1、第2讲水的电离和溶液的pH考纲要求1.理解水的电离、离子积常数以及影响水电离平衡的因素。2.了解溶液pH的定义,能进行溶液pH的简洁计算。3.初步把握中和滴定的原理和方法,初步把握测定溶液pH的方法(强酸、强碱)。考点一水的电离1水的电离水是极弱的电解质,水的电离方程式为H2OH2OH3OOH或H2OHOH。2水的离子积常数Kwc(H)c(OH)。(1)室温下:Kw11014。(2)影响因素;只与温度有关,上升温度,Kw增大。(3)适用范围:Kw不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。(4)Kw揭示了在任何水溶液中均存在H和OH,只要温度不变,Kw不变。3影响水电离平衡的因素(1)上升温度,
2、水的电离程度增大,Kw增大。(2)加入酸或碱,水的电离程度减小,Kw不变。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3),水的电离程度增大,Kw不变。4外界条件对水的电离平衡的影响体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH)c(H)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其他:如加入Na正不变增大增大减小深度思考1在pH2的盐酸溶液中由水电离出来的c(H)与c(OH)之间的关系是什么?答案外界条件转变,水的电离平衡发生移动,但任何时候由水电离出的c(H)和c(OH)总是
3、相等的。2甲同学认为,在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加入H2SO4后c(H)增大,平衡左移。乙同学认为,加入H2SO4后,水的电离平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H)浓度增大,H与OH中和,平衡右移。你认为哪种说法正确?并说明缘由。水的电离平衡移动后,溶液中c(H)c(OH)是增大还是减小?答案甲正确,温度不变,Kw是常数,加入H2SO4,c(H)增大,c(H)c(OH)Kw,平衡左移。c(H)c(OH)不变,由于Kw仅与温度有关,温度不变,则Kw不变,与外加酸、碱、盐无关。1水的离子积常数Kwc(H)c(OH),其实质是水溶液中的H和OH浓度的乘积,不愿定是水电
4、离出的H和OH浓度的乘积,所以与其说Kw是水的离子积常数,不如说是水溶液中的H和OH的离子积常数。即Kw不仅适用于水,还适用于酸性或碱性的稀溶液。不管哪种溶液均有c(H)H2Oc(OH)H2O。2水的离子积常数显示了在任何水溶液中均存在水的电离平衡,都有H和OH共存,只是相对含量不同而已。题组一影响水电离平衡的因素及结果推断125时,相同物质的量浓度的下列溶液:NaClNaOHH2SO4(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小挨次排列的一组是()ABCD答案C解析分析四种物质可知NaOH、H2SO4抑制水的电离,NaCl不影响水的电离平衡,(NH4)2SO4促进水的电离(NH水解),在中
5、H2SO4为二元强酸,产生的c(H)大于NaOH产生的c(OH),抑制程度更大,故挨次为。2确定温度下,水存在H2OHOHH0的平衡,下列叙述确定正确的是()A向水中滴入少量稀盐酸,平衡逆向移动,Kw不变B将水加热,Kw增大,pH减小C向水中加入少量固体CH3COONa,平衡逆向移动,c(H)降低D向水中加入少量固体硫酸钠,c(H)107molL1,Kw不变答案AB解析C项,平衡应正向移动;D项,由于没有指明温度,c(H)不愿定等于107molL1。题组二水电离的c(H)或c(OH)的计算3求算下列常温下溶液中由H2O电离的c(H)和c(OH)。(1)pH2的H2SO4溶液c(H)_,c(OH
6、)_。(2)pH10的NaOH溶液c(H)_,c(OH)_。(3)pH2的NH4Cl溶液c(H)_。(4)pH10的Na2CO3溶液c(OH)_。答案(1)1012molL11012molL1(2)1010molL11010molL1(3)102molL1(4)104molL1解析(1)pH2的H2SO4溶液中,H来源有两个:H2SO4的电离和H2O的电离,而OH只来源于水。应先求算c(OH),即为水电离的c(H)或c(OH)。(2)pH10的NaOH溶液中,OH有两个来源:H2O的电离和NaOH的电离,H只来源于水。应先求出c(H),即为水电离的c(OH)或c(H),c(OH)104molL
7、1,c(H)1010molL1,则水电离的c(H)c(OH)1010molL1。(3)(4)水解的盐溶液中的H或OH均由水电离产生,水解显酸性的盐应计算其c(H),水解显碱性的盐应计算其c(OH)。pH2的NH4Cl中由水电离产生的c(H)102molL1;pH10的Na2CO3溶液中由水电离产生的c(OH)104molL1。4下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H浓度之比()是()pH0的盐酸0.1molL1的盐酸0.01molL1的NaOH溶液pH11的NaOH溶液A1101001000B011211C14131211D141323答案A解析中c(H)1molL1,由水电离出的c(H)与溶
8、液中c(OH)相等,等于1.01014molL1;中c(H)0.1molL1,由水电离出的c(H)101013molL1;中c(OH)1.0102molL1,由水电离出的c(H)与溶液中c(H)相等,等于1.01012molL1;中c(OH)1.0103molL1,同所述由水电离出的c(H)1.01011molL1。即(1.01014)(1.01013)(1.01012)(1.01011)1101001000。理清溶液中H或OH的来源1常温下,中性溶液c(OH)c(H)107molL12溶质为酸的溶液(1)来源OH全部来自水的电离,水电离产生的c(H)c(OH)。(2)实例如计算pH2的盐酸溶
9、液中水电离出的c(H),方法是先求出溶液中的c(OH)(Kw/102) molL11012molL1,即水电离出的c(H)c(OH)1012molL1。3溶质为碱的溶液(1)来源H全部来自水的电离,水电离产生的c(OH)c(H)。(2)实例如计算pH12的NaOH溶液中水电离出的c(OH),方法是知道溶液中的c(H)1012molL1,即水电离出的c(OH)c(H)1012molL1。4水解呈酸性或碱性的盐溶液(1)pH5的NH4Cl溶液中H全部来自水的电离,由水电离的c(H)105molL1,由于部分OH与部分NH结合,溶液中c(OH)109molL1。(2)pH12的Na2CO3溶液中OH
