V(NaOH)＝10.00 mL时，醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa，醋酸电离程度大于CH3COO－水解程度，溶液呈酸性，则c(H＋)>c(OH－)，再结合电荷守恒得c(Na＋)
A．滴定时，随着盐酸溶液的滴入，水电离出的c(H＋)始终增大
B．滴定至P点时，溶液中：c(Cl－)>c(B＋)>c(BOH)>c(OH－)>c(H＋)
C．pH＝7时，三种溶液中c(Cl－)相等
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后，c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＝c(H＋)－c(OH－)
解析：选D A项，酸溶液和碱溶液都抑制水的电离，盐类水解促进水的电离，随着盐酸溶液的滴入，溶液由碱溶液变为盐溶液再变为酸溶液，水电离出的c(H＋)先增大后减小，错误；B项，滴定至P点时，溶质为等物质的量的BOH和BCl，溶液呈碱性，BOH的电离程度大于B＋的水解程度，因此c(B＋)>c(Cl－)>c(BOH)>c(OH－)>c(H＋)，错误；C项，pH＝7时，三种溶液中阳离子的水解程度不同，加入的盐酸的体积不同，则三种溶液中Cl－浓度不等，错误；D项，当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后的质子守恒为c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＝c(H＋)－c(OH－)，正确。
1.氧化还原滴定
(1)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。
(2)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
②Na2S2O3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
2.沉淀滴定(利用生成沉淀的反应)
应用最多的是银量法，即利用Ag＋与卤素离子的反应来测定Cl－、Br－、I－或Ag＋。
[对点练]
7．(2018·天津高考节选)NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NO，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入v1 mL c1 mol·L－1 FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗v2 mL。
(1)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式为____________________________________。
(2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有_____________________________。
(3)滴定过程中发生下列反应：
3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为___________ mg·m－3。
(4)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果________。
解析：(1)NO被H2O2氧化为NO，H2O2的还原产物为H2O，离子方程式为2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O。(2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、滴定管，因为FeSO4标准溶液呈酸性，K2Cr2O7标准溶液具有氧化性，所以选用酸式滴定管。(3)根据题给信息，与Cr2O反应的Fe2＋的物质的量为6c2v2×10－3 mol，标准液中Fe2＋的物质的量为c1v1×10－3 mol，则与NO反应的Fe2＋的物质的量为(c1v1－6c2v2)×10－3mol，NO的物质的量为 mol，则v L气样中折合成NO2的含量为 mol×46 g·mol－1××1 000 mg·g－1×1 000 L·m－3＝×104 mg·m－3。(4)若FeSO4标准溶液部分变质，溶液中的Fe2＋浓度减小，消耗的K2Cr2O7标准溶液体积减小，使测定结果偏高。
答案：(1)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O
(2)锥形瓶、酸式滴定管
(3)×104
(4)偏高
8．莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进而测定溶液中Cl－的浓度。已知：
银
盐
性
质
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
溶解度/ (mol·L－1)
1.34×10－6
7.1×10－7
1.1×10－8
6.5×10－5
1.0×10－6
(1)滴定终点的现象是_________________________________________。
(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，可选为滴定指示剂的是________(填标号)。
A．NaCl B．BaBr2 C．Na2CrO4
刚好达到滴定终点时，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析：(1)根据沉淀滴定法原理可知，溶液中Ag＋和Cl－先反应，Cl－消耗完后再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀，因此滴定终点时的颜色变化为生成砖红色沉淀。(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时，所选择的指示剂和Ag＋反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度，由题给数据可以看出，溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4，但是由于AgCl是白色沉淀，所以应选择Na2CrO4为指示剂，这样在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色→砖红色)，以指示滴定刚好达到终点，此时发生反应的离子方程式为2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓。
答案：(1)滴入最后一滴标准溶液，生成砖红色沉淀
(2)C 2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓
