【全优课堂】2015-2016学年苏教版高中化学选修四(课件+检测):第三章 第2单元 溶液的酸碱性(6份打包)

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名称 【全优课堂】2015-2016学年苏教版高中化学选修四(课件+检测):第三章 第2单元 溶液的酸碱性(6份打包)
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版本资源 苏教版
科目 化学
更新时间 2015-10-31 19:17:33

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专题三 第二单元 第1课时
考查点 溶液酸碱性与pH
1.下列叙述正确的是(  )
A.中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液,后者所消耗的NaOH物质的量多
B.pH为0的溶液,其中只有H+,无OH-
C.0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.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
【答案】A
2.室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是(  )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中不变
C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7
【答案】B
【解析】醋酸稀释过程中,醋酸的电离度增大,同时溶液的体积也增大,所以c(H+)、c(CH3COO-)均减小,但自由移动的离子数目增大,所以,A项、C项错误;B项,Ka=在一定温度下为一常数,把该温度下的Kw=c(H+)·c(OH-)代入Ka得:=,Ka、Kw在一定温度下均为常数,所以,为一常数;D项,两溶液混合,醋酸过量,所以混合后溶液呈酸性,pH<7。
3.下列溶液一定呈中性的是(  )
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
D.非电解质溶于水得到的溶液
【答案】B
【解析】溶液呈中性的根本标志是c(H+)=c(OH-)。当pH=7时,只说明c(H+)=10-7mol·L-1,当温度升高时,中性溶液的c(H+)>10-7mol·L-1,即pH<7,故A错误;等物质的量的强酸与强碱,由于它们所含的H+和OH-的物质的量未知,因此无法判断它们混合后溶液的酸碱性,故C错误;非电解质只是它本身不能直接电离产生离子,当它溶于水时可能与水反应生成能电离的物质,使溶液显酸性或碱性,如SO2溶于水生成H2SO3,溶液呈酸性;NH3溶于水生成NH3·H2O,溶液呈碱性。
4.相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元中强酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是(  )
A          B
C          D
【答案】C
【解析】由于起始时pH相同,随反应的进行,因中强酸存在电离平衡,可予补充,故中强酸产生H2的速率快,体积也大于强酸。
5.已知pH=2的高碘酸(H5IO6)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显酸性;0.01 mol·L-1的碘酸(HIO3)溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,所得混合液显中性。下列对高碘酸和碘酸的酸性强弱判断正确的是(  )
A.高碘酸和碘酸都是强酸
B.高碘酸和碘酸都是弱酸
C.高碘酸是弱酸,碘酸是强酸
D.高碘酸是强酸,碘酸是弱酸
【答案】C
【解析】若高碘酸为强酸,pH=2的H5IO6与pH=12的NaOH等体积混合溶液应显中性,故高碘酸为弱酸;而0.01 mol·L-1的碘酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液呈中性,故碘酸是强酸。
6.已知在100 ℃的温度下,水的离子积Kw=1.0×10-12。下列说正确的是(  )
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溶液与0.01 mol·L-1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pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
【答案】A
【解析】A项,c(H+)=0.1 mol·L-1,pH=1;B项,根据Kw=c(H+)×c(OH-)=1.0×10-12和c(OH-)=0.001 mol·L-1可得出c(H+)=10-9mol·L-1,因此pH=9;C项,0.005 mol·L-1的H2SO4溶液与0.01 mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,恰好完全反应,混合溶液的pH为6,溶液显中性;D项,完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液0.5 mL。
7.在某温度下的水溶液中,c(H+)=10x mol·L-1,c(OH-)=10y mol·L-1,x与y关系如图所示。
(1)该温度下,水的离子积为________。
(2)该温度下,0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为______。
【答案】(1)10-15 (2)13
【解析】(1)由图可知:该温度下,水的离子积Kw=c(H+)·c(OH-)=10x·10y=10x+y=10-15。
(2)该温度下,0.01 mol ·L-1NaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1,则c(H+)=10-13 mol·L-1,因此溶液pH=13。
