高考化學(xué)第8章 水溶液中的離子平衡 第2講 水的電離和溶液的酸堿性

第第2 2講水的電離和溶液的講水的電離和溶液的酸堿性酸堿性【最新考綱最新考綱】1.了解水的電離、離子積常數(shù)以及影響水電離平衡的了解水的電離、離子積常數(shù)以及影響水電離平衡的因素。因素。2.了解溶液的酸堿性與了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。的關(guān)系。3.能進(jìn)行能進(jìn)行pH的簡單計(jì)算。的簡單計(jì)算。4.了解測定溶液了解測定溶液pH的方法的方法(強(qiáng)酸、強(qiáng)堿強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)?？键c(diǎn)一水的電離考點(diǎn)一水的電離1水的電離水的電離水是極弱的電解質(zhì)，水的電離方程式為水是極弱的電解質(zhì)，水的電離方程式為H2OH2OH3OOH或或H2OHOH。2水的離子積常數(shù)水的離子積常數(shù)Kwc(H)c(OH)。(1)室溫下：室溫下：Kw11014。(2)影響因素；只與影響因素；只與溫度溫度有關(guān)，升高溫度，有關(guān)，升高溫度，Kw增大增大。(3)適用范圍：適用范圍：Kw不僅適用于純水，也適用于稀的不僅適用于純水，也適用于稀的電電解質(zhì)解質(zhì)水溶液。水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在揭示了在任何水溶液中均存在H和和OH，只，只要溫度不變，要溫度不變，Kw不變。不變。3影響水電離平衡的因素影響水電離平衡的因素(1)升高溫度，水的電離程度升高溫度，水的電離程度增大增大，Kw增大增大。(2)加入酸或堿，水的電離程度加入酸或堿，水的電離程度減小減小，Kw不變不變。(3)加入可水解的鹽加入可水解的鹽(如如FeCl3、Na2CO3)，水的電，水的電離程度離程度增大增大，Kw不變不變。4外界條件對(duì)水的電離平衡的影響外界條件對(duì)水的電離平衡的影響【典例典例1】(2015廣東卷廣東卷)一定溫度下，水溶液中一定溫度下，水溶液中H和和OH的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是是()A升高溫度，可能引起由升高溫度，可能引起由c向向b的變化的變化B該溫度下，水的離子積常數(shù)為該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.01013C該溫度下，加入該溫度下，加入FeCl3可能引起由可能引起由b向向a的變化的變化D該溫度下，稀釋溶液可能引起由該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向向d的變化的變化解析：解析：由圖可知由圖可知，a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)不變?nèi)c(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)不變，故故abc為等溫線為等溫線，不能由不能由c到到b，A錯(cuò)；水的離子積常錯(cuò)；水的離子積常數(shù)數(shù)Kc(H)c(OH)，從圖可知離子積是從圖可知離子積是1.01014，不是不是1.01013，B錯(cuò)；加入錯(cuò)；加入FeCl3，水解使得溶液水解使得溶液酸性增強(qiáng)酸性增強(qiáng)，c(H)增大增大，那么那么c(OH)減小減小，故可能故可能引起由引起由b向向a的變化的變化，C對(duì)；由對(duì)；由c到到d，水的離子積常水的離子積常數(shù)減小數(shù)減小，溫度不變溫度不變，K不變不變，故不能利用稀釋形成故不能利用稀釋形成此變化此變化，D錯(cuò)。錯(cuò)。答案：答案：C(1)Kw不僅適用于純水不僅適用于純水，還適用于酸性、堿性或鹽還適用于酸性、堿性或鹽等溶液。不管哪種溶液均有等溶液。不管哪種溶液均有c(H)水水c(OH)水水。(2)水的離子積常數(shù)表示在任何水溶液中均存在水水的離子積常數(shù)表示在任何水溶液中均存在水的電離平衡的電離平衡，都有都有H和和OH共存共存(沒有不共存的沒有不共存的離子離子)，且且c(H)c(OH)Kw。題組一水的電離平衡及其影響因素題組一水的電離平衡及其影響因素1(2014江蘇卷江蘇卷，改編改編)水是生命之源，水是生命之源，2014年我國年我國科學(xué)家首次拍攝到水分子團(tuán)簇的空間取向圖象，?？茖W(xué)家首次拍攝到水分子團(tuán)簇的空間取向圖象，模型如圖。下列關(guān)于水的說法正確的是型如圖。