水溶液 酸碱中和滴定

水溶液 酸碱中和滴定

一．水的电离

1. 水是一种极弱的电解质，存在有以下电离平衡： H 2O H ++OH—

25℃时，c(H+)=c(OH—)=10—7mol ·L —1

2．水的离子积：K W = c(H+) ·c(OH—)=10—14 (25℃)

理解K W 时要注意: (1) K W 与温度有关，因为水的电离过程是吸热过程，所以温度升高，有利于水的电离，K W 增大。如100℃时，K W =10—12。

(2) KW 不仅适用于纯水，还适用于酸性或碱性的稀溶液。

3．影响水电离平衡的因素

⑴酸、碱：在纯水中加人酸或碱，均使水的电离平衡左移，此时若温度不变，K W

不变，c(H+) 发生改变，pH 也随之改变；

⑵温度:若升温，由于水电离吸热，升温将促进水的电离，故平衡右移，c(H+) 、c(OH—) 同时增大，pH 变小，但由于c(H+) 与c(OH—) 始终保持相等，故纯水在温度高于25℃，pH

⑶易水解的盐：在纯水中加人能水解的盐，不管水解后溶液显什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大，但只要温度不变，K W 不变。

⑷其它因素：如向水中加入活泼金属，由于与水电离出的H +直接作用，因而促进了水的电离平衡向电离的方向移动

二、溶液的酸碱性和pH

１．PH ：水溶液里H +浓度的负对数叫做pH ，即pH=-lgc(H+) 。

表示方法：pH=-lgc(H+)

换算：c(H+)=10—pH 适用范围：pH 为0~14的稀溶液。

液 酸碱指示剂：粗略测定溶液pH 范围

的 测定方法 pH 试纸：粗略测定溶液pH(整数)

pH 计：精确测定溶液pH(有效数字)

有关简 一元弱酸、一元弱碱的pH 计算

单计算 强酸、强碱的单一、混合溶液的pH 计算

２．溶液的酸碱性取决于溶液中的c(H+) 与c(OH—) 的相对大小

c(H+)>c(OH—) 酸性 c(OH—)>c(H+) 碱性 c(H+)=c(OH—) 中性

在25℃时：中性溶液：c(H+)=c(OH—)=10—7mol/L，pH=7。

酸性溶液：c(H+)>c(OH—) ，c(H+)>10—7mol/L，pH

碱性溶液：c(H+)7。

三、中和滴定的原理，仪器及操作步骤。

1．中和滴定的概念

(1)定义：用已知浓度的酸(或碱) 来测定未知浓度的碱(或酸) 的实验方法。

(2)原理：在中和反应中使用一种已知浓度的酸(或碱) 溶液与未知浓度的碱(或酸) 溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量的比求出未知溶液的浓度。

(3)关键：①准确测定参加反应的两种溶液的体积；②准确判断中和反应是否恰好完全反应。

2．酸碱中和滴定实验

(1)仪器

3．中和滴定操作(以标准盐酸滴定NaOH 为例)

(1)准备： ①滴定管：a ．检验酸式滴定管是否漏水；

b ．洗涤滴定管后要用标准溶液洗涤2~3次，并排除管尖嘴处的气泡；

c ．用漏斗注入标准液至“0”刻度上方2~3cm处；

d ．将液面调节到“0”刻度(或“0”刻度以下某一刻度) 记下刻度。

②锥形瓶：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。

③移液管：转移少量溶液用，其洗涤方法与滴定管相同。

(2)滴定：①用移液管(或碱式滴定管) 取一定体积待测液于锥形瓶中，滴人2~3滴指示剂。②用左手握活塞旋转开关，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼晴注视锥形瓶中溶液的颜色变化至橙色或粉红色出现，记下刻度。

(3)计算： 每个样品作2~3次，取平均值求出

练习：1．甲溶液的pH 是4，乙溶液的pH 是5，甲溶液与乙溶液的c(H＋) 之比为 ( )

A ．10∶1 B ．1∶10 C ．2∶1 D ．1∶2

2．在48 mL 0.1 mol·L －1 HNO3溶液中加入12 mL 0.4 mol·L －1 KOH溶液时，所得到的溶液呈 ( )

A ．弱酸性 B ．强酸性 C ．碱性 D ．中性

3．某同学胃部不适，医生诊断后让其服用胃舒平。已知胃舒平的主要成分有Al(OH)3，试分析下列饮食中，该同学在服药期间不宜食用的是 ( )

A ．醋 B ．松花蛋 C ．面条 D ．可乐

4．准确量取25.00mL 高锰酸钾溶液，可选用的仪器 （ ）

A ．50mL 量筒 B ．10mL 量筒 C ．50mL 酸式滴定管 D ．50mL 碱式滴定管

5．用标准NaOH 溶液滴定盐酸时，若配制标准溶液称取NaOH 固体中含有下列杂质时，会引起结果偏低的是 （ ）

A ．NaCl B ．Na 2O C ．Na 2CO 3 D ．NaHCO 3

6．完全中和1.5 g 某二元酸溶液用去0.4mol/L的KOH 溶液200 mL ，则此二元酸的相

对分子质量约为 （ ）

A ．17 B ．37.5 C ．10.8 D ．21

7．等物质的量苛性钠溶液分别用pH 值为2和3的醋酸溶液中和，设消耗醋酸溶液的体积依次为V a 、V b ，则两者的关系正确的是 （ ）

A ．V a ＞10 Vb B ．V a = Vb C ．V b ＜10 V a D ．V b ＞10V a

8．用0.1mol/LNaOH溶液滴定0.1mol/L盐酸，如达到滴定的终点时不慎多加了1滴NaOH 溶液（1滴溶液的体积约为0.05mL ），继续加水到50mL ，所得溶液的pH 是（ ）

