资源描述
第二单元 溶液的酸碱性,三年13考 高考指数: 1.了解溶液pH的定义，能进行溶液pH的简单计算。 2.初步掌握测定溶液pH的方法。,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。,c(H+),=,c(OH-),2.pH (1)定义式：pH= _。 (2)溶液的酸碱性跟pH的关系(室温下)： (3)适用范围：014。,-lgc(H+),酸性,碱性,3.测定溶液pH的方法 (1)pH试纸测定的方法“放、蘸、点、比”。 _ _，试纸变色后，立即与标准比色卡对比即可确定溶液的pH。 (2)用pH计测定：可精确测量溶液的pH。,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,二、酸碱中和滴定 1.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)的实验方法。,2.常用酸碱指示剂及其变色范围,红,紫,蓝,红,黄,无,红,3.实验用品 (1)仪器： _(如图A)、 _(如图B)、滴定管夹、铁架台、_。,酸式滴定管,碱式滴定管,锥形瓶,(2)试剂：标准液、待测液、_、蒸馏水。 (3)滴定管的使用。,指示剂,酸式滴定管,腐蚀橡胶管,碱式滴定管,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：_洗涤_装液调液面记录。 锥形瓶：注碱液记读数加指示剂。 (2)滴定。,查漏,润洗,左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 锥形瓶内溶 液颜色变化,(3)终点判断。 等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且_ _，视为滴定终点，并记录消耗标准液的 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_。 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“_”刻度：驱除玻璃尖嘴处的气泡。,在半分钟内,不恢复原来的颜色,所装溶液润洗,0,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“Y.YY mL”， 实际消耗滴定剂的体积为：_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)=_计算。,(Y.YY-X.XX),1.pH=7的某溶液一定为中性溶液。( ) 【分析】温度不同，水的离子积不同，如100 ，Kw= 10-12，pH=6的溶液为中性溶液，pH=7的溶液为碱性溶液。 2.pH=2的盐酸中，由水电离出的c(H+)=0.01 molL-1。( ) 【分析】pH=2，说明溶液中c(H+)=0.01 molL-1， 由c(OH-)= c(H+)水=c(OH-)=10-12 molL-1。,3.pH试纸使用之前，一定要用蒸馏水润湿。( ) 【分析】pH试纸使用时不能润湿，否则可能产生误差。 4.盛放待测液的锥形瓶一定要润洗，否则产生实验误差。 ( ) 【分析】锥形瓶不能润洗，否则导致所测待测液的浓度偏高。 5.用碱式滴定管盛放KMnO4溶液测定FeSO4溶液的浓度。( ) 【分析】KMnO4溶液易氧化碱式滴定管的橡胶部分,故KMnO4溶 液应用酸式滴定管盛放。,关于pH的计算(常温下) 1.总体原则 (1)若溶液为酸性，先求c(H+)，再求pH=-lgc(H+)。 (2)若溶液为碱性，先求c(OH-)，再求c(H+)=Kw/c(OH-)，最后求pH。 2.类型及方法 (1)酸、碱溶液pH的计算方法。 强酸溶液 如HnA，设浓度为c molL-1，c(H)=nc molL-1， pH=lgc(H)=lg(nc)。,强碱溶液 如B(OH)n，设浓度为c molL-1，c(H)= pH=lgc(H) =14lg(nc)。 (2)酸碱混合溶液pH的计算 “酸按酸，碱按碱，酸碱中和看过量”。 两强酸混合 直接求c混(H+)，代入公式pH=-lgc混(H+)计算。 c混(H+)=,两强碱混合 先求c混(OH-)，再根据Kw=c(H+)c(OH-)计算，求出c混(H+)， 由c混(H+)求pH。 c混(OH-)= 强酸、强碱混合 a.恰好完全中和：pH=7,b.酸过量： c混(H+)= c.碱过量： c混(OH-)= c混(H+)=,【拓展延伸】已知酸和碱溶液的pH之和，判断等体积混合后的溶液的pH (1)若强酸与强碱溶液的pH之和大于14，则混合后显碱性，pH大于7。 (2)若强酸与强碱溶液的pH之和等于14，则混合后显中性，pH等于7。 (3)若强酸与强碱溶液的pH之和小于14，则混合后显酸性，pH小于7。,(4)若酸与碱溶液的pH之和等于14，酸、碱中有一强、一弱，则酸、碱溶液混合后，谁弱显谁性。