下列關(guān)于水的說法正確的是()A水不是電解質(zhì)水不是電解質(zhì)B水的離子積為水的離子積為1.01014C純水中水的離子積大于稀硫酸中水的離子積純水中水的離子積大于稀硫酸中水的離子積D溫度不同，水的離子積不同溫度不同，水的離子積不同解析：解析：水能電離出自由移動(dòng)的水能電離出自由移動(dòng)的H和和OH，水是水是一種極弱的電解質(zhì)一種極弱的電解質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；水的離子積只與項(xiàng)錯(cuò)誤；水的離子積只與溫度有關(guān)溫度有關(guān)，室溫下水的離子積為室溫下水的離子積為1.01014，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：答案：D2(2015湖南重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考湖南重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)25 時(shí)，水的電離達(dá)到時(shí)，水的電離達(dá)到平衡：平衡：H2OHOH，下列敘述正確的是，下列敘述正確的是()A將純水加熱到將純水加熱到95 時(shí)，時(shí)，Kw變大，變大，pH不變，水仍呈不變，水仍呈中性中性B向純水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，向純水中加入稀氨水，平衡逆向移動(dòng)，c(OH)增增大，大，Kw變小變小C向純水中加入少量碳酸鈉固體，向純水中加入少量碳酸鈉固體，c(H)減小，減小，Kw不不變，影響水的電離平衡變，影響水的電離平衡D向純水中加入醋酸鈉或鹽酸，均可抑制水的電離，向純水中加入醋酸鈉或鹽酸，均可抑制水的電離，Kw不變不變解析：解析：水的電離吸熱水的電離吸熱，將純水加熱將純水加熱，電離平衡正向電離平衡正向移動(dòng)移動(dòng)，c(H)、c(OH)均增大但仍相等均增大但仍相等，因此因此Kw變變大大，pH變小變小，水仍呈中性水仍呈中性，A錯(cuò)；向純水中加入稀錯(cuò)；向純水中加入稀氨水氨水，溶液中，溶液中c(OH)增大增大，電離平衡逆向移動(dòng)電離平衡逆向移動(dòng)，但但Kw只與溫度有關(guān)只與溫度有關(guān)，因此保持不變因此保持不變，B錯(cuò)；向純水中加錯(cuò)；向純水中加入少量入少量Na2CO3固體固體，溶液中溶液中c(H)減小減小，水的電離水的電離平衡正向移動(dòng)平衡正向移動(dòng)，但但Kw不變不變，C對(duì)；當(dāng)向純水中加入對(duì)；當(dāng)向純水中加入醋酸鈉時(shí)醋酸鈉時(shí)，促進(jìn)水的電離促進(jìn)水的電離，D錯(cuò)。錯(cuò)。答案：答案：C題組二水的離子積常數(shù)及其應(yīng)用題組二水的離子積常數(shù)及其應(yīng)用3下圖表示水中下圖表示水中c(H)和和c(OH)的關(guān)系，下列判斷的關(guān)系，下列判斷錯(cuò)誤的是錯(cuò)誤的是()A兩條曲線間任意點(diǎn)均有兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H)c(OH)KwBM區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)均有c(H)c(OH)C圖中圖中T1T2DXZ線上任意點(diǎn)均有線上任意點(diǎn)均有pH7解析：解析：根據(jù)水的電離、水的離子積的影響因素以及根據(jù)水的電離、水的離子積的影響因素以及pH的的計(jì)算逐一分析各選項(xiàng)。計(jì)算逐一分析各選項(xiàng)。A.水電離出的水電離出的c(H)與與c(OH)的的乘積為一常數(shù)。乘積為一常數(shù)。B.由圖看出由圖看出M區(qū)域內(nèi)區(qū)域內(nèi)c(H)T1。D.pHlgc(H)，XZ線上任意點(diǎn)的線上任意點(diǎn)的c(H)c(OH)，但但pH不一定為不一定為7。答案：答案：D【歸納提升歸納提升】由水電離產(chǎn)生的由水電離產(chǎn)生的c(H)、c(OH)計(jì)算計(jì)算的類型的類型任何水溶液中水電離產(chǎn)生的任何水溶液中水電離產(chǎn)生的c(H)和和c(OH)總是相等總是相等的的，有關(guān)計(jì)算有以下有關(guān)計(jì)算有以下5種類型種類型(以常溫時(shí)的溶液為例以常溫時(shí)的溶液為例)。(1)中性溶液：中性溶液：c(OH)c(H)107 mol/L。(2)酸的溶液酸的溶液OH全部來自水的電離。全部來自水的電離。實(shí)例：實(shí)例：pH2的鹽酸中的鹽酸中c(H)102 mol/L，則則c(OH)Kw/10211012( (mol/L)，即水電離出的即水電離出的c(H)c(OH)1012 mol/L。(3)堿的溶液堿的溶液H全部來自水的電離。全部來自水的電離。實(shí)例：實(shí)例：pH12的的NaOH溶液中溶液中c(OH)102 mol/L，則則c(H)Kw/10211012(mol/L)，即水電離出的即水電離出的c(OH)c(H)1012 mol/L。(4)水解呈酸性的鹽溶液水解呈酸性的鹽溶液H全部來自水的電離。全部來自水的電離。實(shí)例：實(shí)例：pH5的的NH4Cl溶液中溶液中，由水電離出的由水電離出的c(H)105 mol/L，因部分因部分OH與部分與部分NH結(jié)合使結(jié)合使c(OH)109 mol/L。4水的電離平衡曲線可用下圖表示。水的電離平衡曲線可用下圖表示。(1)若以若以A點(diǎn)表示點(diǎn)表示25時(shí)水電離平衡時(shí)的粒子濃度，時(shí)水電離平衡時(shí)的粒子濃度，當(dāng)溫度升高到當(dāng)溫度升高到100時(shí)，水的電離平衡狀態(tài)為時(shí)，水的電離平衡狀態(tài)為B點(diǎn)，點(diǎn)，則此時(shí)水的離子積從則此時(shí)水的離子積從_增加到增加到_。