10、全部来自水的电离,由水电离出的c(OH)102molL1。考点二溶液的酸碱性和pH1溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H)和c(OH)的相对大小。(1)酸性溶液:c(H)c(OH),常温下,pH7。(2)中性溶液:c(H)c(OH),常温下,pH7。(3)碱性溶液:c(H)7。2pH及其测量(1)计算公式:pHlgc(H)。(2)测量方法pH试纸法:用镊子夹取一小块试纸放在洁净的玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中心,变色后与标准比色卡对比,即可确定溶液的pH。pH计测量法。(3)溶液的酸碱性与pH的关系常温下:深度思考1用“酸性”、“碱性”、“中性”或“不确定”填空。(1
11、)pHc(OH)的溶液()(6)0.1molL1的NH4Cl溶液()(7)0.1molL1的NaHCO3溶液()(8)0.1molL1的NaHSO3溶液()答案(1)不确定(2)不确定(3)中性(4)不确定(5)酸性(6)酸性(7)碱性(8)酸性2用pH试纸测溶液的pH时应留意什么问题?记录数据时又要留意什么?是否可用pH试纸测定氯水的pH?答案pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可能产生误差;用pH试纸读出的pH只能是整数;不能用pH试纸测定氯水的pH,由于氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。1溶液呈现酸、碱性的实质是c(H)与c(OH)的相对大小,不能只看pH,确定温度下
12、pH6的溶液也可能显中性,也可能显酸性,应留意温度。2使用pH试纸测溶液pH时不能用蒸馏水润湿。325时,pH12的溶液不愿定为碱溶液,pH2的溶液也不愿定为酸溶液,也可能为能水解的盐溶液。题组一走出溶液稀释时pH值推断误区11mLpH9的NaOH溶液,加水稀释到10mL,pH_;加水稀释到100mL,pH_7。答案8接近2pH5的H2SO4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后c(SO)与c(H)的比值为_。答案解析稀释前c(SO)molL1,稀释后c(SO)molL1108molL1,c(H)接近107molL1,所以。3(1)体积相同,浓度均为0.2molL1的盐酸和CH3COOH溶液,分别
13、加水稀释10倍,溶液的pH分别变成m和n,则m与n的关系为_。(2)体积相同,浓度均为0.2molL1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_。(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_。(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成9,则m与n的关系为_。答案(1)mn(3)mn解析(1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图像如图甲所示:分别加水稀释10倍后,二者的浓度仍相同,由于HCl是强电解质,CH3COOH是弱电解质,HC
14、l的电离程度大于CH3COOH的电离程度,因此盐酸中的氢离子浓度大于醋酸中的氢离子浓度,因此有mn。(3)由于醋酸中存在电离平衡,在稀释过程中CH3COOH会连续电离出H,其稀释过程中的图像如图乙所示。若稀释后溶液的pH都变成3(画一条平行于x轴的水平线),易得mn。误区一:不能正确理解酸、碱的无限稀释规律常温下任何酸或碱溶液无限稀释时,溶液的pH都不行能大于7或小于7,只能接近7。误区二:不能正确理解弱酸、弱碱的稀释规律溶液稀释前溶液pH加水稀释到体积为原来的10n倍稀释后溶液pH酸强酸pHapHan弱酸apHan碱强碱pHbpHbn弱碱bnpHb注:表中an7,bn7。题组二多角度计算溶液
15、的pH值4求下列常温条件下溶液的pH(已知lg1.30.1,lg20.3,混合溶液忽视体积的变化)。(1)0.005molL1的H2SO4溶液(2)0.1molL1的CH3COOH溶液(已知CH3COOH的电离常数Ka1.8105)(3)0.1molL1NH3H2O溶液(NH3H2O的电离度为1%,电离度100%)(4)将pH8的NaOH与pH10的NaOH溶液等体积混合(5)常温下,将pH5的盐酸与pH9的NaOH溶液以体积比119混合(6)将pH3的HCl与pH3的H2SO4等体积混合(7)0.001molL1的NaOH溶液(8)pH2的盐酸与等体积的水混合(9)pH2的盐酸加水稀释到10
16、00倍答案(1)2(2)2.9(3)11(4)9.7(5)6(6)3(7)11(8)2.3(9)5解析(2)CH3COOHCH3COOHc(初始) 0.100c(电离) c(H) c(H) c(H)c(平衡) 0.1c(H) c(H) c(H)则Ka1.8105解得c(H)1.3103molL1,所以pHlgc(H)lg(1.3103)2.9。(3)NH3H2OOHNHc(初始) 0.1molL100c(电离) 0.11%molL10.11%,molL10.11%,molL1则c(OH)0.11%molL1103molL1c(H)1011molL1,所以pH11。(4)将pH8的NaOH与pH
17、10的NaOH溶液等体积混合后,溶液中c(H)很明显可以依据pH来算,可以依据阅历公式来求算pH10lg2(即0.3),所以答案为9.7。(5)pH5的盐酸溶液中c(H)105molL1,pH9的氢氧化钠溶液中c(OH)105molL1,两者以体积比119混合,则酸过量,混合液的pH小于7。c(H)molL11.0106molL1,pHlg(1.0106)6。1.单一溶液的pH计算强酸溶液:如HnA,设浓度为cmolL1,c(H)ncmolL1,pHlgc(H)lg (nc)。强碱溶液(25):如B(OH)n,设浓度为cmolL1,c(H)molL1,pHlgc(H)14lg(nc)。2混合溶
18、液pH的计算类型(1)两种强酸混合:直接求出c(H)混,再据此求pH。c(H)混。(2)两种强碱混合:先求出c(OH)混,再据Kw求出c(H)混,最终求pH。c(OH)混。(3)强酸、强碱混合:先推断哪种物质过量,再由下式求出溶液中H或OH的浓度,最终求pH。c(H)混或c(OH)混题组三溶液混合酸碱性推断规律5推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NH3H2O和HCl溶液等体积混合()(4)pH2的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混