9．(2014·全国卷Ⅱ)某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验。
①氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 mol·L－1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。
②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题：
(1)装置中安全管的作用原理是__________________________________________。
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用______式滴定管，可使用的指示剂为__________。
(3)样品中氨的质量分数表达式为_______________________。
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将__________(填“偏高”或“偏低”)。
(5)测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是______________________________；滴定终点时，若溶液中c(Ag＋)＝2.0×10－5 mol·L－1，c(CrO)为____________mol·L－1。[已知：Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12]
(6)经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3，钴的化合价为__________。制备X的化学方程式为________________________________________________________； X的制备过程中温度不能过高的原因是______________________________________。
解析：(1)当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定。(2)盛装氢氧化钠溶液应使用碱式滴定管，强碱滴定强酸，可以使用酚酞，也可以使用甲基红作指示剂。(3)总的盐酸的物质的量减去氢氧化钠的物质的量即为氨气物质的量，所以氨的质量分数的表达式为×100%。(4)气密性不好，会有一部分氨逸出，使测定结果偏低。(5)因为硝酸银见光易分解，所以使用棕色滴定管；由题意，c2(Ag＋)×c(CrO)＝4.0×10－10×c(CrO)＝1.12×10－12，c(CrO)＝2.8×10－3mol·L－1。(6)由题给条件可以写出X的化学式为[Co(NH3)6]Cl3，所以Co的化合价为＋3，制备X的化学方程式为2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O，反应物中有NH3和H2O2，温度过高，会使过氧化氢分解、氨气逸出，不利于X的制备。
答案：(1)当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定 (2)碱 酚酞(或甲基红)
(3)×100% (4)偏低
(5)防止硝酸银见光分解 2.8×10－3
(6)＋3 2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
考点(一) 水的电离 【精讲精练快冲关】
[知能学通]
1．水的电离
(1)水是极弱的电解质，水的电离方程式为H2O＋H2OH3O＋＋OH－或简写为H2OH＋＋OH－。
(2)25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7_mol·L－1；任何水溶液中，由水电离出的c(H＋)与c(OH－)都相等。
2．水的离子积常数
3．影响水的电离平衡的因素
项目
平衡
移动
溶液中
c(H＋)
溶液中
c(OH－)
pH
溶液的
酸碱性
Kw
升高温度
右移
增大
增大
减小
中性
增大
加入
酸碱
加酸
左移
增大
减小
减小
酸性
不变
加碱
左移
减小
增大
增大
碱性
不变
加入盐
Na2CO3
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
NH4Cl
右移
增大
减小
减小
酸性
不变
加入金属Na
右移
减小
增大
增大
碱性
不变
[题点练通]
1.25 ℃时，水的电离达到平衡：H2OH＋＋OH－，下列叙述正确的是( )
A．向水中加入稀氨水，平衡逆向移动，c(OH－)降低
B．向水中加入少量固体硫酸氢钠，c(H＋)增大，Kw不变
C．向水中加入少量固体CH3COONa，平衡逆向移动，c(H＋)降低
D．将水加热，Kw增大，pH不变
解析：选B A项，向水中加入稀氨水，NH3·H2O电离出NH和OH－，c(OH－)增大，平衡逆向移动，错误；B项，向水中加入少量固体NaHSO4，NaHSO4电离出Na＋、H＋和SO，c(H＋)增大，平衡逆向移动，温度不变，Kw不变，正确；C项，向水中加入少量固体CH3COONa，CH3COONa电离出CH3COO－和Na＋，CH3COO－与H＋结合成弱酸CH3COOH，c(H＋)降低，平衡正向移动，错误；D项，水的电离是吸热过程，将水加热促进水的电离，Kw增大，pH减小，D项错误。
2．(2015·广东高考)一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A．升高温度，可能引起由c向b的变化
B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13
C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化
D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化
解析：选C A项，c点溶液中c(OH－)＞c(H＋)，溶液呈碱性，升温，溶液中c(OH－)不可能减小，错误；B项，由b点对应c(H＋)与c(OH－)可知，Kw＝c(H＋)·c(OH－)＝1.0×10－7×1.0×10－7＝1.0×10－14，错误；C项，FeCl3溶液水解显酸性，溶液中c(H＋)增大，因一定温度下水的离子积是常数，故溶液中c(OH－)减小，因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的变化，正确；D项，c点溶液呈碱性，稀释时c(OH－)减小，同时c(H＋)应增大，故稀释溶液时不可能引起由c向d的转化，错误。
3．如图三条曲线表示不同温度下水的离子积常数，下列说法不正确的是( )
A．图中温度：T3>T2>T1
B．图中pH关系：pH(B)＝pH(D)＝pH(E)