8.(1)某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11。则该温度下水的离子积常数Kw=________。
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________;
②若所得混合液的pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________。
【答案】(1)1×10-13 (2)①1∶10 ②1∶9
【解析】(1)0.01 mol·L-1NaOH溶液的pH=11,则Kw=c(H+)·c(OH-)=1×10-11×0.01=1×10-13。(2)pH=a的NaOH溶液中,c(OH-)=Kw/c(H+)=10-13+amol·L-1,pH=b的H2SO4中,c(H+)=10-b mol·L-1。两者混合后:①若呈中性,则10-13+a·Va=10-b·Vb,将a=12,b=2代入,得Va∶Vb=1∶10。②若pH=10,则呈碱性,c(OH-)混==10-3mol·L-1,而c(OH-)混=,将a=12,b=2,代入得Va∶Vb=1∶9。
专题三 第二单元 第1课时
基础演练
1.c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液都稀释相同的倍数后,pH的大小关系是(  )
A.盐酸>醋酸    B.醋酸>盐酸
C.盐酸=醋酸 D.无法判断
【答案】A
【解析】醋酸是弱酸,稀释后促进醋酸的电离,相对盐酸而言c(H+)下降得慢,pH较小。
2.下列有关Kw或pH变化的判断中,正确的是(  )
A.随温度的升高,水的离子积常数减小
B.随温度的升高,纯水的pH增大
C.新制氯水经光照一段时间后,pH减小
D.氢氧化钠溶液久置于空气中,pH增大
【答案】C
【解析】升高温度,水的电离平衡右移,Kw增大,A项错误;有关pH变化的判断中关键看溶液中c(H+)的变化,温度升高,纯水中c(H+)和c(OH-)都变大,pH变小;C项中光照时发生反应2HClO2HCl+O2↑,由HClO变成HCl,酸性增强,pH减小;D项中溶液吸收空气中的CO2,NaOH浓度减小,c(H+)增大,所以pH减小。
3.对于常温下pH=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大于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
【答案】B
【解析】硝酸为强电解质,完全电离,故稀释100倍,c(H+)为原溶液的,pH会由1变为3,A不正确;硝酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,pH为13的Ba(OH)2溶液,c(OH-)=0.1 mol·L-1,当二者等体积混合时n(H+)=n(OH-),即二者恰好完全中和,B项正确;硝酸电离的c(H+)=0.1 mol·L-1,则水电离的c(H+)=10-13 mol·L-1,二者之比为1012,C项错误;pH为3的硝酸中水电离的c(H+)=10-11 mol·L-1,故D项中二者之比为10-13∶10-11=10-2,D项错误。
4.由水电离产生的H+浓度为1.0×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是(  )
①K+、Cl-、NO、S2-   ②K+、Fe2+、I-、SO
③Na+、Cl-、NO、SO ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO
⑤K+、Ba2+、Cl-、NO
A.①③  B.③⑤ 
C.③④  D.②⑤
【答案】B
【解析】题干中由水电离产生的H+浓度小于纯水中电离产生的H+浓度,则溶液可能呈酸性或碱性;在①中S2-在酸性溶液中不能共存,在②中Fe2+在碱性溶液中不能共存,在④中HCO在酸性和碱性溶液中均不能共存。
综合应用
5.回答下列问题:
(1)能否用pH试纸测新制氯水的pH________。
(2)将pH试纸用水润湿之后,分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是__________,原因______________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的试剂,你能否区分0.1 mol·L-1的H2SO4和0.01 mol·L-1的H2SO4,简述操作过程 _______________________________________________。
试剂:①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙溶液
④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸
【答案】(1)不能 (2)盐酸 在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得该溶液中c(H+)较盐酸中c(H+)变化小,所以测得盐酸pH误差较大
(3)能,用玻璃棒分别蘸取两种溶液滴在两张pH试纸上,用标准比色卡比较pH,pH较小的为0.1 mol·L-1的H2SO4
【解析】新制氯水具有漂白性,无法用pH试纸测其pH。
课件30张PPT。第二单元 溶液的酸碱性
第1课时 溶液的酸碱性1.水是一种极弱的电解质,其电离方程式为______________,常温下纯水中c(H+)=________________,c(OH-)=________ mol·L-1。
【答案】H2O??H++OH- 1×10-7 mol·L-1 1×10-7
2.水的离子积可表达为Kw=____________,Kw与化学平衡常数一样,其变化只受____影响,随____升高而增大。
【答案】c(H+)·c(OH-) 温度 温度1.掌握溶液酸碱性与pH的关系。
