2024界江蘇高考大二輪復(fù)習(xí) 專題六 水溶液中的離子平衡 選擇題專攻 3-中和滴定反應(yīng)“突躍”曲線的分析應(yīng)用 學(xué)案

3.中和滴定反應(yīng)“突躍”曲線的分析應(yīng)用1．強堿滴定強酸(1)0.10mol·L－1NaOH標準液滴定20mL0.10mol·L－1HCl溶液(如圖)加入NaOH溶液剩余HCl溶液體積/mL過量NaOH溶液體積/mLpH滴定/%V/mL99.919.980.024.30滴定突躍ΔpH＝5.4100.020.000.000.007.00100.120.020.029.70NaOH溶液從19.98mL到20.02mL，只增加了0.04mL(約1滴)，就使得溶液的pH改變了5.4個單位。這種在化學(xué)計量點±0.1%范圍內(nèi)，pH的急劇變化就稱為滴定突躍。滴定突躍范圍是選擇指示劑的重要依據(jù)，凡是在滴定突躍范圍內(nèi)能發(fā)生顏色變化的指示劑都可以用來指示滴定終點。實際分析時，為了更好地判斷終點，氫氧化鈉溶液滴定鹽酸通常選用酚酞作指示劑的原因：終點的顏色由無色變?yōu)闇\紅色，更容易辨別。(2)濃度越大，滴定突躍就越大，可供選擇的指示劑就越多。NaOH溶液的濃度HCl溶液的濃度A點pHB點pH滴定突躍1.00mol·L－11.00mol·L－13.3010.70ΔpH＝7.40.10mol·L－10.10mol·L－14.309.70ΔpH＝5.40.01mol·L－10.01mol·L－15.308.70ΔpH＝3.42．強堿滴定弱酸曲線由圖可知：酸性越弱，Ka越小，滴定突躍范圍就越小。3．巧抓“四點”，突破溶液中的粒子濃度關(guān)系(1)抓反應(yīng)“一半”點，判斷是什么溶質(zhì)的等量混合。(2)抓“恰好”反應(yīng)點，生成的溶質(zhì)是什么？判斷溶液的酸堿性。(3)抓溶液的“中性”點，生成什么溶質(zhì)，哪種物質(zhì)過量或不足。(4)抓反應(yīng)的“過量”點，溶液中的溶質(zhì)是什么？判斷哪種物質(zhì)過量。實例分析：向CH3COOH溶液中逐滴加入NaOH溶液，溶液pH與加入NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。(注：a點為反應(yīng)一半點，b點呈中性，c點恰好完全反應(yīng)，d點NaOH過量一倍)分析：a點，溶質(zhì)為_____________________________________________________________，離子濃度關(guān)系：_________________________________________________________；b點，溶質(zhì)為___________________________________________________________，離子濃度關(guān)系：_________________________________________________________；c點，溶質(zhì)為____________________________________________________________，離子濃度關(guān)系：_________________________________________________________；d點，溶質(zhì)為___________________________________________________________，離子濃度關(guān)系：_________________________________________________________。1．(2023·湖南，12)常溫下，用濃度為0.0200mol·L－1的NaOH標準溶液滴定濃度均為0.0200mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定過程中溶液的pH隨η[η＝eq\f(V標準溶液,V待測溶液)]的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．Ka(CH3COOH)約為10－4.76B．點a：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)C．點b：c(CH3COOH)<c(CH3COO－)D．水的電離程度：a<b<c<d的三種一元弱酸的鈉鹽(NaX、NaY、NaZ)溶液，滴定曲線如圖所示。下列判斷錯誤的是()A．該NaX溶液中：c(Na＋)>c(X－)>c(OH－)>c(H＋)B．三種一元弱酸的電離常數(shù)：Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C．當pH＝7時，三種溶液中：c(X－)＝c(Y－)＝c(Z－)D．分別滴加20.00mL鹽酸后，再將三種溶液混合：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)3．(2019·全國卷Ⅰ，11)NaOH溶液滴定鄰苯二甲酸氫鉀(鄰苯二甲酸H2A的Kal＝1.1×10－3，Ka2＝3.9×10－6)溶液，混合溶液的相對導(dǎo)電能力變化曲線如圖所示，其中b點為反應(yīng)終點。下列敘述錯誤的是()A．混合溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度和種類有關(guān)B．Na＋與A2－的導(dǎo)電能力之和大于HA－的C．b點的混合溶液pH＝7D．c點的混合溶液中，c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)4．