2019届高考化学二轮复习专题二水的电离和溶液的酸碱性课件（141张）

2019届高考化学二轮复习专题二水的电离和溶液的酸碱性课件（141张）

专题二　 水的电离和溶液的酸碱性 考点一　水的电离 【 基础回顾 】 1. 水的电离 : H 2 O H + +OH - 10 -7 mol·L -1 相等 2. 水的离子积 : c(H + )·c(OH - ) 增大 10 -14 3. 影响因素 : 条件 变化 移动 方向 c(H + ) c(OH - ) K w 电离 程度 升温 _____ _____ _____ _____ _____ 加酸 _____ _____ _____ _____ _____ 加碱 _____ _____ _____ _____ _____ 加活泼 金属 _____ _____ _____ _____ _____ 右移 增大 增大 增大 增大 左移 增大 减小 不变 减小 左移 减小 增大 不变 减小 右移 减小 增大 不变 增大 条件 变化 移动 方向 c(H + ) c(OH - ) K w 电离 程度 加醋 酸钠 _____ _____ _____ _____ _____ 加氯 化铵 _____ _____ _____ _____ _____ 右移 减小 增大 不变 增大 右移 增大 减小 不变 增大 【 思维诊断 】 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 水的离子积即水的电离平衡常数。 ( 　　 ) 提示 : × 。水的离子积 K w 与水的电离常数 K(H 2 O) 的关系是 K w =K(H 2 O)·c(H 2 O) 。 (2) 在表达式 K w =c(H + )·c(OH - ) 中 c(H + ) 、 c(OH - ) 一定是水电离出的。 ( 　　 ) 提示 : × 。表达式 K w =c(H + )·c(OH - ) 中 c(H + ) 、 c(OH - ) 均表示溶液中的 c(H + ) 、 c(OH - ), 不一定是水电离出的。 (3)25 ℃ 时 NH 4 Cl 溶液的 K w 大于 100 ℃ 时 NaCl 溶液的 K w 。 ( 　　 ) 提示 : × 。 K w 只与温度有关 , 温度越高 , K w 越大。 (4) 水的电离平衡移动符合勒夏特列原理。 ( 　　 ) 提示 : √ 。水溶液中的离子平衡的移动均符合勒夏特列原理。 (5) 升高温度 , 水电离平衡右移 ,H + 浓度增大 , 呈酸 性。 ( 　　 ) 提示 : × 。升高温度 , 水电离平衡右移 ,H + 浓度和 OH - 浓度同等程度地增大 , 溶液仍呈中性。 (6)25 ℃ 时 , 加水稀释醋酸溶液 ,c(H + ) 、 c(OH - ) 都减小 , K w 减小。 ( 　　 ) 提示 : × 。加水稀释醋酸溶液 ,c(H + ) 减小 , 由于温度不变 , K w 不变 ,c(OH - ) 增大。 【 方法点拨 】 水电离出的 c(H + ) 水 或 c(OH - ) 水 的定量计算 溶液 计算原则 实例 (25 ℃) 中性 溶液 c(OH - ) 水 = c(H + ) 水 c(OH - ) 水 =c(H + ) 水 =10 -7 mol·L -1 溶液 计算原则 实例 (25 ℃) 酸的 溶液 OH - 全部来自水的电离 pH=2 的盐酸中 c(H + )=10 -2 mol·L -1 , 则 c(OH - )= K w /10 -2 =1×10 -12 (mol·L -1 ), 即水电离出的 c(H + ) 水 =c(OH - ) 水 = 10 -12 mol·L -1 。 碱的 溶液 H + 全部来自水的电离 pH=12 的 NaOH 溶液中 c(OH - )= 10 -2 mol·L -1 , 则 c(H + )= K w /10 -2 =1×10 -12 (mol·L -1 ), 即水电离出 的 c(OH - ) 水 =c(H + ) 水 =10 -12 mol·L -1 。 溶液 计算原则 实例 (25 ℃) 水解 呈酸 性的 盐溶液 H + 全部来自水的电离 pH=5 的 NH 4 Cl 溶液中 , 由水电离 出的 c(H + ) 水 =10 -5 mol·L -1 , 因 部分 OH - 与部分 N 结合使 c(OH - )=10 -9 mol·L -1 水解 呈碱 性的 盐溶液 OH - 全部来自水的电离 pH=12 的 Na 2 CO 3 溶液中 , 由水电离 出的 c(OH - ) 水 =10 -2 mol·L -1 , 因 部分 H + 与部分 C 结合使 c(H + ) 水 =10 -12 mol·L -1 【 题组过关 】 1.(RJ 选修 4·P45 改编题 ) 中国在国际上首次拍摄到水分子内部结构照片 , 如下图 , 下列关于水的叙述不正确的是 ( 　　 ) A. 