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2014届高考化学一轮复习名师讲解课件:第八章 水溶液中的离子平衡8-2 93张PPT


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考纲要求

考情分析

命题趋势

预计在今

后的高考中, 高考对本部分知识的考 外界条件对水的电离平 1.了解水的电 查主要有两方面:①水 衡的影响仍是命题的重 离、离子积 的电离平衡及影响因素。 点。关于溶液pH的计算, 如2012年高考新课标理 常数。 题设条件可千变万化。 2.了解溶液 综11题,上海化学7题 运用正向、逆向思维, pH的定义; 等;②溶液的pH及pH 与生物酸碱平衡相结合 了解测定溶 计算,如2012年高考广 或运用数学工具(图表)进 液pH的方法, 东理综23题,浙江理综 行推理等试题在2014年 能进行pH的 12题,海南化学11题等。 高考中出现的可能性较 简单计算。 题型以选择题为主,难 大,推理性可能会有所 度适中。 增强,应予以重视。
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(对应学生用书 P141)

一、水的电离

H 1.电离方程式: H2O?? +OH







c?H+?· c?OH?- c?H2O? 2.电离平衡常数:K 电离= 。

3.水的离子积

c(H )· c(OH ) = 1.0×10-14 。 (1)表达式:25℃时 KW=
(2)影响因素:KW 是温度的函数,温度不变,KW 不变 温度升高,KW 增大 。
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(1)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 )H2O=c(OH )H2O 如酸性溶液中:[c(H+ )酸+c(H+ )H2O]· c(OH- )H2O=KW 碱性溶液中:[c(OH )碱+c(OH )H2O]· c(H )H2O=KW (2)水的离子积常数提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。并且 在稀酸或稀碱溶液中,当温度为 25 ℃时,KW=c(H )· c(OH ) =1×10- 14 为同一常数。
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+ - + - - - + + -

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问题探究 1:25℃时,纯水的离子积 KW=1.0×10-14,那 么 25℃时酸、碱、盐溶液中 KW 是多少?

提示:酸、碱、盐虽然影响水的电离平衡,造成水电离出 的 H+或 OH-的浓度发生变化,但在 25℃时 KW 仍然不变,因 为 KW 只与温度有关。

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二、溶液的酸碱性与 pH 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)c(H ) > c(OH ),溶液呈酸性; + -

(2)c(H+ ) = c(OH-),溶液呈中性; (3)c(H+ ) < c(OH-),溶液呈碱性。

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2.pH

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-lgc(H+) 。 (1)定义式:pH=
(2)pH 与溶液 c(H )的关系


①由图示关系知,pH 越小,溶液的酸性 越强 。
+ ②pH 一般表示 c(H )< 1 mol/L

的稀溶液。

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(3)pH 试纸的使用
把小片试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取待测液 ①方法: 点在干燥的pH试纸上

,试纸变色后,与标准比色卡对

比即可确定溶液的 pH。 ②注意: a.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; b.用广泛 pH 试纸读出的 pH 只能是整数。

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问题探究 2:某溶液的 pH=7,该溶液是否一定为中性溶 液?
提示:因温度不确定,pH=7 的溶液不一定呈中性。

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三、酸碱中和滴定 1.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 。

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(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管的使用: ①酸性、氧化性的试剂一般用 酸式 滴定管,因为 酸性

和氧化性物质易腐蚀橡胶



②碱性试剂一般用 碱式 滴定管,因为 碱性物质易腐蚀

玻璃,致使玻璃活塞无法打开



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2.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:查漏 →洗涤→ 润洗 →装液→调液面→记录。 ②锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂。

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(2)滴定

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控制滴定管活塞 锥形瓶内溶 液颜色变化

摇动锥形瓶

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(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。

3.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)=
c?HCl?×V?HCl? V?NaOH?

计算。

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问题探究 3:实验中滴定管和量筒的读数有何区别?

提示:二者的区别主要有两点:(1)滴定管 0 刻度在上方, 因此仰视,读数偏大,俯视,读数偏小;量筒的最小刻度在下 方,因此仰视,读数偏小,俯视,读数偏大。 (2)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;量筒读数记录到小数点后一位,如 20.0 mL。

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(对应学生用书 P142)

1.水电离平衡的影响因素 (1)促进水的电离 ①升高温度 水的电离程度增大,H+和 OH- 浓度同等程度的增大,Kw 增大,但水溶液的酸碱性不变。
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②加入可水解的盐

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水的电离程度增大:若盐水解呈酸性,c(H+ )>c(OH- ); 若盐水解呈碱性,c(H+ )<c(OH-),但溶液中 Kw 不变。 (2)抑制水的电离 ①加入酸 由于 H 浓度增大,使水的电离平衡左移,c(H )>c(OH ), 溶液呈酸性。 ②加入碱 由于 OH 浓度增大, 使水的电离平衡左移, c(OH )>c(H ), 溶液呈碱性。
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- - + + + -

