2022年高三化学二轮复习溶液的酸碱性酸碱中和滴定 .pdf

第 1 页 共 13 页第 8 讲 溶液的酸碱性酸碱中和滴定考纲定标热点定位1. 了解溶液pH的定义。2了解测定溶液pH的方法， 能进行 pH的简单计算。3能根据实验试题要求分析或处理实验数据，得出合理结论。1. 与水的离子积常数、pH的计算以及盐类的水解相联系考查c(H) 、c(OH)和溶液酸碱性的关系。2利用酸碱中和滴定原理，结合氧化还原反应设计实验，考查滴定管等仪器的使用，操作过程中的误差分析以及相关计算等。3综合应用水的电离、溶液pH 、酸碱中和滴定等原理解决具体问题。【基础全扫描】一、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。2pH (1) 定义式： pH lg c(H) 。c(H+) 是指溶液中H+浓度。(2) 溶液的酸碱性跟pH的关系：室温下：(3) 适用范围： 014（即溶液中c(H+) 或 c(OH-) 小于 1mol/L ）(4)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。【注意】(1) 在温度不确定的情况下，pH7 的溶液不一定显中性。(2) 计算溶液的pH时，要特别注意溶液的温度。如100时 0.01 mol/L盐酸的 pH2，而 0.01 mol/L的 NaOH 溶液的 pH10。(3)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会产生误差。广泛 pH试纸只能测出整数值。【例 1】下列叙述正确的是( ) A无论纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H) c(OH) 110 14Bc(H) 等于 1107 mol/L的溶液一定是中性溶液C0.2 mol/L CH3COOH 溶液中的c(H) 是 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中的c(H)的 2 倍D任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱【例 2】室温时，下列混合溶液的pH与 7 的关系是： (1)pH3 的盐酸和pH11 的氨水等体积混合，pH_7(填“大于”“小于”或“等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 13 页 - - - - - - - - - 第 2 页 共 13 页于”，下同 ) (2)pH 3 的盐酸和pH11 的氢氧化钡溶液等体积混合，pH_7。(3)pH 3 的醋酸溶液和pH11 的氢氧化钡溶液等体积混合，pH_7。(4)pH 3 的硫酸溶液和pH11 的氨水等体积混合，pH_7。二、酸碱中和滴定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：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，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。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：滴定管：查漏洗涤润洗装液调液面记录。锥形瓶：注碱液记读数加酚酞指示剂。(2) 滴定：(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，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 13 页 - - - - - - - - - 第 3 页 共 13 页为滴定终点并记录标准液的体积。(4) 操作步骤：仪器的洗涤：滴定管 ( 或移液管 ) ：自来水蒸馏水所装溶液润洗。锥形瓶：自来水蒸馏水( 禁止用所装溶液洗涤) 。装液调整液面：装液，使液面一般高于“0”刻度，驱除玻璃尖嘴处的气泡。读数：调整液面在“ 0”刻度或“ 0”刻度以下，读出初读数，记为“X.XX mL ”，滴定终点，读出末读数，记为“YY.YY mL ”，实际消耗滴定剂的体积为(YY.YYX.XX) 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)()()(cNaOHVHClVHCl计算。【注意】 (1) 酸碱中和反应后得到的溶液不一定是中性，可能是酸性、中性或碱性。(2) 滴定管读数应记录到小数点后两位。(3) 数据处理时，重复操作二至三次取平均值进行计算的目的是为了减小实验误差；若某个实验数值与其他数据相差较大，这一数据称为异常值，一般将其舍弃。(4) 中和滴定的误差分析要依据公式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。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【例 3】用已知浓度的NaOH 溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考图示从下表中选出正确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 酸碱酚酞甲名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 13 页 - - - - - - - - - 第 4 页 共 13 页C 碱酸石蕊甲D 酸碱酚酞乙【例 4】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浓度的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三、 pH的计算牢记 pH计算口诀：酸按酸(H) ，碱按碱 (OH) ；同强相混直接算；异强相混看过量；无限稀释“ 7”为限。解答有关pH的计算时，首先要注意温度，明确是25还是非25，然后判断溶液的酸碱性，再根据“酸按酸”，“碱按碱”的原则进行计算。1总体原则(1) 若溶液为酸性，先求c(H) ，再求 pH；(2) 若溶液为碱性，先求c(OH) ，再由c(H) ）（-wOHcK求c(H) ，最后求pH。2分别剖析 ( 室温时 ) (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cmol/L 的 B(OH)n溶液，c(OH) ncmol/L ，c(H) nc1014-mol/L ，所以 pH14lgnc。