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文档简介
江苏省无锡新领航教育咨询有限公司2014年高考化学一轮复习 水的电离和溶液的ph寒假提优辅导学生姓名: 年级:高三任教学科:化学 教学次数: 教学时间: 指导教师: 教学模式: 教学地点:上次课程学生存在的问题:电离平衡常数的应用不熟学生问题的解决方案: 多加练习巩固【考点分析】 近五年来直接考查水的电离和溶液的ph的不多,常与弱电解质的电离联系起来考查。考点要求为1.了解水的电离、离子积常数、影响水电离平衡的因素。2.了解溶液的酸碱性与ph的关系。3.能进行ph的简单计算。4.了解测定溶液ph的方法(强酸、强碱)。考点一水的电离【知识梳理】1水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为h2oh2oh3ooh或h2ohoh。2水的离子积常数kwc(h)c(oh)。(1)室温下:kw11014。(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,也适用于稀的电解质水溶液。(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。4外界条件对水的电离平衡的影响 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【深度思考】1水的离子积常数kwc(h)c(oh)中h和oh一定是水电离出来的吗?答案不一定。c(h)和c(oh)均指溶液中的h或oh的总浓度。这一关系适用于任何稀水溶液,即任何稀水溶液中都存在这一关系。因此,在酸溶液中酸本身电离出来的h会抑制水的电离,而在碱溶液中,碱本身电离出来的oh也会抑制水的电离。2在ph2的盐酸溶液中由水电离出来的c(h)与c(oh)之间的关系是什么?答案外界条件改变,水的电离平衡发生移动,但任何时候水电离出c(h)和c(oh)总是相等的。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。水的电离平衡移动后,溶液中c(h)c(oh)增大还是减小?【归纳小结】(1)水的离子积常数kwc(h)c(oh),其实质是水溶液中的h和oh浓度的乘积,不一定是水电离出的h和oh浓度的乘积,所以与其说kw是水的离子积常数,不如说是水溶液中的h和oh的离子积常数。即kw不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(h)h2oc(oh)h2o。(2)水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有h和oh共存,只是相对含量不同而已。【典例分析】题组一影响水电离平衡的因素及结果判断125 时,相同物质的量浓度的下列溶液:naclnaoh h2so4(nh4)2so4,其中水的电离程度按由大到小顺序排列的一组是()a bc d答案c解析从四种物质分析可知naoh、h2so4抑制水的电离,nacl不影响水的电离平衡,(nh4)2so4促进水的电离(nh4()水解),在中h2so4为二元强酸、产生的c(h)大于naoh产生的c(oh),抑制程度更大,故顺序为(由大小)。2下列操作会促进h2o的电离,且使溶液ph7的是()a将纯水加热到90 b向水中加少量naoh溶液c向水中加少量na2co3溶液d向水中加少量fecl3溶液答案c解析将纯水加热到90 ,水的电离程度增大,c(h)c(oh)107 moll1,ph7,但水的电离平衡向逆方向移动,即水的电离受到抑制,b错;向水中加少量na2co3溶液,co3(2)与h结合,水中c(h)减小,水的电离平衡向正方向移动,c(oh)增大,c(oh)c(h),ph7,c对;向水中加少量fecl3溶液,fe3与oh结合为弱电解质fe(oh)3,水中c(oh)减小,水的电离平衡向正方向移动,c(h)增大,c(h)c(oh),ph0。下列叙述正确的是()a将水加热,kw增大,ph不变b向水中加入少量nahso4固体,c(h)增大,kw不变c向水中加入少量naoh固体,平衡逆向移动,c(oh)降低d向水中加入少量nh4cl固体,平衡正向移动,c(oh)增大答案b解析将水加热时,电离平衡右移,电离出的c(h)、c(oh)均增大,ph减小,a项错误;加入nahso4,c(h)增大,平衡逆向移动,温度未变化,kw不变,b项正确;加入naoh,c(oh)增大,平衡逆向移动,c项错误;加入nh4cl,nh4()水解使平衡正向移动,c(oh)减小,d项错误。题组二水电离的c(h)或c(oh)的计算4求算下列溶液中h2o电离的c(h)和c(oh)。(1)ph2的h2so4溶液c(h)_,c(oh)_。(2)ph10的naoh溶液c(h)_,c(oh)_。(3)ph2的nh4cl溶液c(h)_。(4)ph10的na2co3溶液c(oh)_。答案(1)1012 moll11012 moll1(2)1010 moll11010 moll1(3)102 moll1(4)104 moll1解析(1)ph2的h2so4溶液中h来源有两个:h2so4的电离和h2o的电离,而oh只来源于水。应先求算c(oh),即为水电离的c(h)或c(oh)。c(h)102 moll1,则c(oh)1012 moll1,则水电离的c(h)c(oh)1012 moll1。(2)ph10的naoh溶液中,oh有两个h2o的电离和naoh的电离,h只来源于水。应先求出c(h),即为水电离的c(oh)或c(h),c(oh)104 moll1,c(h)1010 moll1,则水电离的c(h)c(oh)1010 moll1。(3)水解的盐,h或oh均由水电离产生,水解显酸性的盐应计算其c(h),水解显碱性的盐应计算其c(oh)。ph2的nh4cl中由水电离产生的c(h)102 moll1;ph10的na2co3溶液中由水电离产生的c(oh)104 moll1。