C．图中五点Kw间的关系：E>D>A＝B＝C
D．C点可能是显酸性的盐溶液
解析：选D A项，水的电离是吸热过程，升高温度促进水电离，则水中c(H＋)、c(OH－)及离子积常数增大，根据题图知，离子积常数：T3>T2>T1，所以温度：T3>T2>T1，正确；B项，三点溶液的氢离子浓度相等，则pH相等，正确；C项，温度高低顺序是A＝B＝C
正确理解水的电离平衡曲线
(1)曲线上的任意点的Kw都相同，即c(H＋)·c(OH－)相同，温度相同。
(2)曲线外的任意点与曲线上任意点的Kw不同，温度不同。
(3)实现曲线上点之间的转化需保持温度相同，改变酸碱性；实现曲线上点与曲线外点之间的转化一定改变温度。
4.室温下，柠檬水溶液的pH是3，则其中由水电离出的c(H＋)是( )
A．1×10－11 mol·L－1 B．1×10－3 mol·L－1
C．1×10－7 mol·L－1 D．0.1 mol·L－1
解析：选A 溶液的pH是3，则溶液中OH－的浓度是1×10－11 mol·L－1。酸是抑制水的电离的，所以溶液中由水电离出的c(H＋)等于溶液中水电离出的c(OH－)。
5．25 ℃时，在等体积的下列溶液中，发生电离的水的物质的量之比是( )
①pH＝0的H2SO4溶液 ②0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液 ③pH＝10的Na2S溶液 ④pH＝5的NH4NO3溶液
A．1∶10∶1010∶109 B．1∶5∶5×109∶5×108
C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109
解析：选A 设溶液的体积为1 L，①中pH＝0的H2SO4溶液中c(H＋)＝1 mol·L－1，c(OH－)＝10－14 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－14 mol; ②中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，c(H＋)＝10－13 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－13 mol；③中c(OH－)＝10－4 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－4 mol；④中c(H＋)＝10－5 mol·L－1，电离的水的物质的量为10－5 mol；故①②③④中电离的水的物质的量之比为10－14∶10－13∶10－4∶10－5＝1∶10∶1010∶109。
6．思考并填空：
溶液(25 ℃)
水电离出来的
c(H＋)或c(OH－)
mol·L－1
(1)pH＝2的盐酸
(2)pH＝13的NaOH溶液
(3)pH＝5的NH4Cl溶液
(4)pH＝10的Na2CO3溶液
答案：(1)10－2 10－12 10－12 (2)10－13 10－1 10－13
(3)10－5 10－9 10－5 (4)10－10 10－4 10－4
水电离出的c(H＋)或c(OH－)的计算技巧
(1)在任何溶液中水电离出来的c(H＋)与c(OH－)始终相等。
(2)溶液中的H＋浓度与水电离的H＋浓度区别：
①酸溶液中：c(H＋)溶液＝c(H＋)酸＋c(H＋)水≈c(H＋)酸；
②碱溶液中：c(H＋)溶液＝c(H＋)水。
(3)溶液中的OH－浓度与水电离的OH－浓度区别：
①碱溶液中：c(OH－)溶液＝c(OH－)碱＋c(OH－)水≈c(OH－)碱；
②酸溶液中：c(OH－)溶液＝c(OH－)水。
考点(二) 溶液的酸碱性与pH 【点多面广精细研】
1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系：
溶液的酸碱性
c(H＋)与c(OH－)比较
c(H＋)大小
酸性溶液
c(H＋)>c(OH－)
c(H＋)>1×10－7 mol·L－1
中性溶液
c(H＋)＝c(OH－)
c(H＋)＝1×10－7 mol·L－1
碱性溶液
c(H＋)
适用温度
任意温度
25 ℃
2.溶液的pH
(1)表达式：pH＝－lg_c(H＋)。
(2)使用范围：pH的取值范围为0～14，即只适用于c(H＋)≤1 mol·L－1或c(OH－)≤1 mol·L－1的电解质溶液，当c(H＋)或c(OH－)≥1 mol·L－1时，直接用c(H＋)或c(OH－)表示溶液的酸碱性。
(3)溶液的酸碱性与pH的关系(25 ℃)
3．pH的测定方法
(1)pH试纸测定
①使用方法：取一小片试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上，用玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中央，变色稳定后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。
②注意事项：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会产生误差；用广范pH试纸读出的pH只能是整数。
(2)pH计测定：可精确测定溶液的pH。
[小题练微点]
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)溶液中c(H＋)>10－7 mol·L－1，该溶液呈酸性( )
(2)任何温度下，利用H＋和OH－浓度的相对大小均可判断溶液的酸碱性( )
(3)pH＝7的溶液一定呈中性( )
(4)用pH试纸测得某溶液的pH为3.4( )
(5)用湿润的pH试纸测溶液的pH，一定影响测量结果( )
(6)常温下，将pH＝3的酸和pH＝11的碱等体积混合，所得溶液的pH＝7( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
2．计算下列溶液的pH(25 ℃)。
(1)0.05 mol·L－1的稀硫酸溶液pH＝________。
(2)0.05 mol·L－1的Ba(OH)2溶液pH＝________。
(3)等体积等物质的量浓度的稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合后pH＝________。
答案：(1)1 (2)13 (3)7
[学霸微提醒]
(1)溶液中c(H＋)越大，c(OH－)越小，溶液的酸性越强，碱性越弱；溶液中c(H＋)越小，c(OH－)越大，溶液的碱性越强，酸性越弱。
(2)根据pH判断溶液酸碱性时，需考虑溶液的温度。pH＝7或c(H＋)＝10－7 mol·L－1的溶液不一定呈中性，因水的电离与温度有关，常温时pH＝7溶液呈中性，100 ℃ 时pH＝6呈中性。
1.(2012·全国卷)已知温度T时水的离子积常数为Kw，该温度下，将浓度为a mol·L－1的一元酸HA与b mol·L－1的一元碱BOH等体积混合，可判定该溶液呈中性的依据是( )
A．a＝b
B．混合溶液的pH＝7
