高二化學(xué)教案：《溶液的酸堿性教學(xué)案》教學(xué)設計

　　本文題目：高二化學(xué)教案：溶液的酸堿性教學(xué)案

　　第1課時(shí)　溶液的酸堿性

　　[目標要求]　1.了解溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系�！�2.了解pH的定義及簡(jiǎn)單的計算。

　　一、溶液的酸堿性

　　1.一種溶液顯酸性、中性還是堿性，取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小。在一定溫度下，水溶液中氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度之積為常數。只要知道溶液中氫離子(或氫氧根離子)的濃度，就可以計算溶液中氫氧根離子(或氫離子)的濃度，并據此判斷酸堿性。例如室溫下測得某溶液中的c(H+)為1.0×10-5mol?L-1，根據KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14mol2?L-2可求得該酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol?L-1 。

　　2.酸性溶液：c(H+)>c(OH-)，c(H+)越大，酸性越強;

　　中性溶液：c(H+)=c(OH-);

　　堿性溶液：c(H+)

　　二、溶液的酸堿性與pH的關(guān)系

　　1.溶液pH的定義

　　(1)由于用c(H+)及c(OH-)來(lái)表示溶液的酸堿性有時(shí)數值非常小，使用很不方便。

　　在實(shí)際應用中，人們常用溶液中氫離子濃度的負對數(pH)來(lái)表示溶液的酸堿性。pH與氫離子濃度的關(guān)系式為pH=-lg_c(H+)。

　　(2)pH值與溶液酸堿性的關(guān)系

　　在25 ℃時(shí)，純水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol?L-1，所以在25 ℃時(shí)，pH=7時(shí)，溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等，溶液顯中性。pH>7時(shí)，溶液中氫離子濃度小于氫氧根離子濃度，溶液顯堿性，且pH越大，溶液中c(OH-)越大，溶液的堿性越強。pH<7時(shí)，溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度，溶液顯酸性，且pH越小，溶液中氫離子濃度越大，溶液的酸性越強。

　　2.強酸與強酸(或強堿與強堿)混合溶液pH的計算

　　(1)強酸與強酸混合液的pH

　　強酸 Ⅰ：c1(酸)，V1(酸)――→電離n1(H+)=c1(H+)?V1，

　　強酸 Ⅱ：c2(酸)，V2(酸)――→電離n2(H+)=c2(H+)?V2，

　　?V混=V1+V2　n混(H+)=c1(H+)?V1+c2(H+)?V2?c混(H+)=c1?H+??V1+c2?H+??V2V1+V2?pH。

　　(2)強堿與強堿混合液的pH

　　強堿Ⅰ：c1(堿)，V1(堿)――→電離n1(OH-)=c1(OH-)?V1

　　強堿Ⅱ：c2(堿)，V2(堿)――→電離n2(OH-)=c2(OH-)?V2

　　?V混=V1+V2　n混(OH-)=c1(OH-)?V1+c2(OH-)?V2

　　?c混(OH-)=c1?OH-??V1+c2?OH-??V2V1+V2，再求c(H+)=KWc?OH-??pH。

　　三、溶液pH的測定方法

　　1.酸堿指示劑

　　酸堿指示劑一般是弱有機酸或弱有機堿，它們的顏色變化是在一定的pH范圍內發(fā)生的，因此可以用這些指示劑粗略測出pH范圍，但不能準確測定pH。

　　常用指示劑的變色范圍和顏色變化如下表：

　　指示劑 甲基橙 石蕊 酚酞

　　變色范圍pH 3.1～4.4 5～8 8.2～10.0

　　溶液顏色 紅、橙、黃 紅、紫、藍 無(wú)色、粉紅、紅

　　2.pH試紙

　　粗略地測定溶液的pH可用pH試紙。pH試紙的使用方法是：取一小塊pH試紙放在玻璃片上(或表面皿上)，用潔凈的玻璃棒蘸取待測液點(diǎn)在試紙的中部，變色穩定后與標準比色卡對照確定溶液的pH。

　　3.pH計

　　通過(guò)儀器pH計來(lái)精確測定溶液的pH。

　　知識點(diǎn)一　溶液的酸堿性

　　1.下列溶液肯定呈酸性的是(　　)

　　A.含H+的溶液 B.能使酚酞顯無(wú)色的溶液

　　C.pH<7的溶液 D.c(OH-)

