(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題8 水溶液中的離子平衡 2 第二單元 溶液的酸堿性教案
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1、(江蘇專用)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題8 水溶液中的離子平衡 2 第二單元 溶液的酸堿性教案 1.了解水的電離、離子積常數(shù)?!?.了解溶液pH的含義及其測定方法,能進(jìn)行pH的簡單計(jì)算。 水的電離 [知識(shí)梳理] 1.水的電離 水是極弱的電解質(zhì),電離方程式為H2O+H2OH3O++OH-或H2OH++OH-。 2.水的離子積常數(shù) Kw=c(H+)·c(OH-)。 (1)室溫下:Kw=1×10-14。 (2)影響因素:只與溫度有關(guān),升高溫度,Kw增大。 (3)適用范圍:Kw不僅適用于純水,也適用于稀的電解質(zhì)水溶液。 (4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H+和
2、OH-,只要溫度不變,Kw不變。 3.影響水電離平衡的因素 (1)升高溫度,水的電離程度增大,Kw增大。 (2)加入酸或堿,水的電離程度減小,Kw不變。 (3)加入可水解的鹽(如FeCl3、Na2CO3),水的電離程度增大,Kw不變。 [自我檢測] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。 (1)在蒸餾水中滴加濃H2SO4,Kw不變。( ) (2)25 ℃與60 ℃時(shí),水的pH相等。( ) (3)25 ℃時(shí)NH4Cl溶液的Kw小于100 ℃時(shí)NaCl溶液的Kw。( ) (4)室溫下由水電離的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl
3、-、HCO能大量共存。( ) 答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× 2.25 ℃時(shí),相同物質(zhì)的量濃度的下列溶液:①NaCl、②NaOH、③H2SO4、④(NH4)2SO4,其中水的電離程度按由大到小順序排列的一組是( ) A.④>③>②>① B.②>③>①>④ C.④>①>②>③ D.③>②>①>④ 解析:選C。從四種物質(zhì)分析可知②NaOH、③H2SO4抑制水的電離,①NaCl不影響水的電離平衡,④(NH4)2SO4促進(jìn)水的電離(NH水解),H2SO4為二元強(qiáng)酸,產(chǎn)生的c(H+)大于NaOH產(chǎn)生的c(OH-),抑制程度更大,故水的電離程度由大到小的順序?yàn)棰?
4、①>②>③。 (1)Kw不僅適用于純水,還適用于中性、酸性或堿性的稀溶液,不管哪種溶液均有c(H+)H2O=c(OH-)H2O。如酸性溶液中:[c(H+)酸+c(H+)H2O]·c(OH-)H2O=Kw;堿性溶液中:[c(OH-)堿+c(OH-)H2O]·c(H+)H2O=Kw。 (2)室溫下,由水電離出的c(H+)=1×10-14 mol·L-1的溶液可能呈強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性,故該溶液中HCO、HSO均不能大量共存。 (2015·高考廣東卷)一定溫度下,水溶液中H+和OH-的濃度變化曲線如圖。下列說法正確的是( ) A.升高溫度,可能引起由c向b的變化 B.該溫度下,水
5、的離子積常數(shù)為1.0×10-13 C.該溫度下,加入FeCl3可能引起由b向a的變化 D.該溫度下,稀釋溶液可能引起由c向d的變化 [解析] A.c點(diǎn)溶液中c(OH-)>c(H+),溶液呈堿性,升溫,溶液中c(OH-)不可能減小。B.由b點(diǎn)對(duì)應(yīng)c(H+)與 c(OH-)可知,Kw=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-7×1.0×10-7=1.0×10-14。C.FeCl3溶液水解顯酸性,溶液中c(H+)增大,因一定溫度下水的離子積是常數(shù),故溶液中c(OH-)減小,因此加入FeCl3溶液可能引起由b向a的變化。D.c點(diǎn)溶液呈堿性,稀釋時(shí)c(OH-)減小,同時(shí)c(H+)應(yīng)增大,故稀釋溶液
6、時(shí)不可能引起由c向d的變化。 [答案] C (1)水中加入NaHSO4溶液,水的電離平衡__________,溶液中的c(H+)________,Kw________。 (2)水中加入KAl(SO4)2溶液,水的電離平衡__________,溶液中的c(H+)________,Kw________。 答案:(1)逆向移動(dòng) 增大 不變 (2)正向移動(dòng) 增大 不變 水的電離平衡及其影響因素 1.25 ℃時(shí),水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH- ΔH>0,下列敘述正確的是( ) A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移動(dòng),c(OH-)降低 B.向水中加入少量固體NaHSO4
7、,c(H+)增大,Kw不變 C.向水中加入少量固體CH3COONa,平衡逆向移動(dòng),c(H+)降低 D.將水加熱,Kw增大,pH不變 解析:選B。根據(jù)平衡體系H2OH++OH-,對(duì)各選項(xiàng)的分析如下: 選項(xiàng) 分析 結(jié)論 A 稀氨水是弱堿,加入水中后水溶液中c(OH-)增大,平衡逆向移動(dòng) 錯(cuò)誤 B NaHSO4溶于水后發(fā)生電離:NaHSO4===Na++H++SO,使c(H+)增大,由于溫度不變,故Kw不變 正確 C 水中加入固體CH3COONa,CH3COO-發(fā)生水解,促進(jìn)水的電離,平衡正向移動(dòng),使溶液呈堿性,c(H+)降低 錯(cuò)誤 D 升高溫度,水的電離程度增
8、大,Kw增大,pH變小
錯(cuò)誤
2.下圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系,下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H+)·c(OH-)=Kw
B.M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H+)<c(OH-)
C.圖中T1<T2
D.XZ線上任意點(diǎn)均有pH=7
解析:選D。A.水中c(H+)與c(OH-)的乘積為一常數(shù)。B.由圖看出M區(qū)域內(nèi)c(H+)
