【鲁科版】高考化学一轮复习第26讲水的电离和溶液的酸碱性教案

这是一份【鲁科版】高考化学一轮复习第26讲水的电离和溶液的酸碱性教案，共20页。

第26讲　水的电离和溶液的酸碱性
[考纲要求]　1.了解水的电离，离子积常数。2.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法。能进行pH的简单计算。
考点一　水的电离

1．水的电离
水的电离方程式为H2O＋H2O⇌H3O＋＋OH－或H2O⇌H＋＋OH－。25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝1×10－7_mol·L－1。任何水溶液中，由水电离出来的c(H＋)与c(OH－)都相等。
2．水的离子积常数
(1)水的离子积常数：KW＝c(H＋)·c(OH－)。25 ℃时，KW＝1×10－14,100 ℃时，KW＝1×10－12。
(2)影响因素：只与温度有关，升高温度，KW增大。
(3)适用范围：KW不仅适用于纯水，也适用于酸、碱、盐的稀溶液。
(4)KW揭示了在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，KW不变。
3．影响水电离平衡的因素
(1)升高温度，水的电离程度增大，KW增大。
(2)加入酸或碱，水的电离程度减小，KW不变。
(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度增大，KW不变。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)温度一定时，水的电离常数与水的离子积常数相等(　　)
(2)水的电离平衡移动符合勒夏特列原理(　　)
(3)100 ℃的纯水中c(H＋)＝1×10－6 mol·L－1，此时水呈酸性(　　)
(4)在蒸馏水中滴加浓H2SO4，KW不变(　　)
(5)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性，两溶液中水的电离程度相同(　　)
(6)室温下，0.1 mol·L－1的HCl溶液与0.1 mol·L－1的NaOH溶液中水的电离程度相等(　　)
(7)任何水溶液中均存在H＋和OH－，且水电离出的c(H＋)和c(OH－)相等(　　)
答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√
2．填写下表：

体系变化
条件　　　　　
平衡移动方向
KW
水的电离程度
c(OH－)
c(H＋)
酸
逆
不变
减小
减小
增大
碱
逆
不变
减小
增大
减小
可水解
的盐
Na2CO3
正
不变
增大
增大
减小
NH4Cl
正
不变
增大
减小
增大
温度
升温
正
增大
增大
增大
增大
降温
逆
减小
减小
减小
减小
其他：如加入Na
正
不变
增大
增大
减小
3.甲同学认为在水中加入H2SO4，水的电离平衡向左移动，解释是加入H2SO4后c(H＋)增大，平衡左移。乙同学认为加入H2SO4后，水的电离平衡向右移动，解释为加入H2SO4后，c(H＋)浓度增大，H＋与OH－中和，平衡右移。你认为哪种说法正确？说明原因。
答案：　甲正确；温度不变，KW是常数，加入H2SO4，c(H＋)增大，c(H＋)·c(OH－)>KW，平衡左移。

题组一　水的电离平衡
1．(2019·山东省实验中学二诊)下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡，且该物质属于电解质的是(　　)
A．氯气 B．二氧化碳
C．氯化钾 D．醋酸钠
D　[氯气是单质，其既不是电解质又不是非电解质，A项错误；二氧化碳是非电解质，B项错误；氯化钾属于电解质，是强酸强碱盐，不会破坏水的电离平衡，C项错误；醋酸钠是弱酸强碱盐，属于电解质，且CH3COO－能够水解，促进水的电离，D项正确。]
2.