2.掌握溶液中pH的计算方法。1.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性是由溶液中c(H+)与c(OH-)相对大小决定的。
(1)c(H+)>c(OH-),溶液呈____性;
(2)c(H+)=c(OH-),溶液呈____性;
(3)c(H+)(1)计算公式:pH=____________。
(2)适用范围:0~14。
(3)表示意义
表示溶液酸碱性的强弱:pH越小,酸性越强;pH越大,碱性越强。3.pH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
该法只能测溶液pH的大致范围,常见的酸碱指示剂有甲基橙、________、________。
(2)pH试纸法
常用的pH试纸有____试纸和____试纸。前者的pH差值为____,后者的pH差值约为________。
(3)pH计测定法石蕊酚酞广范精密10.2或0.3
【慎思1】 某溶液的pH=7,该溶液一定呈中性吗?
【答案】不一定。在25 ℃时,水的离子积Kw=1×10-14,c(H+)=1×10-7mol·L-1,pH=7。但Kw受温度的影响,当温度升高时,Kw增大,c(H+)和c(OH-)都增大,pH减小,同理当温度降低时,pH会增大。但无论pH大小,纯水都一定呈中性。
【慎思2】 如何根据溶液的pH计算溶液中的c(H+)和c(OH-)?试推导其计算关系式。1.溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)以及pH的关系溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)以及pH的关系【例1】下列说法正确的是(  )
A.pH=7的溶液一定显中性
B.pH=6的溶液一定显酸性
C.c(H+)D.c(OH-)=1×10-6 mol·L-1的溶液一定显碱性
解析 只有在25 ℃时,pH=7或c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液才显中性,pH<7或c(H+)>10-7 mol·L-1的溶液才显酸性,pH>7或c(OH-)>10-7 mol·L-1的溶液才显碱性。因此A、B、D选项中的叙述均不正确。判断溶液酸碱性的根本标准是溶液中c(H+)与c(OH-)的相对大小,如C项中c(H+)答案 C判断溶液的酸碱性与pH的关系时,必须是在常温下进行,因为温度会影响水的电离,使溶液的pH改变。【体验1】在313 K时,水的Kw=3.8×10-14。则在313 K 时,c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液(  )
A.呈酸性 B.呈中性
C.呈碱性 D.无法判断
【答案】C溶液pH的计算的常用方法
【例2】室温时,下列混合溶液的pH一定小于7的是(  )
A.pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸和pH=11的氢氧化钡等体积混合
C.pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钡等体积混合
D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等体积混合
【体验2】25 ℃时,pH=5的盐酸和pH=9的氢氧化钠溶液以体积比11∶9混合,混合液的pH为(  )
A.7.2 B.8
C.6 D.无法计算
【答案】C【案例】 用实验确定某酸HA是弱电解质,小明和小亮两同学开展了题为“HA是弱电解质的实验研究”的探究活动。他们的方案如下:
甲:①称取一定质量的HA配制0.1 mol·L-1的溶液 100 mL;
②用pH试纸测出该溶液pH,即可证明HA是弱电解质。实验探究十二 测定酸HA是弱电解质乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制pH=1的两种酸溶液各100 mL;
②分别取这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两支试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中用到的玻璃仪器是_______________________________________________。(2)甲方案中,说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的pH____(填“<”“>”或“=”)1;乙方案中,说明HA是弱电解质的现象是________(填字母)。
A.装HCl溶液的试管中放出H2的速率快
B.装HA溶液的试管中放出H2的速率快
C.两支试管中产生气体的速率一样快
(3)请你评价:乙方案中难以实现之处和不妥之处分别是________。
(4)请你再提出一个合理而比较容易进行的方案(药品可任取)。作简明扼要表述。
(5)写出HA的电离方程式_________________。【解析】本实验题是运用知识解决实际问题的一道很好的题目。它不但考查了一些有关一元强酸和一元弱酸的重要知识,同时还考查了一些综合实验能力。100 mL 0.1 mol·L-1HA溶液,若HA为弱强,c(H+)<0.1 mol·L-1,pH>1。100 mL pH=1的HA和盐酸比较,c(盐酸)=0.1 mol·L-1,若HA为弱酸,则c(HA)>0.1 mol·L-1。分别取10 mL pH=1的盐酸和HA溶液,同时加水稀释到100 mL,稀释后,盐酸溶液中c(H+)=0.01 mol·L-1,HA溶液中c(H+)>0.01 mol·L-1,因为加水稀释时,HA的电离度增大,即有一部分HA分子会电离出H+,因此在稀释后100 mL盐酸和100 mL HA溶液中分别加入纯度相同的锌粒时,HA溶液产生氢气速率快。专题三 第二单元 第2课时
考查点一 滴定管及其使用
1.下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是(  )
A.在量筒的上端
B.在滴定管上端
C.在托盘天平刻度尺的正中
D.在托盘天平刻度尺的右边
【答案】B
【解析】量筒无0刻度,托盘天平的0刻度在刻度尺的左边。