　　答案　D

　　解析　任何水溶液中均含H+和OH-，故A錯。酚酞顯無(wú)色的溶液，其pH<8，該溶液可能顯酸性，也可能呈中性或堿性，B錯。以純水在100℃為例，KW=1.0×10-12mol2?L-2，c(H+)=1×10-6mol?L-1，pH=6，但溶液為中性，故pH<7的溶液可能是酸性，也可能呈中性或堿性。

　　2.判斷溶液的酸堿性有多種方法。下列溶液中，一定呈堿性的是(　　)

　　A.能夠使甲基橙呈現黃色的溶液

　　B.溶液的pH>7

　　C.溶液中：c(H+)

　　D.溶液中：c(H+)>1×10-7 mol?L-1

　　答案　C

　　解析　溶液酸堿性最本質(zhì)的判斷標準是看H+和OH-濃度的相對大小，只有當c(H+)>c(OH-)時(shí)，溶液才呈酸性;當c(H+)=c(OH-)時(shí)，溶液呈中性;當c(H+)4.4時(shí)呈現黃色。所以，使甲基橙呈現黃色的溶液不一定顯堿性。溶液的pH與溫度有關(guān)，常溫下pH>7的溶液一定顯堿性，但在不是常溫的情況下就不一定了。

　　3.下列溶液一定呈中性的是(　　)

　　A.pH=7的溶液

　　B.c(H+)=c(OH-)的溶液

　　C.由強酸、強堿以等物質(zhì)的量反應所得到的溶液

　　D.非電解質(zhì)溶于水所得到的溶液

　　答案　B

　　知識點(diǎn)二　pH值計算

　　4.常溫下，某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1，則該溶液的pH可能是(　　)

　　A.4 B.7 C.8 D.11

　　答案　D

　　解析　由題意知由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1<1×10-7 mol?L-1，抑制了水的電離，可能是酸，也可能是堿，若是酸，c(H+)=1×10-3 mol?L-1，pH=3，若是堿，c(OH-)=1×10-3 mol?L-1，pH=11。

　　5.25℃時(shí)，若pH=a的10體積某強酸溶液與pH=b的1體積某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合之前該強酸的pH與強堿的pH之間應滿(mǎn)足的關(guān)系(　　)

　　A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7

　　答案　C

　　解析　酸中n(H+)=10-a×10，堿中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b，根據混合后溶液呈中性，故n(H+)=n(OH-)，即10-a×10=10-14+b，所以a+b=15。

　　知識點(diǎn)三　pH的測定方法

　　6.下列試紙中，在測溶液的性質(zhì)時(shí)，預先不能用蒸餾水潤濕的是(　　)

　　A.石蕊試紙 B.醋酸鉛試紙 C.KI淀粉試紙 D.pH試紙

　　答案　D

　　解析　pH試紙測溶液的酸堿性時(shí)是定量測定，加水潤濕后會(huì )導致溶液的濃度降低，使測得的pH產(chǎn)生偏差，所以不能潤濕。

　　7.有一學(xué)生甲在實(shí)驗室測某溶液的pH，實(shí)驗時(shí)，他先用蒸餾水潤濕pH試紙，然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測。學(xué)生乙對學(xué)生甲的操作的評價(jià)為：操作錯誤，測定結果一定有誤差。學(xué)生丙對學(xué)生甲的操作的評價(jià)為：操作錯誤，但測定結果不一定有誤差。

　　(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，原因是________________。

　　(2)若用此法分別測定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH，誤差較大的是________，原因是________________________________________________________________________。

　　(3)只從下列試劑中選擇實(shí)驗所需的物品，你________(填“能”或“不能”)區分0.1 mol?L-1的硫酸和0.01 mol?L-1的硫酸。若能，簡(jiǎn)述操作過(guò)程。

　　________________________________________________________________________

　�、僮仙�石蕊試液�、诜犹�試液�、奂谆�橙試液

　�、苷麴s水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH試紙

　　答案　(1)丙　當溶液呈中性時(shí)，則不產(chǎn)生誤差;否則將產(chǎn)生誤差

　　(2)鹽酸　在稀釋過(guò)程中，醋酸繼續電離產(chǎn)生H+，使得溶液中c(H+)較鹽酸溶液中c(H+)大，誤差較小

　　(3)能　用玻璃棒分別蘸取兩種溶液點(diǎn)在兩張pH試紙上，與標準比色卡比較其pH，pH較大的為0.01 mol?L-1的硫酸

　　解析　本題考查pH試紙的使用，pH試紙使用不能用蒸餾水潤濕，若潤濕相當于對待測液稀釋。對于不同性質(zhì)的溶液造成的影響不同：若溶液為中性，則測得結果無(wú)誤差;若為酸性，測得結果偏大;若為堿性，測得結果偏小。