C．混合溶液中，c(H＋)＝ mol·L－1
D．混合溶液中，c(H＋)＋c(B＋)＝c(OH－)＋c(A－)
解析：选C 选项A，a＝b只能说明酸碱恰好完全反应，生成盐和水，由于酸碱强弱未知，不能说明溶液呈中性，错误；选项B，题给温度未指明是25℃，所以pH＝7并不能说明溶液呈中性，错误；选项C，由于混合溶液中c(H＋)＝，结合Kw＝c(H＋)·c(OH－)，可推断出c(H＋)＝c(OH－)，所以溶液一定呈中性，正确；选项D是正确的电荷守恒表达式，无论溶液是否呈中性都满足此式，错误。
2．常温下，下列溶液一定呈碱性的是( )
A．能与金属铝反应放出氢气的溶液
B.＝10－6的溶液
C．pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合
D．0.01 mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的HCl溶液等体积混合
解析：选B 能与金属铝反应放出氢气的溶液可能呈酸性也可能呈强碱性，A错误；＝10－6<1，c(H＋)＜c(OH－)，溶液呈碱性，B正确；CH3COOH为弱酸，NaOH为强碱，pH＝2的CH3COOH溶液与pH＝12的NaOH溶液等体积混合，CH3COOH过量，溶液呈酸性，C错误；0.01 mol·L－1的氨水与0.01 mol·L－1的HCl 溶液等体积混合恰好发生中和反应，生成的NH4Cl水解使溶液呈酸性，D错误。
[方法规律]
溶液酸碱性的判断方法
(1)根据c(H＋)和c(OH－)的相对大小
c(H＋)>c(OH－)，呈酸性；c(H＋)＝c(OH－)，呈中性；c(H＋)
pH
(3)室温下，已知酸和碱pH之和的溶液等体积混合酸碱性分析
①两强混合
a．若pH之和等于14，则混合后溶液显中性，pH＝7。
b．若pH之和大于14，则混合后溶液显碱性，pH>7。
c．若pH之和小于14，则混合后溶液显酸性，pH<7。
②一强一弱混合——“谁弱显谁性”
pH之和等于14时，一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性；一元强碱和一元弱酸等体积混合呈酸性。
3.将pH＝1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为( )
A．9 B．10
C．11 D．12
解析：选C 将pH＝1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则10－1×1－10－1·x＝10－2·(1＋x)，解得x＝，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9∶＝11∶1。
4．(2018·浙江11月选考)下列说法不正确的是( )
A．测得0.1 mol·L－1的一元酸HA溶液pH＝3.0，则HA一定为弱电解质
B．25 ℃时，将0.1 mol·L－1的NaOH溶液加水稀释100倍，所得溶液的pH＝11.0
C．25 ℃时，将0.1 mol·L－1的HA溶液加水稀释至pH＝4.0，所得溶液c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1
D．0.1 mol·L－1的HA溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液等体积混合，所得溶液pH一定等于7.0
解析：选D A选项，0.1 mol·L－1一元酸HA溶液pH＝3.0，说明HA部分电离，为弱电解质，正确；B选项，0.1 mol·L－1NaOH溶液pH＝13.0，加水稀释100倍，pH＝11.0，正确；C选项，25 ℃时，pH＝4.0，c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1，正确；D选项，若HA为弱酸，与NaOH溶液恰好反应生成NaA，为强碱弱酸盐，常温下溶液呈碱性，错误。
5．(2013·全国卷Ⅱ)室温时，M(OH)2(s) M2＋(aq)＋2OH－(aq) Ksp＝a。c(M2＋)＝b mol·L－1时，溶液的pH等于( )
A.lg B.lg
C．14＋lg D．14＋lg
解析：选C 根据M(OH)2的Ksp＝c(M2＋)·c2(OH－)，则溶液中c(OH－)＝＝ mol·L－1，则pH＝－lg c(H＋)＝－lg(10－14÷ )＝－－14－lg＝14＋lg。
[方法规律]
1．溶液pH计算的一般思维模型
2．溶液pH的计算方法
(1)单一溶液的pH计算
①强酸溶液：如HnA，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝nc mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝－lg nc。
②强碱溶液(25 ℃)：如B(OH)n，设浓度为c mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1，pH＝－lg c(H＋)＝14＋lg nc。
(2)混合溶液pH计算的3大类型
①两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。c(H＋)混＝。
②两种强碱混合：先求出 c(OH－)混，再据Kw求出 c(H＋)混，最后求pH。c(OH－)混＝。
③强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。c(H＋)混或 c(OH－)混＝。
1．(2019·上海崇明模拟)室温下，0.1 mol 下列物质分别与1 L 0.2 mol·L－1 NaOH溶液反应，所得溶液pH最小的是( )
A．SO3 B．CO2
C．Al2O3 D．SO2
解析：选A NaOH是0.2 mol。A项，0.1 mol SO3与0.2 mol NaOH恰好反应生成Na2SO4和H2O，溶液显中性；B项，0.1 mol CO2 与0.2 mol NaOH恰好反应生成Na2CO3和H2O，CO水解，溶液显碱性；C项，0.1 mol Al2O3与0.2 mol NaOH 恰好反应生成NaAlO2和H2O，AlO水解，溶液显碱性；D项，0.1 mol SO2与0.2 mol NaOH恰好反应生成Na2SO3和H2O，SO水解，溶液显碱性。
2．(2019·汕头模拟)下列实验过程中，溶液的pH增大的是( )
A．向NaOH溶液中加水
B．向NaCl溶液中滴加稀盐酸
C．向NaOH溶液中滴加稀盐酸
D．向稀盐酸中滴加NaOH溶液
解析：选D A项，向NaOH溶液中加入水时，稀释了NaOH，OH－浓度减小，溶液的pH减小；B项，NaCl溶液为中性，盐酸显酸性，向NaCl溶液中滴加稀盐酸，溶液显酸性，pH减小；C项，NaOH显碱性，向NaOH溶液中滴加稀盐酸时，发生酸碱中和反应，OH－浓度减小，溶液的pH一定减小；D项，盐酸显酸性，向稀盐酸中滴加NaOH溶液，发生酸碱中和反应，OH－浓度增大，溶液的pH一定增大。