(3) 酸碱混合溶液pH的计算：两强酸溶液混合：c混(H) 212211)()(VVVHcVHc；两强碱溶液混合：c混(OH) 212-21-1)O()O(VVVHcVHc；强酸、强碱溶液混合：若酸过量：c混(H) 碱酸碱碱酸酸VVVHcVHc)O(-)(-，若碱过量：c混(OH) 碱酸酸酸碱碱VVVHcVHc)(-)O(-。(4) 酸碱溶液稀释时pH的变化：酸(pHa) 碱(pHb) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 13 页 - - - - - - - - - 第 5 页 共 13 页弱酸强酸弱碱强碱稀释 10n倍bnbn无限稀释pH趋向于 7 【例 5】已知在 100 的温度下，水的离子积KW11012，本题涉及的溶液其温度均为100。下列说法中正确的是( ) A0.005 mol/L 的 H2SO4溶液， pH2 B0.001 mol/L的 NaOH溶液， pH11 C0.005 mol/L的 H2SO4溶液与 0.01 mol/L的 NaOH 溶液等体积混合，混合溶液的pH为6，溶液显酸性D完全中和pH3 的 H2SO4溶液 50 mL，需要 pH9 的 NaOH 溶液 100 mL 【变式训练】1常温下，将0.1 mol/L氢氧化钠溶液与0.06 mol/L硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于 ( ) A1.7 B2.0 C12.0 D12.4 2在T时，某NaOH稀溶液中c(H) 10a mol/L ，c(OH) 10 b mol/L ，已知ab12。向该溶液中逐滴加入pHc的盐酸 (T) ，测得混合溶液的部分pH如下表所示：序号NaOH 溶液的体积 /mL 盐酸的体积 /mL 溶液的 pH 20.00 0.00 8 20.00 20.00 6 假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则c为( ) A3 B4 C5 D6 四、酸碱混合溶液酸碱性的判断【思考】 10.1 mol/L的盐酸和 0.1 mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合，所得溶液呈酸性、碱性还是中性？20.1 mol/L的氨水和 0.1 mol/L的盐酸等体积混合，判断所得溶液的酸碱性？3室温下， pH3 的醋酸和 pH11 的 NaOH溶液等体积混合，判断所得溶液的酸碱性？4室温下，将V1L pH3 的硫酸与V2L pH12 的 NaOH 溶液等体积混合后溶液呈中性，试确定二者的体积比(21VV) 是多少？【分类解析】1等浓度等体积一元酸与一元碱混合的溶液酸碱性的判断：中和反应反应后所得溶液的酸碱性强酸与强碱中性强酸与弱碱酸性弱酸与强碱碱性2. 室温下，已知酸和碱pH之和，等体积混合后溶液酸碱性的判断。(1) 若强酸与强碱溶液的pH之和等于 14，则混合后溶液显中性，pH7。(2) 若强酸与强碱溶液的pH之和大于 14，则混合后溶液显碱性：pH7。(3) 若强酸与强碱溶液的pH之和小于 14，则混合后溶液显酸性：pH14，则 VaVb 若ab14，则 Vac(OH) 的溶液一定显酸性BpH3 的弱酸溶液与pH11 的强碱溶液等体积混合后溶液呈酸性CpH5 的硫酸溶液稀释到原来的500 倍，稀释后c(SO24) 与c(H) 之比约为110D中和 10 mL 0.1 mol/L醋酸与 100 mL 0.01 mol/L醋酸所需NaOH 的物质的量不同4如图为对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滴定的图像，依据图像推出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 0.12 0.04 0.03 0.09 Y/mol/L 0.04 0.12 0.09 0.03 5现有 pH5 的 CH3COOH 溶液 10 mL，要使其 pH增大 3，可采取的方法有( ) A向溶液中加水稀释至10 L B加入一定量的NaOH 固体C加入一定量pH8 的 NaOH 溶液 D 加入一定浓度的盐酸6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，下列操作中可能使测定结果偏低的是( ) A酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗23 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C锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下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 23 次725时，体积为Va、pH a的某一元强酸溶液与体积为Vb、pH b的某一元强碱溶液均匀混合后，溶液的pH7，已知b6a，Vac(CH3COO-)c(H+)c(OH-) 12 常温下，0.2mol/L的一元酸 HA与等浓度的NaOH 溶液等体积混合后，所得溶液中部分微粒组分及浓度如图所示，下列说法正确的是AHA为强酸 B该混合液pH=7 C图中 X表示 HA，Y表示 OH，Z 表示 H+D该混合溶液中：c(A)+ c(Y)=c(Na+) 13室温下，在0.2 mol L-1Al2(SO4)3溶液中，逐滴加入1.0 mol L-1NaOH溶液，实验测得溶液 PH随 NaOH 溶液体积变化曲线如下图，下列有关说法正确的是（）A a 点 时 ， 溶 液 呈 酸 性 的 原 因 是Al3+水 解 ， 离 子 方 程 式 为Al3+3OH-Al(OH)3 Bab 段，溶液的PH增大， Al3+浓度不变Cbc 段，加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀Dd 点时， Al(OH)3沉淀开始溶解14室温下， 将一元酸HA的溶液和 KOH溶液等体积混合 （忽略体积变化） ，实验数据如下表：实验编号起始浓度 /（molL-1）反应后溶液的pH c(HA) c(KOH) 01 01 9 x 02 7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 13 页 - - - - - - - - - 第 11 页 共 13 