　　練基礎落實(shí)

　　1.用pH試紙測定某無(wú)色溶液的pH時(shí)，規范的操作是(　　)

　　A.將pH試紙放入溶液中，觀(guān)察其顏色變化，跟標準比色卡比較

　　B.將溶液倒在pH試紙上跟標準比色卡比較

　　C.用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，跟標準比色卡比較

　　D.在試管內放入少量溶液，煮沸，把pH試紙放在管口，觀(guān)察顏色，跟標準比色卡比較

　　答案　C

　　2.常溫下，pH=11的X、Y兩種堿溶液各1 mL，分別稀釋至100 mL，其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.X、Y兩種堿溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定相等

　　B.稀釋后，X溶液的堿性比Y溶液的堿性強

　　C.分別完全中和X、Y這兩種堿溶液時(shí)，消耗同濃度鹽酸的體積V(X)>V(Y)

　　D.若9

　　答案　D

　　3.在常溫下，將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合后，溶液的pH最接近于(　　)

　　A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7

　　答案　D

　　解析　本題考查有關(guān)混合溶液pH的計算。有關(guān)稀溶液混合，總體積近似等于兩種溶液體積之和。強堿溶液混合，應按c(OH-)計算：c混(OH-)=(1×10-6 mol?L-1+1×10-4 mol?L-1)/2=5.05×10-5 mol?L-1，c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10 mol?L-1，pH=9.7。

　　4.下列敘述正確的是(　　)

　　A.無(wú)論是純水，還是酸性、堿性或中性稀溶液，在常溫下，其c(H+)×c(OH-)=1×10-14 mol2?L-2

　　B.c(H+)等于1×10-7 mol?L-1的溶液一定是中性溶液

　　C.0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍

　　D.任何濃度的溶液都可以用pH來(lái)表示其酸性的強弱

　　答案　A

　　解析　KW=c(H+)?c(OH-) ，且KW只與溫度有關(guān)，所以，在常溫下，純水，酸性、堿性或中性稀溶液，其KW=1×10-14mol2?L-2;在溫度不確定時(shí)，中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol?L-1;0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度比0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度小，所以，0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;當c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1時(shí)，用pH表示溶液的酸堿性就不簡(jiǎn)便了，所以，當c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1時(shí)，一般不用pH表示溶液的酸堿性，而是直接用c(H+)或c(OH-)來(lái)表示。

　　練方法技巧

　　5.pH=3的兩種一元酸HX和HY溶液，分別取50 mL加入足量的鎂粉，充分反應后，收集到H2的體積分別為V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

　　A.HX可能是強酸

　　B.HY一定是強酸

　　C.HX的酸性強于HY的酸性

　　D.反應開(kāi)始時(shí)二者生成H2的速率相等

　　答案　D

　　解析　解答該題應注意以下三點(diǎn)：(1)強酸完全電離，弱酸部分電離。(2)酸性相同的溶液，弱酸的濃度大，等體積時(shí)，其物質(zhì)的量多。(3)產(chǎn)生H2的速率取決于c(H+)的大小。本題考查了強、弱酸的判斷及溶液酸性大小的比較。據題意，Mg粉足量，酸不足，應根據酸的物質(zhì)的量來(lái)計算H2的體積，由V(HX)>V(HY)，知pH相等時(shí)，HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而無(wú)法判斷HY是強酸還是弱酸，故A、B、C錯誤;D項，反應開(kāi)始時(shí)的速率取決于c(H+)，因為開(kāi)始時(shí)c(H+)相等，故D項正確。

　　6.某溫度下，相同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋?zhuān)�平衡pH值隨溶液體積變化的曲線(xiàn)如右圖所示。據圖判斷正確的是(　　)

　　A.Ⅱ為鹽酸稀釋時(shí)的pH值變化曲線(xiàn)

　　B.b點(diǎn)溶液的導電性比c點(diǎn)溶液的導電性強

　　C.a點(diǎn)KW的數值比c點(diǎn)KW的數值大

　　D.b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度

　　答案　B

　　解析　本題考查了強酸和弱酸的稀釋規律，解題時(shí)要注意弱酸在稀釋時(shí)還會(huì )繼續電離。pH相同的鹽酸(強酸)和醋酸(弱酸)，稀釋相同的倍數時(shí)，因醋酸在稀釋時(shí)仍不斷地電離，故鹽酸的pH增大的多，故曲線(xiàn)Ⅰ代表鹽酸稀釋時(shí)pH的變化曲線(xiàn)，A錯誤;不斷加水稀釋時(shí)，溶液中c(H+)不斷減小，導電性減弱，B正確;因為KW僅僅是溫度的函數，因為是在相同的溫度下，故a點(diǎn)KW與c點(diǎn)KW的數值相同，C錯誤;因鹽酸和醋酸的pH相同，則c(醋酸)>c(鹽酸)，稀釋相同的倍數，由于醋酸存在電離平衡，故仍有c(醋酸)>c(鹽酸)，D錯誤。