9、不一定為7。 水電離出的c(H+)或c(OH-)的計(jì)算 3.(2018·泉州高三檢測)求算常溫下下列溶液中由H2O電離出的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-)=__________。 解析:(1)pH=2的H2SO4溶液,H+來源有兩個(gè):H2SO4的電離和H2O的電
10、離,而OH-只來源于水。應(yīng)先求算溶液中c(OH-),即為水電離出的c(H+)或c(OH-)?!? (2)pH=10的NaOH溶液中,OH-有兩個(gè)來源:H2O的電離和NaOH的電離,H+只來源于水。應(yīng)先求出溶液中c(H+),即為水電離出的c(OH-)或c(H+),溶液中c(OH-)=10-4 mol·L-1,c(H+)=10-10 mol·L-1,則水電離出的 c(H+)=c(OH-)=10-10 mol·L-1。 (3)~(4)水解的鹽溶液中的H+或OH-均由水電離產(chǎn)生,水解顯酸性的鹽應(yīng)計(jì)算其c(H+),水解顯堿性的鹽應(yīng)計(jì)算其c(OH-)。pH=2的NH4Cl溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=
11、10-2 mol·L-1;pH=10的Na2CO3溶液中由水電離產(chǎn)生的c(OH-)=10-4 mol·L-1。 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 理清溶液中H+或OH-的來源 (1)常溫下,中性溶液 c(OH-)=c(H+)=10-7 mol·L-1。 (2)溶質(zhì)為酸的溶液 ①OH-全部來自水的電離,水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-)。 ②實(shí)例 計(jì)算常溫下pH=2的鹽酸中水電離出的c(H+),方法是先求出溶液
12、中的c(OH-)= mol·L-1=10-12 mol·L-1,即水電離出的c(H+)=c(OH-)=10-12 mol·L-1。 (3)溶質(zhì)為堿的溶液 ①H+全部來自水的電離,水電離產(chǎn)生的c(OH-)=c(H+)。 ②實(shí)例 計(jì)算常溫下pH=12的NaOH溶液中水電離出的c(OH-),方法是先求出溶液中的c(H+)=10-12 mol·L-1,即水電離出的c(OH-)=c(H+)=10-12 mol·L-1。 (4)水解呈酸性或堿性的鹽溶液 ①常溫下pH=5的NH4Cl溶液中H+全部來自水的電離,由水電離出的c(H+)=10-5 mol·L-1,因?yàn)椴糠諳H-與NH結(jié)合,c(OH-
13、)= mol·L-1=10-9 mol·L-1。
②常溫下pH=12的Na2CO3溶液中OH-全部來自水的電離,由水電離出的c(OH-)= mol·L-1=10-2 mol·L-1。
溶液的酸堿性與pH
[知識(shí)梳理]
一、溶液的酸堿性
溶液的酸堿性取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小。
1.酸性溶液:c(H+)>c(OH-),常溫下,pH<7。
2.中性溶液:c(H+)=c(OH-),常溫下,pH=7。
3.堿性溶液:c(H+)
14、法:用鑷子夾取一小塊試紙放在玻璃片或表面皿上,用潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點(diǎn)在試紙的中央,變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照,即可確定溶液的pH。 (2)pH計(jì)測量法。 3.溶液的酸堿性與pH的關(guān)系 室溫下: [自我檢測] 1.下列溶液一定顯酸性的是________。 ①pH<7的溶液 ②c(H+)=c(OH-)的溶液 ③c(H+)=1×10-7 mol·L-1的溶液 ④c(H+)>c(OH-)的溶液 ⑤0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液 解析:題目沒有說明溫度,所以pH<7的溶液不一定是酸性溶液,只有c(H+)>c(OH-)才是準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。NH4Cl溶液水解呈酸性。 答
15、案:④⑤ 2.判斷下列溶液在常溫下的酸堿性(填“酸性”“堿性”或“中性”)。 (1)相同濃度的HCl和NaOH溶液等體積混合:____________。 (2)相同濃度的CH3COOH和NaOH溶液等體積混合:____________。 (3)相同濃度的NH3·H2O和HCl溶液等體積混合:____________。 (4)pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等體積混合:____________。 (5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等體積混合:____________。 答案:(1)中性 (2)堿性 (3)酸性 (4)中性 (5)酸性 (1)溶液呈現(xiàn)酸性
16、或堿性決定于c(H+)與c(OH-)的相對(duì)大小,不能只看pH,一定溫度下pH=6的溶液可能顯中性,也可能顯酸性,應(yīng)注意溫度。 (2)使用pH試紙時(shí)不能用蒸餾水潤濕。 (3)廣范pH試紙只能測出pH的整數(shù)值。 (1)下列溶液一定呈中性的是________。 A.pH=7的溶液 B.c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液 C.c(H+)/c(OH-)=10-14的溶液 D.氨水和氯化銨的混合液中c(NH)=c(Cl-) (2)已知T ℃,Kw=1×10-13,則T ℃__________25 ℃(填“>”“<”或“=”)。在T ℃時(shí)將pH=11的NaOH溶液a L與pH=
17、1的硫酸b L混合(忽略混合后溶液體積的變化),若所得混合溶液的pH=10,則a∶b=________。 (3)25 ℃時(shí),有pH=x的鹽酸和pH=y(tǒng)的氫氧化鈉溶液(x≤6,y≥8),取a L該鹽酸與b L該氫氧化鈉溶液反應(yīng),恰好完全中和,求: ①a/b=________________(填表達(dá)式,用x、y表示); ②若x+y=14,則a/b=________(填數(shù)據(jù)); ③若x+y=13,則a/b=________(填數(shù)據(jù))。 [解析] (1)A.只有25 ℃時(shí),pH=7的溶液才呈中性,該選項(xiàng)沒有指明溫度,酸堿性無法確定,錯(cuò)誤;B.只有25 ℃時(shí),c(H+)=10-7 mol·L-
18、1的溶液才呈中性,該選項(xiàng)沒有指明溫度,酸堿性無法確定,錯(cuò)誤;C.c(H+)/c(OH-)=10-14的溶液c(H+)