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
C　[升温促进水的电离，升温后溶液不能由碱性变为中性，A项错误；根据c(H＋)和c(OH－)可求出KW＝1.0×10－14，B项错误；加入FeCl3，Fe3＋水解溶液呈酸性，可引起由b向a的变化，C项正确；温度不变，稀释后c(OH－)减小，c(H＋)增大，但仍在该曲线上，不可能到达d点，D项错误。]

外界条件对水电离的影响
—
—
题组二　水电离出的c(H＋)或c(OH－)的定性比较
3．(1)25 ℃时，相同物质的量浓度的下列溶液中：①NaCl　②NaOH　③H2SO4　④(NH4)2SO4，其中水的电离程度按由大到小的顺序____________。
(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸溶液中，水的电离程度__________；常温下，pH＝5的NH4Cl溶液与pH＝9的CH3COONa溶液中，水的电离程度__________。(均填“前者大”“后者大”或“相同”)
答案：　(1)④>①>②>③
(2)相同　相同
题组三　水电离出的c(H＋)或c(OH－)的定量计算
4．求算常温下，下列溶液中H2O电离的c(H＋)和c(OH－)。
(1)pH＝2的H2SO4溶液
c(H＋)＝__________，c(OH－)＝________。
(2)pH＝10的NaOH溶液
c(H＋)＝__________，c(OH－)＝________。
(3)pH＝2的NH4Cl溶液
c(H＋)＝__________。
(4)pH＝10的Na2CO3溶液
c(OH－)＝________。
答案：　(1)10－12 mol·L－1　10－12 mol·L－1
(2)10－10 mol·L－1　10－10 mol·L－1
(3)10－2 mol·L－1
(4)10－4 mol·L－1
5．25 ℃时，在等体积的①pH＝0的H2SO4溶液、②0.05 mol/L的Ba(OH)2溶液、③pH＝10的Na2S溶液、④pH＝5的NH4NO3溶液中，发生电离的水的物质的量之比是(　　)
A．1∶10∶1010∶109　　　　 B．1∶5∶5×109∶5×108
C．1∶20∶1010∶109 D．1∶10∶104∶109
A　[①中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－14 mol·L－1，②中水电离出的c(H＋)＝＝1.0×10－13
mol·L－1，③中水电离出的c(H＋)＝
＝1.0×10－4 mol·L－1，④中水电离出的c(H＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，可得发生电离的水的物质的量之比为1.0×10－14∶1.0×10－13∶1.0×10－4∶1.0×10－5＝1∶10∶1010∶109，A正确。]

25 ℃时水电离出的c(H＋)或c(OH－)的5种类型的计算方法
(1)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)＝1.0×10－7 mol/L
(2)溶质为酸的溶液
H＋来源于酸电离和水电离，而OH－只来源于水，故有c(OH－)水＝c(H＋)水＝c(OH－)溶液。
(3)溶质为碱的溶液
OH－来源于碱电离和水电离，而H＋只来源于水，故有c(H＋)水＝c(OH－)水＝c(H＋)溶液。
(4)水解呈酸性的盐溶液：c(H＋)水＝c(H＋)溶液。
(5)水解呈碱性的盐溶液：c(OH－)水＝c(OH－)溶液。
考点二　溶液的酸碱性和pH

1．溶液的酸碱性
溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。
(1)酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，常温下，pH<7。
(2)中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)，常温下，pH＝7。
(3)碱性溶液：c(H＋)7。
2．pH及其测量方法
(1)计算公式：pH＝－lgc(H＋)。
(2)25 ℃时，pH与溶液中的c(H＋)的关系：

(3)适用范围：25_℃时，0～14。
(4)测量方法
①pH试纸法：用镊子夹取一小块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，变色后与标准比色卡对照，即可确定溶液的pH。
②pH计测量法。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)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(√)
(2)某溶液的c(H＋)>10－7mol·L－1，则该溶液呈酸性(×)
(3)pH减小，溶液的酸性一定增强(×)
(4)100 ℃时，KW＝1.0×10－12,0.01 mol·L－1盐酸的pH＝2,0.01 mol·L－1的NaOH溶液的pH＝10(√)
(5)用蒸馏水润湿的pH试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低(×)
(6)用广泛pH试纸测得某溶液的pH为3.4(×)
(7)用pH计测得某溶液的pH为7.45(√)