19、合()(5)pH3的HCl和pH10的NaOH溶液等体积混合()(6)pH3的HCl和pH12的NaOH溶液等体积混合()(7)pH2的CH3COOH和pH12的NaOH溶液等体积混合()(8)pH2的HCl和pH12的NH3H2O等体积混合()答案(1)中性(2)碱性(3)酸性(4)中性(5)酸性(6)碱性(7)酸性(8)碱性题组四强酸、强碱混合呈中性pH与体积关系6在某温度时,测得0.01molL1的NaOH溶液的pH11。(1)该温度下水的离子积常数Kw_。(2)在此温度下,将pHa的NaOH溶液VaL与pHb的硫酸VbL混合。若所得混合液为中性,且a12,b2,则VaVb_。若所得混合
20、液为中性,且ab12,则VaVb_。答案(1)1013(2)110101解析(1)由题意知,溶液中c(H)1011molL1,c(OH)0.01molL1,故Kwc(H)c(OH)1013。(2)依据中和反应:HOH=H2O。c(H)Vbc(OH)Va102Vb1013/1012Va110。依据中和反应HOH=H2Oc(H)Vbc(OH)Va10bVb1013/10aVa1013(ab)10,即VaVb101。将强酸、强碱溶液以某体积之比混合,若混合液呈中性,则c(H)c(OH)、V碱V酸、pH酸pH碱有如下规律(25):因c(H)酸V酸c(OH)碱V碱,故有。在碱溶液中c(OH)碱,将其代入
21、上式得c(H)酸c(H)碱,两边取负对数得pH酸pH碱14lg。现举例如下:V酸V碱c(H)c(OH)pH酸pH碱1011101511111411010113mnnm14lg()考点三酸、碱中和滴定1试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)的试验方法。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)精确测定标准液的体积。(2)精确推断滴定终点。2试验用品(1)仪器图(A)是酸式滴定管,图B是碱式滴定管、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)滴定管的使用酸性、氧化
22、性的试剂一般用酸式滴定管,由于酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。碱性的试剂一般用碱式滴定管,由于碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开。3试验操作试验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例(1)滴定前的预备滴定管:查漏洗涤润洗装液调液面记录。锥形瓶:注碱液记体积加指示剂。(2)滴定(3)终点推断等到滴入最终一滴标准液,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,依据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8.0蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色5.指示剂选择的基本原则变色
23、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全都。(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)并不是全部的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。深度思考1酸式滴定管怎样查漏?答案向已洗净的滴定管中装上确定体积的水,固定在滴定管夹上直立静置两分钟,观看有无水滴漏下。然后将活塞旋转180,再静置两分钟,观看有无水滴漏下,如均不漏水,滴定管即可使用。2KMnO
24、4(H)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?答案强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中,Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。3滴定管盛标准溶液时,其液面确定要在0刻度吗?答案不愿定。只要在0刻度或0刻度以下某刻度即可,但确定要记录下滴定开头前液面的读数。4滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?答案滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,不愿定是酸碱恰好中和的点。题组一误差分析的全面突破1用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂),用“偏高”、“偏低”或“无影响”填空。(1)酸
25、式滴定管未用标准溶液润洗()(2)锥形瓶用待测溶液润洗()(3)锥形瓶洗净后还留有蒸馏水()(4)放出碱液的滴定管开头有气泡,放出液体后气泡消逝()(5)酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消逝()(6)部分酸液滴出锥形瓶外()(7)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)()(8)酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)()答案(1)偏高(2)偏高(3)无影响(4)偏低(5)偏高(6)偏高(7)偏低(8)偏高误差分析的方法依据原理c(标准)V(标准)c(待测)V(待测),所以c(待测),由于c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变
26、化,即分析出结果。题组二酸、碱中和滴定曲线分析2已知某温度下CH3COOH的电离常数K1.6105。该温度下,向20mL0.01molL1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01molL1KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽视温度变化)。请回答下列有关问题:(1)a点溶液中c(H)为_,pH约为_。(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是_,滴定过程中宜选用_作指示剂,滴定终点在_(填“c点以上”或“c点以下”)。(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是_(填字母)。答案(1)4104molL13.4(2)c点酚酞c点以上(3)B解析(1)电离消耗的醋酸在计算
