2020高考化学一轮复习 专题十 水的电离和溶液的酸碱性 考点二 溶液的酸碱性和中和滴定教学案

1溶液酸碱性与pH(1)溶液酸碱性判断依据溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。(2)溶液的pH定义：pHlg_c(H)。pH的适用范围当溶液的酸碱性用pH表示时，其c(H)的大小范围一般为11014 mol/Lc(H)pH0。当c(H)或c(OH)1 molL1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，用c(H)或c(OH)直接表示溶液的酸碱性更方便。溶液的酸碱性跟pH的关系室温下：pH的测定方法apH试纸法pH试纸的使用方法：取一片pH试纸，放在洁净的表面皿或玻璃片上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点于试纸中央，然后与标准比色卡对照读出数值。pH试纸的种类：常用的pH试纸有广泛pH试纸(pH范围为114或010，可识别的pH差值约为1)和精密pH试纸(pH范围较窄，可识别的pH差值为0.2或0.3)。bpH计法常用pH计来精确测量溶液的pH，读数时应保留两位小数。学霸巧学卡正确理解溶液的酸碱性与pH关系(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试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿。(3)25 时，pH12的溶液不一定为碱溶液，pH2的溶液也不一定为酸溶液，也可能为能水解的盐溶液。2中和滴定(1)概念用已知浓度的酸(碱)来测定未知浓度的碱(酸)的实验方法叫作酸碱中和滴定。酸碱中和滴定实验是中学化学中重要的定量实验之一。(2)原理计算依据：当酸与碱恰好完全反应时，有n(H)n(OH)，即(酸)c(酸)V(酸)(碱)c(碱)V(碱)(、c、V分别代表酸和碱的元数、浓度、体积)。(3)实验仪器和试剂仪器和装置仪器和装置试剂：标准液(已知浓度的酸或碱溶液)、待测液(未知浓度的碱或酸溶液)、适当的酸碱指示剂(通过指示剂颜色的变化来确定滴定终点)。(4)实验操作(以标准HCl滴定待测NaOH溶液为例)滴定准备“八动词”滴定过程“三动作”终点判断“两数据”a最后一滴：滴入最后一滴，溶液颜色发生突变。b半分钟：颜色突变后，经振荡半分钟内不复原，视为滴定终点。数据处理按上述操作重复23次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)计算。学霸巧学卡中和滴定操作细节(1)酸式滴定管下端为玻璃塞，能耐酸和氧化剂的腐蚀，可用于盛装酸性和氧化性溶液，但不能盛装碱性溶液。(2)碱式滴定管下端为橡胶管和玻璃珠，橡胶易被酸性或氧化性溶液腐蚀，所以碱式滴定管只能盛装碱性或非氧化性溶液。(3)滴定管“0”刻度在上方，数值从上到下依次增大，有一部分没有刻度，滴定管的全部容积大于它的最大刻度值，仰视时读数偏大，俯视时读数偏小。量筒无“0”刻度，数值从下到上依次增大，因此仰视时读数偏小，俯视时读数偏大。(4)记录数据时，滴定管的读数应记录到小数点后两位，如20.00 mL；量筒的读数最多记录到小数点后一位，如8.0 mL。(5)滴定终点：指示剂变色时即“达到了滴定的终点”，通常与理论终点存在着一定的误差(允许误差)，而指示剂变色点都不是pH7的情况。恰好中和：指酸和碱恰好完全反应生成盐和水的时刻，此时的溶液不一定呈中性。呈中性：溶液中的氢离子浓度等于氢氧根离子浓度(常温下pH7)。(6)清楚指示剂的选择原则 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。不能用石蕊作指示剂。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。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。强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。1.思维辨析(1)常温下用pH试纸测得0.05 molL1的稀硫酸的pH等于1.3。()(2)用pH试纸测溶液的pH时，若用水湿润试纸一定会引起误差。()(3)常温下，某溶液能使酚酞呈无色，该溶液一定显酸性或中性。()(4)常温下，某溶液能使甲基橙呈黄色，该溶液一定显碱性。()(5)酸式滴定管装标准溶液前，必须先用该溶液润洗。()(6)酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2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。考法综述高考对本考点的考查主要围绕溶液的pH相关计算及中和滴定原理的掌握，考生应掌握一定的解题规律。