　　練綜合拓展

　　7.已知水在25 ℃和95 ℃時(shí)，其電離平衡曲線(xiàn)如右圖所示：

　　(1)則25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線(xiàn)應為_(kāi)_______(填“A”或“B”)，請說(shuō)明理由________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(2)25 ℃時(shí)，將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_________。

　　(3)95 ℃時(shí)，若100體積pH1=a的某強酸溶液與1體積pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性，則混合前，該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿(mǎn)足的關(guān)系是________________________________________________________________________

　　__________________。

　　(1) 曲線(xiàn)B對應溫度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后，混合溶液的pH=5。請分析其原因：

　　________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　答案　(1)A　水的電離是吸熱過(guò)程，溫度低時(shí)，電離程度小，c(H+)、c(OH-)小

　　(2)10∶1　(3)a+b=14或pH1+pH2=14

　　(4)曲線(xiàn)B對應95 ℃，此時(shí)水的離子積為10-12mol2?L-2，HA為弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中還剩余較多的HA分子，可繼續電離出H+，使溶液pH=5

　　解析　本題的關(guān)鍵是搞清楚溫度對水的電離平衡、水的離子積和溶液pH的影響。

　　(1)當溫度升高時(shí)，促進(jìn)水的電離，水的離子積也增大，水中氫離子濃度、氫氧根離子濃度都增大，水的pH也增大，但溶液仍然呈中性。因此結合圖象中A、B曲線(xiàn)變化情況及氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷，25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線(xiàn)應為A，理由為水的電離是吸熱過(guò)程，升高溫度，水的電離程度增大。

　　(2)25 ℃時(shí)所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸堿恰好中和，即n(OH-)=n(H+)，則V(NaOH)?10-5 mol?L-1=V(H2SO4)?10-4 mol?L-1，得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。

　　(3)要注意的是95 ℃時(shí)，水的離子積為10-12mol2?L-2，即c(H+)?c(OH-)=10-12mol2?L-2，即：等體積強酸、強堿反應至中性時(shí)pH(酸)+pH(堿)=12。根據95 ℃時(shí)混合后溶液呈中性，pH2=b的某強堿溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12，即：10-a+2=10b-12，所以，有以下關(guān)系：a+b=14或pH1+pH2=14。

　　(4)在曲線(xiàn)B對應溫度下，因pH(酸)+pH(堿)=12，可得酸堿兩溶液中c(H+)=c(OH-)，若是強酸、強堿，兩溶液等體積混合后溶液應呈中性;現混合溶液的pH=5，即等體積混合后溶液顯酸性，說(shuō)明H+與OH-完全反應后又有新的H+產(chǎn)生，即酸過(guò)量，所以說(shuō)酸HA是弱酸。

　　8.(1)pH=2的某酸稀釋100倍，pH________4，pH=12的某堿稀釋100倍，pH________10。

　　(2)室溫時(shí)，將pH=5的H2SO4溶液稀釋10倍，c(H+)∶c(SO2-4)=________，將稀釋后的溶液再稀釋100倍，c(H+)∶c(SO2-4)=________。

　　(3)

　　MOH和ROH兩種一元堿的溶液分別加水稀釋時(shí)，pH變化如右圖所示。下列敘述中不正確的是(　　)

　　A.MOH是一種弱堿

　　B.在x點(diǎn)，MOH完全電離

　　C.在x點(diǎn)，c(M+)=c(R+)

　　D.稀釋前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍

　　答案　(1)≤　≥　(2)2∶1　20∶1　(3)B

　　解析　(1)若某酸為強酸，則pH=4，若為弱酸，則pH<4;同理，對pH=12的某堿稀釋100倍，pH≥10。

　　(2)pH=5的H2SO4稀釋10倍，c(H+)和c(SO2-4)同等倍數減小，所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1，若將稀釋后的溶液再稀釋100倍，其pH≈7，而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9 mol?L-1，所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。