19、n(OH-),即10-xa=10y-14b,①整理得a/b=10x+y-14;②若x+y=14,則a/b=1;③若x+y=13,則a/b=0.1。 [答案] (1)D (2)> 101∶9 (3)①10x+y-14?、??、?.1 (1)上述例題的第(2)小題中,若將T ℃改為常溫,則a∶b為________。 (2)上述例題的第(3)小題中,該鹽酸與該氫氧化鈉完全中和,則兩溶液的pH(x、y)的關(guān)系式x+y為________________(用a、b表示)。 (3)由水電離出的c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液________(填“一定”或“不一定”)呈中性。 解析:
20、(1)NaOH溶液中n(OH-)=0.001a mol,硫酸中n(H+)=0.1b mol,根據(jù)混合后溶液pH=10,得10-4=,解得a∶b=1 001∶9。 (2)兩溶液完全中和時(shí),則有=10x+y-14,即lg=x+y-14,解得x+y=14+lg。 (3)水的電離受溫度、酸、堿等因素的影響,25 ℃時(shí),水電離出的c(H+)=10-7mol·L-1,溶液呈中性;若溫度大于25 ℃,水電離出的c(H+)=10-7 mol·L-1,則說明水的電離受到抑制,溶液可能呈酸性或堿性。 答案:(1)1 001∶9 (2)14+lg (3)不一定 多角度計(jì)算溶液的pH 1.已知在100
21、 ℃下,水的離子積Kw=1×10-12,下列說法正確的是( ) A.0.05 mol·L-1的H2SO4 溶液pH=1 B.0.001 mol·L-1的NaOH溶液pH=11 C.0.005 mol·L-1的H2SO4 溶液與0.01 mol·L-1的NaOH 溶液等體積混合,混合后溶液pH為6,溶液顯酸性 D.完全中和pH=3的H2SO4 溶液50 mL,需要pH=11的 NaOH溶液50 mL 解析:選A。A中,c(H+)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg 0.1=1,正確。B中,c(OH-)=10-3 mol·L-1,則1
22、00 ℃時(shí),c(H+)== mol·L-1=10-9 mol·L-1,pH=9,錯(cuò)誤。C中,c(H+)=2×0.005 mol·L-1=0.01 mol·L-1,c(OH-)=0.01 mol·L-1,等體積混合后c(H+)=c(OH-)=10-6 mol·L-1,pH=6,溶液呈中性,錯(cuò)誤。D中,pH=3的硫酸溶液中c(H+)=10-3 mol·L-1,pH=11的氫氧化鈉溶液中c(H+)=10-11 mol·L-1,c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,等體積混合時(shí),NaOH過量,錯(cuò)誤。 2.求室溫下下列溶液的pH,已知lg 2=0.3。 (1)將pH=8的NaOH溶
23、液與pH=10的NaOH溶液等體積混合。 (2)將pH=5的鹽酸與pH=9的NaOH溶液以體積比11∶9混合。 (3)將pH=3的HCl與pH=3的H2SO4等體積混合。 (4)0.001 mol·L-1的NaOH溶液。 解析:(1)pH=8的NaOH溶液中:c(H+)=10-8 mol·L-1,c(OH-)=10-6 mol·L-1;pH=10的NaOH溶液中:c(H+)=10-10 mol·L-1,c(OH-)=10-4 mol·L-1;混合后溶液中:c(OH-)= mol·L-1≈5×10-5 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=2×10-10 mol·L-1,pH=1
24、0-lg 2=9.7。 (2)pH=5的鹽酸中c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-5 mol·L-1,根據(jù)題意知二者混合后鹽酸過量,剩余的c(H+)==10-6 mol·L-1,pH=6。 (3)pH相同的強(qiáng)酸溶液等體積混合后pH不變。 (4)c(H+)= mol·L-1=10-11 mol·L-1,pH=11。 答案:(1)9.7 (2)6 (3)3 (4)11 3.將pH=3的鹽酸a L分別與下列三種溶液混合后,混合液均呈中性,其中a、b、c、d的關(guān)系正確的是( ) ①b L 1×10-3mol·L-1的氨水 ②c L c(OH
25、-)=1×10-3mol·L-1的氨水 ③d L c(OH-)=1×10-3mol·L-1的Ba(OH)2溶液 A.b>a=d>c B.a(chǎn)=b>c>d C.a(chǎn)=b>d>c D.c>a=d>b 解析:選A。pH=3的鹽酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,與c(OH-)=1×10-3 mol·L-1的Ba(OH)2溶液混合,混合液呈中性時(shí)二者的體積相等,故a=d;NH3·H2O為弱堿,若1×10-3mol·L-1的氨水與pH=3的鹽酸等體積混合,則正好完全反應(yīng)生成NH4Cl,NH水解使溶液呈酸性,故若要使溶液呈中性則應(yīng)使b>a;c(OH-)=1×10-3mol·L
26、-1的氨水中c(NH3·H2O)>1×10-3mol·L-1,故與pH=3的鹽酸混合,若要使溶液呈中性,則應(yīng)使a>c,故有b>a=d>c。 溶液pH計(jì)算的方法 (1)單一溶液的pH計(jì)算 ①強(qiáng)酸溶液:如HnA,設(shè)濃度為c mol·L-1,c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg(nc)。 ②強(qiáng)堿溶液(25 ℃):如B(OH)n,設(shè)濃度為c mol·L-1,c(H+)= mol·L-1,pH=-lg c(H+)=14+lg(nc)。 (2)混合溶液的pH計(jì)算 ①兩種強(qiáng)酸混合:直接求出c混(H+),再據(jù)此求pH。c混(H+)=。 ②兩種強(qiáng)堿混合:先求出c混
27、(OH-),再據(jù)Kw求出c混(H+),最后求pH。 c混(OH-)=。 ③強(qiáng)酸、強(qiáng)堿混合:先判斷哪種物質(zhì)過量,再由下式求出溶液中H+或OH-的濃度,最后求pH。 c混(H+)或c混(OH-) =。 溶液稀釋后的pH計(jì)算 4.(1)1 mL pH=5的鹽酸,加水稀釋到10 mL, pH=______;加水稀釋到100 mL,pH________7。 (2)1 mL pH=9的NaOH溶液,加水稀釋到10 mL,pH=________;加水稀釋到100 mL,pH________7。 (3)pH=5的H2SO4溶液,加水稀釋到500倍,則稀釋后c(SO)與c(H+)的比值為__
