联系本站客服加+微信号15139388181 或QQ：983228566 |
视频标签：水的电离,溶液的pH,中和滴定曲线
所属栏目：高中化学优质课视频
视频课题：人教版高二化学选修四第三章第二节水的电离和溶液的pH——中和滴定曲线的专题突破 -湖南
本视频配套资料的教学设计、课件 /课堂实录及教案下载可联本站系客服
选修四第三章第二节水的电离和溶液的pH——中和滴定曲线的专题突破 -湖南省湘潭市第一中学
水的电离和溶液的pH——中和滴定曲线的专题突破
酸碱中和滴定曲线类试题是近几年高考的热点和难点，试题以酸碱滴定过程为基础，考查滴定曲线的绘制，离子浓度大小比较，溶液中的守恒关系等，这类试题的难点在于整个过程为一动态过程，在解题的过程中，可以化动为静，巧抓几点，采取极端假设的方法进行判断解题探究。
一、引入课题：走进高考
（2016年全国新课标Ⅰ卷理综12）298K时，在20.00mL 0.1000mol/L氨水中滴入0.1000 mol/L的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.1000 mol/L氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是（ ） A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B．M点对应的盐酸体积为20.00 mL
C．M点处的溶液中：c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－
) D．N点处的溶液中pH<12
[解析] （引导学生分析，得出答案）
溶液由碱性变为酸性，应选用甲基橙做指示剂A错；极端假设：若盐酸用20.00mL，则完全反应生成NH4Cl，pH<7，现M点pH=7，则所用盐酸体积小于20.00mL，B错；c(NH4＋)＝c(Cl－
)＝c(H＋)＝c(OH－
)，C错；NH3·H2O
NH4＋＋OH－，c(OH－)＝0.10mol/L×1.32%＝1.32×10－3
mol/L
，pH＝－lg7.6×10－12
＝12－lg7.6＜12，D对。
二、考纲定标及热点定位： 考纲定标：
1.理解电解质在水中的电离以及电解质溶液的导电性，了解水的电离及影响因素 2.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用 热点定位：
2015、2016年都以滴定曲线的形式对该部分内容进行综合考查（弱电解质的判断、平衡常数的计算、离子浓度、导电性、水的电离程度的比较、指示剂的选择等）
三、知识复习： 中和滴定曲线：
1.定义：滴定过程中，随标准溶液的体积变化，溶液的pH发生变化的曲线。
LmolHc/106.71032.1100.1)(12314
2.中和滴定曲线为什么有突跃？
例：一滴（约0.05ml）0.1mol/L的盐酸溶液，加入到100ml纯水中，pH将从7减小到多少？ 解：
，pH＝－lg5×10－5
＝5－lg5≈4.3 多加一滴盐酸溶液，纯水的pH从7减小到4.3，这就是pH的突跃。
同理，邻近终点的待测液就非常类似于纯水，多加或少加一滴都会引起较大的pH变化。
夯实基础：一题多点 一题多问 一题多变
例：常温下，用0.1000 mol·L－1
NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L
－1
HA酸溶液所得滴定曲线如右图。
一、起始点a：
1、判断酸HA的强弱 弱酸 ；
2、若起点pH＝3，求该温度下酸HA的电离平衡常数的近似值Ka= 1.0×10－5
。
[解析] （引导学生分析，得出答案）
若0.1000 mol·L－1
HA为强酸，则pH=1；现a点pH>1，HA为弱酸，
二、混合点b：
1、 溶质主要是 NaA和HA ，浓度分别是 0.0330mol/L 。 粒子不等关系是 c(A-)>c(Na+
)>c(HA)>c(H+
)>c(OH-
) 。 2、Na原子与A原子的量之间的关系是 2c(Na+
)=c(A-)+c(HA) 。 [解析] （引导学生分析，得出答案） NaOH ＋ HA ＝ NaA ＋ H2O
0.1×10 0.1×20 0.1×10 余0.1×10
c(HA)＝c(NaA)＝0.1×10÷30＝0.0330mol/L，此时pH<7，HA电离程度大于NaA水解程度， c(A-)>c(Na+