　　(3)由圖知，稀釋100倍后ROH的pH變化為2，為強堿，MOH的pH變化為1，為弱堿;x點(diǎn)時(shí)ROH與MOH的c(OH-)相等，故c(M+)與c(R+)相等;稀釋前ROH的c(OH-)=0.1 mol?L-1，MOH的c(OH-)=0.01 mol?L-1，故D項正確;MOH為弱堿，在任何點(diǎn)都不能完全電離，B項錯誤。

　　第2課時(shí)　酸堿中和滴定

　　[目標要求]　1.理解酸堿中和滴定的原理。2.初步了解酸堿中和滴定的操作方法。3.掌握有關(guān)酸堿中和滴定的誤差分析。

　　酸堿中和滴定

　　1.酸堿中和滴定概念：用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來(lái)測定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法叫做酸堿中和滴定。滴定的原理：n元酸與n′元堿恰好完全中和時(shí)：nc酸V酸=n′c堿V堿。如果用A代表一元酸，用B代表一元堿，可以利用下列關(guān)系式來(lái)計算未知堿(或酸)的物質(zhì)的量濃度：cB=cAVAVB。

　　2.酸堿中和滴定的關(guān)鍵：準確測定參加反應的兩種溶液的體積，以及準確判斷中和反應是否恰好進(jìn)行完全。

　　3.酸堿中和滴定實(shí)驗

　　實(shí)驗儀器：pH計、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、滴定管夾、量筒、鐵架臺。

　　實(shí)驗藥品：標準液、待測液、指示劑。

　　實(shí)驗步驟：

　　(1)查：檢查兩滴定管是否漏水和堵塞;

　　(2)洗：先用蒸餾水洗滌兩滴定管，然后用所要盛裝的酸堿潤洗2～3遍;

　　(3)盛、調：分別將酸、堿溶液注入酸、堿滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米處，并將滴定管固定在滴定管夾上，然后趕走滴定管內部氣泡，調節滴定管中液面高度處于某一刻度，并記下讀數。

　　(4)�。簭膲A式滴定管中放出25.00 mL氫氧化鈉溶液于錐形瓶中，滴入2滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底襯一張白紙。

　　(5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住錐形瓶瓶頸，邊滴入鹽酸，邊不斷搖動(dòng)錐形瓶，眼睛始終注意錐形瓶?jì)热芤侯伾�變化�?br />
　　(6)記：當看到加一滴鹽酸時(shí)，錐形瓶中溶液紅色突變?yōu)闊o(wú)色時(shí)，停止滴定，且半分鐘內不恢復原來(lái)的顏色，準確記下鹽酸讀數，并準確求得滴定用去的鹽酸體積。

　　(7)算：整理數據進(jìn)行計算。

　　根據cB=cAVAVB計算。

　　二、酸堿中和滴定誤差分析

　　中和滴定實(shí)驗中，產(chǎn)生誤差的途徑主要有操作不當，讀數不準等，分析誤差要根據計算式分析，c待測=c標準?V標準V待測，當用標準酸溶液滴定待測堿溶液時(shí)，c標準、V待測均為定值，c待測的大小取決于V標準的大小。

　　下列為不正確操作導致的實(shí)驗結果偏差：

　　(1)儀器洗滌

　�、偎崾降味ü芩�洗后，未潤洗(偏高);②酸式滴定管水洗后，誤用待測液潤洗(偏高);③堿式滴定管水洗后，未潤洗(偏低);④錐形瓶水洗后，用待測液潤洗(偏高)。

　　(2)量器讀數

　�、俚味ㄇ案┮曀崾降味ü�，滴定后平視(偏高);

　�、�

　　滴定前仰視酸式滴定管，滴定后俯視(偏低)如圖所示;

　�、鄣味ㄍ戤吅�，立即讀數，半分鐘后顏色又褪去(偏低)。

　　(3)操作不當

　�、偎崾降味ü苈┮�(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定過(guò)程中氣泡變小(偏高);③滴定過(guò)程中，振蕩錐形瓶時(shí)，不小心將溶液濺出(偏低);④滴定過(guò)程中，錐形瓶?jì)燃由倭空麴s水(無(wú)影響); ⑤用甲基橙作指示劑進(jìn)行滴定時(shí)，溶液由橙色變紅色時(shí)停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示劑，溶液由黃色變橙色，5 s后又褪去(偏低)。

　　知識點(diǎn)一　酸堿中和滴定

　　1.一只規格為a mL的滴定管，其尖嘴部分充滿(mǎn)溶液，管內液面在m mL處，當液面降到n mL處時(shí)，下列判斷正確的是(　　)