(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(H＋)与c(OH－)不相等，不能只看pH，一定温度下pH＝6的溶液可能显中性，也可能显酸性，应注意温度。
(2)使用pH试纸时不能用蒸馏水润湿。
(3)广泛pH试纸只能测出pH的整数值
2．常温下，两种溶液混合后酸碱性的判断(在括号中填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合(　　)
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合(　　)
(3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合(　　)
(4)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　)
(5)pH＝3的HCl和pH＝10的NaOH溶液等体积混合(　　)
(6)pH＝3的HCl和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　)
(7)pH＝2的CH3COOH和pH＝12的NaOH溶液等体积混合(　　)
(8)pH＝2的H2SO4和pH＝12的NH3·H2O等体积混合(　　)
答案：　(1)中性　(2)碱性　(3)酸性　(4)中性　(5)酸性　(6)碱性　(7)酸性　(8)碱性

题组一　走出溶液稀释时pH值的判断误区
1．(1)1 mL pH＝5的盐酸，加水稀释到10 mL pH＝________；加水稀释到100 mL，pH________7。
(2)pH＝5的H2SO4溶液，加水稀释到500倍，则稀释后c(SO)与c(H＋)的比值为________。
解析：　(2)稀释前c(SO)＝ mol·L－1；稀释后c(SO)＝＝10－8 mol·L－1；c(H＋)接近10－7mol·L－1，所以＝＝。
答案：　(1)6　接近　(2)1∶10
2．(1)体积相同，浓度均为0.2 mol·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释10倍，溶液的pH分别变成m和n，则m与n的关系为________。
(2)体积相同，浓度均为0.2 mol·L－1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为__________。
(3)体积相同，pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成3，则m与n的关系为____________。
(4)体积相同，pH均等于13的氨水和NaOH溶液，分别加水稀释m倍、n倍，溶液的pH都变成9，则m与n的关系为____________。
解析：　(1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图像如图甲所示：分别加水稀释10倍后，二者的浓度仍相同，由于HCl是强电解质，CH3COOH是弱电解质，HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度，因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度，因此有mn。(3)由于醋酸中存在电离平衡，在稀释过程中CH3COOH会继续电离出H＋，其稀释过程中的图像如图乙所示。若稀释后溶液的pH都变成3(画一条平行于x轴的水平线)，易得mn。

答案：　(1)mn　(3)mn

酸碱稀释时pH的变化规律

题组二　多角度计算溶液的pH
3．计算下列溶液的pH或浓度(常温下，忽略溶液混合时体积的变化)：
(1)0.1 mol·L－1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka＝1.8×10－5)。
________________________________________________________________________。
(2)0.1 mol·L－1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度α＝1%，电离度＝×100%)。
________________________________________________________________________。
(3)pH＝2的盐酸与等体积的水混合。
________________________________________________________________________。
(4)常温下，将0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液与0.06 mol·L－1硫酸溶液等体积混合。
________________________________________________________________________。
(5)取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，求原溶液的浓度。
________________________________________________________________________。
解析：　　(1)CH3COOH⇌CH3COO－　＋　H＋
c(初始) 0.1 mol·L－1 0 0
c(电离) c(H＋) c(H＋) c(H＋)
c(平衡) 0.1－c(H＋) c(H＋) c(H＋)
则Ka＝＝1.8×10－5
解得c(H＋)≈1.3×10－3mol·L－1，
所以pH＝－lg c(H＋)＝－lg(1.3×10－3)≈2.9。
(2)　　　　NH3·H2O　⇌　OH－　＋　NH
c(初始) 0.1 mol·L－1 0 0
c(电离)
则c(OH－)＝0.1×1% mol·L－1＝10－3mol·L－1
c(H＋)＝10－11mol·L－1，所以pH＝11。
(3)c(H＋)＝mol·L－1　pH＝－lg＝2＋lg 2＝2.3。
(4)c(H＋)＝
＝0.01 mol·L－1。
(5)＝0.01 mol·L－1，c＝0.05 mol·L－1。
答案：　(1)2.9　(2)11　(3)2.3　(4)2.0
(5)0.05 mol·L－1
题组三　pH概念的拓展应用
4．(2019·山东潍坊新高考联盟联考)某温度下，水中c(H＋)与c(OH－)的关系如图所示。pOH＝－lg c(OH－)。下列说法不正确的是(　　)