命题法1溶液pH的计算与变化规律典例1将pH1的盐酸平均分成两份，一份加入适量水，另一份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液，pH都升高了1，则加入的水与NaOH溶液的体积比为()A9 B10C11 D12解析将pH1的盐酸加适量水，pH升高了1，说明所加的水是原溶液的9倍；另1份加入与该盐酸物质的量浓度相同的适量NaOH溶液后，pH升高了1，则1011101x102(1x)，解得x，则加入的水与NaOH溶液的体积比为9111。答案C【解题法】溶液pH计算方法和思维模板(1)单一溶液pH计算溶液类型相关计算强酸(HnA)溶液设HnA的浓度为c mol/L，则c(H)nc mol/L，pHlg c(H)lg nc强碱B(OH)n溶液设B(OH)n的浓度为c mol/L，则c(OH)nc mol/L，c(H) mol/L，pHlg c(H)14lg nc(2)混合溶液pH计算溶液类型相关计算两种强混合c(H)pH两种强碱混合c(OH)c(H)pH强酸强碱混合恰好完全反应pH7(25 )酸过量c(H)pH碱过量c(OH) c(H)pH(3)酸碱溶液稀释时pH的变化(4)溶液pH计算思维模板命题法2中和滴定误差分析典例2用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是()A试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定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，直接加入待测溶液进行滴定D滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测溶液，取20.00 mL进行滴定解析Na2CO3与盐酸反应终点呈酸性，指示剂宜选用甲基橙(pH变色范围为3.14.4)，不宜选用酚酞(pH变色范围为810)，若选用酚酞，pHc(A)c(H)c(HA)Ba、b两点所示溶液中水的电离程度相同CpH7时，c(Na)c(A)c(HA)Db点所示溶液中c(A)c(HA)答案D解析加入10 mL一元酸HA溶液时，恰好中和，但溶液的pH为8.7，说明HA为弱酸，a点表示NaA溶液，AH2OHAOH，存在A的水解溶液显碱性，应有c(Na)c(A)c(OH)c(HA)c(H)，A项错误；a点水的电离受到促进，b点为等物质的量浓度的NaA和HA的混合溶液，溶液呈酸性的原因是HA的电离程度大于A的水解程度，故c(A)c(HA)，总的来看水的电离受到了抑制，B项错误，D项正确；由溶液中电荷守恒可知c(Na)c(H)c(A)c(OH)，溶液呈中性，即c(H)c(OH)，则可知c(Na)c(A)，C项错误。3一定温度下，下列溶液的离子浓度关系式正确的是()ApH5的H2S溶液中，c(H)c(HS)1105 molL1BpHa的氨水溶液，稀释10倍后，其pHb，则ab1CpH2的H2C2O4溶液与pH12的NaOH溶液任意比例混合：c(Na)c(H)c(OH)c(HC2O)DpH相同的CH3COONa、NaHCO3、NaClO三种溶液的c(Na)：答案D解析H2S是二元弱酸，在水溶液中分步电离：H2SHHS、HSHS2，故pH5的H2S溶液中，c(HS)c(H)1105 molL1，A项错误；B项，NH3H2O是弱电解质，稀释促进NH3H2O的电离，故aH2CO3HClO，根据“越弱越水解”的原理知，水解程度：ClOHCOCH3COO，所以pH相同的三种溶液中的c(Na)：，D项正确。 4室温时，M(OH)2(s)M2(aq)2OH(aq)Kspa，c(M2)b molL1时，溶液的pH等于()A.lg B.lg C14lg D14lg 答案C解析本题考查了水的离子积、溶度积常数、pH的计算。根据M(OH)2的Ksp及c(M2)b molL1，求得c(OH) molL1，再根据水的离子积求得c(H) molL1，则pH14lg 。5某温度下，向一定体积0.1 molL1的醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液，溶液中pOH(pOHlg OH)与pH的变化关系如图所示，则()AM点所示溶液的导电能力强于Q点BN点所示溶液中c(CH3COO)c(Na)CM点和N点所示溶液中水的电离程度相同DQ点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积答案C解析本题通过图象考查酸碱中和滴定。由图象可以看出，在Q点溶液呈中性，在M点pOHpH，即c(H)c(OH)，溶液显酸性，同理可知在N点溶液显碱性。M点时溶液显酸性，加入的NaOH不足，故导电性MQ，A错；在N点溶液显碱性，加入的碱过量，溶液中的溶质为CH3COONa和NaOH，故c(CH3COO)c(Na)，B错；在M点溶液中c(H)与N点溶液中c(OH)相等，C正确；在Q点溶液呈中性，酸应稍过量，故消耗NaOH溶液的体积少于醋酸溶液的体积，D错。