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2.水电离出的 c(H )或 c(OH )的计算(25℃时) (1)中性溶液:c(H+ )=c(OH- )=1.0×10- 7 mol/L。 (2)溶质为酸的溶液 H 来源于酸电离和水电离,而 OH 只来源于水。如计算 pH=2 的盐酸中水电离出的 c(H + ):方法是先求出溶液中的 c(OH )=10 mol/L。
- - 12 + -





mol/L,即水电离出的 c(H )=c(OH )=10





- 12

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(3)溶质为碱的溶液

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OH-来源于碱电离和水电离,而 H+只来源于水。如 pH= 12 的 NaOH 溶液中,c(H+ )=10- 12 mol/L,即水电离产生的 c(OH )=c(H )=10
- + - 12

mol/L。

(4)水解呈酸性或碱性的盐溶液 H 和 OH 均由水电离产生。如 pH=2 的 NH4Cl 溶液中由 水电离出的 c(H+)=10- 2 mol/L,[c(OH-)=10- 12 mol/L 是因为 部分 OH-与部分 NH+结合了];pH=12 的 Na2CO3 溶液中由水 4 电离出的 c(OH )=10
- -2 + -

mol/L,c(H )=10



-12

mol/L 是因为部

分 H+与部分 CO2-结合了。 3
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(2011 年四川理综)25℃时,在等体积的①pH=0 的 H2SO4 溶液、 ②0.05 mol/L 的 Ba(OH)2 溶液、 ③pH=10 的 Na2S 溶液、 ④pH=5 的 NH4NO3 溶液中,发生电离的水的物质的量之比是 ( A.1∶10∶1010∶109 C.1∶20∶1010∶109 B.1∶5∶5×109∶5×108 D.1∶10∶104∶109 )

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【解析】

H2SO4 与 Ba(OH)2 抑制水的电离,Na2S 与

NH4NO3 促进水的电离。pH=0 的 H2SO4 溶液中:c(H2O)电离= 10 14 - - c(OH )= 0 =10 14(mol/L);0.05 mol/L Ba(OH)2 溶液中: 10 10 14 + - c(H2O)电离=c(H )= =10 13(mol/L);pH=10 的 Na2S 溶液 0.1 中,c(H2O)电离=c(OH )=10 4mol/L;pH=5 的 NH4NO3 溶液 中:c(H2O)电离=c(H+ )=10- 5mol/L。它们的比值为:10-14∶10
-13 - - - -

∶10-4∶10-5=1∶10∶1010∶109,故 A 正确。
【答案】 A
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溶液中的 c(H+ )和水电离出来的 c(H+ )是不同的: (1)室温下水电离出的 c(H )=1×10 7mol/L,若某溶液中 水电离出的 c(H )<1×10 7mol/L,则可判断出该溶液中加入酸 或碱抑制了水的电离;若某溶液中水电离出的 c(H )>1×10
+ -7 + - + -

mol/L, 则可判断出该溶液中加入可以水解的盐或活泼金属促进 了水的电离。

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(2)室温下, 溶液中的 c(H+)>1×10-7 mol/L, 说明该溶液是 酸溶液或水解显酸性的盐溶液或 NaHSO4 之类的溶液;溶液中 的 c(H+)<1×10-7mol/L 说明该溶液是碱溶液或水解显碱性的盐 溶液。

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(2012 年上海化学)水中加入下列溶液对水的电离平衡不产 生影响的是 A.NaHSO4 溶液 C.KAl(SO4)2 溶液 B.KF 溶液 D.NaI 溶液 ( )

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【解析】

A 项,NaHSO4===Na +H +SO2 ,溶液中 4







c(H + )增大,抑制水的电离;B 项,KF===K + +F - ,F - + H2O?? HF+OH ,促进水的电离;C 项,KAl(SO4)2===K +
2 Al3+ +2SO4-,Al3++3H2O?? Al(OH)3+3H+,促进水的电离;
- +

D 项,NaI===Na+ +I- ,不影响水的电离。
【答案】 D

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1.总体原则 (1)若溶液为酸性,先求 c(H ),再求 pH; KW (2)若溶液为碱性, 先求 c(OH ), 再由 c(H )= - 求 c(H c?OH ?
- + + +

),最后求 pH。

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2.类型及方法 (1)强酸溶液 如浓度为 c mol/L 的 HnA 溶液,c(H )=nc mol/L,所以 pH=-lgnc; (2)强碱溶液 如浓度为 c mol/L 的 B(OH)n 溶液, c(OH-)=nc mol/L, 10-14 c(H+ )= mol/L,所以 pH=14+lg nc。 nc