5下列四种溶液中,室温下由水电离生成的h浓度之比()是()ph0的盐酸0.1 moll1的盐酸0.01 moll1的naoh溶液ph11的naoh溶液a1101001 000 b011211c14131211 d141323答案a解析中c(h)1 moll1,由水电离出的c(h)与溶液中c(oh)相等,等于1.01014 moll1;中c(h)0.1 moll1,由水电离出的c(h)1.01013 moll1;中c(oh)1.0102 moll1,由水电离出的c(h)与溶液中c(h)相等,等于1.01012 moll1;中c(oh)1.0103 moll1,同所述由水电离出的c(h)1.01011 moll1。即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001 000。6室温下,在ph12的某溶液中,分别有甲、乙、丙、丁四位同学计算出由水电离出的c(oh)的数据分别为甲:1.0107 moll1;乙:1.0106 moll1;丙:1.0102 moll1;丁:1.01012 moll1。其中你认为可能正确的数据是()a甲、乙 b乙、丙 c丙、丁 d乙、丁答案c解析如果该溶液是一种强碱(例如naoh)溶液,则该溶液的oh首先来自于碱(naoh)的电离,水的电离被抑制,c(h)11012 moll1,所有这些h都来自于水的电离,水电离时当然同时提供相同物质的量的oh,所以丁是对的。如果该溶液是一种强碱弱酸盐溶液,则该溶液之所以呈碱性是由于盐中弱酸根水解的缘故。水解时,弱酸根离子与水反应生成弱酸和oh,使溶液中c(oh)c(h),溶液中的oh由水电离所得,所以丙也是正确的。【归纳小结】 (1)常温下,中性溶液c(oh)c(h)107 moll1(2)溶质为酸的溶液来源oh全部来自水的电离,水电离产生的c(h)c(oh)。实例如计算ph2的盐酸溶液中水电离出的c(h),方法是先求出溶液的c(oh)kw/1021012 moll1,即水电离出的c(h)c(oh)1012 moll1。(3)溶质为碱的溶液来源h全部来自水的电离,水电离产生的c(oh)c(h)。实例如计算ph12的naoh溶液中水电离出的c(oh),方法是先求出溶液的c(h)kw/1021012 moll1,即水电离出的c(oh)c(h)1012 moll1。(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液ph5的nh4cl溶液中h全部来自水的电离,由水电离的c(h)105 moll1,c(oh)109 moll1,是因为部分oh与部分nh4()结合;ph12的na2co3溶液中oh全部来自水的电离,由水电离出的c(oh)102 moll1。考点二溶液的酸碱性和ph值【知识梳理】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,ph7。(2)中性溶液:c(h)c(oh),常温下,ph7。(3)碱性溶液:c(h)7。2ph及其测量(1)计算公式:phlgc(h)。(2)测量方法ph试纸法:用镊子夹取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央,变色后与标准比色卡对照,即可确定溶液的ph。ph计测量法。(3)溶液的酸碱性与ph的关系室温下:【深度思考】1ph7的溶液一定是碱性溶液吗?ph7的溶液一定是中性吗?答案不一定。上述说法只有在常温下才能满足。如在某温度下,水的离子积常数为11012,此时ph6的溶液为中性溶液,ph6时为碱性溶液,ph6时为酸性溶液。2下列溶液一定显酸性的是_。phc(oh)的溶液0.1 moll1的nh4cl溶液答案解析题目没有说明温度,所以phc(oh)才是可靠的判断依据。nh4cl水解呈酸性。3用ph试纸测ph时应注意什么问题?记录数据时又要注意什么?是否可用ph试纸测定氯水的ph?答案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产生误差;用ph试纸读出的ph只能是整数;不能用ph试纸测定氯水的ph,因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。【归纳小结】(1)溶液呈现酸、碱性的实质是c(h)与c(oh)的相对大小,不能只看ph,一定温度下ph6的溶液也可能显中性,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)25 时,ph12的溶液不一定为碱溶液,ph2时溶液也不一定为酸溶液,还可能为能水解的盐溶液。【典例分析】题组一溶液酸、碱性的判断1判断下列溶液在常温下的酸、碱性(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nh3h2o和hcl溶液等体积混合 ()(4)ph2的hcl和ph12的naoh溶液等体积混合 ()(5)ph3的hcl和ph10的naoh溶液等体积混合 ()(6)ph3的hcl和ph12的naoh溶液等体积混合 ()(7)ph2的ch3cooh和ph12的naoh溶液等体积混合 ()(8)ph2的hcl和ph12的nh3h2o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【归纳小结】 (1)等体积等浓度的一元强酸,一元强碱混合呈中性。(2)等体积等浓度的一元弱酸,一元强碱混合呈碱性。(3)强酸、强碱等体积混合ph之和等于14呈中性;ph之和小于14呈酸性;ph之和大于14呈碱性。(4)ph之和等于14时一元强酸和一元弱碱等体积混合呈碱性;一元弱酸和一元强碱等体积混合呈酸性。题组二ph的稀释规律及一强一弱的比较(一)ph的稀释规律21 ml ph5的盐酸,加水稀释到10 ml ph_;加水稀释到100 ml,ph_7。答案6接近31 ml ph9的naoh溶液,加水稀释到10 ml,ph_;加水稀释到100 ml,ph_7。答案8接近4ph5的h2so4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后c(so4(2)与c(h)的比值为_。答案10(1)解析稀释前c(so4(2)2(105) moll1;稀释后c(so4(2)2500(105)108 moll1;c(h)接近107 moll1,所以c(h)()107 moll1(108 moll1)10(1)。