水的电离是吸热过程 B. 相同条件下海水的 K w 比纯水的 K w 大 C. 温度相同 , 由 H 2 O 和 D 2 O 构成的水的 pH 相同 D. 不同温度下 , 液态纯水的 K w 改变 , 但仍然呈中性 【 解析 】 选 B 。水的电离是吸热过程 ,A 项正确 ; 相同条件下海水和纯水的 K w 相同 ,B 项错误 ; 温度一定 , 普通水和重水的 pH 相同 ,C 项正确 ; 不同温度下 , 液态纯水的 K w 改变 , 但是 c(H + )=c(OH - ), 仍然呈中性 ,D 项正确。 2.(2018· 天津六校模拟 ) 现有常温下 0.1 mol·L -1 的 Na 2 SO 4 溶液。欲使此溶液中水的电离平衡向右移动 , 且 pH<7, 有下列措施 :① 给溶液加热 ;② 加入少量稀硫酸 ; ③ 加入 NH 4 Cl 晶体 ;④ 加入 CH 3 COONa 固体 ;⑤ 加入 BaCl 2 溶液 ;⑥ 加入 FeCl 3 溶液。其中能达到目的的是 ( 　　 ) A.①③⑥ 　　 B.①②③ 　　 C.②③④ 　　 D.③⑤⑥ 【 解析 】 选 A 。①给溶液加热促进水的电离 , 氢离子浓度增大 ,pH<7, 正确 ;② 加入少量稀硫酸抑制水的电离 , 错误 ;③ 加入 NH 4 Cl 晶体 , 铵根离子水解 , 促进水的电离 , 溶液显酸性 ,pH<7, 正确 ;④ 加入 CH 3 COONa 固体 , 醋酸根离子水解 , 促进水的电离 , 溶液显碱性 , 错误 ;⑤ 加入 BaCl 2 溶液生成硫酸钡和氯化钠 , 不影响溶液酸碱性和水的电离 , 错误 ;⑥ 加入 FeCl 3 溶液 , 铁离子水解 , 促进水的电离 , 溶液显酸性 ,pH<7, 正确。 3. 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 FeCl 3 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 。 c 点、 b 点对应相同的温度 ,A 项错误 ; 根据 b 点对应的纵坐标、横坐标都为 1.0×10 -7 mol·L -1 可知 , 水的离子积常数为 1.0×10 -14 ,B 项错误 ;FeCl 3 为强酸弱碱盐 , 可水解使溶液呈酸性 ,C 项正确 ;c 、 d 点对应的 c(H + ) 相同 ,c(OH - ) 不同 , 但由于 K w 只与温度有关 , 所以温度不变时 , 稀释溶液不可能引起由 c 向 d 的变化 ,D 项错误。 4. 下图表示水中 c(H + ) 和 c(OH - ) 的关系 , 下列判断正确的是 ( 　　 ) A. 各点的温度高低顺序 :Z>Y>X B.M 区域内任意点都是碱溶于水所得的溶液 C. 常温下 , 向纯水中加入少量金属 Na, 可使 X 点溶液变为 Y 点 D.XZ 线上的任意点一定表示的是纯水 【 解析 】 选 C 。 A 项 , 由图可知 , 两条曲线是反比例曲线 , 曲线上的横纵坐标 c(H + )·c(OH - ) 为一定值 , 所以 X 和 Y 点的温度相同 , 错误 ;B 项 , 由图看出 M 区域内 c(H + )< c(OH - ), 溶液呈碱性 , 但不一定是碱溶液 , 也可能是强 碱弱酸盐溶于水所得的碱性溶液 , 错误 ;C 项 , 常温下 , 向纯水中加入少量金属 Na, 消耗水电离出的 H + , 促进了 水的电离 , 使水中的 c(OH - )>c(H + ), 可使 X 点溶液变为 Y 点 , 正确 ;D 项 ,pH=-lgc(H + ),XZ 线上任意点的 c(H + )= c(OH - ), 且从 X 到 Z,H + 和 OH - 在同等程度升高 , 所以此时 肯定是中性溶液 , 但不一定是纯水 , 也可能是 NaCl 等强 酸强碱盐的中性溶液 , 错误。 【 加固训练 】 25 ℃ 时 , 水的电离达到平衡 :H 2 O H + +OH - 　 Δ H >0, 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 , K w 不变 C. 向水中加入少量盐酸 , 平衡逆向移动 ,c(OH - ) 增大 D. 将水加热 , K w 增大 ,pH 不变 , 呈中性 【 解析 】 选 B 。 A. 向水中加入稀氨水 , 由于氨水在溶液 中存在电离平衡 :NH 3 · H 2 O N +OH - , 电离产生的 OH - 使溶液中 c(OH - ) 增大 , 水的电离平衡逆向移动 , 错 误 ;B. 向水中加入少量固体硫酸氢钠 , 盐电离产生的 H + 使溶液中 c(H + ) 增大 , 温度不变 , 所以 K w 不变 , 正确 ;C. 