溶液pH计算口诀:
酸按酸,碱按碱,酸碱混合看过量无限稀释七为限。
2.酸与碱的pH之和为14,等体积混合。
题组一 溶液酸、碱性的判断
1.判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”、“碱性”或“中性”)。
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合( )
(2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合( )
(3)相同浓度NH3·H2O和HCl溶液等体积混合( )
(4)pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
(5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合( )
(6)pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
(7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合( )
(8)pH=2的HCl和pH=12的NH3·H2O等体积混合( )
题组二 pH的稀释规律及一强一弱的比较
(一)pH的稀释规律
2.1mLpH=5的盐酸,加水稀释到10mLpH=______;加水稀释到100mL,pH________7。
3.1mLpH=9的NaOH溶液,加水稀释到10mL,pH=________;加水稀释到100mL,pH________7。
4.pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后c(SO
)与c(H+)的比值为__________。
(二)一强一弱的比较
5.在体积均为1L、pH均等于2的盐酸和醋酸溶液中,分别投入gNa,则图中比较符合反应事实的曲线是( )
6.物质A~E都是由下表中的离子组成的,常温下将各物质的溶液从1mL稀释到1000mL,pH的变化关系如图甲所示,其中A与D反应得到E。
请回答下列问题。
阳离子
NH
、H+、Na+
阴离子
OH-、CH3COO-、Cl-
(1)根据pH的变化关系,写出物质的化学式:
B__________,C__________。
(2)写出A与C反应的离子方程式:
___________________________________。
题组三 溶液pH的计算
7.求下列溶液的pH(常温条件下)(已知lg2=
(1)mol·L-1的H2SO4溶液
(2)已知CH3COOH的电离常数
Ka=×10-5,mol·L-1的CH3COOH溶液
(3)mol·L-1NH3·H2O溶液(NH3·H2O的电离度为α=1%,电离度=
×100%)
(4)将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH溶液等体积混合
(5)常温下,将pH=5的盐酸与pH=9的NaOH溶液以体积比11∶9混合
(6)将pH=3的HCl与pH=3的H2SO4等体积混合
(7)mol·L-1的NaOH溶液
(8)pH=2的盐酸与等体积的水混合
(9)pH=2的盐酸加水稀释到1000倍
8.在某温度时,测得mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。
(1)该温度下水的离子积常数Kw=______________。
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。
①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=________________________。
②若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=_______________________。
三. 酸碱中和滴定
1.实验原理
利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为
c(NaOH)=。
酸碱中和滴定的关键:
(1)准确测定。
(2)准确判断。
2.实验用品
(1)仪器
酸式滴定管[如图(A)]、碱式滴定管[如图(B)]、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管的使用
①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
②碱性的试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。
3.实验操作
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
①滴定管:
查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶:
注碱液→记读数→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
(4)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。
4.常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<红色
~紫色
>蓝色
甲基橙
<红色
~橙色
>黄色
酚酞
<无色
~浅红色
>红色
5.中和滴定的误差分析
(1)原理:
c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),所以c(待测)=
,
因c(标准)与V(待测)已确定,因此只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果。
(2)常见误差
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
碱式滴定管未用待测溶液润洗
锥形瓶用待测溶液润洗
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
振荡锥形瓶时部分液体溅出
部分酸液滴出锥形瓶外
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化
读数
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
记忆口诀:
中和滴定
水液洗器切分明,查漏赶气再调零。
待测液中加试剂,左手控制右手动。
瓶下垫纸眼观色,读数要与切面平。
酚酞示剂常相识,强酸弱碱甲基橙。
使用酸式滴定管,不盛碱液切记清。
延伸:
酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题
(1)酸、碱式滴定管的构造以及读数准确度mL。
(2)指示剂的选择要注意滴定完成后生成盐的溶液的酸碱性。
(3)滴定速度,先快后慢,接近滴定终点时,应一滴一摇动。
(4)振荡半分钟溶液颜色不发生变化,达滴定终点。
(5)读数时,视线与液面的凹液面的最低处及刻度在同一水平线上。
深度思考
1.酸式滴定管怎样查漏?
2.容量为25mL的滴定管,滴定过程中用去mL的液体,此时滴定管中剩余液体的体积为15mL吗?
3.
(1)滴定管为什么要润洗?
锥形瓶需要润洗吗?
(2)读数时为什么要平视凹液面?
(3)滴定管排空气的目的是什么?
4.KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?
5.滴定管盛标准溶液时,其液面一定要在0刻度吗?
6.
(1)中和滴定的关键是什么?
(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?
7.右图为室温时向25mL某浓度的NaOH溶液中逐滴滴加mol·L-1的CH3COOH溶液的过程中pH的变化曲线。
(1)图中NaOH的物质的量浓度为__________
mol·L-1。
(2)G点溶液呈中性,则二者恰好完全反应的点是在FG区间还是GH区间?
________区间。
题组一 中和滴定仪器及指示剂的选择
1.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图所示从下表中选出正确选项( )
选项
锥形瓶中溶液
滴定管中溶液
选用指示剂
选用滴定管
A
碱
酸
石蕊
乙
B
酸
碱
酚酞
甲
C
碱
酸
甲基橙
乙
D
酸
碱
酚酞
乙
2.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:
甲基橙:
~ 石蕊:
~ 酚酞:
~
用0mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是( )
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
[反思归纳]指示剂选择的基本原则
变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
(1)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。
(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2SO3滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。
题组二 酸、碱中和滴定的误差分析及数据处理
3.实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用mol·L-1NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。
请完成下列填空:
取mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。
重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号
NaOH溶液的浓度(mol·L-1)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL)
待测盐酸的体积(mL)
1
2
3
(1)滴定达到终点的标志是________________________________________。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为________(保留两位有效数字)。
(3)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________(填字母序号)。
A.滴定终点读数时俯视
B.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C.锥形瓶水洗后未干燥
D.称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
4.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。
请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视________,直到因加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并______为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为________mL,终点读数为________mL,
所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
第二次
第三次
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。