2.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是(  )
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C.滴定时,眼睛观察锥形瓶中溶液颜色的变化
D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
【答案】A
【解析】滴定管用蒸馏水洗净后应用标准盐酸润洗2~3次。
考查点二 酸碱中和滴定原理的应用
3.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下: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-1 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8.2~10.0,比较接近。因此答案为D。
4.下图为对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(  )
选项
A
B
C
D
X/(mol·L-1)
0.12
0.04
0.03
0.09
Y/(mol·L-1)
0.04
0.12
0.09
0.03
【答案】D
【解析】由图知,30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL盐酸,即3Y=X,表中A、D属此种情况,但A组中X=0.12 mol·L-1,c(H+)=0.12 mol·L-1,pH<1,不符合图像,D组中X=0.09 mol·L-1,pH>1,加入20 mL NaOH后溶液的c(H+)==1×10-2 mol·L-1,pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。
考查点三 pH试纸的使用
5.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是(  )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小块试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小块试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
【答案】A
【解析】pH试纸在使用前不能用蒸馏水润湿,也不能直接放到待测液中去测定,故B、C、D均错。
考查点四 酸、碱中和滴定及误差分析
6.两人用同一瓶盐酸滴定同一瓶NaOH溶液。甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的滴定管取碱液于刚用蒸馏水洗过且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数均正确,你的判断是(  )
A.甲操作正确 B.乙操作有错
C.甲测定数值一定比乙小 D.乙实际测得值较准确
【答案】D
【解析】甲的锥形瓶不用润洗,滴定管应润洗,而乙用甲用过的滴定管,相当于已经润洗。
7.某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净并检查不漏水且用待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放入25.00 mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净并检查不漏水后,立即向其中注入0.100 0 mol·L-1标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色且在30 s内颜色不再变化,测得所耗盐酸的体积为V1 mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶中加入5 mL 的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2 mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从____色变为____色时,停止滴定。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
(3)该小组在步骤①中的错误是____________________________。由此造成的测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)步骤②缺少的操作是______________。
(5)如图,是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为________mL。
【答案】(1)红 无 (2)B
(3)用待测液润洗锥形瓶 偏高
(4)用标准液润洗滴定管
(5)22.60(22.59也可)
【解析】(1)锥形瓶中的溶液从红色变为无色且半分钟不褪色时,表明达到滴定终点。
(2)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化。
(3)该小组在步骤①中的错误是将锥形瓶润洗,这样会使锥形瓶中的氢氧化钠偏多,从而多消耗盐酸,使计算出的氢氧化钠的浓度偏高。
(4)步骤②缺少的操作是用标准液润洗滴定管。
(5)滴定管读数时要使视线和凹液面的最低点相切,因此读数为22.60 mL。
专题三 第二单元 第2课时
基础演练
1.下列实验操作能达到测量要求的是(  )
A.用托盘天平称量25.21 g氯化钠
B.用10 mL量筒量取7.50 mL稀硫酸
C.用25 mL滴定管量取14.86 mL溶液
D.用广范pH试纸测得溶液的pH为4.2
【答案】C
【解析】托盘天平、10 mL量筒读数时都只能读至小数点后一位;广范pH试纸的读数只能是整数。
2.使用酸碱中和滴定的方法,用0.01 mol·L-1的盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作能够使测定结果偏高的是(  )
