北京市2022高考化学一轮复习pH的应用酸碱中和滴定讲义

pH的应用酸碱中和滴定李仕才【课标要求】⒈初步掌握测定溶液pH的方法；⒉学会使用滴定管，能进行酸碱滴定，并能绘制滴定过程中的pH变化曲线，了解酸碱中和过程中溶液pH的变化规律；⒊知道溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要应用。【教学过程】一、酸碱中和滴定1．定义：2．原理：3．实验的关键：4．实验仪器及试剂：仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯、白纸酸式滴定管：①构造特点：、②不能盛放的溶液：。碱式滴定管：①构造特点：、②不能盛放的溶液：。试剂：标准液、待测液、指示剂5．指示剂的选择⑴原则：⑵酸碱指示剂：一般是有机弱酸或有机弱碱（定性测定）①强酸强碱间的滴定：②强酸滴定弱碱：③强碱滴定弱酸：【思考】指示剂的选择应根据酸碱反应时终点附近的pH变化来定，如某学生用0.1mol·L－1H2SO4溶液滴定0.1mol·L－1NaOH溶液，中和后加水至100mL。若滴定终点的判定有误差：①少滴了一滴H2SO4溶液；②多滴了一滴H2SO4溶液（1滴为0.05mL），则①和②两种情况下所得溶液的pH之差是；而这种在终点附近可以在酸碱反应的曲线图上清晰的反映出来，右图是该学生通过pH计测定硫酸与氢氧化钠反应后绘制的滴定曲线a和b，试认真分析后填空：abPpHV(mL)011315(1)曲线a是用溶液滴定溶液；曲线b是用溶液滴定溶液；(2)P点的坐标为()；6．实验步骤：查漏→洗涤→装液→赶气泡→调液→取液→滴定→计算7．误差分析：⑴产生误差的因素：⑵分析原理：二、pH的应用【例1】下列可用于测定溶液pH且精确度最高的是()(A)酸碱指示剂(B)pH计(C)精密pH试纸(D)广泛pH试纸【例2】用标准盐酸溶液滴定NaOH溶液时，由于待测液跟空气接触，不可避免会含少量Na2CO3，这样使求得的NaOH的物质的量浓度A.偏低B.偏高C.偏低或偏高或不能确定D.不受影响5\n【例3】某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量（g/100mL），现邀请你参与本实验并回答相关问题。(有关实验药品为：市售食用白醋样品500mL、0.1000mol/LNaOH标准溶液、蒸馏水、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液。)Ⅰ．实验步骤：⑴用滴定管吸取10mL市售白醋样品，置于100mL容量瓶中，加蒸馏水（煮沸除去CO2并迅速冷却））稀释至刻度线，摇匀即得待测食醋溶液。⑵用酸式滴定管取待测食醋溶液20.00mL于中。⑶盛装标准NaOH溶液，静置后，读取数据，记录为NaOH标准溶液体积的初读数。⑷滴定，并记录NaOH的终读数。重复滴定2-3次。Ⅱ．实验记录及数据处理滴定次数实验数据1234V（样品）/mL20.0020.0020.0020.00V（NaOH）/mL（初读数）0．000．2000．100．00V（NaOH）/mL（终读数）14．9815．2015．1215．95V（NaOH）/mL（消耗）14．9815．0015．0215．95则c（样品）/moL·L-1=；样品总酸量g/100mL＝　　　　　。Ⅲ．交流与讨论：⑴甲同学在处理数据过程中计算得：V（NaOH）（平均消耗）=1/4（14.98+15.00+15.02+15.95）mL=15.24mL。试分析他的计算是否合理，如果不合理请说明理由。____________________________________________________________________。⑵乙同学用0.1000mol/LNaOH溶液滴定另一市售白醋样品溶液时，滴定过程中使用pH计将溶液的pH变化情况记录如下表。V(NaOH)/mL0.0010.0018.0019.8019.9820.0020.0220.2022.00溶液pH2.884.705.706.747.748.729.7010.7011.70①请作出pH—V（NaOH）图。②由表和图可知：在允许的误差范围（±0.1%）内，pH突变（滴定突跃）范围为____________。所以可选择____________作指示剂。121086420510152025V(NaOH)/mLpH附：常见指示剂的变色范围指示剂变色的范围（pH）甲基橙3.1～4.4石蕊5.0～8.0酚酞8.2～10.0【例4】已知百里酚酞的变色范围为9.4～10.2，相同物质的量浓度的三种溶液：NaH2PO4，pH=4.7；Na2HPO4，pH=10；Na3PO4，pH=12。今有0.5g某种磷酸的钠盐结晶水合物溶于50ml0.1mol·L－1的H2SO4溶液中，稀释至100mL，取出1/5该溶液（以百里酚酞作指示剂）需0.1mol·L－1的NaOH溶液26.4mL5\n中和，运用推理和计算求该钠盐水合物的化学式。pH的应用酸碱中和滴定课后作业班级_________姓名________学号__________成绩__________1、中和滴定中，视线应注视()A.滴定管内液面变化B.液滴滴出速度C.滴定管刻度D.锥形瓶中溶液颜色变化2、有一支50mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10.0mL刻度处。把滴定管中的溶液全部流下排出，承接在量筒中，量筒内溶液的体积（）。（A）大于40.0mL（B）为40.0mLC）小于40.0mL（D）为10.0mL3、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（）。（A）50mL量筒（B）10mL量筒（C）50mL酸式滴定管（D）50mL碱式滴定管4、已知常温、常压下，饱和CO2的水溶液的pH=3.9，则可推断用标准盐酸溶液滴定碳酸氢钠水溶液时，适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是（）。