【归纳小结】 (1)强酸溶液,被稀释10n倍,溶液的ph增大n(溶液的ph不会大于7)。(2)强碱溶液,被稀释10n倍,溶液的ph减小n(溶液的ph不会小于7)。(二)一强一弱的比较5在体积均为1 l、ph均等于2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入0.23 g na,则图中比较符合反应事实的曲线是()答案b解析a、b都是关于溶液ph的变化问题,1 l、ph2的盐酸刚好与0.23 g na反应,反应完全后溶液呈中性,故ph7,而1 l、ph2的醋酸溶液则相对于0.23 g na是过量的,反应完全后溶液呈酸性,ph7,因此a错,b对;na可以与盐酸、醋酸和水反应产生氢气,由题知在两溶液中产生氢气的体积都取决于钠的质量,最后两溶液中产生氢气的体积是相同的,显然c不对;d项看起来盐酸与醋酸最后产生的氢气体积相同,但从细节上看,na在盐酸中的反应比在醋酸中的快,这点不对,因为条件是“ph均等于2”,反应开始后醋酸中的氢离子浓度比盐酸中的氢离子浓度大,反应当然较快。6物质ae都是由下表中的离子组成的,常温下将各物质的溶液从1 ml稀释到1 000 ml,ph的变化关系如图甲所示,其中a与d反应得到e。请回答下列问题。阳离子nh4()、h、na阴离子oh、ch3coo、cl(1)根据ph的变化关系,写出物质的化学式:b_,c_。(2)写出a与c反应的离子方程式:_。答案(1)naohhcl(2)nh3h2oh=nh4()h2o解析根据各物质的溶液从1 ml稀释到1 000 ml,ph的变化图像知,b和c溶液的ph变化为3,a和d溶液的ph变化小于3,则b为强碱,a为弱碱或强碱弱酸盐,c为强酸,d为弱酸或强酸弱碱盐,可先确定b为naoh,c为hcl。结合a与d反应得到e,而e的ph不变,则e可能是nacl或醋酸铵,结合b为naoh,c为hcl,则推出e只能为醋酸铵,所以a为nh3h2o,b为naoh,c为hcl,d为ch3cooh。【归纳小结】加水稀释时ph值的变化规律(1)等物质的量浓度的盐酸(a)与醋酸(b)物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,溶液的ph变化不同,强酸的ph增大快;若加水稀释到相同ph,强酸加水多。(2)等ph的盐酸(a)与醋酸(b)ph相同的强酸与弱酸,加水稀释相同倍数,溶液的ph变化不同,强酸的ph变化大;若加水稀释到相同ph,弱酸加水多。题组三溶液ph的计算7求下列溶液的ph(常温条件下)(已知lg20.3)(1)0.005 moll1的h2so4溶液(2)已知ch3cooh的电离常数ka1.8105,0.1 moll1的ch3cooh溶液(3)0.1 moll1nh3h2o溶液(nh3h2o的电离度为1%,电离度弱电解质的初始浓度(已电离的弱电解质浓度)100%)(4)将ph8的naoh与ph10的naoh溶液等体积混合(5)常温下,将ph5的盐酸与ph9的naoh溶液以体积比119混合(6)将ph3的hcl与ph3的h2so4等体积混合(7)0.001 moll1的naoh溶液(8)ph2的盐酸与等体积的水混合(9)ph2的盐酸加水稀释到1 000倍答案(1)2(2)2.9(3)11(4)9.7(5)6(6)3(7)11(8)2.3(9)5解析(2)ch3coohch3coo hc(初始) 0.1 moll1 0 0c(电离) c(h) c(h) c(h)c(平衡) 0.1c(h) c(h) c(h)则ka0.1c(h)(c2(h)1.8105解得c(h)1.3103 moll1,所以phlg c(h)lg(1.3103)2.9。(3) nh3h2ooh nh4()c(初始) 0.1 moll1 0 0c(电离) 0.11%0.11%0.11%moll1 moll1 moll1则c(oh)0.11% moll1103moll1c(h)1011 moll1,所以ph11。(4)将ph8的naoh与ph10的naoh溶液等体积混合后,溶液中c(h)很明显可以根据ph来算,可以根据经验公式来求算ph10lg2(即0.3),所以答案为9.7。(5)ph5的盐酸溶液中c(h)105 moll1,ph9的氢氧化钠溶液中c(oh)105 moll1,两者以体积比119混合,则酸过量,混合液的ph小于7。c(h)119(105111059)1.0106 moll1,phlg(1.0106)6。8在某温度时,测得0.01 moll1的naoh溶液的ph11。(1)该温度下水的离子积常数kw_。(2)在此温度下,将pha的naoh溶液va l与phb的硫酸vb l混合。若所得混合液为中性,且a12,b2,则vavb_。若所得混合液为中性,且ab12,则vavb_。答案(1)1013(2)110101解析(1)由题意知,溶液中c(h)1011 moll1,c(oh)0.01 moll1,故kwc(h)c(oh)1013。(2)根据中和反应:hoh=h2o。c(h)v酸c(oh)v碱102vb1013/1012vavb(va)101(102)110。根据中和反应hoh=h2oc(h)vbc(oh)va10bvb1013/10avavb(va)10a13(10b)1013(ab)10,即vavb101。【归纳小结】 1.单一溶液的ph计算强酸溶液:如hna,设浓度为c moll1,c(h)nc moll1,phlgc(h)lgnc。强碱溶液(25 ):如b(oh)n,设浓度为c moll1,c(h)nc(1014) moll1,phlgc(h)14lgnc。2混合溶液ph的计算类型(1)两种强酸混合:直接求出c(h)混,再据此求ph。c(h)混v1v2(c(h)1v1c(h)2v2)。(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v1v2(c(oh)1v1c(oh)2v2)。(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v酸v碱(|c(h)酸v酸c(oh)碱v碱|)将强酸、强碱溶液以某体积之比混合,若混合液呈中性,则c(h)c(oh)、v碱v酸、ph酸ph碱有如下规律(25 ):因c(h)酸v酸c(oh)碱v碱,故有c(oh)碱(c(h)酸)v酸(v碱)。