重难点五中和滴定
1.中和滴定的关键
(1)准确测定参加反应的两种溶液的体积。
(2)准确判断中和滴定的终点。
2.指示剂的选择
在酸碱中和滴定时,常选甲基橙和酚酞作指示剂,不能用石蕊试液(因变色范围太大)。
3.操作注意事项
(1)滴速:
先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。
(2)终点:
最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色,读出V(标)记录。
(3)在滴定过程中,左手控制活塞或玻璃小球,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
4.误差分析
中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。
下列为不正确操作导致的实验结果偏差:
(1)仪器洗涤
①酸式滴定管水洗后,未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后,未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后,用待测液润洗(偏高)。
(2)量器读数
①滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视(偏高);
②
滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视(偏低)如图所示;
③滴定完毕后,立即读数,半分钟后颜色又褪去(偏低)。
(3)操作不当
①滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束后气泡消失(偏高);
②滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出(偏低);
①滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响)。
例1 25℃时,把1mL0.1mol/L的稀H2SO4加入水稀释制成2L溶液,在此溶液中由水电离产生的H+,其浓度接近于( )
A.1×10-4mol/L B.1×10-8mol/L
C.1×10-11mol/LD.1×10-10mol/L
答案 D
解析 向水中加硫酸,水中c(H+)显然增大,由于KW为常数,c(OH-)显然减小,c(OH-)只能由水电离产生,故只要先求c(OH-),便知道由H2O电离产生的c(H+);稀释后c(H+)=×2=1×10-4mol/L
由水电离产生的
c(H+)=c(OH-)=mol/L=1×10-10mol/L。
例2 下列溶液一定显酸性的是( )
A.溶液中c(OH-)>c(H+)
B.滴加紫色石蕊试液后变红色的溶液
C.溶液中c(H+)=10-6mol/L
D.pH<7的溶液
答案 B
解析 判断溶液酸碱性的关键看c(H+)和c(OH-)相对大小,若c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;而pH<7或c(H+)>10-7mol/L,仅适用于常温时,若温度不确定,就不能用来判断溶液的酸碱性。
而B项中可使紫色石蕊试液变红,则该溶液为酸性。
例3 某温度(t℃)时,水的离子积为KW=1×10-13,则该温度(填“大于”、“小于”或“等于”)____________25℃,其理由是________________________________________________________________________。
若将此温度下pH=11的苛性钠溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两种溶液的体积比:
(1)若所得混合液为中性,则a∶b=________。
(2)若所得混合液的pH=2,则a∶b=E。
此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是________________________________________________________________________。
答案 大于 室温时水的KW=1×10-14<1×10-13,水的电离是吸热的,升温时水的电离平衡正向移动,KW增大
(1)10∶1
(2)9∶2 c(H+)>c(SO)>c(Na+)>c(OH-)
解析 KW随温度升高而增大,本题温度为高于25℃。
(1)H2SO4中,c(H+)=0.1mol/L,则NaOH溶液中c(OH-)==0.01mol/L[来源:
学科网ZXXK]
0.01mol×aL=0.1mol/L×bL
a∶b=10∶1
离子浓度关系:
c(Na+)>c(SO)>c(H+)=c(OH-)
(2)若pH=2,则
c(H+)混=
=0.01mol/L
a∶b=9∶2
离子浓度关系:
假如原来NaOH溶液为9L、H2SO4溶液则为2L,则:
n(Na+)=0.01mol/L×9L=0.09mol
剩余n(H+)=0.01mol/L×(9L+2L)=0.11mol[来源:
学科网]
n(SO)=×2L=0.1mol
所以:
c(H+)>c(SO)>c(Na+)>c(OH-)
例4
如图为对10mL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滴定的图象,依据图象推出X和Y的物质的量浓度是下表内各组中的( )
A
B
C
D
X/mol/L
0.12
0.04
0.03
0.09
Y/mol/L
0.04
0.12
0.09
0.03
答案 D
解析 由图知,30mLNaOH溶液恰好中和10mL盐酸,即3Y=X,表中A、D属此种情况,但A组中X=0.12mol/L,c(H+)=0.12mol/L,pH<1,不符合图象,D组中X=0.09mol/L,pH>1,加入20mLNaOH后溶液的
c(H+)=
=1×10-2mol/L
pH=-lg(1×10-2)=2,正好符合题意。
所以选D。
根据室温时水的电离平衡,运用平衡移动原理分析下列问题。
1.酸或碱的稀溶液的密度与纯水相近,1L酸或碱的稀溶液约为1000g,其中H2O的物质的量近似为1000g÷18.0g/mol=55.6mol。
此时,发生电离的水是否仍为纯水状态时的1.0×10-7mol?
点拨 在酸或碱的稀溶液中,酸电离产生的H+或碱电离产生的OH-对H2O
H++OH-的影响是使平衡向逆反应方向移动,故发生电离的水比纯水状态时的要少。
1.比较下列情况下,c(H+)和c(OH-)的值或变化趋势(增加或减少):
纯水中的离子浓度
加少量盐酸
加少量氢氧化钠
c(H+)
c(OH-)
c(H+)和
c(OH-)大
小比较
c(H+)=
c(OH-)
点拨
纯水中的离子浓度
加少量盐酸
加少量氢氧化钠
c(H+)
1.0×10-7
增加
减少
c(OH-)
1.0×10-7
减少
增加
c(H+)和
c(OH-)大
小比较
c(H+)=
c(OH-)
c(H+)>
c(OH-)
c(H+)<
c(OH-)
3.酸性溶液中是否有OH-存在?
碱性溶液中是否有H+存在?
试解释原因。
点拨 根据水的电离平衡可知,加入酸或加入碱会使平衡发生移动,但只要温度不变,KW就不变,即c(H+)·c(OH-)为一定值,故酸性溶液中仍存在OH-,碱性溶液中仍存在H+。
1.③④①② ②①④③
2.NH、OH-、NH3·H2O、NH3、H2O、H+
3.C 4.C 5.D 6.D 7.A 8.AD
9.一般地,各溶液pH如下(品牌不同,pH可能不同)
物品
醋
酱油
酒
洗涤灵
84消毒液
pH
5
6
7
8
12
c(H+)/(mol/L)
10-5
10-6
10-7
10-8
10-12
续表
洗发液
洁厕剂
洗衣液
柔软剂
6
1
8
6
10-6
10-1
10-8
10-6
10.
样品号