(2)將將pH8的的Ba(OH)2溶液與溶液與pH5的鹽酸混合，的鹽酸混合，并保持在并保持在100，欲使混合溶液的，欲使混合溶液的pH7，則，則Ba(OH)2溶液和鹽酸的體積比為溶液和鹽酸的體積比為_?？键c(diǎn)二溶液的酸堿性和考點(diǎn)二溶液的酸堿性和pH1溶液的酸堿性溶液的酸堿性溶液的酸堿性取決于溶液中溶液的酸堿性取決于溶液中c(H)和和c(OH)的相對(duì)的相對(duì)大小。大小。(1)酸性溶液：酸性溶液：c(H)c(OH)，常溫下，常溫下，pH7。(2)中性溶液：中性溶液：c(H)c(OH)，常溫下，常溫下，pH7。(3)堿性溶液：堿性溶液：c(H)7。2pH及其測量及其測量(1)計(jì)算公式：計(jì)算公式：pHlgc(H)。(2)測量方法。測量方法。pH試紙法：用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的試紙法：用鑷子夾取一小塊試紙放在潔凈的玻玻璃片璃片或或表面皿表面皿上，用玻璃棒蘸取待測溶液點(diǎn)在試紙上，用玻璃棒蘸取待測溶液點(diǎn)在試紙的中央，變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可確定溶液的中央，變色后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，即可確定溶液的的pH。pH計(jì)測量法。計(jì)測量法。(3)溶液的酸堿性與溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。的關(guān)系。常溫下：常溫下：pH7的溶液一定是中性溶液嗎？的溶液一定是中性溶液嗎？思考提示：思考提示：pH7的溶液，不一定是中性溶液，的溶液，不一定是中性溶液，因?yàn)闇囟炔煌?，水的離子積不同，如因?yàn)闇囟炔煌?，水的離子積不同，如100時(shí)，時(shí)，pH6的溶液為中性溶液，的溶液為中性溶液，pH7時(shí)為堿性溶液。時(shí)為堿性溶液。(1)溶液呈現(xiàn)酸、堿性的實(shí)質(zhì)是溶液呈現(xiàn)酸、堿性的實(shí)質(zhì)是c(H)與與c(OH) )的相的相對(duì)大小，不能只看對(duì)大小，不能只看pH，一定溫度下一定溫度下pH6的溶液也的溶液也可能顯中性可能顯中性，也可能顯酸性也可能顯酸性，應(yīng)注意溫度。應(yīng)注意溫度。(2)使用使用pH試紙測溶液試紙測溶液pH時(shí)不能用蒸餾水潤濕。時(shí)不能用蒸餾水潤濕。(3)25 時(shí)時(shí)，pH12的溶液不一定為堿溶液的溶液不一定為堿溶液，pH2的溶液也不一定為酸溶液的溶液也不一定為酸溶液，也可能為能水解的鹽溶也可能為能水解的鹽溶液。液。題組一溶液酸堿性的判斷與計(jì)算題組一溶液酸堿性的判斷與計(jì)算1判斷溶液的酸堿性有多種方法。下列溶液中，一判斷溶液的酸堿性有多種方法。下列溶液中，一定呈堿性的是定呈堿性的是()A能夠使甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液能夠使甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液B溶液的溶液的pH7C溶液中：溶液中：c(H)c(OH)D溶液中：溶液中：c(H)1107 molL1解析：解析：溶液酸堿性最本質(zhì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)是看溶液酸堿性最本質(zhì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)是看H和和OH濃度的相對(duì)大小濃度的相對(duì)大小，只有當(dāng)只有當(dāng)c(H)c(OH)時(shí)時(shí)，溶液才溶液才呈酸性；當(dāng)呈酸性；當(dāng)c(H)c(OH)時(shí)時(shí)，溶液呈中性；當(dāng)溶液呈中性；當(dāng)c(H)c(OH)時(shí)時(shí)，溶液呈堿性。甲基橙的變色范圍是溶液呈堿性。甲基橙的變色范圍是3.14.4，即即pH3.1時(shí)呈現(xiàn)紅色時(shí)呈現(xiàn)紅色，3.1pH4.4時(shí)呈時(shí)呈現(xiàn)橙色現(xiàn)橙色，pH4.4時(shí)呈現(xiàn)黃色。所以時(shí)呈現(xiàn)黃色。所以，使甲基橙呈現(xiàn)使甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液不一定顯堿性。溶液的黃色的溶液不一定顯堿性。溶液的pH與溫度有關(guān)與溫度有關(guān)，常溫下常溫下pH7的溶液一定顯堿性的溶液一定顯堿性，但在不是常溫的情但在不是常溫的情況下就不一定了。況下就不一定了。