①用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol·L-1稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸 ②配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线 ③滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴 ④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下
A.①③ B.②④
C.②③④ D.①②③④
【答案】A
【解析】①未干燥相当于稀释盐酸,滴定时耗盐酸多使结果偏高;③悬挂有一滴液滴使耗盐酸多,结果偏高。
3.某学生欲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________(填字母)。
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下图所示,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/mL
0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
【答案】(1)锥形瓶内颜色变化 半分钟内不恢复原色
(2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)==26.10 mL,c(NaOH)==0.104 4 mol·L-1。
【解析】(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,可将加入的盐酸冲稀,中和相同量的碱,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溶液的量一旦确定,倒入锥形瓶后,
水的加入不影响NaOH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)先算出耗用标准酸液的平均值
= mL=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去)。
综合应用
4.某化学兴趣小组利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。这个兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500 g;
步骤Ⅱ 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Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置 5 min 后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“增大”“偏小”或“无影响”)。
(2)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/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为__________。
【答案】(1)①偏高 ②无影响 (2)18.85%
【解析】(2)由滴定结果可知消耗NaOH标准溶液的体积为20 mL,根据关系式4NH~4H+[其中有相当部分的(CH2)6N4H+]~4OH-,可求得移取的25.00 mL样品中氮元素的质量为14×0.101 0×20×10-3 g=0.028 28 g,因此该样品中氮的质量分数为0.028 28×10÷1.500×100%=18.85%。
课件43张PPT。第2课时 酸碱中和滴定1.写出盐酸与NH3·H2O、Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。
2.100 mL 0.1 mol·L-1的盐酸与相同浓度的Ba(OH)2恰好反应,消耗Ba(OH)2溶液的体积为多少?
【答案】50 mL。1.掌握酸碱中和滴定的原理。
2.掌握酸碱中和滴定的操作方法。
3.了解指示剂的选择及滴定误差分析。1.概念
利用中和反应,用已知浓度的________来测定未知浓度的________的实验方法叫做中和滴定。
2.原理
利用酸和碱反应时,c(H+)·V酸=____________(适用于强酸和强碱)笃学 酸碱中和滴定酸(或碱)碱(或酸)3.酸碱滴定曲线
酸碱混合过程中以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以___________为纵坐标绘出的一条曲线。酸碱反应终点附近的pH突变范围,是选择合适的酸碱指示剂的依据。
4.滴定管的使用
(1)滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管两种,构造如图。两者构造不同,不能混用,酸式滴定管只能盛装____性(HF除外)或______性溶液,碱式滴定管只能盛装____性溶液。溶液的pH酸氧化碱(2)检查仪器:使用前先检查滴定管活塞________。
(3)润洗仪器:在加入反应液之前,洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗____遍。是否漏水2~3(4)加入反应液:分别将试剂加入到相应滴定管中,使液面位于滴定管____刻度以上2~3 mL处。
(5)调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分_________,然后调节滴定管液面____________,准确读取数值并记录。
5.滴定过程中溶液pH的变化
(1)开始时:酸或碱浓度较大,加少量碱或酸对pH影响______。
(2)接近终点时,一滴(约0.04 mL)碱或酸即可引起____________。0充满液体处于某一刻度不大溶液pH突变【慎思1】 结合中和滴定的实验原理和指示剂的变色范围分析,酸碱恰好反应时就是滴定终点吗?
