水的電離平衡 講義 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1+

⑤在滴定過程中瓶口不能碰滴定管下端尖嘴4、指示劑的選擇(1)中和滴定曲線：以滴加酸(或堿)的量為橫坐標，以溶液的pH為縱坐標繪出一條溶液的pH隨酸(或堿)的滴加量而變化的曲線用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液過程中的pH變化曲線加入的VNaOH(mL)余VHCl(mL)過量VNaOH(mL)pH中和滴定曲線0.0020.001.018.002.002.319.800.203.319.980.024.320.000.007.020.020.029.720.200.2010.722.002.0011.740.0020.0012.5(2)指示劑選擇的依據(jù)：由曲線可以看出，在酸、堿中和滴定過程中，溶液的pH在接近滴定終點時有一個突變過程，在此范圍內(nèi)，滴加很少的酸(或堿)，溶液的pH就有很大的變化，能使指示劑的顏色發(fā)生明顯變化，有利于確定滴定終點，所以即使酚酞、甲基橙的變色不在恰好中和的pH＝7的點上，但體積差距很小，可以忽略不計(3)酸堿指示劑法(只能測定溶液的pH范圍)常見酸堿指示劑的變色范圍指示劑變色范圍(顏色與pH的關(guān)系)石蕊<5.0紅色5.0～8.0紫色>8.0藍色酚酞<8.2無色8.2～10.0淺紅色>10.0紅色甲基橙<3.1紅色3.1～4.4橙色>4.4黃色(4)中和滴定指示劑的選擇滴定種類指示劑強酸——強堿酚酞或甲基橙強酸——弱堿甲基橙強堿——弱酸酚酞(5)滴定終點的判斷——以鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液為例①若用酚酞作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸時，溶液的顏色由粉紅色突變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色，說明達到滴定終點②若用甲基橙作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸時，溶液的顏色由黃色變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不變色，說明達到滴定終點【微點撥】(1)不能用石蕊作指示劑。主要原因是：石蕊的“紅色→紫色”、“紫色→藍色”的顏色變化不夠明顯，不利于及時、準確地作出酸堿是否恰好完全中和的判斷(2)滴定終點為堿性時，用酚酞作指示劑，例如用NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定終點為酸性時，用甲基橙作指示劑，例如用鹽酸滴定氨水。(4)強酸滴定強堿一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(5)并不是所有的滴定都須使用指示劑，如用標準的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液時，KMnO4顏色褪去時即為滴定終點。【例題解析】1、在一支25mL的酸式滴定管中加入0.1mol·L－1的鹽酸，其液面恰好在5mL刻度處，若把滴定管中的溶液全部轉(zhuǎn)移到燒杯中，然后用0.1mol·L－1NaOH溶液進行中和，則消耗NaOH溶液的體積()A．大于20mLB．小于20mLC．等于20mL D．等于5mL2、滴定實驗時，必須要按以下要求做的是()A．錐形瓶用蒸餾水洗凈后要烘干B．酸式或堿式滴定管用水洗凈后用相應(yīng)溶液潤洗C．待測液一定要放在錐形瓶中，標準液一定要放在滴定管中D．滴定前讀數(shù)要求精確，凹液面的最低點在平視時必須在“0”刻度或“0”刻度以上的某一刻度上3、某研究小組為測定食用白醋中醋酸的含量進行如下操作，正確的是()A．用堿式滴定管量取一定體積的待測白醋放入錐形瓶中B．稱取4.0gNaOH放到1000mL容量瓶中，加水至刻度線，配成1.00mol·L－1NaOH標準溶液C．用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示劑，溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不變色時，為滴定終點D．滴定時眼睛要注視著滴定管內(nèi)NaOH溶液的液面變化，防止滴定過量4、用中和滴定法測定某燒堿樣品的純度，試根據(jù)實驗回答下列問題：(1)準確稱量8.2g含有少量中性易溶雜質(zhì)的樣品，配成500mL待測溶液。稱量時，樣品可放在________稱量A．小燒杯中B．潔凈紙片上C．托盤上(2)滴定時，用0.2000mol·L－1的鹽酸來滴定待測溶液，不可選用________作指示劑A．甲基橙B．石蕊C．