高二化学教案：《溶液的酸碱性教学案》教学设计

　　本文题目：高二化学教案：溶液的酸碱性教学案

　　第1课时　溶液的酸碱性

　　[目标要求]　1.了解溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系。　2.了解pH的定义及简单的计算。

　　一、溶液的酸碱性

　　1.一种溶液显酸性、中性还是碱性，取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在一定温度下，水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度，就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度，并据此判断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(H+)为1.0×10-5mol?L-1，根据KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14mol2?L-2可求得该酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol?L-1 。

　　2.酸性溶液：c(H+)>c(OH-)，c(H+)越大，酸性越强;

　　中性溶液：c(H+)=c(OH-);

　　碱性溶液：c(H+)

　　二、溶液的酸碱性与pH的关系

　　1.溶液pH的定义

　　(1)由于用c(H+)及c(OH-)来表示溶液的酸碱性有时数值非常小，使用很不方便。

　　在实际应用中，人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。pH与氢离子浓度的关系式为pH=-lg_c(H+)。

　　(2)pH值与溶液酸碱性的关系

　　在25 ℃时，纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol?L-1，所以在25 ℃时，pH=7时，溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，溶液显中性。pH>7时，溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，且pH越大，溶液中c(OH-)越大，溶液的碱性越强。pH<7时，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液显酸性，且pH越小，溶液中氢离子浓度越大，溶液的酸性越强。

　　2.强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算

　　(1)强酸与强酸混合液的pH

　　强酸 Ⅰ：c1(酸)，V1(酸)――→电离n1(H+)=c1(H+)?V1，

　　强酸 Ⅱ：c2(酸)，V2(酸)――→电离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)强碱与强碱混合液的pH

　　强碱Ⅰ：c1(碱)，V1(碱)――→电离n1(OH-)=c1(OH-)?V1

　　强碱Ⅱ：c2(碱)，V2(碱)――→电离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的测定方法

　　1.酸碱指示剂

　　酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的，因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围，但不能准确测定pH。

　　常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表：

　　指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞

　　变色范围pH 3.1～4.4 5～8 8.2～10.0

　　溶液颜色 红、橙、黄 红、紫、蓝 无色、粉红、红

　　2.pH试纸

　　粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是：取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上)，用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的pH。

　　3.pH计

　　通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。

　　知识点一　溶液的酸碱性

　　1.下列溶液肯定呈酸性的是(　　)

　　A.含H+的溶液 B.能使酚酞显无色的溶液

　　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错。酚酞显无色的溶液，其pH<8，该溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性，B错。以纯水在100℃为例，KW=1.0×10-12mol2?L-2，c(H+)=1×10-6mol?L-1，pH=6，但溶液为中性，故pH<7的溶液可能是酸性，也可能呈中性或碱性。

　　2.判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中，一定呈碱性的是(　　)

　　A.能够使甲基橙呈现黄色的溶液

　　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　溶液酸碱性最本质的判断标准是看H+和OH-浓度的相对大小，只有当c(H+)>c(OH-)时，溶液才呈酸性;当c(H+)=c(OH-)时，溶液呈中性;当c(H+)4.4时呈现黄色。所以，使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的pH与温度有关，常温下pH>7的溶液一定显碱性，但在不是常温的情况下就不一定了。

　　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.由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液

　　D.非电解质溶于水所得到的溶液

　　答案　B

　　知识点二　pH值计算

　　4.常温下，某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1，则该溶液的pH可能是(　　)

　　A.4 B.7 C.8 D.11

　　答案　D

　　解析　由题意知由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1<1×10-7 mol?L-1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H+)=1×10-3 mol?L-1，pH=3，若是碱，c(OH-)=1×10-3 mol?L-1，pH=11。

　　5.25℃时，若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系(　　)

　　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，碱中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b，根据混合后溶液呈中性，故n(H+)=n(OH-)，即10-a×10=10-14+b，所以a+b=15。

　　知识点三　pH的测定方法

　　6.下列试纸中，在测溶液的性质时，预先不能用蒸馏水润湿的是(　　)

　　A.石蕊试纸 B.醋酸铅试纸 C.KI淀粉试纸 D.pH试纸

　　答案　D

　　解析　pH试纸测溶液的酸碱性时是定量测定，加水润湿后会导致溶液的浓度降低，使测得的pH产生偏差，所以不能润湿。

　　7.有一学生甲在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为：操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为：操作错误，但测定结果不一定有误差。