答案：答案：C2為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出了酸為更好地表示溶液的酸堿性，科學(xué)家提出了酸度度(AG)的概念，的概念，AGlg ，則下列敘述不正確，則下列敘述不正確的是的是()A中性溶液的中性溶液的AG0B酸性溶液的酸性溶液的AG0C常溫下常溫下0.1 mol/L氫氧化鈉溶液的氫氧化鈉溶液的AG12D常溫下常溫下0.1 mol/L鹽酸的鹽酸的AG12解析：解析：NaOH溶液中的溶液中的H是由水電離產(chǎn)生的是由水電離產(chǎn)生的，當(dāng)稀當(dāng)稀釋時(shí)釋時(shí)，由于由于NaOH溶液的濃度發(fā)生變化溶液的濃度發(fā)生變化，對(duì)對(duì)H2O電離電離的抑制程度會(huì)改變的抑制程度會(huì)改變，水的電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)水的電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)，因因而將而將H的量當(dāng)成不變的值進(jìn)行計(jì)算是錯(cuò)誤的的量當(dāng)成不變的值進(jìn)行計(jì)算是錯(cuò)誤的，即即A錯(cuò)；錯(cuò)；B項(xiàng)中項(xiàng)中CH3COOH已電離出的已電離出的H即可將即可將NaOH完完全中和全中和，而絕大多數(shù)的而絕大多數(shù)的CH3COOH是沒電離的是沒電離的，即即CH3COOH遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量，混合溶液呈酸性混合溶液呈酸性，對(duì)水的電對(duì)水的電離起抑制作用離起抑制作用，B錯(cuò)；錯(cuò)；C項(xiàng)中項(xiàng)中pH2的鹽酸、的鹽酸、pH2的醋酸中的醋酸中c(H)均為均為102 molL1，再結(jié)合水的離子，再結(jié)合水的離子AMOH是一種弱堿是一種弱堿B在在x點(diǎn)，點(diǎn)，MOH完全電離完全電離C在在x點(diǎn)，點(diǎn)，c(M)c(R)D稀釋前稀釋前ROH溶液中溶液中c(OH)是是MOH溶液中溶液中c(OH)的的10倍倍(3)由圖知由圖知，稀釋稀釋100倍后倍后ROH的的pH變化為變化為2，為強(qiáng)為強(qiáng)堿堿，MOH的的pH變化為變化為1，為弱堿；為弱堿；x點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)ROH與與MOH的的c(OH)相等相等，故故c(M)與與c(R) )相等；稀釋相等；稀釋前前ROH的的c(OH)0.1 molL1，MOH的的c(OH)0.01 molL1，故故D項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；MOH為弱堿為弱堿，在任何在任何點(diǎn)都不能完全電離點(diǎn)都不能完全電離，B項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：答案：(1)(2)21201(3)B【歸納提升歸納提升】有關(guān)溶液有關(guān)溶液pH的計(jì)算題的解題思路的計(jì)算題的解題思路(1)溶液溶液pH的計(jì)算。的計(jì)算。關(guān)于溶液關(guān)于溶液pH的計(jì)算是高考中的重要題型的計(jì)算是高考中的重要題型，主要包含主要包含直接求溶液的直接求溶液的pH、求酸或堿溶液的濃度、所需酸或、求酸或堿溶液的濃度、所需酸或堿的體積等堿的體積等，無論以哪一種形式出現(xiàn)，均可按照以，無論以哪一種形式出現(xiàn)，均可按照以下方下方法求解。法求解。(2)溶液溶液pH計(jì)算口訣。計(jì)算口訣。酸按酸酸按酸(H)先計(jì)算混合后的先計(jì)算混合后的c(H)。堿按堿堿按堿(OH)先計(jì)算混合后的先計(jì)算混合后的c(OH)。同強(qiáng)相混同強(qiáng)相混0.3即即25 時(shí)兩強(qiáng)酸等體積混合時(shí)兩強(qiáng)酸等體積混合，pHpH小小0.3；兩強(qiáng)堿等體積混合；兩強(qiáng)堿等體積混合，pHpH大大0.3。異強(qiáng)相混看過量異強(qiáng)相混看過量強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合先判斷過量。強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合先判斷過量。無限稀釋無限稀釋“7”為限為限酸堿無限稀釋酸堿無限稀釋，最終溶液，最終溶液都接近中性。都接近中性?？键c(diǎn)三酸堿中和滴定考點(diǎn)三酸堿中和滴定酸堿中和滴定的關(guān)鍵：酸堿中和滴定的關(guān)鍵：(1)準(zhǔn)確測定準(zhǔn)確測定標(biāo)準(zhǔn)液的體積標(biāo)準(zhǔn)液的體積。(2)準(zhǔn)確判斷準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)。2實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)用品(1)儀器。儀器。圖圖(A)是是酸式滴定管酸式滴定管，圖，圖B是是堿式滴定管堿式滴定管、滴定管夾、滴定管夾、鐵架臺(tái)、鐵架臺(tái)、錐形瓶錐形瓶。(2)試劑。試劑。標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑、蒸餾水。標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑、蒸餾水。(3)滴定管的使用。滴定管的使用。酸性、氧化性的試劑一般用酸式滴定管，因?yàn)樗崴嵝浴⒀趸缘脑噭┮话阌盟崾降味ü?，因?yàn)樗嵝院脱趸晕镔|(zhì)易性和氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠管腐蝕橡膠管。