【答案】不是。酸碱恰好反应是指酸所提供的H+与碱所提供的OH-恰好完全反应,理论上讲,强酸强碱完全反应时的pH应为7;而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点,二者不相同,选择指示剂时,应使酸碱恰好反应时溶液的pH落在指示剂变色的pH范围之内。【慎思2】 在滴定操作时,通常在锥形瓶下垫一张白纸,其作用是什么?
【答案】使滴定终点颜色变化更易观察,便于滴定终点判断,减小实验误差。
【慎思3】 pH在医疗、环保、工农业生产等方面有哪些应用?
【答案】(1)医疗上:
①测试血液的pH,诊断疾病。
②调控体液的pH,辅助治疗疾病。(2)生活中:人们洗发时使用的护发素,其主要功能就是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。
(3)在环保领域中:酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。
(4)在农业生产中:因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长都对土壤的pH范围有一定的要求。
(5)在科学实验和工业生产中:溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。1.滴定管的分类及使用:分酸式和碱式两种,使用时不能混用。酸式滴定管下端是玻璃活塞,可用于盛装酸性或强氧化性物质的溶液,但不能盛装碱性溶液和氢氟酸;碱式滴定管下端是橡胶管和玻璃球,可用于盛装碱性溶液,但不能盛装酸性、强氧化性物质的溶液和氢氟酸。滴定管及其使用2.注意滴定管的刻度:所有滴定管的“0”刻度都在上方,往下刻度值越来越大,上、下端各有一部分没有刻度,因此当液面位于“0”刻度时,所装溶液的体积大于它的最大刻度值。量筒刻度大小顺序与滴定管相反,小刻度在下,大刻度在上。
3.滴定管外壁标识:有规格(容量)、使用温度和刻度。滴定管的刻度值可估读到0.01 mL。
4.使用方法:检漏、洗涤、润洗、注液、排气、调零、放液、读数、记录。
【例1】在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol·L-1的HCl溶液,其液面恰好在5 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后用0.1 mol·L-1的NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积(  )
A.大于20 mL B.小于20 mL
C.等于20 mL D.等于5 mL解析 若要正确解答本题,必须准确了解滴定管的刻度特征。如右图所示,滴定管下部无刻度线部分直至尖嘴底部均充满溶液,因而把溶液全部放入烧杯中,其体积大于20 mL,用等浓度的NaOH溶液中和,所需NaOH溶液的体积应大于20 mL。
答案 A抓住滴定管的结构特点,“0”刻度在上方,从上至下依次增大;尖嘴部分无刻度。
图2表示25 mL酸式滴定管中某酸的体积,D与E之间的刻度差为1 mL,如果刻度D为4,则该酸式滴定管中液体体积的读数为________mL。
【答案】(1)量筒 容量瓶 滴定管 温度计
(2)3.2 4.601.中和滴定操作
(1)滴定前的准备
滴定管:检漏→水洗→润洗→注液→赶气泡→调液面→记录初始读数。
锥形瓶:水洗→装液→滴加指示剂。
(2)滴定
滴定时,左手旋转酸式滴定管玻璃活塞(或挤压碱式滴定管玻璃球),右手不断振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。酸碱中和滴定及误差分析
(3)滴定终点判断
当最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化,且半分钟内不恢复原色时即为滴定终点。读出并记录终点读数。
(4)数据处理
按上述操作重复2~3次,求出标准盐酸体积的平均值,计算待测液浓度。2.常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例:【例2】实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某同学在实验室中进行实验测定盐酸的浓度。请完成下列填空:
(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH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________g氢氧化钠固体所需仪器有:天平(带砝码、镊子)、__________、________。(3)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下:①滴定达到终点的标志是_________________________。
②根据上述数据,可以计算出该盐酸的浓度约为______________(保留两位有效数字)。
③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)。
A.滴定终点读数时俯视读数