　　(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是________________。

　　(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________。

　　(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol?L-1的硫酸和0.01 mol?L-1的硫酸。若能，简述操作过程。

　　________________________________________________________________________

　　①紫色石蕊试液　②酚酞试液　③甲基橙试液

　　④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸

　　答案　(1)丙　当溶液呈中性时，则不产生误差;否则将产生误差

　　(2)盐酸　在稀释过程中，醋酸继续电离产生H+，使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大，误差较小

　　(3)能　用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01 mol?L-1的硫酸

　　解析　本题考查pH试纸的使用，pH试纸使用不能用蒸馏水润湿，若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同：若溶液为中性，则测得结果无误差;若为酸性，测得结果偏大;若为碱性，测得结果偏小。

　　练基础落实

　　1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是(　　)

　　A.将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较

　　B.将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较

　　C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较

　　D.在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较

　　答案　C

　　2.常温下，pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)

　　A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等

　　B.稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强

　　C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)

　　D.若9

　　答案　D

　　3.在常温下，将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于(　　)

　　A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7

　　答案　D

　　解析　本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合，总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合，应按c(OH-)计算：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.下列叙述正确的是(　　)

　　A.无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，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.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱

　　答案　A

　　解析　KW=c(H+)?c(OH-) ，且KW只与温度有关，所以，在常温下，纯水，酸性、碱性或中性稀溶液，其KW=1×10-14mol2?L-2;在温度不确定时，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电离程度比0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，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;当c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。

　　练方法技巧

　　5.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50 mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是(　　)

　　A.HX可能是强酸

　　B.HY一定是强酸

　　C.HX的酸性强于HY的酸性

　　D.反应开始时二者生成H2的速率相等

　　答案　D

　　解析　解答该题应注意以下三点：(1)强酸完全电离，弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液，弱酸的浓度大，等体积时，其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H+)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，Mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算H2的体积，由V(HX)>V(HY)，知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误;D项，反应开始时的速率取决于c(H+)，因为开始时c(H+)相等，故D项正确。

　　6.某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是(　　)

　　A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线

　　B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

　　C.a点KW的数值比c点KW的数值大

　　D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

　　答案　B

　　解析　本题考查了强酸和弱酸的稀释规律，解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸)，稀释相同的倍数时，因醋酸在稀释时仍不断地电离，故盐酸的pH增大的多，故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线，A错误;不断加水稀释时，溶液中c(H+)不断减小，导电性减弱，B正确;因为KW仅仅是温度的函数，因为是在相同的温度下，故a点KW与c点KW的数值相同，C错误;因盐酸和醋酸的pH相同，则c(醋酸)>c(盐酸)，稀释相同的倍数，由于醋酸存在电离平衡，故仍有c(醋酸)>c(盐酸)，D错误。

　　练综合拓展

　　7.已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如右图所示：

　　(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　(2)25 ℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH=7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。

　　(3)95 ℃时，若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________________________________________________________________

　　__________________。

　　(1) 曲线B对应温度下，pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH=5。请分析其原因：

　　________________________________________________________________________

　　________________________________________________________________________。

　　答案　(1)A　水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H+)、c(OH-)小

　　(2)10∶1　(3)a+b=14或pH1+pH2=14

　　(4)曲线B对应95 ℃，此时水的离子积为10-12mol2?L-2，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H+，使溶液pH=5

　　解析　本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。

　　(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH也增大，但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25 ℃时水的电离平衡曲线应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。

　　(2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH-)=n(H+)，则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 ℃时，水的离子积为10-12mol2?L-2，即c(H+)?c(OH-)=10-12mol2?L-2，即：等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12。根据95 ℃时混合后溶液呈中性，pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12，即：10-a+2=10b-12，所以，有以下关系：a+b=14或pH1+pH2=14。

　　(4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)+pH(碱)=12，可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-)，若是强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生，即酸过量，所以说酸HA是弱酸。

　　8.(1)pH=2的某酸稀释100倍，pH________4，pH=12的某碱稀释100倍，pH________10。

　　(2)室温时，将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H+)∶c(SO2-4)=________，将稀释后的溶液再稀释100倍，c(H+)∶c(SO2-4)=________。