堿性的試劑一般用堿性的試劑一般用堿式堿式滴定管，因?yàn)閴A性物質(zhì)易滴定管，因?yàn)閴A性物質(zhì)易腐蝕玻璃腐蝕玻璃，致使，致使活塞活塞無法打開。無法打開。3實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測實(shí)驗(yàn)操作以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例。溶液為例。(1)滴定前的準(zhǔn)備。滴定前的準(zhǔn)備。滴定管：查漏滴定管：查漏洗滌洗滌潤洗潤洗裝液裝液調(diào)液面調(diào)液面記錄。記錄。錐形瓶：注堿液錐形瓶：注堿液記體積記體積加指示劑。加指示劑。(2)滴定。滴定。思考并回答下列問題：思考并回答下列問題：(1)酸式滴定管怎樣查漏？酸式滴定管怎樣查漏？(2)KMnO4(H)溶液、溴水、溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀鹽酸溶液、稀鹽酸應(yīng)分別盛放在哪種滴定管中？應(yīng)分別盛放在哪種滴定管中？思考提示：思考提示：(1)向已洗凈的滴定管中裝入一定體積的向已洗凈的滴定管中裝入一定體積的水，固定在滴定管夾上直立靜置兩分鐘，觀察有無水，固定在滴定管夾上直立靜置兩分鐘，觀察有無水滴漏下。然后將活塞旋轉(zhuǎn)水滴漏下。然后將活塞旋轉(zhuǎn)180，再靜置兩分鐘，再靜置兩分鐘，觀察有無水滴漏下，如均不漏水，滴定管即可使用。觀察有無水滴漏下，如均不漏水，滴定管即可使用。(2)強(qiáng)氧化性溶液、酸性溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管強(qiáng)氧化性溶液、酸性溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管中，堿性溶液應(yīng)盛放在堿式滴定管中。中，堿性溶液應(yīng)盛放在堿式滴定管中。即酸性即酸性KMnO4溶液、稀鹽酸、溴水應(yīng)盛放在酸式溶液、稀鹽酸、溴水應(yīng)盛放在酸式滴定管中，滴定管中，Na2CO3溶液應(yīng)盛放在堿式滴定管中。溶液應(yīng)盛放在堿式滴定管中。4常用酸堿指示劑及變色范圍常用酸堿指示劑及變色范圍【典例典例1】(2014新課標(biāo)新課標(biāo)卷卷)某小組以某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合成了橙黃色晶體成了橙黃色晶體X，為確定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。，為確定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。氨的測定：精確稱取氨的測定：精確稱取w g X，加適量水溶解，注入如，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 molL1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用用c2 molL1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl，到終點(diǎn)，到終點(diǎn)時(shí)消耗時(shí)消耗V2 mL NaOH溶液。溶液。氯的測定：準(zhǔn)確稱取樣品氯的測定：準(zhǔn)確稱取樣品X，配成溶液后用，配成溶液后用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，K2CrO4溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(diǎn)色沉淀不再消失為終點(diǎn)(Ag2CrO4為磚紅色為磚紅色)?；卮鹣铝袉栴}：回答下列問題：(1)裝置中安全管的作用原理是裝置中安全管的作用原理是_。(2)用用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時(shí)，應(yīng)使用時(shí)，應(yīng)使用_式滴定管，可使用的指示劑為式滴定管，可使用的指示劑為_。(3)樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為_。(4)測定氨前應(yīng)該對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，若氣密性測定氨前應(yīng)該對(duì)裝置進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)，若氣密性不好測定結(jié)果將不好測定結(jié)果將_(填填“偏高偏高”或或“偏低偏低”)。解析：解析：(1)若沒有若沒有A中的安全管中的安全管，當(dāng)當(dāng)A中產(chǎn)生氣體時(shí)中產(chǎn)生氣體時(shí)，會(huì)因裝置壓力過大發(fā)生危險(xiǎn)；反之會(huì)因裝置壓力過大發(fā)生危險(xiǎn)；反之，有安全管存在有安全管存在，當(dāng)當(dāng)A中壓力過大時(shí)中壓力過大時(shí)，安全管中的液面會(huì)上升安全管中的液面會(huì)上升，使使A瓶中瓶中壓力穩(wěn)定。壓力穩(wěn)定。