向 水中加入少量盐酸 , 电离产生的 H + 使水的电离平衡逆 向移动 ,c(H + ) 降低 , 但是平衡移动的趋势是微弱的 , 溶液中酸电离产生的离子浓度增大的趋势大于平衡移动使离子浓度减小的趋势 , 所以 c(H + ) 增大 ,c(OH - ) 减小 , 错误 ;D. 将水加热 , K w 增大 ,c(H + ) 增大 ,pH 减小 , 溶液仍然呈中性 , 错误。 考点二　溶液的酸碱性与 pH 【 基础回顾 】 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。用“ >”“<” 或“ =” 填下表 : 溶液 c(H + ) 、 c(OH - ) 大小比较 25 ℃ 数值 pH 中性 溶液 c(H + )__c(OH - ) c(H + )=c(OH - ) =1×10 -7 mol·L -1 ___ 酸性 溶液 c(H + )__c(OH - ) c(H + )__1× 10 -7 mol·L -1 ___ 碱性 溶液 c(H + )__c(OH - ) c(H + )__1× 10 -7 mol·L -1 ___ = =7 > > <7 < < >7 2. 溶液的 pH: (1) 定义式 :pH=________ 。 (2) 范围 :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。 -lgc(H + ) (3) 测量 : ①pH 试纸法 : 把小片试纸放在玻璃片或表面皿上 , 用洁 净干燥的 _______ 蘸取待测液滴在干燥的 pH 试纸的中 部 , 观察变化稳定后的颜色 , 与 ___________ 对比 , 即可 确定溶液的 pH 。 ② pH 计测量法。 玻璃棒 标准比色卡 【 思维诊断 】 ( 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。 ( 　　 ) 提示 : × 。在 25 ℃ 时 , 溶液中 c(H + )>10 -7 mol·L -1 , 溶液呈酸性 , 在其他温度就不一定显酸性 , 如 100 ℃ 还可能显中性或碱性。 (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。 ( 　　 ) 提示 : √ 。溶液酸碱性的本质就是 H + 和 OH - 浓度不相等。 (3) 用 pH 试纸测得某溶液的 pH 为 3.4 。 ( 　　 ) 提示 : × 。 pH 试纸的精确度只能达到 1 。 (4) 用湿润的 pH 试纸测溶液的 pH, 一定影响测量结 果。 ( 　　 ) 提示 : × 。如果测中性溶液 ( 如强酸强碱盐溶液 ) 的 pH, 不会影响测量结果。 (5) 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 。 ( 　　 ) 提示 : × 。常温下 ,pH=3 的强酸中的 c(H + ) 和 pH=11 的强碱中的 c(OH - ) 都是 1×10 -3 mol·L -1 , 等体积混合 , 溶液呈中性 , 但酸碱为弱酸或弱碱 , 溶液的酸碱性不能确定。 【 典题探究 】 角度一 溶液酸碱性的判断 【 典题 1】 室温时下列混合溶液的 pH 一定小于 7 的 是 ( 　　 ) A.pH=3 的盐酸和 pH=11 的氨水等体积混合 B.pH=3 的盐酸和 pH=11 的氢氧化钡溶液等体积混合 C.pH=3 的醋酸溶液和 pH=11 的氢氧化钡溶液等体积混合 D.pH=3 的硫酸溶液和 pH=11 的氨水等体积混合 【 解析 】 选 C 。 A 项氨水过量 ,pH>7;B 项 pH=7;C 项 CH 3 COOH 过量 ,pH<7;D 项氨水过量 ,pH>7 。 【 母题变式 】 (1) 若已知 25 ℃ 时醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等 , 则 pH=3 的醋酸溶液和 pH=11 的氨水等体积混合时溶液呈 __________( 填“酸性”“碱性”或“中性” ) 。  提示 : 中性。 pH=3 的醋酸溶液和 pH=11 的氨水等体积混合后溶液的溶质为醋酸铵 , 由于醋酸和一水合氨的电离平衡常数相等 , 所以醋酸根和铵根的水解程度相等 , 溶液呈中性。 (2) 若将温度升高到 100 ℃, 此时 K w =1×10 -12 , 则 pH=3 的盐酸和 pH=11 的氢氧化钡溶液等体积混合后溶液呈 ________( 填“酸性”“碱性”或“中性” ) 。   提示 : 碱性。 pH=3 的盐酸中 c(H + )=10 -3 mol·L -1 ,pH=11 的氢氧化钡溶液中 c(OH - )= K w /c(H + )=10 -1 mol·L -1 , 二者等体积混合后 OH - 过量 , 溶液呈碱性。 