A ．4 B ．7.2 C ．10 D ．11.3

9．室温下0.l mol/L NaOH溶液滴定a mL某浓度的HCl 溶液，达到终点时消耗NaOH 溶液b mL，此时溶液中氢离子的浓度c (H+) 是（单位：mol/L） （ ）

A ．0.l a /(a +b ) B ．0.1b /(a +b ) C ．1×107 D ．1×10－7

10．中和滴定中，用浓度为C mol·L －1的某二元酸溶液中和摩尔质量为M g·mol －1的一

元碱W g ，耗这种二元酸溶液的体积是（ ）

A ．(C·W/1000M)mL B ．(1000W/M·C)mL

C ．(2000W/M·C)mL D ．(500W/M·C)mL

11．中和10mL 氨水需用0.2mol·L -1的盐酸 4mL ，若在10mL 氨水中加入0.2mol·L -1的盐酸5mL ，反应后溶液中各离子浓度的相对大小是 （ ）

A ．c (H＋) ＞c (NH4＋) ＞c (Cl－) ＞c (OH－) B ．c (Cl－) ＞c (NH4＋) ＞c (H＋) ＞c (OH－)

C ．c (NH4＋) ＞c (H＋) ＞c (OH－) ＞c (Cl－) D ．c (Cl－) ＞c (NH4＋) ＞c (OH－) ＞c (H＋)

12．室温下四种溶液如表所示，有关叙述正确的是 （ ）

编号 ① ② ③ ④

pH 11 11 3 3

溶液 氨水 氢氧化钠溶液 醋酸 盐酸

A. ①②中分别加入适量的氯化铵晶体后，①溶液的pH 减小，②溶液的pH 不变

B ．温度降低，①②③④四种溶液的pH 均不变

C ．分别加水稀释10倍，四种溶液的pH ：①＞②＞④＞③

D ．①④两溶液等体积混合后，所得溶液中：c(Cl－) ＞c(NH4+）．

13. 有标准氢氧化钠溶液滴定待测盐酸的有关问题：

（1）盛放待测盐酸的锥形瓶下方垫一张纸的作用是__________________________。

（2）用酚酞作指示剂，滴定到达终点时，溶液颜色变化是____________________。

（3）下列错误操作：①碱式滴定管用蒸馏水洗净后，未经标准液润洗就注入标准

氢氧化钠溶液。②用酸式滴定管取用待测液前，尖嘴部分有气泡，取用过程中气泡消失。③滴定前，读碱液体积时视线低于碱式滴定管中的液面，滴定后读碱出碱液体积时，视线高于碱式滴定管的液面。④锥形瓶用待测酸液润洗两次。

哪些错误操作会使盐酸浓度的测定值偏低？________________________；

哪些错误操作会使盐酸浓度的测定值偏高？________________________。

14．用0.200mol/L HCl滴定某Na 2CO 3和NaHCO 3混合溶液20.0mL ，以分别测定混合液中两物质的浓度。已知Na 2CO 3和HCl 反应可以认为是按以下两步进行的：

Na 2CO 3+HCl= NaHCO3+ NaCl NaHCO 3+ HCl= NaCl+H2O+CO2↑

（1）比较分析甲基橙、石蕊和酚酞三种指示剂的变色范围及其颜色转变。该滴定实验首先选用的指示剂是_______________，滴定至溶液由____色刚好变为_________色为止，发生反应的离子方程式是______________________。

（2）接着应加入的指示剂是_________________，继续滴定溶液由_____________色刚好变为___________色为止，发生反应的离子方程式是______________。

（3）若整个过程中盐酸用量与溶液的pH 变化如下图所示，则原混合液中Na 2CO 3的物质的量浓度为__________mol/L；NaHCO 3的物质的量浓度为______mol/L。

15．下列溶液，c(H＋) 由小到大的排列顺序是________________；pH 由小到大的排列顺序是____________________________________________________。

①0.1 mol·L －1 HCl溶液 ②0.1 mol·L －1 H2SO 4溶液 ③0.1 mol·L －1 NaOH溶液 ④0.1 mol·L －1 CH3COOH 溶液16．某学生用0.1 mol·L －1的KOH 标准溶液

16. 滴定未知浓度的盐酸，其操作分解为如下几步：

A ．移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞

B ．用标准溶液润洗滴定管2～3次

C ．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液

D ．取标准KOH 溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1～2 cm

E ．调节液面至“0”或“0”以下某一刻度，记下读数

F ．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH 溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度

就此实验完成填空：

(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)___________________________________。

(2)上述B 步骤操作的目的是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)上述A 步骤操作之前，先用待测液润洗锥形瓶，则对滴定结果的影响是

________________________________________________________________________。

(4)判断到达滴定终点的实验现象是____________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)若称取一定量的KOH 固体(含少量NaOH) 配制标准溶液并用来滴定上述盐酸，则对滴定结果产生的影响是__________________________________________________， 原因是___________________________________________________________________。