在碱溶液中c(oh)碱c(h)碱(1014),将其代入上式得c(h)酸c(h)碱v酸(1014v碱),两边取负对数得ph酸ph碱14lgv酸(v碱)。现举例如下:v酸v碱c(h)c(oh)ph酸ph碱1011101511111411010113mnnm14lgm/n考点三酸碱中和滴定【知识梳理】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。以标准盐酸溶液滴定待测的naoh溶液,待测的naoh溶液的物质的量浓度为c(naoh)v(naoh)(c(hcl)v(hcl)。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)仪器酸式滴定管如图(a)、碱式滴定管如图(b)、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)滴定管的使用酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸和氧化性物质易腐蚀橡胶管。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。3实验操作实验操作(以标准盐酸滴定待测naoh溶液为例)(1)滴定前的准备滴定管:查漏洗涤润洗装液调液面记录。锥形瓶:注碱液记读数加指示剂。(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二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(naoh)v(naoh)(c(hcl)v(hcl)计算。4常用酸碱指示剂及变色范围指示剂变色范围的ph石蕊8.0蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色5中和滴定的误差分析(1)原理依据原理c(标准)v(标准)c(待测)v(待测),所以c(待测)v(待测)(c(标准)v(标准),因c(标准)与v(待测)已确定,因此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)常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(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【深度思考】1酸式滴定管怎样查漏?答案向已洗净的滴定管中装上一定体积的水,安置在滴定管夹上直立静置两分钟,观察有无水滴漏下。然后将活塞旋转180,再静置两分钟,观察有无水滴漏下,如均不漏水,滴定管即可使用。2容量为25 ml的滴定管,滴定过程中用去10.00 ml的液体,此时滴定管中剩余液体的体积为15 ml吗?答案由于滴定管的“0”刻度在滴定管的上方;滴定管下端是没有刻度的,故剩余液体体积大于15 ml。 3(1)滴定管为什么要润洗?锥形瓶需要润洗吗?(2)读数时为什么要平视凹液面?(3)滴定管排空气的目的是什么?答案(1)滴定管不润洗相当于对所盛装溶液的稀释,锥形瓶不需润洗,润洗后相当于所盛装溶液的物质的量增大。(2)仰视读数偏大,俯视读数偏小。(3)如不排空气,取液时体积变小,滴定时体积变大。4kmno4(h)溶液、溴水、na2co3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?答案强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性kmno4溶液、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中,na2co3溶液应盛放在碱式滴定管中。5滴定管盛标准溶液时,其液面一定要在0刻度吗?答案不一定。只要在0刻度或0刻度以下某刻度即可,但一定要记录下滴定开始前液面的读数。6(1)中和滴定的关键是什么?(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?答案(1)中和滴定的关键:准确测定两种反应物溶液的体积;确保标准液浓度的准确;滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用)。(2)滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,不一定是酸碱恰好中和的点。7右图为室温时向25 ml某浓度的naoh溶液中逐滴滴加0.2 moll1的ch3cooh溶液的过程中ph的变化曲线。(1)图中naoh的物质的量浓度为_moll1。(2)g点溶液呈中性,则二者恰好完全反应的点是在fg区间还是gh区间?_区间。答案(1)0.1(2)fg解析向naoh溶液中滴加醋酸,起点ph13,naoh的浓度为0.1 moll1。二者恰好完全反应时,生成ch3coona,此时溶液呈碱性,应该在fg之间。【典例分析】题组一中和滴定仪器及指示剂的选择1用已知浓度的naoh溶液测定某h2so4溶液的浓度,参考如图所示从下表中选出正确选项选项锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管a碱酸石蕊乙b酸碱酚酞甲c碱酸甲基橙乙d酸碱酚酞乙答案d解析解答本题的关键是:明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项,指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱,而碱式滴定管不能盛放酸,指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙,不能选用石蕊,另外还要注意在酸碱中和滴定中,无论是标准溶液滴定待测溶液,还是待测溶液滴定标准液,只要操作正确,都能得到正确的结果。