(2)由題意知由題意知，用用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl時(shí)時(shí)，NaOH溶液應(yīng)放入堿式滴定管中溶液應(yīng)放入堿式滴定管中，可使用酚酞作指示可使用酚酞作指示劑劑，滴定至終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)闇\紅色。滴定至終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)闇\紅色。( (3)已知鹽酸的總的物質(zhì)的量為已知鹽酸的總的物質(zhì)的量為c1 molL 1V1 mL103 LmL1c1V1103 mol，NH3反應(yīng)完后反應(yīng)完后剩余的鹽酸用剩余的鹽酸用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，可求出剩余的鹽可求出剩余的鹽酸為酸為c2V2103 mol，由由NH3HCl=NH4Cl可求可求出出NH3的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量，即可求出即可求出w g X中的含氨量。中的含氨量。(4)若裝置氣密性不好若裝置氣密性不好，會(huì)有會(huì)有NH3外逸外逸，而不被而不被HCl吸吸收收，則剩余的，則剩余的HCl的物質(zhì)的量會(huì)增多的物質(zhì)的量會(huì)增多，消耗消耗NaOH增增多多，即即c2V2的值增大的值增大，由由(3)中計(jì)算式可知氨的測定結(jié)中計(jì)算式可知氨的測定結(jié)果偏低。果偏低。 (5)AgNO3是見光易分解的物質(zhì)是見光易分解的物質(zhì)，使用棕色滴定管的使用棕色滴定管的目的是防止目的是防止AgNO3見光分解而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；由見光分解而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；由Ag2CrO4的溶度積常數(shù)的溶度積常數(shù)Ksp1.121012，c(Ag)滴定時(shí)需要注意的幾個(gè)問題滴定時(shí)需要注意的幾個(gè)問題(1)滴定管要用待裝液潤洗。滴定管不潤洗相當(dāng)于對(duì)滴定管要用待裝液潤洗。滴定管不潤洗相當(dāng)于對(duì)所盛裝溶液的稀釋所盛裝溶液的稀釋，錐形瓶不需潤洗錐形瓶不需潤洗，潤洗后相當(dāng)于潤洗后相當(dāng)于所盛裝溶液的物質(zhì)的量增大。所盛裝溶液的物質(zhì)的量增大。(2)滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，其液面不一定要在其液面不一定要在“0”刻度。只要在刻度。只要在“0”刻度或刻度或“0”刻度以下某刻度即可刻度以下某刻度即可，但一定要記錄下滴定前液面的讀數(shù)。滴定管的精確度但一定要記錄下滴定前液面的讀數(shù)。滴定管的精確度為為0.01 mL。(3)指示劑選擇的三個(gè)因素：指示劑選擇的三個(gè)因素：變色范圍與終點(diǎn)變色范圍與終點(diǎn)pH吻合或接近；吻合或接近；指示劑變色范圍越窄越好；指示劑變色范圍越窄越好；指指示劑在滴定終點(diǎn)時(shí)顏色變化明顯示劑在滴定終點(diǎn)時(shí)顏色變化明顯，容易觀察判斷。容易觀察判斷。題組一酸、堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作題組一酸、堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作1實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測定某實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測定某NaOH溶液的濃度，用溶液的濃度，用甲基橙作指示劑，下列操作中可能使測定結(jié)果偏低甲基橙作指示劑，下列操作中可能使測定結(jié)果偏低的是的是()A酸式滴定管在裝酸液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗酸式滴定管在裝酸液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗23次次B開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過程中氣泡消失定過程中氣泡消失C錐形瓶內(nèi)溶液顏色由黃色變橙色，立即記下錐形瓶內(nèi)溶液顏色由黃色變橙色，立即記下滴定管液面所在刻度滴定管液面所在刻度D滴定前平視酸式滴定管讀數(shù)，滴定后仰視酸滴定前平視酸式滴定管讀數(shù)，滴定后仰視酸式滴定管讀數(shù)式滴定管讀數(shù)解析：解析：A、B、D三項(xiàng)均造成測定結(jié)果偏高；三項(xiàng)均造成測定結(jié)果偏高；C項(xiàng)項(xiàng)溶液由黃色變?yōu)槌壬芤河牲S色變?yōu)槌壬?，可能是由于局部可能是由于局部c(H)變變大引起的大引起的，振蕩后可能還會(huì)恢復(fù)黃色振蕩后可能還會(huì)恢復(fù)黃色，應(yīng)在振蕩應(yīng)在振蕩后半分鐘內(nèi)保持顏色不變才能認(rèn)為已達(dá)到滴定終后半分鐘內(nèi)保持顏色不變才能認(rèn)為已達(dá)到滴定終點(diǎn)。