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文檔簡介

滴定曲線的認(rèn)識與應(yīng)用:酸堿中和滴定曲線圖是以所滴入的酸或堿溶液的體積為橫坐標(biāo)、以中和反應(yīng)后溶液的pH為縱坐標(biāo)體現(xiàn)中和滴定過程的曲線圖。強(qiáng)酸與強(qiáng)堿互相滴定的曲線圖,前半部分與后半部分形狀變化不大,但中間突躍大(即酸或堿溶液一滴之差,溶液pH變化大,出現(xiàn)突變)。分析強(qiáng)酸與強(qiáng)堿互相滴定時的離子濃度大小,只要關(guān)注水的電離平衡即可,沒有其它平衡影響。強(qiáng)酸滴定弱堿或強(qiáng)堿滴定弱酸的曲線圖,突躍小,較平緩;強(qiáng)酸滴定弱堿的起點(diǎn)低(因弱堿pH相對較小),前半部分形狀有差異;強(qiáng)堿滴弱酸的起點(diǎn)高(因弱酸pH相對較大),前半部分形狀有差異。分析強(qiáng)堿滴定弱酸或強(qiáng)酸滴定弱堿時的離子濃度大小,不僅要考慮生成鹽的水解平衡,而且還要考慮過量弱酸或弱堿的電離平衡與水的電離平衡。指示劑選擇的原則:指示劑的選擇不但要考慮變色明顯、靈敏,而且要選擇指示劑的變色范圍與滴定時pH突躍范圍相吻合,這樣就能準(zhǔn)確指示到達(dá)滴定終點(diǎn)(即酸堿恰好中和時的pH)。一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿互相滴定曲線圖的應(yīng)用例1.下圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉的相互滴定的滴定曲線,下列敘述正確的是()A.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1.0mol·L-1B.P點(diǎn)時反應(yīng)恰好完全,溶液呈中性

C.曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉的滴定曲線D.酚酞不能用作本實(shí)驗(yàn)的指示劑解析:認(rèn)識滴定曲線圖是解題的關(guān)鍵,強(qiáng)酸與強(qiáng)堿相互滴定突躍大,且恰好中和時溶液pH=7,故酚酞、甲基橙均可作指示劑。識圖:滴定前pH=1,c(HCl)=0.1mol·L-1,pH=13,c(NaOH)=0.1mol·L-1。顯然a曲線為NaOH溶液滴定鹽酸的曲線,曲線b為鹽酸滴定NaOH溶液的曲線,P點(diǎn)表示鹽酸與氫氧化鈉恰好完全中和,溶液呈中性,唯B正確。二、強(qiáng)酸滴定弱堿曲線圖的應(yīng)用

例2.(全國高考I卷12)298K時,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑B.M點(diǎn)對應(yīng)的鹽酸體積為20.0mLC.M點(diǎn)處的溶液中c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N點(diǎn)處的溶液中pH<12解析:強(qiáng)酸滴定弱堿的突躍小,且恰好中和時溶液處于弱酸性(生成的強(qiáng)酸弱堿鹽水解呈酸性),故鹽酸滴定氨水時應(yīng)選擇酸性范圍內(nèi)變色的甲基橙為指示劑,A錯。氨水與鹽酸恰好完全反應(yīng)生成的NH4Cl水解顯弱酸性,pH<7,故pH=7的M點(diǎn)對應(yīng)的鹽酸體積應(yīng)該小于20.0mL,B錯。由電荷守恒知,M點(diǎn)溶液中c(H+)=c(OH-),c(NH4+)=c(Cl-),但c(NH4+)=c(Cl-)≠c(H+)=c(OH-),故C錯。N點(diǎn)是未滴定前的氨水,c(OH-)=0.10mol·L-1×1.32%=1.32×10-3mol·L-1,pH=11+lg1.32<12,故D正確。例3.在常溫下,0.1000mol·L-1Na2CO3溶液25mL用0.1000mol·L-1鹽酸滴定,其滴定曲線如圖所示。對滴定過程中所得溶液中相關(guān)離子濃度間的關(guān)系,下列有關(guān)說法正確的是()①a點(diǎn):c(CO32-)>c(HCO3-)>c(OH-)②b點(diǎn):5c(Cl-)>4c(HCO3-)+4c(CO32-)③c點(diǎn):c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3)④d點(diǎn):c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)A.①②