2实验室现有3种酸碱指示剂,其ph变色范围如下:甲基橙:3.14.4石蕊:5.08.0酚酞:8.210.0用0.100 0 moll1 naoh溶液滴定未知浓度的ch3cooh溶液,反应恰好完全时,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答案d解析naoh溶液和ch3cooh溶液恰好反应生成ch3coona时,ch3coo水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.210.0,比较接近。因此答案为d。【归纳小结】指示剂选择的基本原则变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(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须使用指示剂,如用标准的na2so3滴定kmno4溶液时,kmno4颜色褪去时即为滴定终点。题组二酸、碱中和滴定的误差分析及数据处理3实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用0.10 moll1 naoh标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。请完成下列填空:取20.00 ml待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞作指示剂,用自己配制的naoh标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下。实验编号naoh溶液的浓度(moll1)滴定完成时,naoh溶液滴入的体积(ml)待测盐酸的体积(ml)10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00(1)滴定达到终点的标志是_。(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为_(保留两位有效数字)。(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的_,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_(填字母序号)。a滴定终点读数时俯视b酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗c锥形瓶水洗后未干燥d称量naoh固体中混有na2co3固体e碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失答案(1)最后一滴naoh溶液加入,溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色(2)0.11 moll1(3)丙(4)de解析根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,我们可以判断中和反应是否恰好进行完全。计算盐酸的浓度时,应计算三次中和滴定的平均值,因naoh标准液浓度及待测液的体积也一样,故只算naoh溶液体积的平均值即可。根据碱式滴定管的构造可知,弯曲橡胶管即可将管中的气泡排出。4某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的naoh溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:(1)用标准的盐酸滴定待测的naoh溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_,直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并_为止。(2)下列操作中可能使所测naoh溶液的浓度数值偏低的是_。a酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸b滴定前盛放naoh溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥c酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失d读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为_ml,终点读数为_ml,所用盐酸溶液的体积为_ml。(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:滴定次数待测naoh溶液的体积/ml0.100 0 moll1盐酸的体积/ml滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/ml第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09依据上表数据列式计算该naoh溶液的物质的量浓度。答案(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)d(3)0.0026.1026.10(4)2(26.11 ml26.09 ml)26.10 ml,c(naoh)25.00 ml(0.100 0 moll126.10 ml)0.104 4 moll1解析在求c(naoh)和进行误差分析时应依据公式:c(naoh)v(naoh)aq(c(hcl)v(hcl)aq)。欲求c(naoh),须先求v(hcl)aq再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对每一个量即v(hcl)aq和v(naoh)aq的影响,进而影响c(naoh)。(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测naoh溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响oh的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取v酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。