A．b点温度高于25 ℃
B．在水中通入氨气，由水电离出的c(H＋)减小
C．仅升高温度，可从b点变为a点
D．b点所处温度下，0.1 mol·L－1KOH溶液的pH＝13
D　[由图可知，b点对应的pOH＝pH＝6.5，则有c(H＋)＝c(OH－)＝10－6.5mol·L－1，KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－6.5×10－6.5＝1×10－13>KW(25 ℃)，故b点温度高于25 ℃，A正确；在水中通入氨气，c(OH－)增大，抑制了水的电离，则由水电离出的c(H＋)减小，B正确；升高温度，水的电离平衡正向移动，c(H＋)、c(OH－)均增大，则pH、pOH均减小，且二者相等，故升高温度，可从b点变为a点，C正确；b点对应的KW＝1×10－13,0.1 mol·L－1KOH溶液中c(H＋)＝1×10－12mol·L－1，则溶液的pH＝12，D错误。]
5．若用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝lg。室温下实验室中用0.01 mol·L－1的氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.01 mol·L－1醋酸，滴定过程如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．室温下，醋酸的电离常数约为10－5
B．A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00 mL
C．若B点为40 mL，所得溶液中：
c(Na＋)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)
D．从A到B，水的电离程度逐渐变大
A　[A项，室温下，醋酸的AG＝lg＝7，即＝107，而KW＝c(H＋)·c(OH－)＝10－14，两式联立解得c(H＋)＝10－3.5，而醋酸溶液中，c(CH3COO－)≈c(H＋)，故Ka＝＝10－5，故A正确；B项，B点的AG＝0，即＝1，c(H＋)＝c(OH－)，溶液显中性，而当加入NaOH溶液20 mL时，恰好中和，得CH3COONa溶液，溶液显碱性，故B错误；C项，当B点加入40 mL NaOH溶液时，所得等浓度的CH3COONa和NaOH混合溶液，根据电荷守恒和物料守恒得c(OH－)＝c(CH3COO－)＋c(H＋)＋2c(CH3COOH)，故C错误；D项，NaOH与醋酸溶液恰好完全中和前，水的电离度增大，恰好中和后，水的电离度逐渐减小，D错误。]
考点三　酸碱中和滴定

1．实验原理
利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
酸碱中和滴定关键：
(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
图A是酸式滴定管，图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。

(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管
①构造：“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。
②精确度：读数可估计到0.01mL。
③洗涤：先用蒸馏水洗涤，再用待装液润洗。
④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。
⑤使用注意事项：
试剂性质
滴定管
原因
酸性、氧化性
酸式滴定管
氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性
碱式滴定管
碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开
3.实验操作
实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例
(1)滴定前的准备
①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。
(2)滴定

(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且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
按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝计算。
4．常用酸碱指示剂的变色范围
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粉红色
>10.0红色

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装(　　)
(2)用碱式滴定管准确量取20.00 mL的NaOH溶液(　　)
(3)将液面在0 mL处的25 mL的酸式滴定管中的液体全部放出，液体的体积为25 mL(　　)
(4)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入2～3 mL(　　)
(5)中和滴定实验时，滴定管、锥形瓶均用待测液润洗(　　)
(6)滴定终点就是酸碱恰好中和的点(　　)
(7)滴定管盛标准溶液时，调液面一定要调到“0”刻度(　　)
(8)滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁(　　)
答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× (7)×　(8)√
2．判定滴定终点的规范描述
(1)用a mol·L－1的HCl滴定未知浓度的NaOH溶液，用酚酞作指示剂，达到滴定终点的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
若用甲基橙作指示剂，滴定终点现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，应选用________作指示剂，达到滴定终点的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，是否需要选用指示剂________(填“是”或“否”)，达到滴定终点的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再以KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋。滴定Ti3＋时发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
达到滴定终点时的现象是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：　(1)滴入最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色　当滴入最后一滴标准液，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复黄色
(2)淀粉溶液　当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色
(3)否　当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色
(4)Ti3＋＋Fe3＋===Ti4＋＋Fe2＋　当滴入最后一滴NH4Fe(SO4)2标准溶液后，溶液变成血红色，且半分钟内不恢复原来的颜色