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(3)酸碱混合 pH 的计算 ①两强酸混合 c1?H+?V1+c2?H+?V2 c 混 (H+ )= V1+V2 ②两强碱混合 c1?OH-?V1+c2?OH-?V2 - c 混 (OH )= V1+V2

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③强酸、强碱混合(一者过量) c酸?H ?V酸-c碱?OH ?V碱 + 酸过量:c 混 (H )= V酸 +V碱
+ -

c碱?OH-?V碱-c酸?H+?V酸 - 碱过量:c 混 (OH )= V酸 +V碱

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(4)酸碱稀释时 pH 的变化

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酸(pH=a) 弱酸 稀释10n倍 无限稀释 <a+n 强酸 a+n

碱(pH=b) 弱碱 >b-n 强碱 b-n

pH趋向于7

口诀:酸按酸(H+ ),碱按碱(OH- ),酸碱中和求过量,无 限稀释 7 为限。

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(2012 年新课标)已知温度 T 时水的离子积常数为 KW,该 温度下,将浓度为 a mol· 1 的一元酸 HA 与 b mol· 1 的一元 L L 碱 BOH 等体积混合,可判定该溶液呈中性的依据是 A.a=b B.混合溶液的 pH=7 C.混合溶液中,c(H )= KW mol· L
+ -1 - -

(

)

D.混合溶液中,c(H+ )+c(B+ )=c(OH-)+c(A- )

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【解析】 本题考查溶液酸碱性的判断、水的离子积常数的 应用及离子浓度的关系等知识点。溶液呈中性的本质原因是 c(H


)=c(OH-),若 a=b,两溶液虽然恰好中和,但由于酸和碱的强

弱程度未知, 故生成的盐能否水解无法判断, 溶液不一定呈中性, 故 A 项错误;常温下混合溶液的 pH=7,溶液呈中性,故 B 项 溶液不一定呈中性,错误;c(H+ )= KW mol· -1,说明在温度 T L 时, 反应后的混合溶液中水的电离既未受到抑制, 也未受到促进, 即 c(H+ )=c(OH-),故溶液呈中性,C 项正确;D 项是根据电荷 守恒列出的等式,无论溶液是否呈中性均成立,D 项错误。

【答案】

C
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pH 计算的一般思维模型

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下列叙述正确的是

(

)

A.某醋酸溶液的 pH=a,将此溶液稀释 1 倍后,溶液的 pH=b,则 a>b B.在滴有酚酞溶液的氨水中,加入 NH4Cl 至溶液恰好无 色,则此时溶液的 pH<7 C.1.0×10-3mol/L 盐酸的 pH=3.0,1.0×10- 8 mol/L 盐酸 的 pH=8.0 D.若 1 mL pH=1 的盐酸与 100 mL NaOH 溶液混合后, 溶液的 pH=7,则 NaOH 溶液的 pH=11
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【解析】

A 项:醋酸稀释后,c(H )减小,则 pH 增大,



即 a<b;B 项:酚酞的变色范围是 8.2~10.0,即 pH<8 溶液可 为无色;C 项:1.0×10 8mol· 1 盐酸的 pH 应小于 7。D 项: L pH=7 则 1×10- 3L×0.1 mol· - 1=0.1 L×c(OH- ),c(OH-)= L 1×10- 3mol· -1,pH=14-3=11,正确。 L 【答案】 D
- -

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cA· A V 1.原理:cB = VB 其中 VB ——准确量取的待测液的体积, cA——标准溶液的浓度,
?V 大?c 大 ? A B ? 故 ?VA小?cB小 ?

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2.常见误差 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 酸式滴定管未用标准酸溶液润洗 VA 变大 cB 偏高

碱式滴定管未用待测溶液润洗
洗涤 锥形瓶用待测溶液润洗

变小
变大

偏低
偏高

锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡, 放出液体后气泡消失
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不变
变小

无影响
偏低

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与名师对话 酸式滴定管滴定前有气泡,滴 定终点时气泡消失 振荡锥形瓶时部分液体溅出 滴定 部分酸液滴在锥形瓶外

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变大
变小 变大 变大

偏高
偏低 偏高 偏高

溶液颜色较浅时滴入酸液过快, 停止滴定后反加一滴碱液颜色 无变化 酸式滴定管滴定前读数正确, 滴定后俯视读数(或前仰后俯) 酸式滴定管滴定前读数正确, 滴定后仰视读数(或前俯后仰)
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变小 变大

偏低 偏高

读数

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(1)答题时注意题目要求,防止答非所问,如要求答“偏 高”、“偏低”,容易误答成“偏大”、“偏小”。 (2)分析误差时要看清是标准液(在滴定管中)还是待测液 (在锥形瓶中)。 (3)滴定终点≠中和反应恰好进行完全≠溶液呈中性。中和 反应恰好进行完全,得到的溶液不一定呈中性,有可能呈酸性 或碱性。