【 归纳提升 】 室温下 , 强酸、强碱恰好完全中和 , 溶液体积与 pH 的关系 : V a L pH=a 的盐酸与 V b L pH=b 的 NaOH 溶液混合 , 二者恰好完全反应 , 溶液呈中性。 则 10 -a ·V a = ·V b , =10 (a+b)-14 , a+b=14 a+b>14 a+b<14 V a =V b V a >V b V a b-n b-n 无限稀释 pH 趋向于 7 【 素养提升 】 模型认知 —— 溶液 pH 计算的解题思路 【 题组过关 】 1.(RJ 选修 4·P52 改编题 )25 ℃ 时 , 将 0.1 mol·L -1 的盐酸与 0.4 mol·L -1 NaOH 溶液 , 以 4∶1 体积比相混合 , 所得溶液的 ( 　　 ) A.pH=7 　　　　　　　 B.pH>7 C.pH=10 　　　　　　 D. 溶液显酸性 【 解析 】 选 A 。盐酸中 n(H + )=0.1 mol·L -1 ×4V L =0.4V mol,NaOH 溶液中 n(OH - )=0.4 mol·L -1 ×V L =0.4V mol, 则 n(H + )=n(OH - ), 溶液显中性 ,pH=7 。 2.(2018· 和平区模拟 ) 下列叙述正确的是 ( 　　 ) A.95 ℃ 纯水的 pH<7, 说明加热可导致水呈酸性 B.pH=3 的醋酸溶液 , 稀释至 10 倍后 pH=4 C.0.2 mol·L -1 的盐酸与等体积水混合后 pH=1 D.pH=3 的醋酸溶液与 pH=11 的氢氧化钠溶液等体积混合后 pH=7 【 解析 】 选 C 。水的电离为吸热过程 , 温度升高 , 促进 电离 , 溶液中 c(H + ) 增大 ,pH 减小 , 但存在 c(H + )=c(OH - ), 溶液呈中性 ,A 错误 ; 醋酸为弱酸 , 加水稀释促进电 离 ,pH=3 的醋酸溶液 , 稀释至 10 倍后 pH<4,B 错误 ; 0.2 mol·L -1 的盐酸与等体积水混合后 ,c(H + )= 0.1 mol·L -1 ,pH=1,C 正确 ;pH=3 的醋酸溶液与 pH=11 的氢氧化钠溶液中 :c(H + )=c(OH - )=1×10 -3 mol·L -1 , 但醋酸为弱酸 , 不完全电离 , 醋酸浓度大 , 与 pH=11 的氢氧化钠溶液等体积混合后 , 醋酸过量 , 溶液 pH<7,D 错误。 3.(2018· 红桥区模拟 ) 常温下 , 把 1 mL pH=6 的 H 2 SO 4 溶液加入蒸馏水中 , 制成 100 mL 溶液 , 稀释后的溶液中 , 其 c(H + ) 最接近 ( 　　 ) A.1×10 -8 mol·L -1 　　 B.1×10 -6 mol·L -1 C.2×10 -8 mol·L -1 D.1×10 -7 mol·L -1 【 解析 】 选 D 。硫酸是强电解质 , 在水溶液中完全电离 , 根据强酸的稀释规律 : 将 pH=a 的强酸加水稀释至原体积的 10 b 倍 , 溶液的 pH=a+b, 但当 a+b>7 时 , 溶液总的氢离子以水电离出的为主 , 即此时溶液的 pH=7, 故 c(H + ) 最接近 1×10 -7 mol·L -1 。 4. 已知水在 25 ℃ 和 95 ℃ 时 , 其电离平衡曲线如图所示。 (1)25 ℃ 时 , 将 10 mL pH=a 的盐酸与 100 mL pH=b 的 Ba(OH) 2 溶液混合后恰好中和 , 则 a+b=______ 。  (2)95 ℃ 时 , 将 pH=9 的 NaOH 溶液与 pH=4 的 H 2 SO 4 溶液混合 , 若所得混合溶液的 pH=7, 则 NaOH 溶液与 H 2 SO 4 溶液的体积比为 __________ 。  (3) 在曲线 A 所对应的温度下 , 向 100 mL H 2 S 饱和溶液中通入 SO 2 气体 ( 气体体积均已转化为标准状况下的体积 ), 所得溶液 pH 变化如图中曲线所示。 原 H 2 S 溶液的物质的量浓度为 ________;b 点水的电离程度比 c 点水的电离程度 ________( 填“大”或“小” ) 。  (4) 在曲线 B 所对应的温度下 , 将 0.02 mol·L -1 的 Ba(OH) 2 溶液与等物质的量浓度的 NaHSO 4 溶液等体积混合 , 所得混合液的 pH=________ 。  【 解析 】 (1) 溶液混合后恰好中和 :10 -a ×0.01 =10 b-14 ×0.1, 化简得 a+b=13 。 (2)95 ℃ 时 ,pH=9 的 NaOH 溶液中 c(OH - )=10 -3 mol · L -1 , pH=4 的 H 2 SO 4 溶液中 c(H + )=10 -4 mol · L -1 , 混合后溶液 为碱性 , 设碱的体积为 x L, 酸的体积为 y L, 则 得 x∶y=1∶9 。 (3) 在曲线 A 所对应的温度下 , 水的离子积为 10 -7 ×10 -7 =10 -14 ,b 点时达到中性 , 即 b 点时 H 2 S 恰好反应 , 消耗 SO 2 为 0.112 L÷22.4 L · mol -1 =0.005 mol, 由反应 2H 2 S +SO 2 ====3S↓+2H 2 O 可知 ,n(H 2 S)=0.005 mol×2= 0.01 mol, 则 c(H 2 S)=0.01 mol÷0.1 L=0.1 mol · L -1 ; b 点溶液为中性 , 水的电离不受影响 , 而 c 点溶液显酸性 , 水的电离受到抑制 ,b 点水的电离程度比 c 点水的电离程 度大。 (4) 在曲线 B 中 , 水的离子积为 10 -6 ×10 -6 =10 -12 。 0.02 mol · L -1 的 Ba(OH) 2 溶液中 c(OH - )=0.04 mol · L -1 , NaHSO 4 溶液的浓度为 0.02 mol · L -1 ,c(H + )=0.02 mol · L -1 , 当二者等体积混合后 , 溶液中的 c(OH - )=0.01 mol · L -1 , 则 c(H + )=10 -10 mol · L -1 ,pH=10 。 答案 : (1)13 　 (2)1 ︰ 9 (3)0.1 mol · L -1 　大　 (4)10 【 加固训练 】 1. 常温下 , 若 HA 溶液和 NaOH 溶液混合后 pH=7, 下列说法不合理的是 ( 　　 ) A. 反应后 HA 可能有剩余 B. 生成物 NaA 的水溶液的 pH 可能小于 7 C.HA 溶液和 NaOH 溶液的体积可能不相等 D.HA 溶液的 c(H + ) 和 NaOH 溶液的 c(OH - ) 可能不相等 【 解析 】 选 B 。 HA 可能是强酸也可能是弱酸 ,HA 和 NaOH 溶液混合后 pH=7 的溶液可能是单一溶质溶液也可能是混合溶液。若 HA 是弱酸 ,HA 溶液和 NaOH 溶液混合后 pH=7, 所得溶液为 NaA-HA 混合溶液 , 若 HA 是强酸 , 所得溶液为 NaA 溶液 ,NaA 为强酸强碱盐 , 故 A 、 C 正确 ,B 错误。由于 HA 溶液和 NaOH 的体积不一定相等 , 故 HA 溶液的 c(H + ) 和 NaOH 溶液的 c(OH - ) 可能不相等 ,D 正确。 2. 如图是对 10 mL 一定物质的量浓度的盐酸 X 用一定物质的量浓度的 NaOH 溶液 Y 滴定的图象 , 依据图象推出 X 和 Y 的物质的量浓度是下表内各组中的 ( 　　 ) A B C D X/mol·L -1 0.12 0.04 0.03 0.09 Y/mol·L -1 0.04 0.12 0.09 0.03 【 解析 】 选 D 。由图知 , 加入 30 mL NaOH 溶液后溶液 pH=7 。即 c(HCl) · V( 盐酸 )=c(NaOH) · V(NaOH 溶液 ), c(HCl)×10×10 -3 L=c(NaOH)×30×10 -3 L,c(HCl) =3c(NaOH); ① 又知加入 20 mL NaOH 溶液时 , 溶液 pH=2 则 =10 -2 mol · L -1 ; ② 由①②解得 c(HCl)=0.09 mol · L -1 ,c(NaOH) =0.03 mol · L -1 。 考点三　酸碱中和滴定 【 基础回顾 】 1. 实验原理 : 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 ) 的浓度的实验方法。 2. 常用酸碱指示剂及其变色范围 : 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 注意 : 酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂 , 因为其颜色变化不明显。 3. 实验用品 : (1) 仪器 :_____ 滴定管 ( 如图 A) 、 _____ 滴定管 ( 如图 B) 、滴定管夹、铁架台、 _______ 。 酸式 碱式 锥形瓶 (2) 试剂 : 标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3) 滴定管的使用 : 试剂性质 滴定管 原因 酸性、 氧化性 _____ 滴定管 酸性和氧化性物质易 _____ 橡胶。 碱性 _____ 滴定管 碱性物质易 _________, 致使 _________ 无法打开 酸式 腐蚀 碱式 腐蚀玻璃 玻璃活塞 4. 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 :_____→ 洗涤→ _____→ 装液→调液面→ 记录。 ②锥形瓶 : 注碱液→记读数→加酚酞指示剂。 查漏 润洗 (2) 滴定 : 控制 锥形瓶 液颜色变化 锥形瓶内溶 滴定管活塞 摇动 (3) 终点判断 : 等到滴入最后一滴标准液 , 溶液由红色变为无色 , 且在半分钟内 _______ 原来的颜色 , 视为滴定终点 并记录标准液的体积。 不恢复 (4) 操作步骤 : ① 仪器的洗涤 : 滴定管 ( 或移液管 ): 自来水→蒸馏水→ _____________ 。 锥形瓶 : 自来水→蒸馏水 ( 禁止用所装溶液洗涤 ) 。 ②装液调整液面 : 装液 , 使液面一般高于“ __” 刻度 , 驱除玻璃尖嘴处的 气泡。 所装溶液润洗 0 ③ 读数 : 调整液面在“ 0” 刻度或“ 0” 刻度以下 , 读出初读数 , 如“ 0.10 mL”, 滴定终点 , 读出末读数 , 如“ 20.20 mL”, 实际消耗滴定剂的体积为 20.10 mL 。 5. 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。 【 思维诊断 】 ( 正确的打“√” , 错误的打“ ×”) (1) 用碱式滴定管量取 20.00 mL 的高锰酸钾溶 液。 ( 　　 ) 提示 : × 。碱式滴定管不能用于量取酸性和强氧化性溶液。 (2) 滴定终点就是酸碱恰好中和的点。 ( 　　 ) 提示 : × 。滴定终点是指指示剂变色的点 , 与酸碱恰好中和的点不一定一致。 (3) 滴定管和锥形瓶都应该用待装的溶液润洗 2 ～ 3 次。 ( 　　 ) 提示 : × 。滴定管应该用待装的溶液润洗 , 而锥形瓶不能润洗。 (4) 酸碱中和滴定实验要重复进行 2 ～ 3 次 , 求算标准溶液体积的平均值。 ( 　　 ) 提示 : √ 。为了减小实验误差 , 酸碱中和滴定实验要重复进行 2 ～ 3 次 , 求算标准溶液体积的平均值。 (5) 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氨水时应选择酚酞作指示剂。 ( 　　 ) 提示 : × 。 NH 4 Cl 溶液呈酸性 , 应选择甲基橙作指示剂。 (6) 用标准浓度的盐酸滴定未知浓度的 NaOH 溶液时 , 滴定时 , 部分酸液滴在锥形瓶外 , 所测结果偏高。 ( 　　 ) 提示 : √ 。部分酸液滴在锥形瓶外 ,V 酸 偏大 ,c 碱 偏高。 【 典题探究 】 角度一 酸碱中和滴定曲线分析 , 指示剂的选择 【 典题 1】 如图曲线 a 和 b 是盐酸与氢氧化钠的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 点时反应恰好完全 , 溶液呈中性 C. 曲线 a 是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线 D. 酚酞不能用作本实验的指示剂 【 解析 】 选 B 。根据曲线 a 知 , 没有滴定前盐酸的 pH=1,c(HCl)=0.1 mol·L -1 ,A 项错误 ;P 点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全中和 , 溶液呈中性 ,B 项正确 ; 曲线 a 是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线 , 曲线 b 是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线 ,C 项错误 ; 强酸与强碱滴定 , 可以用酚酞作指示剂 ,D 项错误。 【 母题变式 】 (1) 若用甲基橙作指示剂 , 滴定曲线 a 达到滴定终点的实验现象为 _______ 。  提示 : 曲线 a 是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线 , 原溶液颜色为红色 , 故滴定终点的实验现象为溶液由红色变为黄色 , 且半分钟不恢复原色。 (2) 若用 pH 相同的硫酸代替盐酸 , 滴定曲线 ________( 填“是”或“否” ) 改变。  提示 : 否。 pH 相同即 c(H + ) 相同 , 用氢氧化钠溶液滴定时 , 消耗的氢氧化钠相同 , 故滴定曲线不变。 【 归纳提升 】 指示剂的选择 滴定类型 选取指示剂 强酸滴定强碱 酚酞或甲基橙 强酸滴定弱碱 甲基橙 强碱滴定弱酸 酚酞 【 素养升华 】 模型认知 —— 滴定终点判断的答题模板 操作 ( 当滴入最后一滴 ×× 标准溶液后 ) ↓ 现象 ( 溶液由 ×× 色变为 ×× 色 ) ↓ 时间 ( 且半分钟内不恢复原色 ) 角度二 酸碱中和滴定的误差分析 【 典题 2】 实验室用标准盐酸溶液测定某 NaOH 溶液的浓度， 用甲基橙作指示剂 ① ，下列操作中可能使测定 结果偏低 ② 的是 ( ) A. 