（A）石蕊，由蓝变红（B）甲基橙，由橙变黄（C）酚酞，红色褪去（D）甲基橙，由黄变橙5、进行中和滴定时，事先不应该用所盛溶液润洗的仪器是（）。（A）酸式滴定管（B）碱式滴定管（C）锥形瓶（D）量筒6、在25℃时向VmLpH=a的盐酸中，滴加pH=b的NaOH溶液10VmL时，所得的混合溶液中c(Cl-)=c(Na+)，则此时a+b为（）。（A）13（B）14（C）15（D）107、某同学在实验报告中有以下的实验数据：①用托盘天平称取11.7g食盐，②用量筒量取5.26mL盐酸，③用广泛pH试纸测得溶液的pH是3.5，④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，用去23.10mLNaOH溶液。其中数据合理的是（）。（A）①②③（B）①③④（C）①②③④（D）①④8、20mL0.1mol·L-1HxROn溶液和16mL0.25mol·L-1的Z(OH)y溶液完全中和，则x:y的值为(设该酸为x元酸,该碱为y元碱)（）。（A）2:1（B）1:2（C）5:4（D）4:59、向10mLpH=2的某酸溶液中加入10mLpH=12的NaOH溶液，充分反应后，滴入石蕊试液，溶液显红色，则此酸一定是（）。（A）一元强酸（B）弱酸（C）多元强酸（D）任何强酸10、用0.01mol·L-1H2SO4滴定0.01mol·L-1NaOH溶液，中和后加水至100mL。若滴定时终点判断有误差：①多加了一滴H2SO4；②少加了一滴H2SO4(设一滴为0.05mL)。则①和②中[H+]之比的值是（）（A）10（B）50（C）5×103（D）10411、、PH试测定溶液pH的正确操作是：A．将一小块试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比5\n色卡对照B．将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上，再与标准比色卡对照C．将一小条试纸在待测液中蘸一下，取出后放在表面皿上，与标准比色卡对照D．将一小条试纸先用蒸馏水润湿后，在待测液中蘸一下，取出后与标准比色卡对照12、实验室现有3种酸碱指示剂，其pH的变色范围如下：甲基橙：3.1～4.4石蕊：50～8.0酚酞：8.2～10.0用0.1000mol·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请将选择题答案填在答题框内，谢谢合作！题号123456789101112答案13、某学生中和滴定实验的过程如下：(a)取一支碱式滴定管，(b)用蒸馏水洗净，(c)加入待测的NaOH溶液，(d)记录液面刻度的读数，(e)用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液，(f)置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中，(g)加入适量蒸馏水，(h)加入2滴酚酞试液，(i)开始滴定，边滴边摇荡，(j)边注视滴定管内液面变化，(k)当小心滴到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定。(l)记录液面刻度的读数。(m)根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液的体积为22mL。指出上述实验过程中的错误之处(用编号表示)。14、下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况：实验操作情况对c碱的影响①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡偏②读数开始时仰视，终止时俯视偏③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶偏④洗净的酸管未用标准液润洗偏⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗偏⑥不小心将标准液滴至锥瓶外偏⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外偏⑧滴定前向锥形瓶中加入10mL蒸馏水，其余操作正常15、有一含NaCl、Na2CO3和NaOH的混合物，为了检测各成分的质量分数进行如下实验。（1）取此混合物2g溶于蒸馏水中配成100mL溶液，然后取出20mL，以甲基橙为指示剂，用0.20mol/L的盐酸标准溶液进行滴定，达到终点时消耗盐酸25mL。（2）另取所配溶液20mL，先加入BaCl2溶液直到不再产生沉淀为止，过滤后取滤液，再以甲基橙为指示剂用上述盐酸进行滴定，达到终点时消耗盐酸15mL。根据这些数据计算原混合物中各成分的质量分数。pH的应用酸碱中和滴定答案例1：B例2：D5\n例3Ⅰ.锥形瓶0.754.5Ⅱ．不合理(1分)，因为第四组数据与前3组相差较大，属异常值，应舍去Ⅲ．图略7.74~9.70酚酞例4解析：①由于百里酚酞指示剂的变色范围是9.4～10.2，说明起始时不管是什么钠盐，滴定至终点产物一定是Na2HPO4（其PH=10）②假设H2SO4加到钠盐溶液中没有参加反应，则=50mL×0.1mol·L－1×=1mmol则完全中和需2mmolNaOH，显然，当消耗2mmolNaOH则原钠盐为Na2HPO4，大于2mmolNaOH则为NaH2PO4（除中和H2SO4外还要与NaH2PO4反应转化为Na2HPO4）小于2mmolNaOH则为Na3PO4（H2SO4一部分与Na3PO4转化为Na2HPO4）现实际消耗=0.1mol·L－1×26.4mL=2.64mmol>2mmol，则钠盐为NaH2PO4。根据前面的分析，可以得出该钠盐的物质的量为：（2.64mmol－2mmol）×5（取出）=3.2mmolM==156g·mol－1含结晶水为==2钠盐的水合物为NaH2PO4·2H2O。§1-6、DACDCA7-12、DABDAD§13、cjkm§14、大、小、大、大、大、大、小、不变§15、30%26.5%43.5%5