鲁科版高考化学一轮总复习第7章第1节素养提升14滴定曲线的分析方法课时学案

这是一份鲁科版高考化学一轮总复习第7章第1节素养提升14滴定曲线的分析方法课时学案，共7页。
中和滴定曲线(pH)的说明
[知识对接]
1．中和滴定曲线“5点”
解决酸碱中和滴定曲线类问题的关键是巧抓“5点”，即曲线的起点、恰好反应点、中性点、反应一半点和过量点，先判断出各个点中的溶质及溶液的酸碱性，以室温时用0.1 ml·L－1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L－1 HA溶液为例(如图)，总结如何抓住滴定曲线的5个关键点：
2.酸碱中和滴定曲线图示
[应用体验]
1．20 mL 0.100 0 ml·L－1氨水用0.100 0 ml·L－1的盐酸滴定，滴定曲线如图，下列说法正确的是( )
A．该中和滴定适宜用酚酞作指示剂
B．两者恰好中和时，溶液的pH＝7
C．达到滴定终点时，溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)
D．当滴入盐酸达30 mL时，溶液中c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
D．V(NaOH)＝20.00 mL时，两溶液中 c(CH3COO－)>c(Cl－)
C 解析：根据图示可知，Ⅰ的起始pH较大，Ⅱ的起始pH较小，则Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示盐酸，选项A错误；醋酸为弱酸，溶液体积相同时，醋酸和氯化氢的物质的量相等，醋酸与氢氧化钠反应生成醋酸钠，溶液呈碱性，而盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠溶液呈中性；若pH＝7时，醋酸消耗的NaOH溶液体积应该稍小，选项B错误；V(NaOH)＝10.00 mL时，反应后为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠的混合液，醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，溶液呈酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，反应后溶液中离子浓度大小为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，选项C正确；V(NaOH)＝20.00 mL时，两溶液都恰好反应得到等物质的量浓度的醋酸钠和NaCl溶液，由于醋酸根离子部分水解，则两溶液中 c(CH3COO－)＜c(Cl－)，选项D错误。
中和滴定曲线示例分析
[知识对接]
滴定曲线分析的方法
(1)分析步骤：首先看纵坐标，搞清楚是酸加入碱中，还是碱加入酸中；其次看起点，起点可以看出酸性或碱性的强弱，这在判断滴定终点时至关重要；再次找滴定终点和pH＝7的中性点，判断滴定终点的酸碱性，然后确定中性点(pH＝7)的位置；最后分析其他的特殊点(如滴定一半点，过量一半点等)，分析酸、碱过量情况。
(2)滴定过程中的定量关系：①电荷守恒关系在任何时候均存在；②物料守恒可以根据加入酸的物质的量和加入碱的物质的量进行确定，但不一定为等量关系。
[应用体验]
3．常温下，用0.10 ml·L－1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 ml·L－1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 ml·L－1 CH3COOH溶液，得到两条滴定曲线，如图所示，则下列说法正确的是( )
A．图2是滴定盐酸的曲线
B．a与b的关系是a＜b
C．E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为 c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
D．这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂
C 解析：如果酸为强酸，则0.10 ml·L－1酸的pH为1，根据酸的初始pH知，图1为盐酸的滴定曲线，故A错误；根据图1知，a点氢氧化钠溶液的体积是20.00 mL，酸和碱的物质的量相等，二者恰好反应生成强酸强碱盐，其溶液呈中性；醋酸溶液中滴入氢氧化钠溶液，醋酸钠溶液呈碱性，所以b点氢氧化钠溶液的体积小于20.00 mL，a＞b，故B错误；E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸，溶液呈酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，盐类水解程度较小，则溶液中离子浓度可能为 c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故C正确；氢氧化钠和盐酸恰好反应呈中性，可以选择甲基橙或酚酞；氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液呈碱性，只能选择酚酞，故D错误。
4．已知某温度下CH3COOH的电离常数K＝1.6×10－5。该温度下，向20 mL 0.01 ml·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 ml·L－1 KOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题：(已知lg4＝0.6)
(1)a点溶液中c(H＋)为________，pH约为________。
(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是________点，滴定过程中宜选用________作指示剂，滴定终点在________(填“c点以上”或“c点以下”)。