　　(3)

　　MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是(　　)

　　A.MOH是一种弱碱

　　B.在x点，MOH完全电离

　　C.在x点，c(M+)=c(R+)

　　D.稀释前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)若某酸为强酸，则pH=4，若为弱酸，则pH<4;同理，对pH=12的某碱稀释100倍，pH≥10。

　　(2)pH=5的H2SO4稀释10倍，c(H+)和c(SO2-4)同等倍数减小，所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1，若将稀释后的溶液再稀释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)由图知，稀释100倍后ROH的pH变化为2，为强碱，MOH的pH变化为1，为弱碱;x点时ROH与MOH的c(OH-)相等，故c(M+)与c(R+)相等;稀释前ROH的c(OH-)=0.1 mol?L-1，MOH的c(OH-)=0.01 mol?L-1，故D项正确;MOH为弱碱，在任何点都不能完全电离，B项错误。

　　第2课时　酸碱中和滴定

　　[目标要求]　1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。

　　酸碱中和滴定

　　1.酸碱中和滴定概念：用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理：n元酸与n′元碱恰好完全中和时：nc酸V酸=n′c碱V碱。如果用A代表一元酸，用B代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度：cB=cAVAVB。

　　2.酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。

　　3.酸碱中和滴定实验

　　实验仪器：pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。

　　实验药品：标准液、待测液、指示剂。

　　实验步骤：

　　(1)查：检查两滴定管是否漏水和堵塞;

　　(2)洗：先用蒸馏水洗涤两滴定管，然后用所要盛装的酸碱润洗2～3遍;

　　(3)盛、调：分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然后赶走滴定管内部气泡，调节滴定管中液面高度处于某一刻度，并记下读数。

　　(4)取：从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。

　　(5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。

　　(6)记：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时，停止滴定，且半分钟内不恢复原来的颜色，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。

　　(7)算：整理数据进行计算。

　　根据cB=cAVAVB计算。

　　二、酸碱中和滴定误差分析

　　中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测=c标准?V标准V待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。

　　下列为不正确操作导致的实验结果偏差：

　　(1)仪器洗涤

　　①酸式滴定管水洗后，未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后，未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后，用待测液润洗(偏高)。

　　(2)量器读数

　　①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视(偏高);

　　②

　　滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视(偏低)如图所示;

　　③滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去(偏低)。

　　(3)操作不当

　　①酸式滴定管漏液(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中气泡变小(偏高);③滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出(偏低);④滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响); ⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时，溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示剂，溶液由黄色变橙色，5 s后又褪去(偏低)。

　　知识点一　酸碱中和滴定

　　1.一只规格为a mL的滴定管，其尖嘴部分充满溶液，管内液面在m mL处，当液面降到n mL处时，下列判断正确的是(　　)

　　A.流出溶液的体积为(m-n) mL

　　B.流出溶液的体积为(n-m) mL

　　C.管内溶液体积等于(a-n) mL

　　D.管内溶液体积多于n mL

　　答案　B

　　解析　滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液体的体积为(n-m) mL;刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管内溶液体积大于(a-n) mL。

　　2.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH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，眼睛注视________，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(　　)

　　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，滴定后气泡消失

　　D.读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数

　　(3)若滴定开始和结束时，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)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：

　　滴定次数 待测NaOH溶液的体积/mL 0.100 0 mol?L-1盐酸的体积/mL

　　滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL

　　第一次 25.00 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)0.00　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)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)=c?HCl??V[?HCl?aq]V[?NaOH?aq]。欲求c(NaOH)，须先求V[(HCl)aq]再代入公式;进行误差分析时，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)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。

　　(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。

　　知识点二　酸碱中和滴定误差分析

　　3.用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是(　　)

　　A.锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出

　　B.滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失

　　C.指示剂变色15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定

　　D.锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗

　　答案　B

　　解析　根据c(B)=c?A??V?A?V?B?判断，A项中，V(B)的实际量减少，导致V(A)减少，测定值偏小;B项使液体充满气泡，导致V(A)增大，测定值偏大;C项未到滴定终点，偏小;D项，不影响测定结果。

　　4.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内，盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。

　　(1)称量固体NaOH时，未调节天平的零点(　　)

　　(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确(　　)

　　(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗(　　)

　　(4)开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出(　　)