酚酞(3)滴定過程中，眼睛應(yīng)注視____________；在鐵架臺上墊一張白紙，其目的是__________________(4)根據(jù)下表數(shù)據(jù)，計算被測燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度是________mol·L－1，燒堿樣品的純度是________滴定次數(shù)待測溶液體積(mL)標準酸體積滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)第一次10.000.4020.50第二次10.004.1024.00酸堿中和滴定誤差分析1、誤差分析依據(jù)：中和滴定實驗中，產(chǎn)生誤差的途徑主要有操作不當(dāng)、讀數(shù)不準等，分析誤差要根據(jù)計算式分析，c(標準)·V(標準)＝c(待測)·V(待測)，所以c(待測)＝eq\f(c標準·V標準,V待測)，因為c(標準)與V(待測)已確定，所以只要分析出不正確操作引起V(標準)的變化，即分析出結(jié)果2、滴定管讀數(shù)誤差分析：滴定管正確的讀數(shù)方法是視線、刻度線、凹液面最低點在同一水平線上。試分析下列圖示讀數(shù)對滴定結(jié)果的影響(1)如圖Ⅰ，開始仰視讀數(shù)，滴定完畢俯視讀數(shù)，滴定結(jié)果會偏小(2)如圖Ⅱ，開始俯視讀數(shù)，滴定完畢仰視讀數(shù)，滴定結(jié)果會偏大3、常見的誤差分析——以用標準鹽酸滴定待測氫氧化鈉溶液為例步驟操作V標準c(NaOH)洗滌酸式滴定管未用標準溶液潤洗偏大偏高堿式滴定管未用待測液潤洗偏小偏低錐形瓶用待測液潤洗偏大偏高錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水不變無影響取液放出堿液的滴定管開始有氣泡，放出液體后氣泡消失偏小偏低滴定酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點時氣泡消失偏大偏高滴定過程中振蕩錐形瓶時部分液體濺出偏小偏低滴定時，部分酸液滴出錐形瓶外偏大偏高滴定時有幾滴標準溶液滴在錐形瓶的內(nèi)壁上而未用蒸餾水沖入瓶內(nèi)偏大偏高溶液顏色較淺時滴入鹽酸過快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液無變化偏大偏高滴定完畢后立即讀數(shù)，半分鐘后顏色又褪去偏小偏低讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)偏小偏低滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)偏大偏高【鞏固練習(xí)】1、當(dāng)用酸滴定堿時，下列操作中會使測定結(jié)果(堿的濃度)偏低的是()A．酸式滴定管滴至終點后，俯視讀數(shù)B．堿液移入錐形瓶后，加了10mL蒸餾水再滴定C．酸式滴定管用蒸餾水潤洗后，未用標準液潤洗D．酸式滴定管注入酸液后，尖嘴留有氣泡即開始滴定，滴定終點時氣泡消失2、用NaOH標準溶液滴定未知濃度的鹽酸，用酚酞為指示劑，造成測定結(jié)果偏高的原因可能是()A．配制標準溶液的NaOH中混有Na2CO3雜質(zhì)B．盛裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗過，沒有用待測液洗C．滴定到終點讀數(shù)時，俯視刻度線D．滴定到終點讀數(shù)時，滴定管尖嘴處有氣泡3、用標準鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，下列各操作中，會引起實驗誤差的是()A．取干燥潔凈的酸式滴定管立即裝入標準鹽酸B．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，立即裝入一定體積的NaOH溶液后進行滴定C．往盛有20.00mLNaOH溶液的錐形瓶中，滴入幾滴酚酞指示劑后進行滴定D．用蒸餾水洗凈錐形瓶后，再用NaOH溶液潤洗，然后裝入一定體積的NaOH溶液4、用標準KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，若測定結(jié)果偏低，則原因可能是()A．配制標準溶液的固體KOH中混有NaOH雜質(zhì)B．滴定到終點時，仰視讀數(shù)，其他操作正確C．盛裝未知濃度的鹽酸的錐形瓶用蒸餾水洗過后再用未知濃度的鹽酸潤洗D．滴定到終點讀數(shù)時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛了一滴溶液5、下列實驗操作不會引起誤差的是()A．酸堿中和滴定時，用待測液潤洗錐形瓶B．酸堿中和滴定時，用沖洗干凈的滴定管盛裝標準溶液C．用NaOH標準溶液測定未知濃度的鹽酸溶液時，選用酚酞作指示劑，實驗時不小心多加了幾滴D．用標準鹽酸測定未知濃度NaOH溶液，實驗結(jié)束時，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開始實驗時無氣泡家庭作業(yè)1、將純水加熱至較高溫度，下列敘述正確的是()A．