　　A.流出溶液的體積為(m-n) mL

　　B.流出溶液的體積為(n-m) mL

　　C.管內溶液體積等于(a-n) mL

　　D.管內溶液體積多于n mL

　　答案　B

　　解析　滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液體的體積為(n-m) mL;刻度線(xiàn)以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管內溶液體積大于(a-n) mL。

　　2.某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。請填寫(xiě)下列空白：

　　(1)用標準的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時(shí)，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視________，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬�，并______為止。

　　(2)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數值偏低的是(　　)

　　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NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)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(shí)，開(kāi)始仰視讀數，滴定結束時(shí)俯視讀數

　　(3)若滴定開(kāi)始和結束時(shí)，酸式滴定管中的液面如圖所示，則起始讀數為_(kāi)_______mL，終點(diǎn)讀數為_(kāi)_______mL，所用鹽酸溶液的體積為_(kāi)_______mL。

　　(4)某學(xué)生根據3次實(shí)驗分別記錄有關(guān)數據如下表：

　　滴定次數 待測NaOH溶液的體積/mL 0.100 0 mol?L-1鹽酸的體積/mL

　　滴定前刻度 滴定后刻度 溶液體積/mL

　　第一次 25.00 0.00 26.11 26.11

　　第二次 25.00 1.56 30.30 28.74

　　第三次 25.00 0.22 26.31 26.09

　　依據上表數據列式計算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。

　　答案　(1)錐形瓶中溶液顏色變化　在半分鐘內不變色　(2)D　(3)0.00　26.10　26.10

　　(4)V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL，c(NaOH)=0.100 0 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1

　　解析　在求c(NaOH)和進(jìn)行誤差分析時(shí)應依據公式：c(NaOH)=c?HCl??V[?HCl?aq]V[?NaOH?aq]。欲求c(NaOH)，須先求V[(HCl)aq]再代入公式;進(jìn)行誤差分析時(shí)，要考慮實(shí)際操作對每一個(gè)量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影響，進(jìn)而影響c(NaOH)。

　　(1)考查酸堿中和滴定實(shí)驗的規范操作。

　　(2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。滴定管未用標準鹽酸潤洗，內壁附著(zhù)一層水，可將加入的鹽酸稀釋?zhuān)�消耗相同量的堿，所需鹽酸的體積偏大，結果偏高;用堿式滴定管取出的待測NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定，倒入錐形瓶后，水的加入不影響OH-的物質(zhì)的量，也就不影響結果;若排出氣泡，液面會(huì )下降，故讀取V酸偏大，結果偏高;正確讀數(虛線(xiàn)部分)和錯誤讀數(實(shí)線(xiàn)部分)如圖所示。

　　(3)讀數時(shí)，以凹液面的最低點(diǎn)為基準。

　　(4)先算出耗用標準酸液的平均值

　　V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)。c(NaOH)=0.1000 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1。

　　知識點(diǎn)二　酸堿中和滴定誤差分析

　　3.用標準鹽酸溶液滴定待測濃度的堿溶液時(shí)，下列操作中會(huì )引起堿溶液濃度的測定值偏大的是(　　)

　　A.錐形瓶中的溶液在滴定過(guò)程中濺出

　　B.滴定管裝液后尖嘴部位有氣泡，滴定后氣泡消失

　　C.指示劑變色15 s后又恢復為原來(lái)的顏色便停止滴定

　　D.錐形瓶用蒸餾水沖洗后未用待測液潤洗

　　答案　B

　　解析　根據c(B)=c?A??V?A?V?B?判斷，A項中，V(B)的實(shí)際量減少，導致V(A)減少，測定值偏小;B項使液體充滿(mǎn)氣泡，導致V(A)增大，測定值偏大;C項未到滴定終點(diǎn)，偏小;D項，不影響測定結果。

　　4.稱(chēng)取一定質(zhì)量的NaOH來(lái)測定未知濃度的鹽酸時(shí)(NaOH放在錐形瓶?jì)�，鹽酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.無(wú)影響;D.無(wú)法判斷，填寫(xiě)下列各項操作會(huì )給實(shí)驗造成的誤差。

　　(1)稱(chēng)量固體NaOH時(shí)，未調節天平的零點(diǎn)(　　)

　　(2)將NaOH放入錐形瓶中加水溶解時(shí)，加入水的體積不準確(　　)

　　(3)滴定管裝入鹽酸前未用鹽酸洗(　　)