625 时，用浓度为0.1000 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL浓度均为0.1000 molL1的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZHYc(Y)c(OH)c(H)DHY与HZ混合，达到平衡时：c(H)c(Z)c(OH)答案B解析本题考查弱电解质的电离及盐类的水解等知识。由图中起始时溶液的pH可知，HZ为强酸，HY、HX为弱酸，且酸性HYHX。A项，由于电离度HZHY HX，所以溶液的导电性HZHYHX，错误；B项，0.1 molL1 HY的pH3，即c(H)103 molL1，Ka105，正确；C项，由于HX的酸性比HY弱，故X的水解程度比Y大，浓度比Y低，错误；D项，c(H)，错误。7向20 mL 0.1 molL1氨水中逐滴加入0.1 molL1稀盐酸，混合液pH与所加盐酸体积的关系如图所示。下列说法正确的是 ()A在D点：c(NH)c(NH3H2O)c(Cl)B在C点，有V110，且c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)C在A、C间任一点，溶液中一定都有c(NH)c(Cl)c(OH)c(H)D由B到C的过程中，c(NH)/c(NH3H2O)先增大后减小答案B解析在D点，对应20 mL的稀盐酸与氨水恰好完全反应，溶质只有NH4Cl，根据物料守恒，c(NH)c(NH3H2O)c(Cl)，A项错误；C点溶液pH7，V110，且c(OH)c(H)，根据电荷守恒可得c(NH)c(Cl)，B项正确；在A、C间任一点，有可能只加入少量的盐酸，溶液中离子浓度可能有c(NH)c(OH)c(Cl)c(H)，C项错误；由B到C的过程中，不断生成NH，NH3H2O不断消耗，故c(NH)/c(NH3H2O)一直增大，D项错误。8常温下，下列关于酸碱反应的说法正确的是()A用pH2和pH3的醋酸溶液中和含等量NaOH的溶液所消耗醋酸溶液体积分别为Va、Vb，则VbV2DpH为2的硫酸与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液显酸性答案C解析如果用pH2和pH3的盐酸中和NaOH溶液，则10VaVb，由于醋酸为弱电解质，且浓度越小，电离程度越大，所以应有10VaV2，故C正确；pH为2的硫酸中氢离子浓度为0.01 mol/L，与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合后，两溶液刚好完全反应，混合溶液呈中性，故D错误。9中华人民共和国国家标准(GB27602020)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 gL1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。(1)仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_。(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.0900 molL1 NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)_(10 mL，40 mL，40 mL)。(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为_gL1。(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施_。答案(1)冷凝管(或冷凝器)b(2)SO2H2O2=H2SO4(3)酚酞(4)0.24(5)原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，排除盐酸挥发的影响解析(1)通入冷凝管的冷水应低进高出，且通常冷热逆流时冷凝效果最好，该题中冷水从a端进时，冷凝水难以充满冷凝管而降低冷凝效果，故应从b端入水。(2)最小公倍数法配平方程式：第一步：标化合价第二步：最小公倍数法确定系数可以看出，升、降价数最小公倍数为2，即各物质化学计量数均为1。第三步，将短线改为等号：SO2H2O2=H2SO4。(3)NaOH为强碱，应选择碱式滴定管，故排气泡时应选；滴定终点时溶液显碱性，应选变色pH范围在碱性的酚酞溶液；滴定管最大刻度线下尚有液体，故管内液体体积大于40 mL。(4)SO2H2O2=H2SO4H2SO42NaOH=Na2SO42H2O由方程式得：SO2H2SO42NaOH64 g 2 molm0.0900 molL125 mL则解得：m0.072 g该葡萄酒中SO2含量为：0.24 gL1(5)盐酸易挥发，挥发出的盐酸消耗NaOH而使结果偏高。25 时，下列说法正确的是()ApH12的NaOH溶液中，c(H)1012 molL