3．(2019·西安模拟)25 ℃时，向V mL pH＝a的中滴加pH＝b的NaOH溶液V mL时，两者恰好完全反应，下列说法正确的是( )
A．反应前醋酸和NaOH对水的电离影响程度一样
B．反应后溶液呈中性
C．反应后溶液中由水电离的c(H＋)小于10－7 mol·L－1
D．此时
注意：①醋酸为弱酸，部分电离，c(H＋)
解析：选D 醋酸溶液中H＋浓度小于NaOH溶液中OH－浓度，对水的抑制程度小，反应前醋酸和NaOH对水的电离影响程度不一样，A错误；25 ℃时，向V mL pH＝a的醋酸中滴加pH＝b的NaOH溶液V mL时，两者恰好完全反应生成醋酸钠，溶液显碱性，即c(H＋)
A．pH＝3的HNO3和pH＝11的KOH溶液
B．pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水
C．pH＝3的醋酸和pH＝11的Ba(OH)2溶液
D．pH＝3的硫酸和pH＝11的NaOH溶液
解析：选C A项，pH＝3的HNO3和pH＝11的KOH溶液，c(H＋)＝c(OH－)＝10－3 mol·L－1，等体积混合恰好反应生成硝酸钾，溶液为中性，错误；B项，pH＝3的盐酸和pH＝11的氨水，c(H＋)＝10－3 mol·L－1，氨水浓度大于10－3 mol·L－1，等体积混合时碱过量，溶液pH大于7，错误；C项，pH＝3的醋酸，醋酸的浓度大于10－3mol·L－1，pH＝11的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝10－3 mol·L－1，等体积混合时酸过量，pH一定小于7，正确；D项，pH＝3的硫酸和pH＝11的NaOH溶液，c(H＋)＝c(OH－)＝10－3 mol·L－1，等体积混合恰好反应生成硫酸钠，溶液为中性，错误。
5．(2019·郑州模拟)25 ℃时，向浓度均为0.1 mol·L－1、体积均为100 mL的两种一元酸HX、HY溶液中加入NaOH固体，溶液中随n(NaOH)的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A．HX为强酸，HY为弱酸
B．b点时溶液呈中性
C．水的电离程度：d>c
D．c点时溶液的pH＝4
谨记：在酸性溶液中，lg>0，且数值越大，酸性越强；中性溶液中，lg＝0；碱性溶液中，lg<0，且数值越小，碱性越强。
解析：选C A项，根据图像0.1 mol·L－1 HX溶液中lg＝12，＝1×1012，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，解得c(H＋)＝0.1 mol·L－1，HX为强酸，0.1 mol·L－1 HY溶液中lg<12，HY为弱酸，正确；B项，b点时溶液中lg＝0，溶液中c(H＋)＝c(OH－)，溶液呈中性，正确；C项，d点、c点加入5×10－3 mol的NaOH固体，d点得到等物质的量浓度的NaX和HX的混合液，HX电离出H＋使d点溶液呈酸性，c点得到等物质的量浓度的NaY和HY的混合液，c点溶液呈酸性，HY的电离程度大于Y－的水解程度，d点溶液中c(H＋)大于c点，d点溶液中H＋对水电离的抑制程度大于c点，水的电离程度：c>d，错误；D项，c点溶液中lg＝6，＝1×106，c(H＋)·c(OH－)＝1×10－14，解得c(H＋)＝1×10－4 mol·L－1，c点溶液的pH＝4，正确。
6．求常温条件下，下列溶液的pH(已知lg 1.3＝0.1，lg 2＝0.3，混合溶液忽略体积的变化)。
(1)0.005 mol·L－1的H2SO4溶液________。
(2)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液________(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。
(3)0.001 mol·L－1的NaOH溶液________。
(4)pH＝2的盐酸与等体积的水混合________。
(5)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍________。
(6)将pH＝8的NaOH与pH＝10的NaOH溶液等体积混合________。
(7)将pH＝3的HCl与pH＝3的H2SO4等体积混合________。
(8)将pH＝5的盐酸与pH＝9的NaOH溶液以体积比11∶9混合________。
pH计算的注意事项
①酸(碱)无论稀释多少倍，都不可能显碱(酸)性。
②若为弱酸、弱碱，计算时要考虑电离平衡。
③两种碱混合，先计算混合溶液的c(OH－)，再根据c(H＋)＝计算。
解析：(1)c(H2SO4)＝0.005 mol·L－1，c(H＋)＝2c(H2SO4)＝0.01 mol·L－1，pH＝2。(2)＝Ka＝1.8×10－5，作近似计算，可得＝1.8×10－5，c2(H＋)＝1.8×10－6，c(H＋)≈1.34×10－3 mol·L－1，pH≈2.9。(3)c(NaOH)＝0.001 mol·L－1，c(OH－)＝1×10－3 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1＝10－11 mol·L－1，pH＝11。(4)由pH＝2得c(H＋)＝10－2 mol·L－1，加入等体积水后，c(H＋)＝×10－2 mol·L－1，pH＝2.3。(5)pH＝2的盐酸加水稀释到1 000倍，所得溶液的pH＝2＋3＝5。(6)由pH＝8、pH＝10可得两溶液中OH－浓度分别为10－6 mol·L－1、10－4 mol·L－1，混合后溶液中c(OH－)＝ mol·L－1＝×10－6 mol·L－1，c(H＋)＝ mol·L－1≈2.0×10－10 mol·L－1，pH＝9.7。(7)两溶液中pH＝3，则混合后溶液的pH＝3。(8)由 pH＝5得c(H＋)＝10－5 mol·L－1，由pH＝9得c(OH－)＝10－5 mol·L－1，按体积比11∶9混合时，酸过量，混合后c(H＋)＝ mol·L－1＝10－6 mol·L－1，pH＝6。
答案：(1)2 (2)2.9 (3)11 (4)2.3 (5)5 (6)9.7
(7)3 (8)6
考点(三) 酸碱中和滴定 【多角探明无盲点】
酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应，通过溶液的变色来确定终点，然后根据各物质间反应的比例关系，来计算出待测物质的含量，在高考中占有非常重要的地位。
氧化还原滴定是利用氧化还原反应，沉淀滴定主要是利用不同的难溶物的溶度积不同及沉淀和转化。
1.实验原理
(1)酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应，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)以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝。