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实验室中有一未知浓度的盐酸,某学生为测定该盐酸的浓 度在实验室中进行如下实验。请完成下列填空: (1)配制 100 mL 0.10 mol/L 氢氧化钠标准溶液。 ① 主 要 操 作 步 骤 : 计 算 → 称 量 、 溶 解 →( 冷 却 后 )→________→ 洗 涤 ( 并 将 洗 涤 液 移 入 容 量 瓶)→________→________→将配制好的溶液倒入试剂瓶中, 贴 上标签。 ②称量 0.4 g 氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊 子)、________、________。
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(2)取 20.00 mL 待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴入 2~3 滴 酚酞作指示剂,用自己配制的氢氧化钠溶液进行滴定。重复上 述滴定操作 2~3 次,记录数据如下:
实验 NaOH溶液的 编号 浓度(mol/L) 1 2 0.10 0.10 滴定完成后,氢 待测盐酸的 氧化钠溶液滴 体积(mL) 入的体积(mL) 22.64 20.00 22.72 20.00

3

0.10

22.80

20.00

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①滴定达到终点的标志是____________________。 ②根据上述数据,可计算出该盐酸的物质的量浓度约为 ________(保留 2 倍有效数字)。 ③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(如图所示)中 的________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

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④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________(填序号)。 A.滴定至终点时俯视读数 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.碱式滴定管尖端部分有气泡,滴定后消失

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【解析】 (1)①按配制一定物质的量浓度溶液的步骤便得 出冷却溶液后,应向容量瓶转移溶液,洗涤完后应定容、摇匀。 ②称量 NaOH 固体时要放在烧杯中称取,取用时用药匙。 (2)①滴定终点为当加入最后一滴 NaOH 溶液时, 溶液由无 色恰好变成浅红色,且半分钟内不褪色。 22.64+22.72+22.80 ②V[NaOH(aq)]= mL=22.72 mL。 3 22.72 mL×0.10 mol/L 所以 c(HCl)= =0.11 mol/L。 20 mL

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③碱式滴定管排气泡宜用丙操作,这样便于把气泡排出。 ④A 项,俯视读数小于实际量,结果偏低;B 项,酸式滴 定管里没有用待测液润洗,盐酸浓度降低,结果偏低;C 项, 锥形瓶未干燥,对实验没有影响;D 项,滴定管尖端部分有气 泡,气泡占一定的体积,测定结果偏高。 【答案】 (1)①转移 定容 摇匀 ②烧杯(或表面皿) 药匙

(2)①最后一滴氢氧化钠溶液加入时,溶液由无色恰好变成 浅红色,且半分钟内不褪色 ②0.11 mol/L ③丙 ④D
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中和滴定误差分析的基本思路 中 和 滴 定 的 误 差 分 析 , 都 要 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。

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一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学 中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制 1 mol/L 的稀硫酸标准溶液,然后用其滴定某未知溶液的 NaOH 溶液。下列有关说法中正确的是________。 A.实验中所用到的滴定管、容量瓶,在使用前均需要检 漏 B.如果实验中需用 60 mL 的稀硫酸标准溶液,配制时应 选用 100 mL 容量瓶
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C.容量瓶中含有少量蒸馏水,会导致所配标准溶液的浓 度偏小 D.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准浓度的稀硫 酸,则测得的 NaOH 溶液的浓度将偏大 E.配制溶液时,定容时俯视读数,则导致实验结果偏大 F.中和滴定时,若在最后一次读数时俯视读数,则导致 实验结果偏大

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【解析】

A 项,滴定管、容量瓶都为带塞仪器,使用前

需检漏,正确;B 项,实验室无 60 mL 容量瓶,选择容积比 60 mL 大而与之接近的容量瓶配制,B 正确;C 项,容量瓶内有 少量蒸馏水对所配标准溶液浓度无影响;D 项,酸式滴定管不 润洗使所测 NaOH 浓度偏大,正确;E 项,配制溶液时,定容 时俯视,所配溶液浓度偏高,导致实验结果偏小;F 项,导致 实验结果偏小。
【答案】 ABD

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(对应学生用书 P144) 易错点 1 解读图像信息的能力不强,不能与化学原理结

合而致错

现有等 pH 或等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加 入足量镁,产生 H2 的体积(同温同压下测定)的变化图示如下:

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其中正确的是 A.①③ C.①②③④ B.②④ D.都不对

(

)