(4)先算出耗用标准盐酸的平均值2(26.11 ml26.09 ml)26.10 ml(第二次偏差太大,舍去),c(naoh)25.00 ml(0.100 0 moll126.10 ml)0.104 4 moll1。【归纳小结】 1.滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴标准溶液后,溶液变成色,且半分钟内不恢复原来的颜色。说明:解答此类题目注意三个关键点:(1)最后一滴:必须说明是滴入“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的颜色”。2图解量器的读数方法(1)平视读数(如图1):实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体;读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。(2)俯视读数(如图2):俯视:当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图3):读数时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。至于俯视和仰视的误差,还要结合具体仪器进行分析,因为量筒刻度从下到上逐渐增大;而滴定管刻度从下到上逐渐减小,并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差,在分析时还要看滴定前读数是否正确,然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。题组三中和滴定的拓展应用5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,进行测定溶液中cl的浓度。已知: 银盐性质agclagbragcnag2cro4agscn颜色白浅黄白砖红白溶解度(moll1)1.341067.11071.11086.51051.0106(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_。anacl bbabr2 cna2cro4刚好达到滴定终点时,发生的离子反应方程式为_。答案(1)滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀(2)c2agcro4(2)=ag2cro4解析(1)根据沉淀滴定法的原理,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,由此可知滴定终点时的颜色变化。(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,此时的离子反应方程式为2agcro4(2)=ag2cro4。6kmno4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于kmno4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质mno(oh)2,因此配制kmno4标准溶液的操作如下所示:称取稍多于所需量的kmno4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1 h;用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的mno(oh)2;过滤得到的kmno4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处;利用氧化还原滴定方法,在7080 条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。请回答下列问题:(1)准确量取一定体积的kmno4溶液需要使用的仪器是_。(2)在下列物质中,用于标定kmno4溶液的基准试剂最好选用_(填序号)。ah2c2o42h2o bfeso4c浓盐酸 dna2so3(3)若准确称取w g你选的基准试剂溶于水配成500 ml溶液,取25.00 ml置于锥形瓶中,用kmno4溶液滴定至终点,消耗kmno4溶液v ml。kmno4溶液的物质的量浓度为_moll1。(4)若用放置两周的kmno4标准溶液去测定水样中fe2的含量,测得的浓度值将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。答案(1)酸式滴定管(2)a(3)63v(10w)(4)偏高解析(1)kmno4溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀,所以不能用碱式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取。(2)h2c2o42h2o在常温常压下是稳定的结晶水合物;feso4在空气中不稳定易被氧化,铁元素的化合价从2升高到3;浓盐酸易挥发;na2so3在空气中不稳定易被氧化成na2so4。(3)根据得失电子守恒原理有关系式:5(h2c2o42h2o)2kmno4,则kmno4溶液的浓度为c(kmno4)5()63v(10w) moll1。(4)在放置过程中,由于空气中还原性物质的作用,使kmno4溶液的浓度变小了,再去滴定水样中的fe2时,消耗kmno4溶液(标准溶液)的体积会增大,导致计算出来的c(fe2)会增大,测定的结果偏高。【归纳小结】 1.沉淀滴定法(1)概念:沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上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浓度。(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用agno3溶液滴定溶液中
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