(3)酸碱中和滴定的关键
①准确测定标准液的体积；②准确判断滴定终点。
2．实验用品
(1)仪器
酸式滴定管(图A)、碱式滴定管(图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
[注意] ①滴定管的精确度为0.01 mL。
②酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
③碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开。
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
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
3.中和滴定实验操作
以酚酞作指示剂，用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液：
(1)滴定前的准备
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液(盐酸)，溶液由红色变为无色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点，并记录标准液的体积。
(4)数据处理
按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
[对点练]
1．(2019·洛阳质量检测)用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作中正确的是( )
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸
B．锥形瓶用蒸馏水洗净，必须干燥后才能加入一定体积未知浓度的NaOH溶液
C．滴定时没有排出滴定管中的气泡
D．读数时视线与滴定管内液体凹液面最低处保持水平
解析：选D A项，滴定管在装液之前必须要用标准液润洗，否则将稀释标准液，错误；B项，锥形瓶用蒸馏水洗净，不必干燥就能加入一定体积未知浓度的NaOH溶液，瓶中残留的蒸馏水对测定结果无影响，错误；C项，在滴定之前必须排尽滴定管下端的气泡，然后记录读数，进行滴定，错误；D项，读数时视线必须和凹液面最低处保持水平，正确。
2．现用中和滴定测定某盐酸的浓度，有关数据记录如表：
滴定
序号
待测液
体积/mL
所消耗烧碱标准液的体积/mL
滴定前
滴定后
消耗的体积
1
25.00
0.50
25.12
24.62
2
25.00
3
25.00
5.00
29.58
24.58
(1)实验中有石蕊和酚酞两种指示剂，该实验应选用_______作指示剂。用________式滴定管盛装0.250 0 mol·L－1烧碱标准液，锥形瓶中装有25.00 mL待测盐酸溶液。
(2)如图表示第二次滴定时50 mL滴定管中滴定前后液面的位置。该次滴定所用标准烧碱溶液体积为________mL。
(3)根据所给数据，计算出该盐酸的物质的量浓度(注意保留合适的有效数字)，c(HCl)＝________。
解析：(1)石蕊变色范围较大，而且颜色变化不易观察，不能作酸碱指示剂，因此该实验应选用酚酚作指示剂；NaOH溶液是碱性溶液，应盛放在碱性滴定管中。(2)滴定前读数为0.30 mL，滴定后读数为24.90 mL，消耗烧碱溶液的体积为24.60 mL。(3)消耗烧碱溶液的平均体积为V(NaOH)＝mL＝24.60 mL，则c(HCl)＝＝＝0.246 0 mol·L－1。
答案：(1)酚酞 碱 (2)24.60 (3)0.246 0 mol·L－1
1．指示剂的选择
(1)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。
(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。
(5)并不是所有的滴定都需使用指示剂，如用标准KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液时，KMnO4颜色由无色变浅红色时即为滴定终点。
2．滴定终点的判断答题模板
当滴入最后一滴××标准溶液后，溶液由××色变成××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。
1.误差分析的方法
依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，得c(待测)＝，因为c(标准)与V(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。
2．常见误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
[对点练]
3．用标准的 KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是( )
A．配制标准溶液的固体 KOH 中混有 NaOH 杂质
B．滴定到终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确
C．部分KOH溶液滴到锥形瓶外
D．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
解析：选A A项将会使标准碱液的 c(OH－)偏大，滴定时耗用的 V(标准) 偏小，导致结果偏低，正确；B项滴定终点时仰视读数，将使读取碱液的体积偏大，测定结果偏高，错误；C项KOH溶液的体积偏大，使测定结果偏高，错误；D项尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大，测定结果偏高，错误。
4．氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现用0.001 mol·L－1酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的无色Na2SO3溶液，反应的离子方程式如下：
2MnO＋5SO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O
(1)该滴定实验所需仪器为下列中的________(填标号)。
A．酸式滴定管(50 mL) B．碱式滴定管(50 mL)
C．量筒(10 mL) D．锥形瓶 E．铁架台 F．滴定管夹
G．烧杯 H．白纸 I．胶头滴管 J．漏斗
(2)不用_______(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液，原因是_________________________________________。