【错因分析】 错选 A, V(H2)看成了反应速率; 将 错选 B, 是对“等 pH 与等物质的量浓度”两个概念区别不清,对溶液 中 c(H+)不清楚。

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【正确解答】 ①③的错误是显而易见的,因为随着反应 进行,V(H2)只可能增大而不可能减小。②图粗看起来是对的, 但要注意等 pH 的醋酸和盐酸溶液,醋酸的物质的量浓度要比 盐酸大得多,与足量的镁反应时,不仅产生的氢气的体积更大, 反应更快,而且反应的时间更长,不可能比盐酸更早结束反应。 ④图看起来好象也对,但要注意到一个细节,在物质的量浓度 相同的情况下,醋酸中 c(H+ )在反应完成之前都比盐酸中的小, 因此其反应速率应该比盐酸中的反应速率小,即取相同的时间 点,盐酸所对应的 V(H2)应比醋酸的大,因此④图也是错的。 答案为 D。
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解这类题时要特别注意:“物质的量浓度相同的盐酸和醋 酸溶液”与“pH 相同的盐酸与醋酸溶液”分别与同种金属(如 镁、锌、钠等)反应时,呈现出来的现象大不相同。前者两种溶 液中的氢离子浓度始终是盐酸大于醋酸,而后者在反应前氢离 子浓度是一样大的,反应开始后醋酸溶液中的氢离子浓度就大 于盐酸中的,解题时要考虑到这点才能作出正确的判断。

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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 ( )

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【解析】

A、B 都是关于溶液 pH 的变化问题,1 L、pH

=2 的盐酸刚好与 0.23 g Na 反应,反应完成后溶液呈中性,故 pH=7,而 1 L、pH=2 的醋酸溶液则相对于 0.23 g Na 是过量 的,反应完成后溶液呈酸性,pH<7,因此 A 错,B 对。Na 可 以与盐酸、醋酸和水反应产生氢气,相对钠来说这几种物质过 量,因此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。

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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。
【答案】 B

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易错点 2 算错误

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忽略溶液中 OH-、 +的来源或条件变化导致计 H

25℃时,某溶液中由水电离出的 H 的浓度为 1×10
a





mol/L,以下说法正确的是 A.a>7 时,水的电离一定受到促进 B.a<7 时,水的电离一定受到抑制 C.a>7 时,溶液的 pH 为 a 或 14-a D.a<7 时,溶液的 pH 一定为 a
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(

)

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【错因分析】 易错选 A 和 B,没有注意到 a 越大水的电 离程度越小这个问题。 【正确解答】 常温下水的离子积是 1×10-14,由水电离

出来的 H+的浓度为 1×10-7mol/L,如果 a>7 肯定是水的电离 受到了抑制,该溶液可能是酸溶液也可能是碱溶液。如果 a<7, 水的电离一定受到促进,是盐的水解起到了作用。A、B 项正 好答反,所以 A、B 都错。C 选项,当 a>7 时,如果是碱溶液 则此时溶液中所有的 H+都是由水电离产生的,此时溶液的 pH =a,如果是酸溶液则此时溶液中所有的 OH-都是由水电离产 生的,此时溶液的 pOH=a,pH=14-a。
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D 选项中,当 a<7 时,如果溶液呈酸性,溶液中的氢离子 都是由水电离产生的,故有 pH=a,如果溶液呈碱性则溶液中 所有的 OH-都是由水电离产生的, 得到 pOH=a,pH=14-a。 答案为 C。

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计算溶液的 pH 时,常见错误是直接应用溶液中水电离出 来的 c(H+)来求解,如忽略溶液中当 c(OH-)>c(H+)时,OH-对 水的电离平衡有影响。

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现有常温下的四种溶液:①0.01 mol/L 醋酸溶液、②0.01 mol/L HCl 溶液、 ③pH=12 的氨水、 ④pH=12 的 NaOH 溶液。 下列说法正确的是 a.水的电离程度①中最小,③中最大 b.水的电离程度①中最大,②③④相等 c. 将②③等体积混合, 所得的溶液中由水电离出来的 c(OH


(

)

)<1×10-7 mol/L d. 将①③等体积混合, 所得的溶液中由水电离出来的 c(OH



)>1×10-7 mol/L
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A.a B.b


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C.bc

D.bd


【解析】

①中 c(H )<0.01 mol/L,②中 c(H )=0.01

mol/L, ③④中 c(OH- )=0.01 mol/L, 因此①中水的电离程度最 大,②③④中水的电离程度相同,a 错,b 对;将②③等体积混 合,得到氨水和氯化铵的混合溶液,溶液呈碱性,由水电离出 的 c(OH- )<10-7 mol/L,c 对;将①③等体积混合,得到醋酸铵 和氨水的混合溶液,溶液呈碱性,水的电离受到抑制,由水电 离出的 c(OH- )<10- 7 mol/L,d 错。
【答案】 C
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滴定终点的判断答题模板

纳米 TiO2 在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的 应用。 用氧化还原滴定法测定 TiO2 的质量分数:一定条件下,将 TiO2 溶解并还原为 Ti3 + ,再以 KSCN 溶液作指示剂,用 NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定 Ti3+至全部生成 Ti4+。
请回答: 如何判断滴定终点________________________________。
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【解析】