(3)若向20 mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，则下列变化趋势正确的是________(填标号)。
解析：(1)电离消耗的醋酸在计算醋酸的电离平衡浓度时可以忽略不计。由K＝eq \f(c2H＋,cCH3COOH)得，c(H＋)≈eq \r(1.6×10－5×0.01) ml·L－1＝4×10－4 ml·L－1。pH＝－lgc(H＋)＝3.4。(2)酸或碱抑制水的电离，a、b点溶液呈酸性，d点溶液呈碱性，都抑制水的电离，c点呈中性，水自然电离，故电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性，故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以上。(3)由于稀氨水显碱性，首先排除选项A和C；两者恰好反应时溶液显酸性，排除选项D。
答案：(1)4×10－4 ml·L－1 3.4
(2)c 酚酞 c点以上 (3)B
1．室温下向10 mL 0.1 ml·L－1NaOH溶液中加入0.1 ml·L－1的一元酸HA，溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．a点所示溶液中c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)
B．a、b两点所示溶液中水的电离程度相同
C．pH＝7时，c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
D．b点所示溶液中c(A－)>c(HA)
D 解析：A．a点时NaOH与HA恰好完全反应，溶液的pH为8.7，呈碱性，说明HA为弱酸，NaA发生水解反应，则溶液中粒子浓度：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)，错误；B.b点时为NaA和HA的混合溶液，a点NaA发生水解反应，促进了水的电离，b点HA抑制了水的电离，所以a点水的电离程度大于b点，错误；C.根据电荷守恒，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，pH＝7，则c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)，错误；D.b点HA过量，溶液呈酸性，HA的电离程度大于NaA的水解程度，所以c(A－)>c(HA)，正确。
2．(2020·淄博模拟)(双选)25 ℃时，体积均为25.00 mL，浓度均为0.010 0 ml·L－1的HA、H3B溶液分别用0.010 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定，溶液的pH随V(NaOH溶液)变化曲线如图所示，下列说法中正确的是( )
A．NaOH溶液滴定HA溶液可选甲基橙做指示剂
B．浓度均为0.010 0 m/L的HA、H3B溶液中，酸性较强的是HA
C．25 ℃时，0.010 0 ml·L－1 Na2HB溶液的 pH>7
D．25 ℃时，向Na2HB溶液中滴加HA溶液，反应的离子方程式为HB2－＋HA===H2B－＋A－
CD 解析：若HA为强酸，则0.010 0 ml·L－1 HA溶液的pH＝2，由图可知起始HA溶液的pH在3.0～4.0，说明HA为一元弱酸，滴定终点生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，而甲基橙的变色范围是 3.1～4.4，所以应选酚酞做指示剂，故A错误；由题图可知，浓度均为0.010 0 ml·L－1的HA、H3B溶液，H3B溶液起始时pH更小，说明H3B电离出氢离子的能力强于HA，则酸性较强的为H3B，故B错误；HB2－＋H2OH2B－＋OH－，Kh＝eq \f(cH2B－·cOH－,cHB2－)＝eq \f(cH2B－·cOH－·cH＋,cHB2－·cH＋)＝eq \f(KW,KaH2B－)，由题图可知当c(H2B－)＝c(HB2－)时，pH为7.2，则Ka(H2B－)＝10－7.2，即Kh＝10－6.8，即常温下HB2－的水解程度大于电离程度，Na2HB溶液呈碱性，故C正确；由题图可知c(HA)＝c(A－)时，pH为4.75，即Ka(HA)＝10－4.75，Ka(H2B－)＝10－7.2，则酸性：HA>H2B－，向Na2HB溶液中滴加HA溶液符合“强酸制弱酸”，离子方程式为HB2－＋HA===H2B－＋A－，故D正确。关键点
离子浓度关系
起点
(点①)
起点为HA的单一溶液，0.1 ml·L－1 HA溶液pH>1说明HA是弱酸；c(HA)>c(H＋)>c(A－)>c(OH－)
反应一
半点
(点②)
两者反应生成等物质的量的NaA和HA混合液，此时溶液pHc(Na＋)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－)
中性点
(点③)
此时溶液pH＝7，溶液显中性，酸没有完全被中和，c(Na＋)＝c(A－)>c(HA)>c(H＋)＝c(OH－)
恰好完
全反应
点(点④)
此时二者恰好完全反应生成NaA，为强碱弱酸盐，溶液呈碱性，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋)
过量点
(点⑤)
此时，NaOH溶液过量，得到NaA与NaOH等物质的量的混合液，溶液显碱性，c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)
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)
室温下pH＝7不一定是终点：强碱与强酸反应时，终点是pH＝7；强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应时，终点不是pH＝7(强碱与弱酸反应终点是pH＞7，强酸与弱碱反应终点是pH＜7)