28、______。 解析:(1)1 mL pH=5的鹽酸,加水稀釋到10 mL,pH增大1,變?yōu)?;加水稀釋到100 mL,pH接近7。 (2)1 mL pH=9的NaOH溶液,加水稀釋到10 mL,pH減小1,變?yōu)?;加水稀釋到100 mL,pH接近7。 (3)稀釋前c(SO)= mol/L;稀釋后c(SO)==10-8 mol/L;c(H+)接近10-7 mol/L,所以==。 答案:(1)6 接近 (2)8 接近 (3) 5.(1)體積相同,濃度均為0.2 mol·L-1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋10倍,溶液的pH分別變成m和n,則m與n的關(guān)系為___________
29、___________________。 (2)體積相同,濃度均為0.2 mol·L-1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成3,則m與n的關(guān)系為________________。 (3)體積相同,pH均等于1的鹽酸和CH3COOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成3,則m與n的關(guān)系為______________。 (4)體積相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分別加水稀釋m倍、n倍,溶液的pH都變成9,則m與n的關(guān)系為________________。 答案:(1)m<n (2)m>n (3)m<n (4)m>n (1)弱酸、弱堿
30、的稀釋規(guī)律
溶液
稀釋前
溶液pH
加水稀釋到體積為原來的10n倍
稀釋后溶液
pH
酸
強(qiáng)酸
pH=a
pH=a+n
弱酸
a
31、)=。 酸堿中和滴定的關(guān)鍵:準(zhǔn)確測定消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積;準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。 二、實(shí)驗(yàn)用品 1.儀器 酸式滴定管(如圖A)、堿式滴定管(如圖B)、滴定管夾、鐵架臺(tái)、錐形瓶。 2.試劑 標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑、蒸餾水。 3.滴定管的使用 (1)酸性、強(qiáng)氧化性試劑一般用酸式滴定管,因?yàn)樗岷蛷?qiáng)氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠管。 (2)堿性試劑一般用堿式滴定管,因?yàn)閴A性物質(zhì)易腐蝕玻璃,致使活塞無法打開。 三、實(shí)驗(yàn)操作 1.滴定前的準(zhǔn)備 (1)滴定管:查漏→洗滌→潤洗→裝液→調(diào)液面→記錄。 (2)錐形瓶:注待測液→記體積→加指示劑。 2.滴定 3.終點(diǎn)判斷 等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)
32、液,指示劑變色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。 4.?dāng)?shù)據(jù)處理 按上述操作重復(fù)2~3次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=計(jì)算出NaOH溶液濃度。 四、常用酸堿指示劑及變色范圍 指示劑 變色范圍的pH 石蕊 <5.0紅色 5.0~8.0紫色 >8.0藍(lán)色 甲基橙 <3.1紅色 3.1~4.4橙色 >4.4黃色 酚酞 <8.2無色 8.2~10.0粉紅色 >10.0紅色 一般不用石蕊作酸堿中和滴定的指示劑。 五、中和滴定的誤差分析 依據(jù)原理c(標(biāo)準(zhǔn))·V(標(biāo)準(zhǔn))=c(待測)·V(待測),則有c(待測)=,因c
33、(標(biāo)準(zhǔn))與V(待測)已確定,因此只要分析出不正確操作引起V(標(biāo)準(zhǔn))的變化,即可分析出結(jié)果。 [自我檢測] 1.判斷正誤,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。 (1)滴定管裝滴定液前應(yīng)先用蒸餾水洗凈,再用滴定液潤洗。( ) (2)中和滴定實(shí)驗(yàn)中,錐形瓶用蒸餾水洗凈后即可使用。( ) (3)用0.200 0 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl與CH3COOH的混合液(混合液中兩種酸的濃度均約為0.1 mol·L-1),至中性時(shí),溶液中的酸未被完全中和。( ) 答案:(1)√ (2)√ (3)√ 2.(2015·高考廣東卷)準(zhǔn)確移取20.00 mL某待測HCl溶液于錐形瓶中,
34、用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定。下列說法正確的是( ) A.滴定管用蒸餾水洗滌后,裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定 B.隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中溶液pH由小變大 C.用酚酞作指示劑,當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無色時(shí)停止滴定 D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則測定結(jié)果偏小 解析:選B。A.滴定管用蒸餾水洗滌后,需用待裝液潤洗才能裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定。B.隨著NaOH溶液的滴入,錐形瓶內(nèi)溶液中c(H+)越來越小,故pH由小變大。C.用酚酞作指示劑,當(dāng)錐形瓶內(nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪去,說明達(dá)到滴定終點(diǎn),應(yīng)停止滴定。D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),滴定管尖嘴部
35、分有懸滴,則所加標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液量偏多,使測定結(jié)果偏大。 (1)滴定管要用待裝液潤洗,滴定管不潤洗相當(dāng)于對(duì)所盛裝溶液的稀釋。錐形瓶不需潤洗,潤洗后使所盛裝溶液的物質(zhì)的量增大。 (2)滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),其液面不一定要在“0”刻度。只要在“0”刻度或“0”刻度以下某刻度即可,但一定要記錄下滴定前液面的讀數(shù)。滴定管的精確度為 0.01 mL。 (3)選擇指示劑的三個(gè)要點(diǎn) ①變色范圍與終點(diǎn)pH吻合或接近。 ②指示劑變色范圍越窄越好。 ③指示劑在滴定終點(diǎn)時(shí)顏色變化明顯,容易觀察判斷。 (2018·宜春模擬)現(xiàn)用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定NaOH溶液的濃度。滴定時(shí)有下列操作: ①向溶