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考生甲 抽样 试卷 分析 点评
【答案】

考生乙

当滴入最后一滴 NH4Fe(SO4)2标准溶 液后,根据溶液颜色 变化判断 没有明确的结论

当滴入最后一滴 NH4Fe(SO4)2标准溶 液后,溶液变成红色 颜色变化后,没有强 调“半分钟内不恢复 原来的颜色”

当滴入最后一滴 NH4Fe(SO4)2 标准溶液后,溶

液变成浅红色,且半分钟内不恢复原来的颜色
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酸碱中和滴定在生产生活中的应用 酸碱中和滴定是中学化学中非常重要的化学定量分析方 法,是五个定量实验之一。把实验应用于实践,以提高学生从 事科学探究的能力和综合素质。

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探究活动

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食醋是日常饮食中的一种调味剂,对改善食物的口感、增 进食欲、促进食物消化等都有独特的功能。利用滴定分析法可 以测定食醋总酸含量[食醋总酸含量是指 100 mL 食醋中含酸 (以醋酸计)的质量,也称食醋的酸度。国家标准规定酿造食醋 总酸含量不得低于 3.5 g/100 mL]。

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某研究性学习小组设计并实施的测定食醋总酸含量的实验 方案如下: ①用 25 mL 移液管移取某品牌的市售食醋 25.00 mL, 置于 250 mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀得待测食醋溶液。 ②把 0.1000 mol· 1 的标准 NaOH 溶液装入碱式滴定管。 L ③用 25mL 移液管从容量瓶移取待测食醋溶液 25.00 mL, 置于洗净的锥形瓶中,加入 2~3 滴指示剂。 ④用 0.1000 mol· 1 的标准 NaOH 溶液滴定待测食醋溶液 L 至滴定终点。
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- -

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⑤重复上述步骤①~④3 次,所得实验数据如下表。

实验次数 待测食醋的体积 V[CH3COOH(aq)]/mL

第1次 第2次 第3次 第4次 25.00 25.00 25.00 25.00

所用0.1000 mol·L-1的 标准NaOH溶液的体积 V[NaOH(aq)]/mL

19.99 20.50 20.00 19.95

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请回答下列问题:

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(1)稀释食醋所用的蒸馏水要经过煮沸处理,其目的是 ________。 (2)若将碱式滴定管洗净后, 直接盛装标准 NaOH 溶液完成 后续实验,会导致测定结果:________(填“偏高”、“偏低” 或“无影响”)。 (3)本实验中,选择的合适的指示剂可以是________(填字 母)。 A.甲基橙 B.石蕊
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C.酚酞
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(4)在滴定的过程中,要注意:

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①使滴定管内的标准 NaOH 溶液滴入锥形瓶中: ②______________________________________________; ③眼睛注意观察锥形瓶中溶液颜色的变化和加入碱液的速 度; ④接近终点时应该减慢加入碱液的速度。 当________, 即达 到滴定终点。 (5) 此 研究 性学 习小 组 测定 的该 品牌 的食 醋总酸 含 量为 ________。
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解析:(1)蒸馏水中溶有 CO2,影响测定结果,煮沸除去 CO2。 (2)碱式滴定管没用标准液润洗,会消耗较多的 NaOH 溶 液,导致测定结果偏高。 (3)NaOH 溶液滴定 CH3COOH 得到 CH3COONa,溶液显 碱性,指示剂最好选择酚酞。 (4)因为是 NaOH 溶液滴定 CH3COOH, 注意滴定终点的颜 色变化为由无色突然变为粉红色。

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(5) 把 误 差 较 大 的 第 2 次 滴 定 数 据 舍 去 。 V[NaOH(aq)]×c(NaOH)=V[CH3COOH(aq)]×c(CH3COOH) c(CH3COOH)= 19.99+20.00+19.95 - ×10 3L×0.1000 mol/L 3 - 25.00×10 3L =0.07992 mol/L。 由于从 250 mL 容量瓶中取出 25 mL 醋酸,所以原醋酸的 物质的量浓度为 0.7992 mol/L。

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即每升食醋中含 CH3COOH:0.7992 mol/L×60 g/mol= 47.95 g。 每 100 mL 食醋含 CH3COOH:4.795 g。
答案:(1)驱赶其中溶解的 CO2,防止滴定时消耗一定量的 NaOH 溶液,导致测定结果偏高 (2)偏高 (3)C (4)②边加边振荡锥形瓶 ④当最后一滴 NaOH 标准溶液滴入, 溶液的颜色由无色突 然变为粉红色,且在半分钟内不褪色 (5)4.795 g/100 mL
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(对应学生用书 P146)

一、水的电离平衡 1.判断下列说法正确的是 ( )