这是因为酸和碱已电离的H+和OH-恰好中和，谁弱谁的H+或OH-有储备，中和后还能电离，显出酸、碱性来。,【高考警示钟】(1)强酸(或强碱)溶液稀释后性质不会改变： 对于酸溶液中的c(H+)，每稀释10n倍，pH增大n个单位，但增大后不超过7，酸仍为酸。对于碱溶液中的c(OH-)，每稀释10n倍，pH减小n个单位，但减小后不小于7，碱仍为碱。 (2)pH相同的强酸与弱酸(或强碱与弱碱)，稀释相同的倍数，强酸(或强碱)pH变化大，弱酸(或弱碱)pH变化小。,【典例1】已知在100 的温度下，水的离子积Kw=110-12， 本题涉及的溶液温度均为100 。下列说法中正确的是( ) A.0.005 molL-1的H2SO4溶液，pH=2 B.0.001 molL-1的NaOH溶液，pH=11 C.0.005 molL-1的H2SO4溶液与0.01 molL-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=9的NaOH溶液 100 mL,【解题指南】解答本题时应注意以下三点： (1)首先判断混合后溶液的酸碱性。 (2)若为酸性，计算剩余H+的浓度，再求出pH。 (3)若为碱性，先计算剩余OH-的浓度，再通过Kw求出c(H+)，最后求pH。,【解析】选A。A项，0.005 molL-1的H2SO4溶液中，c(H+)= 0.005 molL-12=0.01 molL-1，pH=-lgc(H+)=-lg0.01 =2。此计算与Kw值无关，不要受Kw=110-12的干扰。B项， 0.001 molL-1的NaOH溶液中，c(OH-)=0.001 molL-1， c(H+)= =110-9 molL-1，pH= -lg(110-9)=9。C项中，pH=6时，c(H+)=c(OH-)，溶液呈中 性。D项中，pH=3的溶液中c(H+)=10-3 molL-1，pH=9的溶液 中c(OH-)=10-3 molL-1，二者等体积混合恰好完全中和。,【技巧点拨】求算c(H+)的两种方法 无论是单一溶液还是混合溶液，计算溶液的pH，实质就是求溶液中的c(H+)，求c(H+)有两种方法： (1)酸性溶液中c(H+)= (酸酸混合)或c(H+)= (酸碱混合)。 (2)碱性溶液中利用c(H+)=Kw/c(OH-)计算。,【变式训练】T 时，将体积为VA L、浓度为a molL-1的一元酸HA与体积为VB L、浓度为b molL-1的一元碱BOH混合，混合液恰好呈中性，则下列判断正确的是( ) A混合液的pH7 Bab C混合液中Kwc(H)2 Dab，VAVB,【解析】选C。T 时HA与BOH混合后恰好呈中性，说明溶 液中c(H)c(OH-)，但溶液的pH不一定等于7，而 Kwc(H)c(OH)c(H)2；由于不知道a、b关系， 故无法确定VA和VB的关系。,【变式备选】某探究小组在某温度下测定溶液的pH时发现， 0.01 molL1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H+)c(OH) =1022，则该小组在该温度下测得0.1 molL1的NaOH溶液 的pH应为( ) A.13 B.12 C.11 D.10 【解析】选B。 在0.01 molL1的NaOH溶液中，由水电离出的c(H+)c(OH)=1022，c(H+)=10-11 molL1，该温度下水的离子积为10110.01=10-13。所以该温度下0.1 molL1的NaOH 溶液中c(H+)=10-13/0.1 molL1=10-12 molL1，故pH=12， B项正确。,酸碱中和滴定的误差分析 1.一个基本原理计算公式 以一元强酸和一元强碱的滴定为例： 根据： 其中VB准确量取的待测液的体积， cA标准溶液的浓度，,VA 大 Cb 大 VA 小 cB 小,故,2.四个易错阶段“洗、取、滴、读” 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：,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,取碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失,变小,偏低,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,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,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,变大,偏高,【高考警示钟】(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。,【典例2】(2012金华模拟).下列有关实验操作中,不合理的是_(填序号)。 A.滴定时两眼应注视锥形瓶中,观察溶液颜色的变化 B.装准确量取的待测液的锥形瓶应预先用待测液润洗 C.