點(diǎn)。答案：答案：C2某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝赫?qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時(shí)，左手握酸溶液時(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，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬⒁河牲S色變?yōu)槌壬?，并_為止。為止。(2)下列操作中可能使所測下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低溶液的濃度數(shù)值偏低的是的是_(填字母填字母)。A酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸鹽酸B滴定前盛放滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥后沒有干燥C酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失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)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)讀取鹽酸體積時(shí)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)俯視讀數(shù)(3)若滴定開始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如若滴定開始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如圖所示，則起始讀數(shù)為圖所示，則起始讀數(shù)為_mL，終點(diǎn)讀數(shù)為，終點(diǎn)讀數(shù)為_mL，所用鹽酸溶液的體積為，所用鹽酸溶液的體積為_mL。(4)某學(xué)生根據(jù)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量溶液的物質(zhì)的量濃度。濃度。題組二中和滴定實(shí)驗(yàn)原理的拓展應(yīng)用題組二中和滴定實(shí)驗(yàn)原理的拓展應(yīng)用3(2014重慶卷重慶卷)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB27602011)規(guī)定葡萄酒中規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為最大使用量為0.25 gL1。某興趣小組用題圖。某興趣小組用題圖1裝置裝置(夾持裝置略夾持裝置略)收集某收集某葡萄酒中葡萄酒中SO2，并對(duì)含量進(jìn)行測定。，并對(duì)含量進(jìn)行測定。(1)儀器儀器A的名稱是的名稱是_，水通入，水通入A的進(jìn)口為的進(jìn)口為_。(2)B中加入中加入300.00 mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO2全部逸出并與全部逸出并與C中中H2O2完全反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：完全反應(yīng)，其化學(xué)方程式為：_。(3)除去除去C中過量的中過量的H2O2，然后用，然后用0.090 0 molL1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定前排氣泡時(shí)，應(yīng)選擇標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定前排氣泡時(shí)，應(yīng)選擇圖圖2中的中的_；若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的；若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH8.8，則，則選擇的指示劑為選擇的指示劑為_；若用；若用50 mL滴定管進(jìn)行實(shí)滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭闰?yàn)，當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處，則管內(nèi)液體處，則管內(nèi)液體的體積的體積_(填序號(hào)填序號(hào))。10 mL 40 mL10 mL 40 mL(4)滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗NaOH溶液溶液25.00 mL，該葡，該葡萄酒中萄酒中SO2含量為含量為_gL1。(5)該測定結(jié)果比實(shí)際值偏高，分析原因并利用現(xiàn)有該測定結(jié)果比實(shí)際值偏高，分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施裝置提出改進(jìn)措施_。