(2016·天津，6)室溫下，用相同濃度的NaOH溶液，分別滴定濃度均為0.1mol·L－1的三種酸(HA、HB和HD)溶液，滴定曲線如圖所示。下列判斷錯誤的是()A．三種酸的電離常數(shù)關(guān)系：KHA>KHB>KHDB．滴定至P點時，溶液中：c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)C．pH＝7時，三種溶液中：c(A－)＝c(B－)＝c(D－)D．當中和百分數(shù)達100%時，將三種溶液混合后：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)1．25℃時，向20.00mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液中滴入0.10mol·L－1NaOH溶液，溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．25℃時，CH3COOH的電離平衡常數(shù)Ka＝1.0×10－3B．M點對應(yīng)的NaOH溶液體積為20.0mLC．N點與Q點所示溶液中水的電離程度：N>QD．N點所示溶液(溶質(zhì)只有CH3COONa)中c(Na＋)>c(OH－)>c(CH3COO－)>c(H＋)2．常溫下，在20.00mL0.1000mol·L－1NH3·H2O溶液中逐滴滴加0.1000mol·L－1HCl溶液，溶液pH隨滴入HCl溶液體積的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．①點溶液：c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)>c(H＋)B．②點溶液：c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)>c(OH－)＝c(H＋)C．①②③三點所示的溶液中水的電離程度：②>③>①D．滴定過程中不可能出現(xiàn)：c(NH3·H2O)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(OH－)>c(Cl－)>c(H＋)3．常溫下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.10mol·L－1的CH3COOH溶液和HCN溶液所得滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．兩種一元弱酸的電離常數(shù)：Ka(CH3COOH)<Ka(HCN)B．溶液中水的電離程度：③>②>①C．pH＝7時，c(CH3COO－)＝c(CN－)D．滴定時均可選用甲基橙作指示劑，指示滴定終點4．電位滴定是根據(jù)滴定過程中電極電位的變化來確定滴定終點的一種分析方法。在化學(xué)計量點附近，被測離子濃度發(fā)生突躍，電極電位也發(fā)生突躍，進而確定滴定終點。常溫下利用鹽酸滴定某溶液中Na2CO3的含量，其電位滴定曲線與pH曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．該滴定過程需要酚酞和甲基橙兩種指示劑B．a(chǎn)點溶液中存在：c(H＋)＝c(OH－)＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(HCOeq\o\al(－,3))－c(H2CO3)C．水電離出的c水(H＋)：a點<b點D．b點溶液中：eq\f(cHCO\o\al(－,3),cCO\o\al(2－,3))>eq\f(cH2CO3,cHCO\o\al(－,3))選擇題專攻3中和滴定反應(yīng)“突躍”曲線的分析應(yīng)用核心精講3．(4)CH3COONa、CH3COOHc(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)CH3COONa、CH3COOHCH3COONa、NaOHc(Na＋)＞c(OH－)＞c(CH3COO－)＞c(H＋)真題演練1．D[a點時溶質(zhì)成分為NaCl和CH3COOH，c(CH3COOH)≈0.0100mol·L－1，c(H＋)＝10－3.38mol·L－1，Ka(CH3COOH)＝eq\f(cH＋·cCH3COO－,cCH3COOH)≈eq\f(10－3.38×10－3.38,0.01)＝10－4.76，故A正確；點a溶液為等濃度的NaCl和CH3COOH混合溶液，存在元素質(zhì)量守恒：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COOH)＋c(CH3COO－)，故B正確；點b溶液中含有NaCl及等濃度的CH3COOH和CH3COONa，由于pH<7，溶液顯酸性，說明CH3COOH的電離程度大于CH3COO－的水解程度，則c(CH3COOH)<c(CH3COO－)，故C正確；點c溶液中CH3COO－水解促進水的電離，點d堿過量，會抑制水的電離，則水的電離程度：c>d，故D錯誤。]2．