　　(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下，结束时初读数按0计算(　　)

　　(6)在滴定过程中活塞处漏液(　　)

　　(7)摇动锥形瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出(　　)

　　(8)滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视(　　)

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

　　解析　(1)称量固体NaOH时，未调节天平零点，不能确定称量结果是偏大还是偏小，故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小，导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时，用力过猛，使少量液体溅出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待测液体积减小，使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。

　　练基础落实

　　1.酸碱恰好完全中和时(　　)

　　A.酸与碱的物质的量一定相等

　　B.溶液呈现中性

　　C.酸与碱的物质的量浓度相等

　　D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等

　　答案　D

　　2.用盐酸滴定NaOH溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定到终点时，溶液颜色的变化是(　　)

　　A.由黄色变为红色 B.由黄色变为橙色

　　C.由橙色变为红色 D.由红色变为橙色

　　答案　B

　　3.用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是(　　)

　　①锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗2～3次

　　②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失

　　③滴定前仰视读数，滴定后平视读数

　　④摇动锥形瓶时，有少量液体溅出

　　⑤滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液

　　A.③ B.④⑤ C.①②③ D.③④

　　答案　D

　　解析　①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH，会多耗用盐酸，导致结果偏高;②中气泡体积充当了标准盐酸，导致V(HCl)偏大，结果偏高;③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大，则ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小，结果偏低;④中使NaOH溅出，则使V(HCl)偏小，结果偏低;⑤对结果无影响，综合分析，选D。

　　4.下列指示剂的选择不正确的是(　　)

　　(已知：I2+2Na2S2O3) 2NaI+Na2S4O6

　　标准溶液 待测溶液 指示剂

　　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　强酸与强碱滴定时，甲基橙或酚酞均可以，但一般强酸滴定强碱时用甲基橙，反之用酚酞，A、B均正确;据I2遇淀粉变蓝可检验I2，C正确;D项中KMnO4本身有颜色，无需再用其他指示剂，D不正确。

　　5.下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是(　　)

　　A.滴定管 B.分液漏斗 C.过滤漏斗 D.容量瓶

　　答案　C

　　6.用0.1 mol?L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL)继续加水至50 mL，所得溶液pH是(　　)

　　A.4 B.7.2 C.10 D.11.3

　　答案　C

　　解析　本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中OH-、H+、pH的计算，考查学生的计算能力。用0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05 mL)，加水至50 mL，此时溶液中

　　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即选项C正确。

　　练方法技巧

　　7.下列实验操作不会引起误差的是(　　)

　　A.酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶

　　B.酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液

　　C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴

　　D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡

　　答案　C

　　解析　A：锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。

　　B：冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果。

　　C：在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。

　　D：开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)?c(HCl)=V(NaOH)?c(NaOH)，使所测的c(NaOH)偏小。

　　8.用1.0 mol?L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是(　　)

　　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，则c(H2SO4)=0.5 mol?L-1，当pH=7时V(NaOH)=40 mL，通过计算原硫酸溶液的体积为40 mL。本题考查中和滴定曲线，关键是把握滴定终点，pH=7恰好完全反应，即n(H+)=n(OH-)。

　　练综合拓展

　　9.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。

　　现有0.001 mol?L-1KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O

　　填空完成问题：

　　(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。

　　A.酸式滴定管(50 mL)　B.碱式滴定管(50 mL)　C.量筒(10 mL)　D.锥形瓶　E.铁架台　F.滴定管夹　G.烧杯　H.白纸　I.胶头滴管　J.漏斗

　　(2)不用________(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因

　　________________________________________________________________________。

　　(3)选何种指示剂，说明理由______________________________________________。

　　(4)滴定前平视KMnO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b-a) mL比实际消耗KMnO4溶液体积______(多、少)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度，比实际浓度______(大、小)。

　　答案　(1)A、B、D、E、F、G、H

　　(2)碱　KMnO4溶液能把橡胶管氧化

　　(3)不用指示剂，因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+，紫红色褪去，所以不需要指示剂

　　(4)少　小

　　解析　(1)(2)酸性KMnO4具有强氧化剂，要放在酸式滴定管中，取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管，再根据滴定所需的仪器可选出正确答案。

　　(3)酸性KMnO4被还原为Mn2+后由紫色变为无色。

　　(4)俯视读得的数值偏小。