判断滴定终点的答题模板
　当滴入最后一滴×××标准溶液，溶液变成×××色，且半分钟内颜色不恢复原来颜色。
说明：解答此类题目注意3个关键点。
(1)最后一滴：必须说明滴入“最后一滴”溶液。
(2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来颜色”。

题组一　指示剂的选择
1．实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：
甲基橙：3.1～4.4
石蕊：5.0～8.0
酚酞：8.2～10.0
用0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，恰好完全反应时，下列叙述中正确的是(　　)
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂
D　[NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa，CH3COO－水解显碱性，而酚酞的变色范围为8.2～10.0，比较接近。]
题组二　滴定所得数据的处理
2．某学生用0.200 0 mol·L－1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，滴定数据记录如下：
滴定次数
待测溶液体积(mL)
标准NaOH溶液读数记录(mL)
滴定前读数
滴定后读数
第一次
20.00
0.40
20.40
第二次
20.00
4.00
24.00
第三次
20.00
2.00
24.10
请计算待测盐酸溶液的浓度为____________。
解析：　取前两次所用NaOH溶液体积的平均值(第三次误差较大，舍去)，然后代入公式进行计算：c(酸)·V(酸)＝c(碱)·V(碱)，故c(酸)＝。
答案：　0.200 0 mol·L－1
题组三　误差分析
3．用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂)，V(标准)用“变大”“变小”或“不变”填空，(待测)用“偏高”“偏低”或“无影响”填空。
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


碱式滴定管未用待测溶液润洗


锥形瓶用待测溶液润洗


锥形瓶洗净后还留有蒸馏水


取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失


滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失


振荡锥形瓶时部分液体溅出


部分酸液滴出锥形瓶外


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


未摇匀，出现局部变色或刚变色，未等待半分钟变色稳定，就停止滴定


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)


酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)


答案：　变大　偏高　变小　偏低　变大　偏高　不变　无影响　变小　偏低　变大　偏高　变小　偏低　变大　偏高　变大　偏高　变小　偏低　变小　偏低　变大　偏高
题组四　滴定曲线
4．海带中碘含量的测定

取0.010 0 mol·L－1的AgNO3标准溶液装入滴定管，取100.00 mL海带浸取原液至滴定池，用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I－)的变化，部分数据如下表：

V(AgNO3)/mL
15.00
19.00
19.80
19.98
20.00
20.02
21.00
23.00
25.00
E/mV
－225
－200
－150
－100
50.0
175
275
300
325
(1)根据表中数据绘制滴定曲线：

(2)该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为________mL，计算得海带中碘的百分含量为________%。
解析：　实验到滴定终点时，消耗的AgNO3标准溶液为20.00 mL，若设所得海带浸取原液中I－浓度为x mol·L－1，则0.010 0×20＝100x，x＝0.002 0，原样品中碘的物质的量为0.002 0 mol·L－1×500×10－3 L＝1×10－3 mol；质量为127 g·mol－1×1×10－3 mol＝0.127 g；百分含量为×100%＝0.635%。
答案：　(1)如图

(2)20.00　0.635
　氧化还原滴定及其应用
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，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
2．试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3．指示剂：氧化还原滴定的指示剂有三类：
(1)氧化还原指示剂。
(2)专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。
(3)自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，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。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：用淀粉作指示剂，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。
5．采用“解题三步法”处理数据
水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg·L－1，我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L－1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO。