滴定管用蒸馏水洗涤后立即装入待装溶液进行滴定 D.测定溶液的pH时,用洁净、干燥的玻璃棒蘸取溶液,滴在用蒸馏水润湿过的pH试纸上,再与标准比色卡比较 E.向酸式滴定管中注入标准盐酸溶液,使液面位于刻度“0”以上23 mL处,.现用物质的量浓度为a molL-1的NaOH溶液去测定V mL盐酸溶液的物质的量浓度,选择酚酞为指示剂,请填写下列空白: (1)酸式滴定管用蒸馏水洗净后,还应该进行的操作是 _。 (2)碱式滴定管中液面在滴定前的读数为V1 mL，滴定后的读数为V2 mL。则c(HCl)=_molL-1(用有关字母的代数式表示)。 (3)根据_现象可以判定滴定到达终点。,.如图是盐酸与氢氧化钠的滴定曲线a和b，试认真分析后填空： 曲线b是用_溶液滴定_溶液(都填写化学式)； NaOH溶液的物质的量浓度为_； HCl溶液的物质的量浓度为_。,【解题指南】解答该题要注意以下三点： (1)滴定管必须润洗，锥形瓶不能润洗； (2)溶液变色后半分钟颜色不改变表明达滴定终点； (3)理清滴定曲线中关键点的含义。 【解析】.滴定时两眼注视锥形瓶内溶液的变化，以便准确判断滴定终点,A对；锥形瓶不能润洗，否则会使待测溶液浓度偏高，B错；滴定管水洗后应润洗，C错；pH试纸使用时不能用水润湿，否则会将所测溶液稀释，D错；开始注液时，应使液面位于“0”刻度或以上23 mL,以便调节液面，E对。,.(2)消耗NaOH溶液体积为(V2-V1) mL，故 c(HCl)= (3)当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色,证明达到滴定终点。 .曲线b表示被滴定的溶液(pH=13)为NaOH,标准溶液为盐酸。NaOH溶液pH=13，故其物质的量浓度为0.1 molL-1，盐酸pH=1，则其物质的量浓度为0.1 molL-1。,答案：.B、C、D .(1)用待装的盐酸润洗23遍 (2)a(V2-V1)/V (3)溶液由无色变浅红色且半分钟不褪色 .HCl NaOH 0.1 molL-1 0.1 molL-1,【技巧点拨】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。这二者在误差分析时看作定值，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。,【变式训练】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 molL-1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_(填序号)。 A.实验中所用到的滴定管、容量瓶在使用前均需要查漏 B.若选用100 mL容量瓶配制标准酸溶液，需用密度为 1.84 gmL-1、98%的浓硫酸5.43 mL C.容量瓶中有少量的蒸馏水，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若配制标准酸溶液在定容时俯视读数，则导致所测的NaOH溶液浓度偏大 F中和滴定实验，若滴定前平视读数、滴定结束俯视读数，则导致实验结果偏大,【解析】C项，因在洗涤及定容时，都要往容量瓶中加蒸馏水，故容量瓶中有少量的蒸馏水，不影响标准溶液的浓度；E项，在配制定容时俯视读数，导致标准液的浓度偏大，当用之滴定碱液时，所用酸液的体积比实际情况偏小，故所测得碱液的浓度偏小。 答案：A、B、D,【答题要领6】滴定终点的判断答题模板,【典例】2010天津高考T9(5)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。 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。_,【抽样分析】,【规范答案】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,*答题模板* 当滴入最后一滴xxxxxx标准溶液后，溶液变成xxxxxx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”。,测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知：I2 能与I-反应生成I3-，并在溶液中建立如下平衡：I2+I- I3-。通过测定平衡体系中c(I2)、c(I-)和c(I3-)，就可求得该 反应的平衡常数。某同学为测定上述平衡体系中c(I2)，采用 如下方法：取V1 mL平衡混合溶液，用c molL-1的Na2S2O3溶 液进行滴定(反应为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)，消耗V2 mL 的Na2S2O3溶液。根据V1、V2和c可求得c(I2)。,上述滴定时，可采用_作指示剂，滴定终点的现象是_。 