(3)该实验选何种指示剂，说明理由：_________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4溶液液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a)mL 比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“大”或“小”)。根据(b－a)mL计算得到的待测溶液浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。
解析：(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性，要放在酸式滴定管中，取用待测Na2SO3溶液要用碱式滴定管，滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台。(3)MnO全部被还原为Mn2＋后溶液由紫色变为无色。(4)俯视读得的数值偏小，则(b－a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积小，造成V(标准)偏小，根据c(待测)＝分析，c(待测)偏小。
答案：(1)ABDEFGH (2)碱 酸性高锰酸钾溶液能腐蚀橡胶管 (3)不用指示剂，因为MnO全部转化为Mn2＋时，溶液紫色褪去，现象明显 (4)小 小
中和滴定曲线的“5点”分析法
(1)抓反应的“起始”点：判断酸、碱的相对强弱。
(2)抓反应“一半”点：判断是哪种溶质的等量混合。
(3)抓“恰好”反应点：判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。
(4)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。
(5)抓反应的“过量”点：判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量。
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。
[对点练]
5.(2019·武昌调研)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，下列说法正确的是( )
A．Ⅰ表示的是滴定盐酸的曲线
B．pH＝7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL
C．V(NaOH)＝20 mL时，两份溶液中c(Cl－)＝c(CH3COO－)
D．V(NaOH)＝10 mL时，醋酸溶液中c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(H＋)>c(OH－)
解析：选B 醋酸是弱电解质，HCl是强电解质，相同浓度的醋酸和HCl溶液的pH：醋酸>盐酸，所以Ⅰ是滴定醋酸的曲线，A错误；pH＝7时，溶液呈中性，但醋酸钠溶液呈碱性，要使溶液呈中性，则醋酸的体积稍微大于NaOH溶液的体积，所以滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20 mL，B正确；V(NaOH)＝20.00 mL，两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl，CH3COO－水解，Cl－不水解，所以c(Cl－)>c(CH3COO－)，C错误；V(NaOH)＝10.00 mL时，醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa，醋酸电离程度大于CH3COO－水解程度，溶液呈酸性，则c(H＋)>c(OH－)，再结合电荷守恒得c(Na＋)
A．滴定时，随着盐酸溶液的滴入，水电离出的c(H＋)始终增大
B．滴定至P点时，溶液中：c(Cl－)>c(B＋)>c(BOH)>c(OH－)>c(H＋)
C．pH＝7时，三种溶液中c(Cl－)相等
D．当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后，c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＝c(H＋)－c(OH－)
解析：选D A项，酸溶液和碱溶液都抑制水的电离，盐类水解促进水的电离，随着盐酸溶液的滴入，溶液由碱溶液变为盐溶液再变为酸溶液，水电离出的c(H＋)先增大后减小，错误；B项，滴定至P点时，溶质为等物质的量的BOH和BCl，溶液呈碱性，BOH的电离程度大于B＋的水解程度，因此c(B＋)>c(Cl－)>c(BOH)>c(OH－)>c(H＋)，错误；C项，pH＝7时，三种溶液中阳离子的水解程度不同，加入的盐酸的体积不同，则三种溶液中Cl－浓度不等，错误；D项，当中和百分数达100%时，将三种溶液混合后的质子守恒为c(AOH)＋c(BOH)＋c(DOH)＝c(H＋)－c(OH－)，正确。
1.氧化还原滴定
(1)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。
(2)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
②Na2S2O3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
2.沉淀滴定(利用生成沉淀的反应)
应用最多的是银量法，即利用Ag＋与卤素离子的反应来测定Cl－、Br－、I－或Ag＋。
[对点练]
7．(2018·天津高考节选)NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化成NO，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入v1 mL c1 mol·L－1 FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗v2 mL。
(1)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式为____________________________________。
(2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有_____________________________。
(3)滴定过程中发生下列反应：
3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O
Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为___________ mg·m－3。
(4)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果________。