Ⅰ.测定原理：
碱性条件下，O2将Mn2＋氧化为MnO(OH)2：①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓
酸性条件下，MnO(OH)2将I－氧化为I2：②MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O(未配平)
用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：③2S2O＋I2===S4O＋2I－。
Ⅱ.测定步骤：
a．安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。
b．向烧瓶中加入200 mL水样。
c．向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全。
d．搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液，至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。
e．从烧瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.010 00 mol·L－1 Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。
f．……
g．处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题：
步骤e中达到滴定终点的标志为________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL，水样的DO＝________mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源，此次测得DO是否达标：________(填“是”或“否”)。
[解题三步法]：　
第一步：确定滴定反应
2S2O　　　　　　＋　　　　　I2===S4O＋2I－
2　　　　　　 1
0．010 00 mol/L×4.50×10－3L n
第二步：由反应①②③各物质的配比，构建各物质关系式
①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓
②MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O
③2S2O＋I2===S4O＋2I－
该滴定过程转化的关系式为O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O
n(O2)＝×n(S2O)＝×0.010 00 mol/L×4.50×10－3L＝1.125×10－5mol
第三步：运用相关概念、原理解答问题
该河水的DO＝×1.125×10－5mol×32 g/mol＝9.0×10－3g/L＝9.0 mg/L>5.0 mg/L
答案：　溶液蓝色褪去(半分钟内不变色)　9.0　是
[集训1]　KMnO4是一种用途广泛的氧化剂，可由软锰矿(主要成分为MnO2)通过下列方法制备：
a．软锰矿与过量KOH、KClO3固体熔融生成K2MnO4；
b．溶解、过滤后将滤液酸化，使K2MnO4完全转化为MnO2和KMnO4；
c．滤去MnO2，将滤液浓缩、结晶得到深紫色的KMnO4产品。
(1)溶液酸化时，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4的离子方程式是
________________________________________________________________________；
(2)测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定。
①配制250 mL 0.100 mol·L－1标准Na2S2O3溶液，需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g；
②取上述制得的KMnO4产品0.600 0 g，酸化后用0.100 mol·L－1标准Na2S2O3溶液进行滴定，滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。计算该KMnO4产品的纯度(写出计算过程)。
(有关离子方程式为MnO＋S2O＋H＋―→SO＋Mn2＋＋H2O未配平)
解析：　(1)由滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4，则反应为3MnO＋4H＋===MnO2↓＋2MnO＋2H2O。
(2)①n＝cV＝0.100 mol·L－1×0.250 L＝0.025 mol，m＝nM＝0.025 0 mol×158 g·mol－1＝3.950 g；②由化学方程式：8MnO＋5S2O＋14H＋===10SO＋8Mn2＋＋7H2O，设样品中KMnO4物质的量为n mol，可知
8KMnO4～5S2O
n 0.100 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L
所以n(KMnO4)＝×0.100 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L＝3.2×10－3 mol
所以m(KMnO4)＝nM＝3.2×10－3 mol×158 g·mol－1＝0.505 6 g，KMnO4产品的纯度为×100%≈84.27%。
答案：　(1)3MnO＋4H＋===MnO2↓＋2MnO＋2H2O
(2)①3.950　②84.27%
[集训2]　水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O ＋I2===2I－＋S4O)。
回答下列问题：
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为________。
(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经
过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为________mg·L－1。
(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________。(填“高”或“低”)
解析：　(1)本实验为测定水样中的溶解氧，如果扰动水体表面，会增大水体与空气的接触面积，增大氧气在水中的溶解量。避免扰动水体表面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差。
(2)由题意知，反应物为O2和Mn(OH)2，生成物为MnO(OH)2，因此该反应的化学方程式为O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。
(3)配制溶液时还需要量筒量取液体体积；煮沸可以使蒸馏水中的氧气挥发，达到除去氧气的目的。
(4)由于混合液中含有碘单质，加入淀粉时，溶液为蓝色；滴定时，Na2S2O3与碘反应，当碘恰好完全反应时，溶液蓝色刚好褪去，且半分钟内颜色不恢复。由各反应关系可建立如下关系式：O2～2Mn(OH)2～2I2～4S2O，由题意知，滴定消耗Na2S2O3的物质的量为ab×10－3mol，因此0.1 L水样中溶解氧的物质的量＝×10－3mol，质量为×10－3mol×32 g·mol－1＝8ab×10－3 g＝8ab mg，即溶解氧的含量为80ab mg·L－1。
(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会使最后的读数偏小，测得消耗Na2S2O3的体积偏小，所以测量结果偏低。
答案：　(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差　(2)O2＋2Mn(OH)2===2MnO(OH)2　(3)量筒　氧气　(4)蓝色刚好褪去，且半分钟内颜色不恢复　80ab　(5)低