36、液中加入1~2滴指示劑。 ②取20.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液放入錐形瓶中。 ③用氫氧化鈉溶液滴定至終點(diǎn)。 ④重復(fù)以上操作。 ⑤配制250 mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液。 ⑥根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度。 (1)以上各步中,正確的操作順序是_______________________________________ (填序號(hào)),上述②中使用的儀器除錐形瓶外,還需要________,使用________作指示劑。 (2)如何判斷滴定終點(diǎn)?_____________________________________。 (3)滴定并記錄V(NaOH)的初、終讀數(shù)。數(shù)據(jù)記錄如下表: 滴定次數(shù)
37、 1 2 3 4 V(標(biāo)準(zhǔn)溶液)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)/mL(初讀數(shù)) 0.10 0.30 0.00 0.20 V(NaOH)/mL(終讀數(shù)) 20.08 20.30 20.80 20.22 V(NaOH)/mL(消耗) 19.98 20.00 20.80 20.02 某同學(xué)在處理數(shù)據(jù)過程中計(jì)算得到平均消耗NaOH溶液的體積為V(NaOH)= mL=20.20 mL。他的計(jì)算合理嗎?______。理由是_________。 [解析] (1)在用未知濃度的堿滴定已知濃度的酸的操作中,正確的操作順序
38、是配制250 mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液;取20.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液放入錐形瓶中;向溶液中加入1~2滴指示劑;用氫氧化鈉溶液滴定至終點(diǎn);重復(fù)以上操作;根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度,故順序是⑤②①③④⑥。上述②取20.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液放入錐形瓶中使用的儀器除錐形瓶外,還需要酸式滴定管;為了使滴定結(jié)果準(zhǔn)確,使用的指示劑的顏色變化宜由淺到深,故使用酚酞,可以減少滴定誤差。 (3)他的計(jì)算不合理,原因是第3組數(shù)據(jù)明顯偏大,偏離真實(shí)值,誤差太大,不應(yīng)采用。 [答案] (1)⑤②①③④⑥ 酸式滴定管 酚酞 (2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液,溶液由無色變成粉紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 (3)不合理 第
39、3組數(shù)據(jù)明顯偏大,不應(yīng)采用 (1)滴定終點(diǎn)就是酸堿恰好中和的點(diǎn)嗎?試歸納恰好反應(yīng)、恰好中和、滴定終點(diǎn)與溶液呈中性的關(guān)系。 (2)某25 mL滴定管中液面在10 mL刻度線處,全部放出后的溶液體積是15 mL嗎?說明理由。 (3)在處理所得數(shù)據(jù)時(shí),如何判斷某些數(shù)據(jù)是否舍棄? 答案:(1)滴定終點(diǎn)是指示劑顏色發(fā)生突變的點(diǎn),不一定是酸堿恰好中和的點(diǎn)。恰好反應(yīng)=恰好中和≠滴定終點(diǎn)≠溶液呈中性。 (2)不是;滴定管下端有一小部分無刻度,故全部放出后的溶液體積大于15 mL。 (3)數(shù)據(jù)明顯偏大或偏小的,屬于操作錯(cuò)誤引起,應(yīng)舍棄。 酸堿中和滴定 1.用已知濃度的NaOH溶液測定某
40、H2SO4溶液的濃度,參考如圖所示儀器從下表中選出正確選項(xiàng)( ) 選項(xiàng) 錐形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 選用指 示劑 選用 滴定管 A 堿 酸 石蕊 乙 B 酸 堿 酚酞 甲 C 堿 酸 甲基橙 乙 D 酸 堿 酚酞 乙 解析:選D。解答本題的關(guān)鍵:①明確酸、堿式滴定管使用時(shí)的注意事項(xiàng);②指示劑的變色范圍。酸式滴定管不能盛放堿,而堿式滴定管不能盛放酸和強(qiáng)氧化性溶液,指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙,不能選用石蕊,另外還要注意在酸堿中和滴定中,無論是標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測溶液,還是待測溶液
41、滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液,只要操作正確,都能得到正確的結(jié)果。 2.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種指示劑,其pH變色范圍如下: 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 NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液,反應(yīng)恰好完全時(shí),下列敘述中正確的是( ) A.溶液呈中性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑 B.溶液呈中性,可選用石蕊作指示劑 C.溶液呈堿性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑 D.溶液呈堿性,可選用酚酞作指示劑 解析:選D。首先明確石蕊不能作指示劑,原因一是變色范圍太寬,二是人眼對(duì)石蕊的顏色突變不敏感。當(dāng)NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反