A.(2011 年天津理综,5A)25℃时 NH4Cl 溶液的 Kw 大于 100℃时 NaCl 溶液的 Kw B.(2012 年广东理综,23B)对于常温下 pH=2 的盐酸,由 H2O 电离出的 c(H )=1.0×10
+ -12

mol· L

-1

C.(2010 年江苏,2B)4℃时,纯水的 pH=7

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D.(2010 年江苏,6B)由水电离的 c(H+)=1×10-14 mol· - L
1

的溶液中:Ca2 、K 、Cl 、HCO3 能大量共存
解析:A 项,升高温度能促进水的电离,即 100℃时溶液的









Kw 大于 25℃时溶液的 Kw,错;B 项,由溶液的 pH=2 可知溶液 中 c(OH )=10
-12 - - -12

mol· 1, H2O 电离出的 c(H )=c(OH )=10 L 由







mol· 1,正确;C 项,25℃时,纯水的 pH=7,温度降低, L

H2O?? ++OH- 平衡向左移动,c(H+ )减小,pH 增大,错;D H 项,由水电离的 c(H )=1×10
+ -14

mol· 1,此时溶液显强酸性或 L



显强碱性,HCO-在两种溶液中都不能大量共存,错。 3 答案:B
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2.(双选)(2009 年上海)对于常温下 pH 为 1 的硝酸溶液, 下列叙述正确的是 A.该溶液 1 mL 稀释至 100 mL 后,pH 等于 3 B.向该溶液中加入等体积、pH 为 13 的氢氧化钡溶液恰 好完全中和 C.该溶液中硝酸电离出的 c(H+ )与水电离出的 c(H+)之比 为 10
- 12

(

)

D.该溶液中水电离出的 c(H )是 pH 为 3 的硝酸中水电离 出的 c(H+)的 100 倍
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解析:A 项,1 mL pH=1 的硝酸溶液稀释至 100 mL 后, H+浓度由 0.1 mol· - 1 变为 1×10-3 mol· -1,所以,pH 由 1 变 L L 为 3;B 项,pH 为 13 的氢氧化钡溶液中 OH 浓度为 0.1 mol· L
-1 -

,所以与等体积 pH 为 1 的硝酸溶液(H 浓度为 0.1 mol· 1) L
+ -





恰好完全反应;C 项, 水电离出的 c(H )等于水电离的 c(OH ), 10-14 - - - 即 -1 mol· 1=10 13mol· 1,所以该溶液中硝酸电离出的 L L 10 0.1 mol· 1 L + + c(H )与水电离出 c(H )之比为 -13 =1012; 10 mol· -1 L


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D 项, pH=1 的硝酸溶液中水电离出的 c(H+)为 10-13mol· L
-1

,pH 为 3 的硝酸溶液中水电离的 c(H+ )与水电离的 c(OH-)


10 14 相等,即 -3 mol· - 1=10-11 mol· - 1,所以该溶液中水电离 L L 10 10-13 1 出的 c(H+)是 pH 为 3 的硝酸中水电离出的 c(H+)的 -11= 。 100 10 答案:AB

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3.(2008 年上海)常温下,某溶液中由水电离的 c(H+ )= 1×10
- 13

mol· 1,该溶液可能是 L ②氯化铵水溶液



(

)

①二氧化硫水溶液 ④氢氧化钠水溶液 A.①④ C.②③

③硝酸钠水溶液

B.①② D.③④

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解析:某溶液中由水电离出来的 c(H+)=1.0×10-13 mol· - L
1

,正常水电离出来的 c(H )=1.0×10 7mol· 1,说明该溶液抑 L







制了水的电离,它既可能是酸溶液也可能是碱溶液。①SO2+
- H2O?? 2SO3,H2SO3?? H HSO-+H+ ,HSO3 ?? 3- +H+ , SO2 3

溶液呈酸性抑制水的电离。④NaOH===Na +OH ,溶液呈碱 性抑制水的电离。②氯化铵水溶液:NH4Cl+H2O?? 3· 2O NH H +HCl, 促进水的电离, 使得溶液呈酸性: c(H )>1.0×10
-1 + + -7





mol· L

。③硝酸钠是强酸强碱盐,不水解,呈中性,c(H )=1.0×10 mol· - 1。 L 答案:A
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-7

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二、溶液的酸碱性与 pH 计算 4.下列说法正确的是

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(

)