B.②③

C.③④

D.②④解析:用鹽酸滴定Na2CO3溶液依次反應(yīng)為:HCl+Na2CO3==NaHCO3+NaCl,HCl+NaHCO3==H2CO3+NaCl。顯然,a、b、c點(diǎn)鹽酸不足,均按第一個反應(yīng)進(jìn)行,d點(diǎn)二者恰好完全反應(yīng),按兩個反應(yīng)進(jìn)行。a點(diǎn)滴入12.5mL鹽酸反應(yīng)后得到等量Na2CO3和NaHCO3的混合溶液,因CO32-水解程度大于HCO3-,故有c(CO32-)<<i>c(HCO3-),①錯。b點(diǎn)滴入20mL鹽酸反應(yīng)后得到NaHCO3、NaCl、Na2CO3的混合溶液,HCl與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為4∶5,由物料守恒知:5c(Cl-)=4c(HCO3-)+4c(CO32-)+4c(H2CO3),故②正確。c點(diǎn)滴入25mL鹽酸反應(yīng)后溶質(zhì)為NaHCO3和NaCl,由質(zhì)子守恒知:c(OH-)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3),③錯。d點(diǎn)滴入50mL鹽酸反應(yīng)后溶質(zhì)為NaCl和H2CO3,由電荷守恒知:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)+c(Cl-),因c(Na+)=c(Cl-),故④正確。正確答案為D。三、強(qiáng)堿滴定弱酸曲線圖的應(yīng)用例4.常溫下,用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液,滴定曲線如圖。下列說法正確的是()A.點(diǎn)①所示溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H+)B.點(diǎn)②所示溶液中:c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)C.點(diǎn)③所示溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)D.滴定過程中可能出現(xiàn):c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)解析:強(qiáng)堿滴定弱酸的突躍小,且恰好中和時溶液處于弱堿性(生成的強(qiáng)堿弱酸鹽水解呈堿性),若選擇指示劑,只能選擇堿性范圍內(nèi)變色的酚酞。識圖:滴定曲線中的點(diǎn)①處是滴入10.00mLNaOH溶液中和后得到等量的CH3COOH與CH3COONa的混合溶液,由電荷守恒知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),CH3COOH的電離程度大于CH3COONa的水解程度,c(Na+)>c(CH3COOH),A錯;點(diǎn)②處是pH=7的CH3COONa與少量CH3COOH的混合溶液,c(OH-)=c(H+),由電荷守恒知:c(Na+)=c(CH3COO-),B錯;點(diǎn)③處是CH3COONa的弱堿性溶液,c(CH3COO-)>c(OH-),C錯;點(diǎn)①之前加入少量的NaOH溶液時,可以得到少量CH3COONa與較多量CH3COOH的混合溶液,離子濃度會出現(xiàn):c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),正確答案為D。例5.(浙江高考)25

℃時,用濃度為0.1000mol·L-1的NaOH溶液分別滴定20.00mL濃度均為0.1000mol·L-1的三種酸HX、HY、HZ,滴定曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.在相同溫度下,同濃度的三種酸溶液的導(dǎo)電能力順序:HZB.根據(jù)滴定曲線,可得Ka(HY)≈10-5C.將上述HX、HY溶液等體積混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反應(yīng)時:c(X-)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+)D.HY與HZ混合達(dá)到平衡時:c(H+)=[Ka(HY)·c(HY)/c(Y-)]+c(Z-)+c(OH-)解析:識圖:滴定曲線的突躍越大的酸,其酸性越強(qiáng)。在相同溫度下,同濃度的三種酸溶液的酸性:HX<</FONT>HY,故導(dǎo)電能力:HX<</FONT>HY,A錯;當(dāng)pH=5時,10.00mL