42、應(yīng)時(shí)生成CH3COONa,水解呈堿性,因此宜選用在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑,選項(xiàng)D正確。 3.實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定某濃度的NaOH溶液,用甲基橙作指示劑,下列操作中可能使測定結(jié)果偏低的是( ) A.用量筒量取NaOH溶液時(shí)仰視讀數(shù) B.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后,直接裝入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定 C.錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色,立即記下滴定管液面所在刻度 D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗2~3 次 解析:選C。 A項(xiàng),應(yīng)用堿式滴定管或移液管取NaOH溶液,且本操作實(shí)際取用NaOH溶液體積大于計(jì)算值,消耗的鹽酸增加,故導(dǎo)致測定結(jié)果偏高;B項(xiàng),酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,測
43、出NaOH溶液濃度偏高;C項(xiàng),由黃色變?yōu)槌壬赡苡捎诰植縞(H+)變大引起的,振蕩后可能還會(huì)恢復(fù)黃色,應(yīng)在振蕩后半分鐘內(nèi)顏色保持不變才能認(rèn)為已達(dá)到滴定終點(diǎn),故所用鹽酸的量比理論用量可能偏小,測出的NaOH溶液濃度可能偏低;D項(xiàng),用NaOH溶液潤洗錐形瓶,直接導(dǎo)致鹽酸的用量偏大,故測定結(jié)果偏高。 圖解量器的讀數(shù)方法 (1)平視讀數(shù)(如圖1):實(shí)驗(yàn)室中用量筒、移液管或滴定管量取一定體積的液體,讀取液體體積時(shí),視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)保持水平,視線與刻度的交點(diǎn)即為讀數(shù)(即凹液面定視線,視線定讀數(shù))。 (2)俯視讀數(shù)(如圖2):當(dāng)用量筒測量液體的體積時(shí),由于俯視視線向下傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在凹液
44、面的上側(cè),讀數(shù)高于正確的刻度線位置,即讀數(shù)偏大。 (3)仰視讀數(shù)(如圖3):讀數(shù)時(shí),由于視線向上傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在液面的下側(cè),因滴定管刻度標(biāo)法與量筒不同,故仰視讀數(shù)偏大。 至于俯視和仰視的誤差,還要結(jié)合具體儀器進(jìn)行分析,因?yàn)榱客部潭葟南碌缴现饾u增大;而滴定管刻度從下到上逐漸減小,并且滴定管中液體的體積是兩次體積讀數(shù)之差,在分析時(shí)還要看滴定前讀數(shù)是否正確,然后才能判斷實(shí)際量取的液體體積是偏大還是偏小。 [課后達(dá)標(biāo)檢測] 一、選擇題 1.下列溶液一定呈中性的是( ) A.c(H+)=c(OH-)=10-6 mol·L-1的溶液 B.使酚酞呈無色的溶液 C.使石蕊試液呈紫
45、色的溶液 D.酸與堿恰好完全反應(yīng)生成正鹽的溶液 解析:選A。溶液呈中性,則c(H+)=c(OH-),A項(xiàng)正確;常溫下在pH<8.2的溶液中酚酞均呈無色,B項(xiàng)不正確;常溫下在pH=5~8的溶液中石蕊均呈紫色,C項(xiàng)不正確;D項(xiàng)中生成的正鹽如果能夠水解,溶液有可能不呈中性,D項(xiàng)不正確。 2.用0.102 6 mol·L-1的鹽酸滴定25.00 mL未知濃度的氫氧化鈉溶液,滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),滴定管中的液面如圖所示,正確的讀數(shù)為( ) A.22.30 mL B.22.35 mL C.23.65 mL D.23.70 mL 解析:選B。圖中液面在22~23 mL之間,分刻度有
46、10個(gè),因而每刻度是0.1 mL,液體的凹液面讀數(shù)約為22.35 mL。 3.下列有關(guān)中和滴定的敘述正確的是( ) A.滴定時(shí),標(biāo)準(zhǔn)液的濃度一定越小越好 B.用鹽酸作標(biāo)準(zhǔn)液滴定NaOH溶液時(shí),指示劑加入越多越好 C.滴定管在滴液前和滴液后均有氣泡一定不會(huì)造成誤差 D.滴定時(shí)眼睛應(yīng)注視錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化而不應(yīng)注視滴定管內(nèi)的液面變化 解析:選D。A項(xiàng),標(biāo)準(zhǔn)液的濃度越小,要求待測液的體積越小,誤差越大;B項(xiàng),指示劑的用量增多,會(huì)產(chǎn)生誤差;C項(xiàng),滴定前后的氣泡大小可能不同,會(huì)產(chǎn)生誤差;只有選項(xiàng)D正確。 4.現(xiàn)有兩瓶溫度分別為15 ℃和45 ℃,pH均為1的硫酸溶液,下列有關(guān)說法不正
47、確的是( ) A.兩溶液中的c(OH-)相同 B.兩溶液中的c(H+)相同 C.等體積兩種溶液中和堿的能力相同 D.兩溶液中的c(H2SO4)基本相同 解析:選A。兩溶液中c(H+)=10-1 mol·L-1,依據(jù)Kw=c(H+)·c(OH-),15 ℃時(shí)的Kw小于45 ℃時(shí)的Kw,所以,兩溶液中的c(OH-)前者小于后者,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)槿芤褐衏(H+)相同,所以c(H2SO4)、等體積兩種溶液中和堿的能力均相同。 5.水的電離過程為H2OH++OH-,在不同溫度下其離子積為Kw(25 ℃)=1.0×10-14,Kw(35 ℃)=2.1×10-14,則下列敘述中正確的是(
48、 ) A.純水中c(H+)隨溫度的升高而降低 B.35 ℃時(shí),純水中c(H+)>c(OH-) C.純水的pH:pH(35 ℃)>pH(25 ℃) D.35 ℃時(shí)水電離出的H+的濃度約為1.45×10-7 mol/L 解析:選D。由兩種溫度下水的離子積常數(shù)知水的電離是吸熱的,溫度高時(shí)水中c(H+)較高,pH較小,但溶液中c(H+)=c(OH-),溶液呈中性,A、B、C錯(cuò)誤;水電離生成的c(H+)及c(OH-)相等,利用水的離子積常數(shù)可判斷D正確。 6.室溫下,取100 mL某酸溶液,測得其pH等于1,下列敘述正確的是( ) A.該溶液中的c(H+)≥0.1 mol·L-1 B.