解析：(1)NO被H2O2氧化为NO，H2O2的还原产物为H2O，离子方程式为2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O。(2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、滴定管，因为FeSO4标准溶液呈酸性，K2Cr2O7标准溶液具有氧化性，所以选用酸式滴定管。(3)根据题给信息，与Cr2O反应的Fe2＋的物质的量为6c2v2×10－3 mol，标准液中Fe2＋的物质的量为c1v1×10－3 mol，则与NO反应的Fe2＋的物质的量为(c1v1－6c2v2)×10－3mol，NO的物质的量为 mol，则v L气样中折合成NO2的含量为 mol×46 g·mol－1××1 000 mg·g－1×1 000 L·m－3＝×104 mg·m－3。(4)若FeSO4标准溶液部分变质，溶液中的Fe2＋浓度减小，消耗的K2Cr2O7标准溶液体积减小，使测定结果偏高。
答案：(1)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NO＋2H2O
(2)锥形瓶、酸式滴定管
(3)×104
(4)偏高
8．莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进而测定溶液中Cl－的浓度。已知：
银
盐
性
质
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
溶解度/ (mol·L－1)
1.34×10－6
7.1×10－7
1.1×10－8
6.5×10－5
1.0×10－6
(1)滴定终点的现象是_________________________________________。
(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，可选为滴定指示剂的是________(填标号)。
A．NaCl B．BaBr2 C．Na2CrO4
刚好达到滴定终点时，发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
解析：(1)根据沉淀滴定法原理可知，溶液中Ag＋和Cl－先反应，Cl－消耗完后再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀，因此滴定终点时的颜色变化为生成砖红色沉淀。(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时，所选择的指示剂和Ag＋反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度，由题给数据可以看出，溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4，但是由于AgCl是白色沉淀，所以应选择Na2CrO4为指示剂，这样在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色→砖红色)，以指示滴定刚好达到终点，此时发生反应的离子方程式为2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓。
答案：(1)滴入最后一滴标准溶液，生成砖红色沉淀
(2)C 2Ag＋＋CrO===Ag2CrO4↓
9．(2014·全国卷Ⅱ)某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验。
①氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 mol·L－1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。
②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题：
(1)装置中安全管的作用原理是__________________________________________。
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用______式滴定管，可使用的指示剂为__________。
(3)样品中氨的质量分数表达式为_______________________。
(4)测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将__________(填“偏高”或“偏低”)。
(5)测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是______________________________；滴定终点时，若溶液中c(Ag＋)＝2.0×10－5 mol·L－1，c(CrO)为____________mol·L－1。[已知：Ksp(Ag2CrO4)＝1.12×10－12]
(6)经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3，钴的化合价为__________。制备X的化学方程式为________________________________________________________； X的制备过程中温度不能过高的原因是______________________________________。
解析：(1)当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定。(2)盛装氢氧化钠溶液应使用碱式滴定管，强碱滴定强酸，可以使用酚酞，也可以使用甲基红作指示剂。(3)总的盐酸的物质的量减去氢氧化钠的物质的量即为氨气物质的量，所以氨的质量分数的表达式为×100%。(4)气密性不好，会有一部分氨逸出，使测定结果偏低。(5)因为硝酸银见光易分解，所以使用棕色滴定管；由题意，c2(Ag＋)×c(CrO)＝4.0×10－10×c(CrO)＝1.12×10－12，c(CrO)＝2.8×10－3mol·L－1。(6)由题给条件可以写出X的化学式为[Co(NH3)6]Cl3，所以Co的化合价为＋3，制备X的化学方程式为2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O，反应物中有NH3和H2O2，温度过高，会使过氧化氢分解、氨气逸出，不利于X的制备。
答案：(1)当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定 (2)碱 酚酞(或甲基红)
(3)×100% (4)偏低
(5)防止硝酸银见光分解 2.8×10－3
(6)＋3 2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出
相关资料
更多