27、醋酸的电离平衡浓度时可以忽视不计。由K得,c(H)molL14104molL1。(2)a点是醋酸溶液,b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液,c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液,d点是CH3COOK和KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,CH3COOK水解促进水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性,故应当选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞。滴定终点应在c点以上。(3)由于稀氨水显碱性,首先排解选项A和C;两者恰好反应时溶液显酸性,排解选项D,故正确的答案为B。题组三全面突破酸、碱中和滴定3某同学用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaO
28、H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,眼睛凝视_,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_(填字母序号)。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,滴定后气泡消逝D读取盐酸体积时,开头仰视读数,滴定结束时俯视读数(3)若滴定开头和结束时,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)某同学依据3次
29、试验分别记录有关数据如下表:滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.1000molL1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL第一次25.000.0026.1126.11其次次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。答案(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)D(3)0.0026.1026.10(4)26.10mL,c(NaOH)0.1044molL1解析在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c(NaOH)。欲求c(NaOH),须先求V(HCl)aq再代入公式;进行误差分析时,
30、要考虑实际操作对每一个量即V(HCl)aq和V(NaOH)aq的影响,进而影响c(NaOH)。(1)考查酸碱中和滴定试验的规范操作。(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着一层水,可将加入的盐酸稀释,消耗相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高;用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定,倒入锥形瓶后,水的加入不影响OH的物质的量,也就不影响结果;若排出气泡,液面会下降,故读取V酸偏大,结果偏高;正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示:(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。(4)先算出耗用标准盐酸的平均值26.10mL(其次次偏差太大,舍去
31、),c(NaOH)0.1044molL1。1.滴定终点的推断答题模板当滴入最终一滴标准溶液后,溶液变成色,且半分钟内不恢复原来的颜色。解答此类题目留意三个关键点:(1)最终一滴:必需说明是滴入“最终一滴”溶液。(2)颜色变化:必需说明滴入“最终一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。(3)半分钟:必需说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。2图解量器的读数方法(1)平视读数(如图1):试验室中用量筒、移液管或滴定管量取确定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。(2)俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯
32、视视线向下倾斜,查找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图3):读数时,由于视线向上倾斜,查找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。至于俯视和仰视的误差,还要结合具体仪器进行分析,由于量筒刻度从下到上渐渐增大;而滴定管刻度从下到上渐渐减小,并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差,在分析时还要看滴定前读数是否正确,然后才能推断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。题组四滴定法的拓展应用氧化还原滴定4KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很简洁被空气中或水中的某些少量还原性物质还原
33、,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示:称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1h;用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处;利用氧化还原滴定方法,在7080条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。请回答下列问题:(1)精确量取确定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是_。(2)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用_(填字母)。AH2C2O42H2OBFeSO4C浓盐酸DNa2SO3(3)若精确称取Wg你选的基准试剂溶于水配成