49、把該溶液稀釋成1 L后,pH≥2 C.把該溶液稀釋成1 L后,pH<2 D.完全中和此溶液需0.1 mol·L-1 NaOH溶液的體積≥100 mL 解析:選D。pH等于1的酸溶液中,c(H+)=0.1 mol·L-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤。把該溶液稀釋成1 L后,若酸為強(qiáng)酸,則pH=2;若酸為弱酸,則pH<2,故稀釋后pH≤2,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。若酸為強(qiáng)酸,則完全中和此溶液需0.1 mol·L-1NaOH溶液100 mL;若酸為弱酸,則所需NaOH溶液的體積大于100 mL,D項(xiàng)正確。 7.如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉溶液相互滴定的滴定曲線,下列敘述正確的是( ) A.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為
50、1 mol·L-1 B.P點(diǎn)時(shí)恰好完全中和,溶液呈中性 C.曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的滴定曲線 D.酚酞不能用作本實(shí)驗(yàn)的指示劑 解析:選B。由圖可知,鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等,都是0.1 mol·L-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;P點(diǎn)時(shí)鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等,恰好完全中和,溶液呈中性,B項(xiàng)正確;曲線a對(duì)應(yīng)的溶液起點(diǎn)的pH等于1,故曲線a是氫氧化鈉溶液滴定鹽酸的滴定曲線,C項(xiàng)錯(cuò)誤;強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的中和滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)溶液為中性,指示劑選擇酚酞或甲基橙都可以,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.常溫下,向100 mL 0.01 mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.02 mol·L-1MOH溶液,圖中所示曲線表示混
51、合溶液的pH變化情況(溶液體積變化忽略不計(jì))。下列說法中不正確的是( ) A.HA為一元強(qiáng)酸 B.MOH為一元弱堿 C.N點(diǎn)水的電離程度小于K點(diǎn)水的電離程度 D.若K點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的pH=10,則有c(MOH)+c(OH-)-c(H+)=0.005 mol·L-1 解析:選C。由于起始pH=2,知0.01 mol·L-1HA溶液中HA完全電離,HA為強(qiáng)酸,A項(xiàng)正確;若MOH是強(qiáng)堿,中和至pH=7時(shí),需要V(MOH)=50 mL,而實(shí)際消耗MOH溶液的體積為51 mL,故MOH為一元弱堿,B項(xiàng)正確;由于N點(diǎn)pH=7,K點(diǎn)MOH過量,pH>7,MOH抑制水的電離,C項(xiàng)不正確;K點(diǎn)是MA
52、和MOH物質(zhì)的量1∶1的混合溶液,溶液呈堿性,其電荷守恒、物料守恒式分別為c(M+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)、2c(A-)=c(M+)+c(MOH)=0.01 mol·L-1,c(A-)=0.005 mol·L-1,所以c(MOH)+c(OH-)-c(H+)=c(A-)=0.005 mol·L-1,D項(xiàng)正確。 9.常溫下,pH=a和pH=b的兩種NaOH溶液,已知b=a+2,則將兩種溶液等體積混合后,所得溶液的pH接近于( ) A.a(chǎn)-lg 2 B.b-lg 2 C.a(chǎn)+lg 2 D.b+lg 2 解析:選B。兩種溶液中c(OH-)分別為10a-14mol/L
53、、10b-14 mol/L,等體積混合后c(OH-)=[10a-14mol/L+10b-14mol/L]/2=[(101×10a-14)/2]mol/L,pOH=(14-a)-lg 101+lg 2≈12-a+lg 2,pH=14-pOH=2+a-lg 2=b-lg 2。 10.常溫下,關(guān)于溶液稀釋的說法正確的是( ) A.將1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L,pH=13 B.pH=3的醋酸溶液加水稀釋100倍,pH=5 C.pH=4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1 D.pH=8的NaOH
54、溶液加水稀釋100倍,其pH=6 解析:選A。A.將1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液加水稀釋為2 L,Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度變?yōu)?.05 mol·L-1,氫氧根離子濃度為0.1 mol·L-1,pH=13,正確;B.pH=3的醋酸溶液加水稀釋100倍,促進(jìn)醋酸的電離,因此稀釋100倍后,其pH<5,錯(cuò)誤;C.pH=4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中的c(H+)=1×10-6 mol·L-1,由水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-)=1×10-8 mol·L-1,錯(cuò)誤;D.pH=8的NaOH溶液加水稀釋100倍,其pH應(yīng)接近7,但不會(huì)小于7,錯(cuò)誤。 二、非選
55、擇題 11.已知醋酸是日常生活中常見的弱酸。 (1)用pH試紙測定醋酸pH的操作是_____________________________。 (2)常溫下在pH=5的稀醋酸溶液中,醋酸電離出的c(H+)的精確值是________mol·L-1。 (3)用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL某濃度的CH3COOH溶液,部分操作如下: ①取一支用蒸餾水洗凈的堿式滴定管,加入標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液,記錄初始讀數(shù) ②用酸式滴定管放出一定量待測液,置于用蒸餾水洗凈的錐形瓶中,加入2滴甲基橙 ③滴定時(shí),邊滴加邊振蕩,同時(shí)注視滴定管內(nèi)液面的變化 上述實(shí)驗(yàn)過程中錯(cuò)誤的步
56、驟是________(填序號(hào))。 解析:(1)pH試紙不能潤濕且只能讀取整數(shù)值。 (2)在醋酸溶液中,H+來源于醋酸的電離和水的電離,其中c(H+)水= mol·L-1=10-9mol·L-1,所以醋酸電離出的c(H+)的精確值為(10-5-10-9) mol·L-1。 答案:(1)用鑷子夾取一小塊pH試紙放在干燥潔凈的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中部,觀察顏色變化,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比讀數(shù) (2)(10-5-10-9) (3)①②③ 12.現(xiàn)有常溫條件下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1 mol/L的NaOH溶液,乙為0.1 mol/L的HCl溶液,丙為0.1 mol/L
57、的CH3COOH溶液,試回答下列問題: (1)甲溶液的pH=__________。 (2)丙溶液中存在的電離平衡為__________________________(用電離平衡方程式表示)。 (3)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系為________________________。 (4)某同學(xué)用甲溶液分別滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如圖所示兩條滴定曲線,請(qǐng)完成有關(guān)問題: ①甲溶液滴定丙溶液的曲線是__________(填“圖1”或“圖2”); ②a=________mL。 解析:(1)c(OH-)=0.1 mol/L,則c