水的離子積變大，pH變小，呈酸性B．水的離子積不變，pH不變，呈中性C．水的離子積變小，pH變大，呈堿性D．水的離子積變大，pH變小，呈中性2、在室溫下，下列敘述正確的是()A．將1mLpH＝3的一元酸溶液稀釋到10mL，若溶液的pH＜4，則此酸為弱酸B．將1mL1.0×10－5mol·L－1鹽酸稀釋到1000mL，得到pH＝8的鹽酸C．用pH＝1的鹽酸分別中和1mLpH＝13的NaOH溶液和氨水，NaOH消耗鹽酸的體積大D．pH＝2的鹽酸與pH＝1的硫酸比較，c(Cl－)＝c(SOeq\o\al(2－,4))3、純水在25℃和80℃時，c(H＋)前后大小關(guān)系及酸堿性分別是()A．大于弱酸性B．等于都顯中性C．小于弱酸性 D．小于都顯中性4、下列溶液一定顯酸性的是()A．溶液中c(OH－)>c(H＋)B．滴加紫色石蕊溶液后變紅色的溶液C．溶液中c(H＋)＝10－6mol·L－1D．常溫時，溶液中由水電離的c(H＋)＝10－9mol·L－15、在相同溫度下，0.01mol·L－1NaOH溶液和0.01mol·L－1的鹽酸相比，下列說法正確的是()A．兩溶液中由水電離的c(H＋)都是1.0×10－12mol·L－1B．NaOH溶液和鹽酸中由水電離出c(OH－)分別為1.0×10－2mol·L－1、1.0×10－12mol·L－1C．兩溶液中由水電離出的c(H＋)相等D．兩者都促進了水的電離6、現(xiàn)有體積相同、pH均為2的鹽酸和醋酸，下列敘述錯誤的是()A．鹽酸溶液中的c(Cl－)與醋酸溶液中的c(CH3COO－)相等B．它們與NaOH完全中和時，醋酸溶液所消耗的NaOH多C．分別用水稀釋相同倍數(shù)時，n(Cl－)＜n(CH3COO－)D．它們分別與足量CaCO3反應(yīng)時，放出的CO2一樣多7、常溫下，若1體積硫酸與2體積pH＝11的氫氧化鈉溶液混合后的溶液的pH＝3(混合后體積變化不計)，則二者物質(zhì)的量濃度之比應(yīng)為()A．5∶1B．5∶2C．1∶5D．2∶58、有關(guān)常溫下pH均為3的硫酸和醋酸溶液的說法正確的是()A．分別加水稀釋100倍后，硫酸溶液的pH變化比醋酸溶液小B．兩種溶液中，由水電離出的c(H＋)＝1×10－11mol·L－1C．與pH＝11的NaOH溶液等體積混合后，都恰好中和D．分別加入足量鋅片充分反應(yīng)后，兩溶液中產(chǎn)生的氫氣的量一樣多9、25℃時，將pH＝3的鹽酸和pH＝12的NaOH溶液混合，當(dāng)混合后溶液的pH＝11時，鹽酸和NaOH溶液的體積比是()A．9∶2B．9∶1C．1∶10D．2∶510、已知100℃時，0.01mol·L－1NaHSO4溶液中水電離的c(H＋)＝10－10mol·L－1，該溫度下將pH＝8的Ba(OH)2溶液V1L與pH＝5的NaHSO4溶液V2L混合，所得溶液pH＝7，則V1∶V2為()A．2∶9B．1∶9C．1∶1D．1∶211、某同學(xué)欲用已知物質(zhì)的量濃度為0.1000mol·L－1的鹽酸測定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液時，選擇酚酞作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)用標準的鹽酸滴定待測的氫氧化鈉溶液時，左手把握酸式滴定管的活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視____________。直到因加入一滴鹽酸，溶液的顏色由___色變?yōu)開__色，半分鐘不恢復(fù)原色，立即停止滴定(2)下列操作中可能使所測氫氧化鈉溶液的濃度數(shù)值偏低的是______A．酸式滴定管未用標準鹽酸潤洗就直接注入標準鹽酸B．滴定前盛放氫氧化鈉溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失D．讀取鹽酸體積時，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)E．滴定過程中，錐形瓶的振蕩過于激烈，使少量溶液濺出(3)若第一次滴定開始和結(jié)束時，酸式滴定管中的液面如下圖所示。則起始數(shù)為V1＝______mL，終點讀數(shù)V2＝______mL(4)再結(jié)合下表數(shù)據(jù)，計算被測氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度是______mol·L－1滴定次數(shù)待測溶液體積/mL標準酸體積滴定前的刻度/mL滴定后的刻度/mL第一次10.00V1V2第二次10.004.1021.10第三次10.000.4017.6012、在水的電離平衡中，c(H＋)和c(OH－)的關(guān)系如圖所示：(1)A點水的離子積為1×10－14，B點水的