页下列判断不正确的是（）A 实验反应后的溶液中：c(K+)c(A)c(OH)c(H+) B 实验反应后的溶液中：c(OH)=c(K+) c(A)=Kw/ （1x10-9） mol/L C实验反应后的溶液中：c(A)+c(HA)0 1 mol/L D实验反应后的溶液中：c(K+)=c(A)c(OH)=c(H+) 15有4 种混合溶液，分别由等体积01mol/L的 2 种溶液混合而成：CH3COONa与HClCH3COONa 与 NaOH CH3COONa 与 NaCl CH3COONa 与 NaHCO3，下列各项排序正确的是 A pH: B c(CH3COO-) ： C溶液中 c(H): Dc(CH3COOH) : 16下列说法正确的是A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 BpH=8.3 的 NaHCO3溶液中：c(Na+) c(HCO3-) c(CO32-) c(H2CO3) C常温下， pH=2的盐酸溶液中，由水电离出的c(H+)=1.0 10-12 mol/L DNa2CO3溶液中加水稀释后恢复至原温度，pH和Kw均减小二、非选择题17现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液，甲为0.1 mol/L的 NaOH溶液，乙为0.1 mol/L的 HCl 溶液，丙为0.1 mol/L的 CH3COOH 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：甲溶液滴定丙溶液的曲线是_( 填“图1”或“图 2”) ；a_ mL。18 在某温度时， 测得 0.01 molL1的 NaOH 溶液的 pH为 11。(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 pH b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_。19某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量(g/100 mL) ，现邀请你参与本实验并回答相关问题。( 有关实验药品为：市售食用白醋样品500 mL、0.100 0 mol L1 NaOH标准溶液、蒸馏水、0.1%甲基橙溶液、 0.1%酚酞溶液、 0.1%石蕊溶液 ) . 实验步骤(1) 用酸式滴定管量取10.00 mL 市售白醋样品，置于100 mL 容量瓶中，加蒸馏水( 煮沸除去 CO2并迅速冷却 ) 稀释至刻度线，摇匀即得待测食醋溶液。(2) 用酸式滴定管取待测食醋溶液20.00 mL 于_中。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 13 页 - - - - - - - - - 第 12 页 共 13 页(3) 盛装标准NaOH 溶液，静置后，读取数据，记录为NaOH 标准溶液体积的初读数。(4) 滴定，并记录NaOH 的终读数。重复滴定23 次。. 实验记录及数据处理滴定次数实验数据1 2 3 4 V(待测 )/mL 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)/mL(初读数 ) 0.00 0.200 0.10 0.00 V(NaOH)/mL(终读数 ) 14.98 15.20 15.12 15.95 V(NaOH)/mL( 消耗) 14.98 15.00 15.02 15.95 则c( 样品)/mol L1_；样品总酸量 (g/100 mL) _。. 交流与讨论(1) 甲同学在处理数据过程中计算得：V(NaOH)( 平均消耗 ) (14.98 15.00 15.02 15.95)mL/4 15.24 mL 。试分析他的计算是否合理，如果不合理请说明理由。_ 。(2) 乙同学用0.100 0 mol L1NaOH溶液滴定另一市售白醋样品溶液时，滴定过程中使用 pH计将溶液的pH变化情况记录如下表所示。V(NaOH) 0.00 10.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 22.00 溶液 pH 2.88 4.70 5.70 6.74 7.74 8.72 9.70 10.70 11.70 由表可知：在允许的误差范围( 0.1%)内，pH突变 ( 滴定突跃 ) 范围为 _。所以可选择 _做提示剂。20. 实验室有一瓶失去标签的某白色固体X，已知其成分可能是碳酸或亚硫酸的钠盐或钾盐，且其成分单一。现某化学小组通过如下步骤来确定其成分：(1) 阳离子的确定：实验方法及现象：_。结论：此白色固体是钠盐。(2) 阴离子的确定：取少量白色固体于试管中，然后向试管中加入稀盐酸，白色固体全部溶解，产生无色气体，此气体能使溴水褪色。要进一步确定其成分需补做如下实验：取适量白色固体配成溶液，取少许溶液于试管中，加入 BaCl2溶液，出现白色沉淀。. 确认其成分后，由于某些原因，此白色固体部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定变质固体中X的含量，具体步骤如下：步骤称取样品1.000 g 。步骤将样品溶解后，完全转移到250 mL 容量瓶中，定容，充分摇匀。步骤移取 25.00 mL 样品溶液于250 mL锥形瓶中，用0.01 mol L 1 KMnO4标准溶液滴定至终点。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 13 页 - - - - - - - - - 第 13 页 共 13 页按上述操作方法再重复2 次。(1) 写出步骤所发生反应的离子方程式_ 。(2) 在配制0.01 mol L 1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得变质固体中X 的含量_( 填“偏大”、“偏小”或“无影响”)(3) 滴定结果如下表所示：滴定次数待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积滴定前刻度 /mL 滴定后刻度 /mL 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 2.20 20.20 则该变质固体中X的质量分数为 _。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 13 页 - - - - - - - - -