酸式滴定管在装酸液前未 用标准盐酸溶液润洗 ③ 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 ④ C. 锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色， 立即记下 ⑤ 滴定管液面所在刻度 D. 盛 NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用 NaOH 溶液润洗 2 ～ 3 次 【 探微题眼 】 题眼 信息推断 破题秘籍 ① 甲基橙变色范围 3.1 ～ 4.4 酸滴定碱 : 黄色变橙色 碱滴定酸 : 红色变黄色 ② 标准溶液体积偏小 分析操作对标准溶液体积的影响 ③ 标准溶液浓度减小 消耗标准溶液的体积变大 ④ 气泡被溶液代替 消耗标准溶液的体积变大 题眼 信息推断 破题秘籍 ⑤ 没有等待半分钟 半分钟可能还会恢复黄色 , 消耗标准溶液体积可能偏小 【 解析 】 选 C 。 A 项 , 所用的盐酸的实际用量大于理论用量 , 故导致测定结果偏高 ;B 项 , 这种操作会导致盐酸读数偏大 , 测出 NaOH 溶液浓度也偏高 ;C 项 , 由黄色变为橙色可能由于局部 c(H + ) 变大引起的 , 振荡后可能还会恢复黄色 , 应在振荡后半分钟内颜色保持不变才能认为已达到滴定终点 , 故所用盐酸的量比理论用量偏小 , 测出的 NaOH 溶液浓度偏低 ;D 项 , 用 NaOH 溶液润洗 , 直接导致盐酸的用量偏大 , 故测定 NaOH 浓度偏高。 【 归纳提升 】 酸碱中和滴定的误差分析 1. 误差分析方法 : 依据公式 c( 待测 )=c( 标准 )·V( 标准 )/V( 待测 ) 来判断。 c( 标准 ) 和 V( 待测 ) 在误差分析时是定值 , 因此只需分析各种原因使得所耗标准液体积 V( 标准 ) 变大或变小 ,V( 标准 ) 变大 , 则 c( 待测 ) 偏高 ,V( 标准 ) 变小 , 则 c( 待测 ) 偏低。 2. 实例 : 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酸溶液润洗 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 步骤 操　作 V( 标准 ) c( 待测 ) 取液 取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 部分酸液滴在锥形瓶外 变大 偏高 步骤 操　作 V( 标准 ) c( 待测 ) 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 【 素养升华 】 模型认知 —— 酸碱中和滴定误差分析的解题思路 【 题组过关 】 1.(RJ 选修 4·P48 改编题 ) 以 0.1 mol·L -1 NaOH 溶液滴定 a mol·L -1 醋酸溶液 , 其滴定曲线如图所示 , 下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 可用酚酞作滴定指示剂 B. 指示剂指示的滴定终点就是反应终点 C. 突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关 D. 滴定时 NaOH 溶液盛放在带橡胶管的滴定管中 【 解析 】 选 B 。氢氧化钠和醋酸恰好反应生成的盐是强碱弱酸盐 , 水解显碱性 , 应选择碱性条件下变色的指示剂酚酞 ,A 项正确 ; 反应终点是指酸和碱刚好完全反应 , 而指示剂指示的滴定终点是一个变色范围 ,B 项错误 ; 当酸的酸性很强 , 浓度变稀时突变范围增大 ,C 项正确 ; 带橡胶管的为碱式滴定管 , 可以盛氢氧化钠溶液 ,D 项正确。 2.(2018· 红桥区模拟 ) 定量分析中 , 可以根据溶液导电能力 ( 单位 :S/m) 变化来确定滴定反应的终点。常温下 , 用 0.100 0 mol·L -1 NaOH 溶液分别滴定体积均为 20.00 mL 、浓度均为 0.100 0 mol·L -1 的 HCl 和 CH 3 COOH 溶液 , 其滴定曲线如图所示。下列判断不正确的是 ( 　　 ) A.A 点前 ,① 导电能力增加是因为弱电解质转化为强电解质 B. 的值 :A 点 B 点 , B 错误 ; 随着 NaOH 溶液滴定 HCl 溶液的进行 , 溶液中离子 浓度不断降低 , 则溶液的导电能力不断降低 , 当到达滴 定终点时 , 溶液的导电能力最低 , 因此 C 点表示 HCl 溶液 与 NaOH 溶液恰好完全反应 ,C 正确 ;A 点溶液为化学计量 点 , 此时消耗 NaOH 体积为 20 mL, 反应恰好生成 CH 3 COONa, 根据电荷守恒 ,c(Na + )+c(H + )=c(CH 3 COO - )+c(OH - ), 则 c(CH 3 COO - )+c(OH - )-c (H + )=c(Na + )= =0.050 00 mol·L -1 ,D 正确。 