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.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失解析 (1)题目要求配制100 mL 0.10 mol·L-1 NaOH标准液,应用天平称取0.1 L×0.10 mol·L-1×40 g·mol-1=0.4 g氢氧化钠固体。由于NaOH属于腐蚀性药品,不能放在天平上直接称量,应放在玻璃器皿(一般用烧杯或表面皿)中进行称量。
(3)①根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化,判断中和反应是否恰好进行完全。②计算盐酸的浓度时,应计算三次的平均值,因NaOH标准液浓度以及待测液的体积都一样,故只算NaOH溶液体积的平均值即可。③滴定终点时俯视读数,相当于把数值看小,造成测定结果偏小;酸式滴定管的作用在本题中是移取溶液,水洗后未用待测液润洗导致待测液浓度偏小,测定结果偏低;锥形瓶水洗后未干燥对结果无影响。答案 (1)①转移 定容 摇匀 ②0.4 烧杯(或表面皿) 药匙 
(2)丙 
(3)①最后一滴NaOH溶液加入时,溶液由无色恰好变成浅粉红色并且在半分钟内颜色不褪去 ②0.11 mol·L-1 ③D(1)在回答滴定终点的颜色变化时,要强调出在半分钟内溶液颜色不褪去(或不复色)。
(2)在进行相关计算时,要注意取出样品溶液与原样品所配制溶液量之间的关系。【体验2】某烧碱样品含有少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下操作。
A.在250 mL的容量瓶中定量配成250 mL烧碱溶液;
B.用移液管量取25.00 mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴2~3 滴指示剂甲基橙;
C.在天平上准确称取烧碱样品ω g,在烧杯中用蒸馏水溶解;
D.将浓度为m mol·L-1的标准硫酸溶液装入酸式滴定管,调节液面,开始读数为V1;
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至橙色为止,记下读数V2。回答下列问题:
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母)________→ ________→________→________→________。
(2)观察滴定管里液面的高度时应注意___________________________________。
(3)E步骤的操作中,锥形瓶下垫一张白纸的作用是
____________________________________________。
(4)D步骤的操作中液面应调节到__________,尖嘴部分应________________________________________________。(5)某学生实验时把锥形瓶用烧碱样品洗涤,使测得的浓度偏高还是偏低?________,原因是___________________。
(6)该烧碱样品纯度的计算式是___________________。
【答案】(1)C A D B E(或C A B D E) (2)读数时,不能俯视或仰视,视线应与凹液面底部相平,读数时应精确到0.01 mL (3)使滴定终点颜色变化更为明显,易于判断滴定终点 (4)零刻度或零刻度以下某一刻度 充满液体,无气泡 (5)偏高 碱液样品沾在锥形瓶内壁使锥形瓶里烧碱的物质的量增加,需耗用标准硫酸溶液的体积增大,故使测出的烧碱溶液浓度偏高 (6)0.8(V2-V1)m/ω×100%【解析】中和滴定操作的步骤要以实验为基础,并注意各步操作的注意事项及原因。注意滴定管与量筒刻度的区别,了解滴定管的构造。滴定误差分析时,应将错误操作归结为消耗标准溶液的体积是偏多还是偏少。操作中先配制250 mL NaOH溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,用硫酸进行滴定,以甲基橙作指示剂,滴定过程中需注意:滴定管应用所盛液体润洗,读数时视线与凹液面最低点相切,尖嘴部分应充满液体等。【探究原理】
中和滴定是酸与碱相互作用生成盐和水的反应,通过实验手段用已知测定未知。如果不是酸碱之间的反应,而是其他类型的反应,若原理相同,也可以用该实验手段进行已知测定未知的操作。
如氧化还原滴定:
(1)原理:利用溶液中的氧化还原反应和滴定原理,可求氧化剂(或还原剂)溶液的浓度。实验探究十三 氧化还原滴定(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放酸性高锰酸钾溶液。试分析原因___________________________。
(3)选何种指示剂,说明理由________________。
(4)滴定前平视酸性KMnO4溶液液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a) mL比实际消耗酸性KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。