58、(H+)=10-13 mol/L,pH=13。 (2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和水的電離平衡。 (3)酸、堿對(duì)水的電離具有抑制作用,c(H+)或c(OH-)越大,水的電離程度越小,反之越大。 (4)氫氧化鈉溶液滴定鹽酸恰好中和時(shí),pH=7;氫氧化鈉溶液滴定醋酸恰好中和時(shí),生成醋酸鈉溶液,pH>7。對(duì)照題中圖示,圖2符合題意。a的數(shù)值是通過滴定管讀數(shù)所確定的,因此讀數(shù)應(yīng)在小數(shù)點(diǎn)后保留兩位。 答案:(1)13 (2)CH3COOHCH3COO-+H+、H2OOH-+H+ (3)丙>甲=乙 (4)①圖2 ②20.00 13.已知水的電離平衡曲線如圖所示: 試回
59、答下列問題: (1)圖中五點(diǎn)的Kw間的關(guān)系是__________________________________。 (2)若從A點(diǎn)到D點(diǎn),可采用的措施是________。 a.升溫 b.加入少量的鹽酸 c.加入少量的NH4Cl (3)E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下,將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為________。 (4)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下,若100體積pH1=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________。 解析:(
60、1)Kw只與溫度有關(guān),溫度升高,促進(jìn)水的電離,Kw增大,因此有B>C>A=D=E。(2)從A點(diǎn)到D點(diǎn),溶液由中性轉(zhuǎn)化為酸性,因此選項(xiàng)b和c均符合題意。(3)E點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是25 ℃,反應(yīng)后混合溶液的pH=7,說明酸堿恰好完全反應(yīng),因此有n(OH-)=n(H+),則V(NaOH)×10-5 mol·L-1=V(H2SO4)×10-4 mol·L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。(4)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是100 ℃,水的離子積為10-12,pH2=b的某強(qiáng)堿溶液中c(OH-)=10b-12 mol·L-1,由于反應(yīng)后溶液呈中性,因此有100×10-a=1×10b-12,即10-a+2
61、=10b-12,可得a+b=14或pH1+pH2=14。 答案:(1)B>C>A=D=E (2)bc (3)10∶1 (4)a+b=14(或pH1+pH2=14) 14.中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2760-2011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25 g·L-1。某興趣小組用圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對(duì)其含量進(jìn)行測定。 圖1 圖2 (1)儀器A的名稱是____________,水通入A的進(jìn)口為______。 (2)B中加入300.00 mL葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng),其化學(xué)方程式為______________
62、____________________。 (3)除去C中過量的H2O2,然后用0.090 0 mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖2中的________;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為________;若用50 mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號(hào))________(①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。 (4)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00 mL,該葡萄酒中SO2含量為________g·L-1。 (5)該測定結(jié)果比實(shí)際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措
63、施:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解
64、析:(1)A儀器的名稱為冷凝管或冷凝器;為使冷卻效果好,應(yīng)將冷卻水從處于低處的b口通入。 (2)SO2具有強(qiáng)還原性,H2O2具有強(qiáng)氧化性,二者發(fā)生氧化還原反應(yīng):SO2+H2O2===H2SO4。 (3)NaOH盛裝在堿式滴定管中,應(yīng)將橡皮管向上彎曲以排出氣泡,選③。滴定至終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,在酚酞的變色范圍內(nèi),故可選用酚酞作指示劑。液面在10 mL時(shí)滴定管中有刻度的液體為40 mL,因滴定管的下端有一段無刻度,故管內(nèi)液體的體積大于40 mL。 (4)SO2與NaOH存在如下關(guān)系: SO2 ~ H2SO4 ~ 2NaOH 64 g 2 mol
65、 m(SO2) 0.090 0 mol·L-1×0.025 L 解得:m(SO2)==0.072 g,故葡萄酒中SO2的含量為=0.24 g·L-1。 (5)鹽酸為揮發(fā)性酸,揮發(fā)出的HCl消耗NaOH,使測量值偏大??梢杂秒y揮發(fā)的稀硫酸代替鹽酸進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)。 答案:(1)冷凝管(或冷凝器) b (2)SO2+H2O2===H2SO4 (3)③ 酚酞?、堋?4)0.24 (5)原因:鹽酸的揮發(fā);改進(jìn)措施:用不揮發(fā)的強(qiáng)酸如硫酸代替鹽酸(或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),扣除鹽酸揮發(fā)的影響) 15.KMnO4溶液常用作氧化還原反應(yīng)滴定的標(biāo)準(zhǔn)液,由于KMnO4
66、的強(qiáng)氧化性,它的溶液很容易被空氣中或水中的某些少量還原性物質(zhì)還原,生成難溶性物質(zhì)MnO(OH)2,因此配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作如下所示: ①稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水中,將溶液加熱并保持微沸1 h; ②用微孔玻璃漏斗過濾除去難溶的MnO(OH)2; ③過濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中并放在暗處; ④利用氧化還原滴定法,在70~80 ℃條件下用基準(zhǔn)試劑(純度高、相對(duì)分子質(zhì)量較大、穩(wěn)定性較好的物質(zhì))溶液標(biāo)定其濃度。 請(qǐng)回答下列問題: (1)準(zhǔn)確量取一定體積的KMnO4溶液使用的儀器是________________。 (2)在下列物質(zhì)中,用于標(biāo)定KMnO4溶液的基準(zhǔn)試劑最好選用______(填序號(hào))。 A.H2C2O4·2H2O B.FeSO4 C.濃鹽酸 D.Na2SO3 (3)若準(zhǔn)確稱取W g你選的基準(zhǔn)試劑溶于水配成500 mL溶液,取25.00 mL置于錐形瓶中,用KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為________mol·L-1。 (4)若用放置兩周的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液去測
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