　　(4)開(kāi)始滴定時(shí)，滴定管尖端處有氣泡，滴定完畢氣泡排出(　　)

　　(5)滴定前未將液面調至刻度線(xiàn)“0”或“0”以下，結束時(shí)初讀數按0計算(　　)

　　(6)在滴定過(guò)程中活塞處漏液(　　)

　　(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，因用力過(guò)猛，使少量溶液濺出(　　)

　　(8)滴定前讀數時(shí)仰視，滴定完畢讀數時(shí)俯視(　　)

　　答案　(1)D　(2)C　(3)B　(4)B　(5)A　(6)B　(7)A　(8)A

　　解析　(1)稱(chēng)量固體NaOH時(shí)，未調節天平零點(diǎn)，不能確定稱(chēng)量結果是偏大還是偏小，故選D。(2)錐形瓶?jì)仁欠窈�水或加多少水并不影響NaOH與HCl的中和反應。(3)滴定管中裝鹽酸前未潤洗相當于將待測液稀釋了，導致測定結果偏低。(4)滴定前有氣泡，滴定后無(wú)氣泡，相當于待測液比實(shí)際用量多了，導致結果偏低。(5)讀出的數據比實(shí)際值小，導致結果偏大。(6)滴定過(guò)程中漏液使讀出的待測液的體積比實(shí)際消耗量多，導致結果偏低。(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，用力過(guò)猛，使少量液體濺出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待測液體積減小，使測定結果偏高。(8)讀出的數據比實(shí)際值偏小，使結果偏高。

　　練基礎落實(shí)

　　1.酸堿恰好完全中和時(shí)(　　)

　　A.酸與堿的物質(zhì)的量一定相等

　　B.溶液呈現中性

　　C.酸與堿的物質(zhì)的量濃度相等

　　D.酸所能提供的H+與堿所能提供的OH-的物質(zhì)的量相等

　　答案　D

　　2.用鹽酸滴定NaOH溶液的實(shí)驗中，以甲基橙為指示劑，滴定到終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化是(　　)

　　A.由黃色變?yōu)榧t色 B.由黃色變?yōu)槌壬?br />
　　C.由橙色變?yōu)榧t色 D.由紅色變?yōu)槌壬?br />
　　答案　B

　　3.用標準鹽酸測定未知濃度的氫氧化鈉溶液，下列操作導致結果偏低的是(　　)

　�、馘F形瓶用蒸餾水洗凈后，再用待測液潤洗2～3次

　�、诘味ㄇ暗味ü芗庾煊袣馀�，滴定后氣泡消失

　�、鄣味ㄇ把鲆曌x數，滴定后平視讀數

　�、軗u動(dòng)錐形瓶時(shí)，有少量液體濺出

　�、莸味〞r(shí)，錐形瓶里加入少量蒸餾水稀釋溶液

　　A.③ B.④⑤ C.①②③ D.③④

　　答案　D

　　解析�、僦邢喈斢谙蝈F形瓶中事先加入了一部分NaOH，會(huì )多耗用鹽酸，導致結果偏高;②中氣泡體積充當了標準鹽酸，導致V(HCl)偏大，結果偏高;③中滴定前仰視使V(HCl)初偏大，則ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小，結果偏低;④中使NaOH濺出，則使V(HCl)偏小，結果偏低;⑤對結果無(wú)影響，綜合分析，選D。

　　4.下列指示劑的選擇不正確的是(　　)

　　(已知：I2+2Na2S2O3) 2NaI+Na2S4O6

　　標準溶液 待測溶液 指示劑

　　A HCl NaOH 甲基橙

　　B NaOH HCl 酚酞

　　C I2 Na2S2O3 淀粉

　　D KMnO4 Na2SO3 酚酞

　　答案　D

　　解析　強酸與強堿滴定時(shí)，甲基橙或酚酞均可以，但一般強酸滴定強堿時(shí)用甲基橙，反之用酚酞，A、B均正確;據I2遇淀粉變藍可檢驗I2，C正確;D項中KMnO4本身有顏色，無(wú)需再用其他指示劑，D不正確。

　　5.下列儀器中使用前不需要檢驗是否漏水的是(　　)

　　A.滴定管 B.分液漏斗 C.過(guò)濾漏斗 D.容量瓶

　　答案　C

　　6.用0.1 mol?L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的鹽酸，如果達到滴定終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液體積約為0.05 mL)繼續加水至50 mL，所得溶液pH是(　　)