答案：淀粉 当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液由蓝色变无色，且半分钟内不恢复原来的颜色,1.下列溶液一定呈酸性的是( ) A.c(H+)=110-6 molL-1的溶液 B.pH7的溶液 C.c(H+)c(OH-)的溶液 D.使酚酞试液呈无色的溶液 【解析】选C。只要c(H+)c(OH-),溶液一定显酸性，C正确；利用c(H+)与pH或110-7 molL-1作比较判断溶液的酸碱性，条件是25 ，A、B错；使酚酞试液呈无色的溶液可为酸性，也可为中性或弱碱性，D错。,2.下列有关化学实验的叙述正确的是( ) A用待测液润洗滴定用的锥形瓶 B一定不能用标准液润洗滴定用的滴定管 C用稀盐酸洗涤盛放过石灰水的试剂瓶 DNaOH溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶中 【解析】选C。锥形瓶不能润洗，滴定管需润洗，A、B错误;C项利用盐酸将不溶物反应掉，正确；D项，试剂瓶应用橡胶塞，错误。,3.常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( ) ApH=1的溶液中：Fe2+、NO3-、SO42-、Na+ B由水电离的c(H+)=110-14 molL-1的溶液中：Ca2+、K+、Cl-、HCO3- Cc(H+)/c(OH-)=1012的溶液中：NH4+、Al3+、NO3-、Cl- Dc(Fe3+)=0.1 molL-1的溶液中：K+、ClO-、SO42-、SCN-,【解析】选C。本题主要从溶液的酸碱性角度进行考查，必须判断出溶液是酸性还是碱性。A项，pH=1的溶液中含有大量H+，大量H+存在时，NO3-能将Fe2+氧化，A项错；B项，由水电离的c(H+)=1 10-14 molL-1，水的电离受到抑制，可能是酸性溶液也可能是碱 性溶液，HCO3-既能与酸反应，也能与碱反应，B项错；C项，由c(H+)/c(OH-)=1012和c(H+)c(OH-)=10-14,可知c(H+)=10-1 molL-1,溶液为酸性溶液，NH4+、Al3+、NO3-、Cl-与H+之间相互不反应，C项可以大量共存；D项，Fe3+与SCN-发生络合反应，D项错。 【误区警示】本题易忽视大量H+存在时，NO3-能将Fe2+氧化而错选A；或忽视Fe3+与SCN-发生络合反应而错选D。,4.室温下，下列溶液等体积混合后的pH一定大于7的是( ) A0.1 molL-1的盐酸和0.1 molL-1的氢氧化钠溶液 BpH4的盐酸和pH10的氢氧化钡溶液 CpH4的醋酸溶液和pH10的氢氧化钠溶液 DpH4的盐酸和pH10的氨水 【解析】选D。A、B项，因酸与碱都是强酸与强碱，且c(H+)=c(OH-)，故中和后溶液呈中性；C项，因醋酸的浓度远远大于氢氧化钠溶液的浓度，故中和后溶液呈酸性，pH小于7；D项，因氨水的浓度远远大于盐酸的浓度，故中和后溶液呈碱性，pH一定大于7。,5.常温下，将0.1 molL-1 氢氧化钠溶液与0.04 molL-1硫酸溶液等体积混合，该混合溶液的pH等于( ) A.1.7 B.2.0 C.12.0 D.12.4 【解析】选C。设两溶液的体积均为1 L，OH-的物质的量为0.1 molL-11 L=0.1 mol，因H+的浓度是硫酸浓度的2倍，即0.04 molL-12=0.08 molL-1，故H+的物质的量为 0.08 molL-11 L=0.08 mol，H+的物质的量小于OH-的物质的量，混合后溶液呈碱性；混合反应后剩余OH-的物质的量浓度为(0.1 mol0.08 mol)(1 L+1 L)=0.01 molL-1，溶液的c(H+)=Kw/c(OH-)=10-12 molL-1，pH=-lgc(H+)=12。,6.用已知物质的量浓度的NaOH溶液滴定待测的盐酸溶液时，可能有以下一些操作：用蒸馏水洗涤碱式滴定管后，直接装入已知物质的量浓度的NaOH溶液；经检查碱式滴定管不漏液，胶管中玻璃珠控制灵活后，用少量已知浓度的NaOH溶液洗涤23次后再装入碱液，将液面调至“0”刻度处，用滴定管夹将其固定在铁架台上；用移液管移取一定体积的待测盐酸，放至用蒸馏水洗净的锥形瓶中；往锥形瓶中滴加几滴甲基橙，在瓶下垫一张白纸；手捏碱式滴定管中的玻璃珠，快速放液以使指示剂尽快变色； 指示剂变色后再滴几滴碱液，以稳定变色；滴定过程中眼睛注视碱式滴定管,内溶液体积的变化。以上操作中错误的是_。 【解析】在操作中，用蒸馏水洗涤碱式滴定管后，直接装入已知物质的量浓度的NaOH溶液会使标准液变稀，使滴定用的标准液的体积增大，导致测定结果偏高；在操作中，滴定开始时滴加标准液的速率可快些，但不能过快形成水流，当接近滴定终点时，一滴一滴地甚至半滴半滴地滴入；在操作中，当滴入一滴碱液，指示剂由红色变为黄色，且半分钟之内颜色不再变红，即达到滴定终点；在操作中，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化，故错误。 答案：,
展开阅读全文