1．(2013·新课标全国卷Ⅱ，13)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()
C　

2．(2016·全国卷Ⅰ，12)298 K时，在20.0 mL 0.10 mol·L－1氨水中滴入0.10 mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是(　　)
A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂
B．M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C．M点处的溶液中c(NH)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)
D．N点处的溶液中pH<12
D　[A项，盐酸滴定氨水时，滴定终点溶液为NH4Cl溶液，呈酸性，故指示剂应选甲基橙，错误；B项，一水合氨属于弱碱，与盐酸正好反应生成NH4Cl时溶液呈酸性，故二者等浓度反应时，若溶液的pH＝7，盐酸的体积应小于氨水的体积，即小于20.0 mL，错误；C项，根据电荷守恒可知溶液中：c(NH)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(OH－)，M点溶液的pH＝7，即c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH)＝c(Cl－)，由于水的电离是微弱的，故c(NH)＝c(Cl－)>c(H＋)＝c(OH－)，错误；D项，由图可知，N点即为0.10 mol·L－1氨水，由其电离度为1.32%，可知0.10 mol·L－1氨水中c(OH－)＝0.001 32 mol·L－1，故该氨水中11 3．[2019·全国卷Ⅱ，26(3)]成品中S2－的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.100 0 mol·L－1的I2－KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定，反应式为I2＋2S2O===2I－＋S4O。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为________________，样品中S2－的含量为________(写出表达式)。
解析：　达到滴定终点时I2完全反应，可观察到溶液颜色由浅蓝色变成无色，且半分钟内颜色不再发生变化；根据滴定过量的I2消耗Na2S2O3溶液的体积和关系式I2～2S2O，可得n(I2)过量＝×0.100 0V×10－3 mol，再根据关系式S2－～I2可知，n(S2－)＝0.100 0×25.00×10－3 mol－×0.100 0V×10－3 mol＝(25.00－)×0.100 0×10－3 mol，则样品中S2－的含量为
×100%。
答案：　浅蓝色至无色　×100%
4．[2018·全国卷Ⅰ，27(4)]Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.010 00 mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该样品中Na2S2O5的残留量为______g·L－1(以SO2计)。
解析：　根据电子、电荷及质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋。n(S2O)＝×n(I2)＝×0.010 00 mol·L－1×10.00×10－3 L＝5×10－5 mol，该样品中S2O的残留量(以SO2
计)为5×10－5 mol×2×64 g·mol－1×＝0.128 g·L－1。
答案：　S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋　0.128
5．[2018·全国卷Ⅱ，28(3)]测定三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}中铁的含量。
(1)称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是__________________。
(2)向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化，用c mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：　(1)滴定终点的现象是有粉红色出现且半分钟内不变色。
(2)加入锌粉后将Fe3＋还原为Fe2＋，再用KMnO4溶液滴定，将Fe2＋氧化为Fe3＋，MnO转化为Mn2＋：
Fe2＋―→Fe3＋～e－
MnO―→Mn2＋～5e－
可得关系式：5Fe2＋～MnO
已知n(MnO)＝(cV×10－3)mol
则n(Fe2＋)＝(5cV×10－3)mol
则m(Fe2＋)＝(5cV×10－3×56)g
该晶体中铁的质量分数w(Fe)＝×100%＝×100%
答案：　(1)粉红色出现且半分钟内不变色
(2)×100%