解析：解析：(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可知可知A為冷凝管或冷為冷凝管或冷凝器凝器，冷卻水從下口進(jìn)上口出。冷卻水從下口進(jìn)上口出。(2)SO2被被H2O2氧化為氧化為H2SO4。(3)盛放盛放NaOH標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)準(zhǔn)液，應(yīng)選擇堿式滴定管應(yīng)選擇堿式滴定管，滴定前用滴定前用圖圖方法排氣泡；滴定終點(diǎn)溶液的方法排氣泡；滴定終點(diǎn)溶液的pH8.8在酚酞的在酚酞的變色范圍變色范圍(810)內(nèi)；依據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)內(nèi)；依據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，0刻度刻度在上在上，大刻度在下大刻度在下，且最下端尖嘴部位無刻度且最下端尖嘴部位無刻度，因此因此液面在刻度液面在刻度“10”處處，管內(nèi)液體體積大于管內(nèi)液體體積大于40 mL。答案：答案：(1)冷凝管冷凝管(或冷凝器或冷凝器)b(2)SO2H2O2=H2SO4(3)酚酞酚酞(4)0.24(5)原因：鹽酸的揮發(fā)；改進(jìn)措施：用不揮發(fā)的強(qiáng)酸原因：鹽酸的揮發(fā)；改進(jìn)措施：用不揮發(fā)的強(qiáng)酸如硫酸代替鹽酸，或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比如硫酸代替鹽酸，或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，排除鹽酸揮發(fā)的影響實(shí)驗(yàn)，排除鹽酸揮發(fā)的影響(1)可選用可選用_作滴定指示劑，滴定終點(diǎn)的作滴定指示劑，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是現(xiàn)象是_。(2)CuCl2溶液與溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為反應(yīng)的離子方程式為_。(3)該試樣中該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為_。解析：解析：(1)“間接碘量法間接碘量法”測定含有測定含有CuCl22H2O晶體晶體試樣的純度的基本原理是試樣的純度的基本原理是CuCl2氧化氧化I生成生成I2，用用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2，而淀粉溶液遇而淀粉溶液遇I2顯顯藍(lán)色藍(lán)色，故可用淀粉溶液作指示劑故可用淀粉溶液作指示劑，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液由藍(lán)色變成無色溶液由藍(lán)色變成無色，且半分鐘內(nèi)溶液不恢復(fù)原來，且半分鐘內(nèi)溶液不恢復(fù)原來的顏色。的顏色。( (2)CuCl2與與KI發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為離子方程式為2Cu24I=2CuII2?！練w納提升歸納提升】氧化還原滴定氧化還原滴定3要點(diǎn)要點(diǎn)(1)原理：以氧化劑或還原劑為滴定劑原理：以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)，或者間接滴定一些些具有還原性或氧化性的物質(zhì)，或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性，但能與某些還原劑或本身并沒有還原性或氧化性，但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。( (2)試劑：常見的用于滴定的氧化劑有試劑：常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等；常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、等；常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素草酸、維生素C等。等。(3)指示劑：氧化還原滴定法的指示劑有三類。指示劑：氧化還原滴定法的指示劑有三類。a.氧化還原指示劑；氧化還原指示劑；b.專用指示劑專用指示劑，如在碘量法滴定如在碘量法滴定中中，可溶性淀粉溶液遇碘標(biāo)準(zhǔn)溶液變藍(lán)；可溶性淀粉溶液遇碘標(biāo)準(zhǔn)溶液變藍(lán)；c.自身指自身指示劑示劑，如高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時(shí)如高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時(shí)，滴定終滴定終點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)樽霞t色。點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)樽霞t色。