NaOH溶液滴定等濃度的HY溶液,得到等量的HY與NaY的混合溶液,由于溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,c(Y-)≈c(HY),

Ka(HY)=c(H+)·c(Y-)/c(HY)≈10-5,B正確;當(dāng)HX、HY溶液等體積混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好反應(yīng)時,得到等量的NaY與NaX,由于X-水解程度大于Y-,故Y-的濃度應(yīng)大于X-,C錯;當(dāng)HY與HZ混合達(dá)平衡時,由電荷守恒知:c(H+)=c(Y-)+c(Z-)+c(OH-),c(Y-)=Ka(HY)·c(HY)/c(H+),D錯。正確答案為B。四、現(xiàn)場體驗(yàn)1.(山東高考)室溫下向10mL0.1mol·L-1NaOH溶液中加入0.1mol·L-1一元酸HA溶液,pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的(

)A.a(chǎn)點(diǎn)所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)

B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同

C.pH=7時,c(Na+)=c(A-)+c(HA)D.b點(diǎn)所示溶液中c(A-)>c(HA)2.下列有關(guān)溶液中粒子濃度的關(guān)系式,正確的是()A.pH相同的①CH3COONa、②NaHCO3、③C6H5ONa三種溶液中的c(Na+):③>②>①B.0.1mol·L-1某二元弱酸強(qiáng)堿鹽NaHA溶液中:c(Na+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)C.下圖中pH=7時:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)=c(H+)D.上圖中a點(diǎn)溶液中各離子濃度的關(guān)系是:c(OH-)=c(H+)+c(CH3COO-)+2c(CH3COOH)3.20℃時向20mL0.1mol·L-1醋酸溶液中不斷滴入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液pH變化如圖所示。此過程中溶液中離子濃度的關(guān)系錯誤的是()A.a(chǎn)點(diǎn):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)B.b點(diǎn):c(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)C.c點(diǎn):c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)D.d點(diǎn):c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)4.(諸城模擬)現(xiàn)有常溫下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.10mol·L-1

的NaOH溶液,乙為0.10mol·L-1的HCl溶液,丙為0.10mol·L-1的CH3COOH溶液,試回答下列問題:(1)甲溶液的pH=________。(2)丙溶液中存在電離平衡為_________________(用電離平衡方程式表示)。(3)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系為______

。(4)某同學(xué)用甲溶液分別滴定20.00mL乙溶液和20.00mL丙溶液,得到如圖所示兩條滴定曲線,請完成有關(guān)問題:①甲溶液滴定丙溶液的曲線是______(填“圖1”或“圖2”);②a=________mL。5.現(xiàn)有25℃時0.1mol·L-1的氨水和0.1mol·L-1的NaOH溶液,若向各20mL的氨水和NaOH溶液中分別滴加0.1mol·L-1的稀鹽酸,滴定曲線如圖所示,請回答以下問題。(1)為減少誤差,滴定氨水時宜選用

作為指示劑。(2)計(jì)算25℃時此氨水的電離度α(NH3·H2O)=

。(3)分析滴定曲線,下列說法正確的是

。A.

滴定氨水曲線中a點(diǎn)時:c(Cl-)>c(NH4+)B.

滴定過程中的任何一點(diǎn)均有:c(Cl-)+c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)C.當(dāng)?shù)蔚絧H=7時,滴定氨水消耗的V(鹽酸)<20mL,滴定NaOH消耗的V(鹽酸)=20mLD.當(dāng)?shù)味ò彼牡腣(鹽酸)20mL時,一定有:c(Cl-)>

c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(4)當(dāng)在濃度均為0.3mol·L-1的氯化銨和氨水的混合溶液中滴加少量稀鹽酸或稀NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)溶液的pH幾乎不變,其原因是

。五、參考答案:1.D

2.D

3.C4.(1)13

(2)CH3COOHCH3CO

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