3. 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 , 其操作为如下几步 : ① 用蒸馏水洗涤碱式滴定管 , 并立即注入 NaOH 溶液至“ 0” 刻度线以上 ②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体 ③调节液面至“ 0” 或“ 0” 刻度线以下某一刻度 , 并记下读数 ④ 移取 20.00 mL 待测液注入洁净的锥形瓶中 , 并加入 3 滴酚酞溶液 ⑤用标准液滴定至终点 , 记下滴定管液面读数 请回答 : (1) 以上步骤有错误的是 ________( 填编号 ), 该错误操作会导致测定结果 ( 填“偏大”“偏小”或“无影响” )________ 。  (2) 判断滴定终点的现象是 : 锥形瓶中溶液从 ________ 色变为 ________ 色 , 且半分钟内不变色。  (3) 如图是某次滴定时的滴定管中的液面 , 其读数为 ________mL 。  (4) 根据下列数据 : 请计算待测盐酸溶液的浓度为 ________mol·L -1 。  滴定次数 待测液 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 【 解析 】 (1)① 用蒸馏水洗涤碱式滴定管后 , 不能立即 注入 NaOH 溶液 , 应先用 NaOH 溶液润洗 ; 否则所用 NaOH 溶 液的体积偏大 , 导致测定盐酸的浓度偏大。 (2) 酚酞试 剂在酸性溶液中呈无色 , 当溶液呈弱碱性时 , 溶液呈粉 红色。 (4) 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 )= =0.200 0 mol · L -1 。 答案 : (1)① 　偏大　 (2) 无　粉红　 (3)22.60 (4)0.200 0 【 加固训练 】 1. 用滴定法测定 K 2 CO 3 ( 含 KCl 杂质 ) 的质量分数 , 下列操作可能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 , 直接加入待测溶液滴定 D. 滴定管用蒸馏水洗涤后 , 直接注入待测液 , 取 25.00 mL 进行滴定 【 解析 】 选 B 。滴定管应用待装液进行润洗 , 否则会引起待装液浓度下降 , 若为标准酸液会引起测定值偏高 , 若为待测液会引起测定值偏低。 2. 现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液 , 甲为 0.1 mol·L -1 的 NaOH 溶液 , 乙为 0.1 mol·L -1 的 HCl 溶 液 , 丙为 0.1 mol·L -1 的 CH 3 COOH 溶液 , 试回答下列问题 : (1) 甲溶液的 pH=________________ 。  (2) 丙溶液中存在的电离平衡为 __________________ ( 用电离平衡方程式表示 ) 。 (3) 甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的 c(OH - ) 的大 小关系为 __________________ 。  (4) 某同学用甲溶液分别滴定 20.00 mL 乙溶液和 20.00 mL 丙溶液 , 得到如图所示两条滴定曲线 , 请完成有关问题 : ① 甲溶液滴定丙溶液的曲线是 ________( 填“图 1” 或“图 2”);  ②a=________mL 。  【 解析 】 (1) 甲溶液中 c(OH - )=0.1 mol · L -1 , 则 c(H + )=10 -13 mol · L -1 ,pH=13 。 (2)CH 3 COOH 溶液中存在 CH 3 COOH 和水的电离平衡。 (3) 酸、碱对水的电离具有抑制作用 ,c(H + ) 或 c(OH - ) 越大 , 水的电离程度越小 , 反之越大。 (4) 氢氧化钠溶液滴定盐酸恰好中和时 ,pH=7; 氢氧化钠溶液滴定醋酸恰好中和时 , 生成醋酸钠溶液 ,pH>7 。对照题中图示 , 图 2 符合题意。 a 的数值是通过滴定管读数所确定的 , 因此读数应在小数点后保留两位。 答案 : (1)13 　 (2)CH 3 COOH CH 3 COO - +H + 、 H 2 O OH - +H + (3) 丙 > 甲 = 乙　 (4)① 图 2 　② 20.00