C[NaX為強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，則溶液中離子濃度的大小順序為c(Na＋)＞c(X－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故A正確；弱酸的酸性越弱，電離常數(shù)越小，分析可知，HX、HY、HZ三種一元弱酸的酸性依次減弱，則三種一元弱酸的電離常數(shù)的大小順序為Ka(HX)＞Ka(HY)＞Ka(HZ)，故B正確；當溶液pH為7時，酸越弱，向鹽溶液中加入鹽酸的體積越大，酸根離子的濃度越小，則三種鹽溶液中酸根離子的濃度大小順序為c(X－)＞c(Y－)＞c(Z－)，故C錯誤；向三種鹽溶液中分別滴加20.00mL鹽酸，三種鹽都完全反應(yīng)，溶液中鈉離子濃＋c(Z－)＋c(Cl－)＋c(OH－)，由c(Na＋)＝c(Cl－)可得：c(X－)＋c(Y－)＋c(Z－)＝c(H＋)－c(OH－)，故D正確。]3．C[滴定至終點時發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋2KHA=K2A＋Na2A＋2H2O。溶液導(dǎo)電能力與溶液中離子濃度、離子種類有關(guān)，離子濃度越大、所帶電荷越多，其導(dǎo)電能力越強，A項正確；圖像中縱軸表示“相對導(dǎo)電能力”，隨著NaOH溶液的滴加，溶液中c(K＋)、c(HA－)逐漸減小，而Na＋、A2－的物質(zhì)的量逐漸增大，由題圖可知，溶液的相對導(dǎo)電能力逐漸增強，說明Na＋與A2－的導(dǎo)電能力之和大于HA－的，B項正確；本實驗?zāi)J在常溫下進行，滴定終點時，溶液中的溶質(zhì)為鄰苯二甲酸鈉和鄰苯二甲酸鉀，由于鄰苯二甲酸是弱酸，所以溶液呈堿性，pH>7，C項錯誤；滴定終點時，c(K＋)＝c(Na＋)，a點到b點加入NaOH溶液的體積大于b點到c點的，故c點時c(K＋)>c(OH－)，所以c(Na＋)>c(K＋)>c(OH－)，D項正確。]4．C[A項，根據(jù)圖像知，在未滴加NaOH溶液時，0.1mol·L－1的三種酸(HA、HB和HD)溶液的pH均大于1，說明三種酸均為弱酸，且HA的pH最小、酸性最強，HD的pH最大、酸性最弱，因酸性越強，電離常數(shù)越大，故KHA>KHB>KHD，正確；B項，滴定至P點時，溶液中未反應(yīng)的HB與生成的NaB的濃度相等，且溶液呈酸性，說明HB的電離程度大于B－的水解程度，故c(B－)>c(Na＋)>c(HB)>c(H＋)>c(OH－)，正確；C項，pH＝7時，三種陰離子的濃度分別等于c(Na＋)，然而三種溶液中陰離子水解程度不同，加入的NaOH的體積不同，故三種陰離子的濃度也不同，錯誤；D項，根據(jù)質(zhì)子守恒即可得出，三種溶液混合后溶液的質(zhì)子守恒關(guān)系：c(HA)＋c(HB)＋c(HD)＝c(OH－)－c(H＋)，正確。]考向預(yù)測1．C[由圖可知，0.10mol·L－1CH3COOH溶液的pH＝3，則Ka＝eq\f(cCH3COO－·cH＋,cCH3COOH)＝eq\f(10－3×10－3,0.10－10－3)≈10－5，A項錯誤；M點pH＝7，若加入20mLNaOH溶液，溶液中溶質(zhì)是CH3COONa，CH3COO－水解使溶液顯堿性，與題干的溶液顯中性相違背，說明M點對應(yīng)的NaOH溶液的體積小于20.00mL，B項錯誤；CH3COOH完全反應(yīng)后，加入的NaOH越多，OH－對水的電離抑制程度越大，故N點水的電離程度比Q點大，C項正確；N點所示溶液中醋酸與NaOH恰好中和，溶液為CH3COONa溶液，CH3COO－發(fā)生水解反應(yīng)而消耗，所以c(Na＋)>c(CH3COO－)，CH3COO－發(fā)生水解反應(yīng)消耗水電離產(chǎn)生的H＋，最終達到平衡時，溶液中c(OH－)>c(H＋)，但鹽水解程度是微弱的，水解產(chǎn)生的離子濃度遠小于鹽電離產(chǎn)生的離子濃度，因此c(CH3COO－)>c(OH－)，故該溶液中離子濃度關(guān)系為c(Na＋)>c(CH3COO－)>c(OH－)>c(H＋)，D項錯誤。]2．B[①點時加入HCl溶液10mL，得到等物質(zhì)的量濃度的NH3·H2O、NH4Cl的混合液，溶液呈堿性，c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(Cl－)＞c(OH－)＞c(H＋)，故A錯誤；②點時溶液呈中性，根據(jù)電荷守恒：c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，則c(NHeq\o\al(＋,4))＝c(Cl－)＞c(OH－)＝c(H＋)，故B正確；③點時酸堿恰好反應(yīng)，生成氯化銨，氯化銨水解使溶液呈酸性，促進水的電離，①②兩點有堿剩余，抑制水的電離，①②③三點所示的溶液中水的電離程度：③＞②＞①，故C錯誤；開始滴加鹽酸時，能出現(xiàn)c(NH3·H2O)＞c(NHeq\o\al(＋,4))＞c(OH－)＞c(Cl－)＞c(H＋)，故D錯誤。]3．B[同濃度的酸溶液，電離平衡常數(shù)越大，溶液酸性越強，起始時CH3COOH溶液pH較小，CH3COOH酸性較強，則室溫下，電離平衡常數(shù)：Ka(CH3COOH)＞Ka(HCN)，A錯誤；由圖可知，①對應(yīng)溶液顯酸性，以CH3COOH的電離為主，此時抑制水的電離，②對應(yīng)溶液呈中性，對水的電離幾乎無影響，③對應(yīng)溶液中溶質(zhì)為CH3COONa，CH3COO－水解促進水的電離，故溶液中水的電離程度：③>②>①，B正確；根據(jù)電荷守恒可知，溶液中分別有：c(CN－)＋c(OH－)＝c1(Na＋)＋c(H＋)，c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c2(Na＋)＋c(H＋)，pH＝7時，則有c(CN－)＝c1(Na＋)，c(CH3COO－)＝c2(Na＋)，由圖可知，c2(Na＋)＞c1(Na＋)，即c(CH3COO－)＞c(CN