A.(2012 年广东理综,23B)对于常温下 pH=2 的盐酸, 与等体积 pH=12 的氨水混合后所得溶液显酸性 B.(2011 年天津,5D)100℃时,将 pH=2 的盐酸与 pH= 12 的 NaOH 溶液等体积混合,溶液显中性 C.(2012 年浙江理综,12A)常温下,将 pH=3 的醋酸溶 液稀释到原体积的 10 倍后,溶液的 pH=4 D.(2010 年天津,4B)25℃时,pH=4.5 的番茄汁中 c(H ) 是 pH=6.5 的牛奶中 c(H+)的 100 倍
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解析:A 项,与等体积 pH=2 的氨水混合时,氨水过量, 溶液显碱性,A 错;B 项,100℃时 pH=12 的 NaOH 溶液中的 c(OH )>10
-1 - -2

mol· 1, pH=2 的盐酸中的 c(H )=10 L 而





-2

mol· L

,因此,两者混合时 NaOH 溶液过量,溶液显碱性,错;C

项,醋酸是弱酸,pH=3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍后, 3<pH<4,错误;D 项,pH=4.5 的溶液 c(H )=10 pH=6.5 的溶液 c(H+ )=10-6.5mol· -1,正确。 L 答案:D
+ -4.5

mol· 1, L



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5.(双选)(2011 年上海)常温下用 pH 为 3 的某酸溶液分别 与 pH 都为 11 的氨水、氢氧化钠溶液等体积混合得到 a、b 两 种溶液,关于这两种溶液酸碱性的描述正确的是 A.b 不可能显碱性 B.a 可能显酸性或碱性 C.a 不可能显酸性 D.b 可能显碱性或酸性 ( )

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解析:若酸为强酸时,则 b 溶液形成的仅为强酸强碱的溶 液,呈中性;若酸为弱酸时,则 b 溶液为弱酸与强碱弱酸盐的 混合液,溶液应呈酸性,故 A 项正确,D 项错误。若酸为强酸 或电离度比氨水大的弱酸, a 溶液为强酸弱碱盐(或弱酸弱碱 则 盐)和氨水的混合溶液,呈碱性,若酸为电离度比氨水小的酸, 则 a 溶液为弱酸和弱酸弱碱盐的混合溶液,呈酸性;若酸是电 离度与氨水相同的酸,则 a 溶液呈中性,故 B 项正确,C 项错 误。
答案:AB
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三、酸碱中和滴定

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6.(2011 年海南)用 0.1026 mol· 1 的盐酸滴定 25.00 mL L 未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如 右图所示,正确的读数为 A.22.30 mL C.23.65 mL B.22.35 mL D.23.70 mL ( )



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解析:本题考查常用仪器使用中的滴定管的精确度。滴定 管是一种精确度较高的仪器,每一小格为 0.10 mL,零刻度在 上,刻度自上而下逐渐增大。读数时视线要与凹液面的最低点 相切,故读数为 22.35 mL。
答案:B

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7.(2011 年天津高考改编)纳米 TiO2 在涂料、光催化、化 妆品等领域有着极其广泛的应用。 制备纳米 TiO2 的方法之一是 TiCl4 水解生成 TiO2· 2O, xH 经过滤、水洗除去其中的 Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉 体 TiO2。 用氧化还原滴定法测定 TiO2 的质量分数:一定条件下,将 TiO2 溶解并还原为 Ti3 + ,再以 KSCN 溶液作指示剂,用 NH4Fe(SO4)2 标准溶液滴定 Ti3+至全部生成 Ti4+。

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请回答下列问题: (1)检验TiO2· 2O中Cl 是否被除净的方法是________。 xH (2)滴定终点的现象是_____________________________。 (3)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g· -1)试样w mol


g,消耗c mol· -1NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分 L 数表达式为__________________。

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(4)判断下列操作对 TiO2 质量分数测定结果的影响(填“偏 高”、“偏低”或“无影响”) ①若在配制标准溶液过程中,烧杯中的 NH4Fe(SO4)2 溶液 有少量溅出,使测定结果________。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使 测定结果________。

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解析: 通过检验最后阶段溶液中有无 Cl-, 判断 TiO2· 2O xH 中 Cl- 是否被除净。(2)滴定终点时,Fe3+与 KSCN 反应,溶液 呈红色。(3)滴定反应为 Ti3 +Fe3 ===Ti4 +Fe2 ,结合钛原子 守恒可得关系式:TiO2~Ti3 ~NH4Fe(SO4)2 设试样中 TiO2 的质量为 m, 则:TiO2~NH4Fe(SO4)2 Mg 1 mol m c mol· 1×V×10 L
- -3 + + + + +

L

Mg×c mol· -1×V×10-3 L M×c×V L m= = g。 1 mol 1000
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(4)配制溶液时,NH4Fe(SO4)2 溅出,使 NH4Fe(SO4)2 溶液 浓度减小,滴定时耗用 NH4Fe(SO4)2 溶液的体积偏大,使测定 结果偏高。俯视使 NH4Fe(SO4)2 溶液的体积偏小,测定结果偏 低。

答案:(1)取少量最后一次水洗液,滴加 AgNO3 溶液,不 产生白色沉淀,说明 Cl-已除净,若有白色沉淀,则未除净 (2)溶液变成红色,且半分钟内不褪色。 cVM cVM (3) (或 %) 1000w 10w (4)①偏高 ②偏低
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