　　A.4 B.7.2 C.10 D.11.3

　　答案　C

　　解析　本題是以酸堿中和滴定為素材設計的題目，涉及到溶液中OH-、H+、pH的計算，考查學(xué)生的計算能力。用0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的鹽酸，滴定到終點(diǎn)時(shí)溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液體積為0.05 mL)，加水至50 mL，此時(shí)溶液中

　　c(OH-)=0.1 mol?L-1×0.05 mL50 mL=1×10-4 mol?L-1

　　c(H+)=1.0×10-14c?OH-?=1.0×10-141×10-4=1×10-10 mol?L-1

　　pH=10即選項C正確。

　　練方法技巧

　　7.下列實(shí)驗操作不會(huì )引起誤差的是(　　)

　　A.酸堿中和滴定時(shí)，用待測液潤洗錐形瓶

　　B.酸堿中和滴定時(shí)，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(shí)，選用酚酞作指示劑，實(shí)驗時(shí)不小心多加了幾滴

　　D.用標準鹽酸測定未知濃度NaOH結束實(shí)驗時(shí)，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開(kāi)始實(shí)驗時(shí)無(wú)氣泡

　　答案　C

　　解析　A：錐形瓶一定不要用待測液潤洗，否則使待測液的量偏大，消耗標準液的體積偏大從而使所測濃度偏大。

　　B：沖洗干凈的滴定管無(wú)論是盛裝標準溶液，還是量取待測溶液，都必須用待裝溶液潤洗2～3次，否則會(huì )使標準溶液或待測溶液比原來(lái)溶液的濃度偏小，影響結果。

　　C：在滴定過(guò)程中，指示劑略多加了幾滴，一般不影響實(shí)驗結果，因為指示劑不會(huì )改變反應過(guò)程中酸和堿的物質(zhì)的量。

　　D：開(kāi)始實(shí)驗時(shí)酸式滴定管中無(wú)氣泡，結束實(shí)驗時(shí)有氣泡，會(huì )導致所讀取的V(HCl)偏小，依據V(HCl)?c(HCl)=V(NaOH)?c(NaOH)，使所測的c(NaOH)偏小。

　　8.用1.0 mol?L-1的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的體積關(guān)系變化如圖所示，則原H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度和完全反應后溶液的大致體積是(　　)

　　A.1.0 mol?L-1,20 mL B.0.5 mol?L-1,40 mL

　　C.0.5 mol?L-1,80 mL D.1.0 mol?L-1,80 mL

　　答案　C

　　解析　滴定前稀H2SO4的pH=0，c(H+)=1.0 mol?L-1，則c(H2SO4)=0.5 mol?L-1，當pH=7時(shí)V(NaOH)=40 mL，通過(guò)計算原硫酸溶液的體積為40 mL。本題考查中和滴定曲線(xiàn)，關(guān)鍵是把握滴定終點(diǎn)，pH=7恰好完全反應，即n(H+)=n(OH-)。

　　練綜合拓展

　　9.氧化還原滴定實(shí)驗與中和滴定類(lèi)似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)。

　　現有0.001 mol?L-1KMnO4酸性溶液和未知濃度的無(wú)色NaHSO3溶液。反應離子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O

　　填空完成問(wèn)題：

　　(1)該滴定實(shí)驗所需儀器有下列中的________。

　　A.酸式滴定管(50 mL)　B.堿式滴定管(50 mL)　C.量筒(10 mL)　D.錐形瓶　E.鐵架臺　F.滴定管夾　G.燒杯　H.白紙　I.膠頭滴管　J.漏斗

　　(2)不用________(酸、堿)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因

　　________________________________________________________________________。

　　(3)選何種指示劑，說(shuō)明理由______________________________________________。

　　(4)滴定前平視KMnO4液面，刻度為a mL，滴定后俯視液面刻度為b mL，則(b-a) mL比實(shí)際消耗KMnO4溶液體積______(多、少)。根據(b-a)mL計算得到的待測濃度，比實(shí)際濃度______(大、小)。

　　答案　(1)A、B、D、E、F、G、H

　　(2)堿　KMnO4溶液能把橡膠管氧化

　　(3)不用指示劑，因為KMnO4被還原劑還原成Mn2+，紫紅色褪去，所以不需要指示劑

　　(4)少　小

　　解析　(1)(2)酸性KMnO4具有強氧化劑，要放在酸式滴定管中，取用待測NaHSO3溶液要用堿式滴定管，再根據滴定所需的儀器可選出正確答案。

　　(3)酸性KMnO4被還原為Mn2+后由紫色變?yōu)闊o(wú)色。

　　(4)俯視讀得的數值偏小。