34、500mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,用KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。KMnO4溶液的物质的量浓度为_molL1。(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2的含量,测得的浓度值将_(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。答案(1)酸式滴定管(2)A(3)(4)偏高解析(1)KMnO4溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀,所以不能用碱式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取。(2)H2C2O42H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物;FeSO4在空气中不稳定易被氧化,铁元素的化合价从2上升到3;浓盐酸易挥发;Na2SO3在空气中不稳定易被氧化成Na2
35、SO4。(3)依据得失电子守恒原理有关系式:5(H2C2O42H2O)2KMnO4,则KMnO4溶液的浓度为c(KMnO4)molL1。(4)在放置过程中,由于空气中还原性物质的作用,使KMnO4溶液的浓度变小了,再去滴定水样中的Fe2时,消耗KMnO4溶液(标准溶液)的体积会增大,导致计算出来的c(Fe2)会增大,测定的结果将偏高。氧化还原滴定3要点1原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。2试剂:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草
36、酸、维生素C等。3指示剂:氧化还原滴定法的指示剂有三类。a.氧化还原指示剂;b.专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝;c.自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。探究高考明确考向江苏五年高考1推断正误,正确的划“”,错误的划“”(1)水的离子积常数Kw随着温度的上升而增大,说明水的电离是放热反应()(2022江苏,10D)解析水的电离是吸热反应。(2)图表示0.1000molL1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL1CH3COOH溶液所得到的滴定曲线()(2011江苏,10B)解析0.1000molL1的CH3COONa,
37、pH7。(3)4时,纯水的pH7()(2010江苏,2B)解析25、纯水pH7,4时,纯水pH7。2(2021江苏,18)硫酸镍铵(NH4)xNiy(SO4)mnH2O可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下试验:精确称取2.3350g样品,配制成100.00mL溶液A;精确量取25.00mL溶液A,用0.04000molL1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2(离子方程式为Ni2H2Y2=NiY22H),消耗EDTA标准溶液31.25mL;另取25.00mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH356.00mL(标准状况)。(1)若滴定管在使用前未
38、用EDTA标准溶液润洗,测得的Ni2含量将_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(2)氨气常用_检验,现象是_。(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程)。答案(1)偏高(2)潮湿的红色石蕊试纸试纸颜色由红变蓝(3)n(Ni2)0.04000molL131.25mL103LmL11.250103moln(NH)2.500103moln(SO)2.500103molm(Ni2)59gmol11.250103mol0.07375gm(NH)18gmol12.500103mol0.04500gm(SO)96gmol12.500103mol0.2400gn(H2O)1.250102molxym
39、nn(NH)n(Ni2)n(SO)n(H2O)21210硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)210H2O。解析(1)若滴定管使用前没有用EDTA标准溶液润洗,会造成EDTA溶液浓度减小,使消耗的EDTA溶液体积偏大,则测得的Ni2含量偏高。(2)氨气是中学化学中唯一的碱性气体,常用潮湿的红色石蕊试纸检验,试纸由红色变蓝色。32022江苏,18(2)(3)硫酸钠过氧化氢加合物(xNa2SO4yH2O2zH2O)的组成可通过下列试验测定:精确称取1.7700g样品,配制成100.00mL溶液A。精确量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得
40、到白色固体0.5825g。精确量取25.00mL溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0.02000molL1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO被还原为MnO2,其离子方程式为_。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。答案(2)2MnO3H2O2=2MnO23O22OH2H2O(3)n(Na2SO4)n(BaSO4)2.50103 mol2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2n(H2O2)1.25103 molm(Na2SO4)142gmol12.50103mol0.355gm(H
©2010-2024 宁波自信网络信息技术有限公司 版权所有
客服电话:4008-655-100 投诉/维权电话:4009-655-100