)>c(HA)>c(H+
)>c(OH-)，2c(Na+
)=c(A-)+c(HA) 三、中性点c：
溶质主要是 NaA和HA 。粒子浓度的定量关系是： c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-) 。 [解析] （引导学生分析，得出答案） 四、等当点d：
1、主要溶质是 NaA ，2、c(OH－
) = c(H＋
)+ c(HA) 。 [讲解]
等当点：标准液与待测液恰好完全反应的化学计量点
5
33100.1/1.0/10/10LmolLmolLmolKaLmolL
LmolLHc/1051.0/1.01005.0)(53
滴定终点：一般是根据指示剂变色时确定的停止滴定的那一点 联系：两者越接近，误差越小 五、相关问题：
1、a、b、c、d四点中，
滴定过程中宜选用_酚酞_作指示剂， 滴定终点在_c点以上_。（填“c点以上”或“c点以下”） 水的电离程度最大的是_c_点。
2、a、b、c、d溶液导电能力弱至强顺序是 a、b、c、d 。
3、滴定过程中能否出现：c(HA)>c(A－
) >c(H＋
)>c(Na＋
)>c(OH－
) ? （能） [讲解]
酸、碱均能抑制水的电离，CH3COONa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，故应该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。
小结：巧抓“起始点a”、“混合点b”、“中性点c”、“等当点d”,可以化动为静，采取极端假设的方法进行判断解题探究。 [练习]
1. 向20 mL盐酸中逐滴加入等浓度的稀氨水，则下列变化趋势正确的是 C (填字母)。
[解析] （引导学生分析，得出答案）
由于稀盐酸显酸性，首先排除选项B和D；两者恰好反应时溶液显酸性，排除选项A。
2. 25℃时，用浓度为0.1000mol·L－1
的NaOH溶液滴定20.00mL
浓度均为0.1000mol·L
－1
的三种酸HX、HY、HZ，滴定曲线如图
所示。下列说法正确的是( )
A.在相同温度下，同浓度的三种酸溶液的导电能力顺序：HZ＜HY＜HX
B.根据滴定曲线，可得Ka(HY)≈10－
5
C.将上述HX、HY溶液等体积混合后，用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反应时：c(X－
)＞c(Y－
)＞c(OH－
)＞c(H＋
)
D.HY与HZ混合，达到平衡时c(H＋)＝KaHY·cHYcY－
＋c(Z－)＋c(OH－
) [答案]B
[解析] （引导学生分析，得出答案）
根据中和滴定曲线先判断HX、HY和HZ的酸性强弱，再运用电离平衡、水解平衡知识分析、解决相关问题。由图像可知，当V(NaOH)＝0(即未滴加NaOH)时，等浓度的三种酸溶液的pH大小顺序为HX>HY>HZ，则酸性强弱顺序为HX<HY<HZ，相同条件下三种酸溶液的导电能力顺序为HX<HY<HZ，A项错。
当V(NaOH)＝10mL时，HY溶液中c(H＋
)＝10－5
mol·L－1
，
c(OH－)＝10－9mol·L－1，c(Na＋)＝13
×0.1000mol·L－1，
据电荷守恒有c(H＋
)＋c(Na＋
)＝c(OH－
)＋c(Y－
)，
即10－5mol·L－1＋13×0.1000mol·L－1＝10－9mol·L－1＋c(Y－
)，
则有c(Y－)≈13
×0.1000mol·L－1
，
c(HY)＝(23×0.1000mol·L－1－13×0.1000mol·L－1)＝13
×0.1000mol·L－1，
那么Ka(HY)＝[c(Y－
)·c(H＋
)]/c(HY)
＝(13×0.1000mol·L－1×10－5mol·L－1)/(13
×0.1000mol·L－1)＝10－5
，B正确。 HX的酸性比HY的弱，滴定至HX恰好完全反应时，HY也完全反应，此时溶液中的溶质为NaX和NaY，X－
的水解程度比Y－
的水解程度大，则有c(Y－
)>c(X－
)，C项错。
HY和HZ混合，达到平衡时，据电荷守恒有c(H＋
)＝c(Y－
)＋c(Z－
)＋c(OH－
)；对于弱酸HY来说，Ka(HY)＝[c(H＋
)·c(Y－
)]/c(HY)，则有c(Y－
)＝[Ka(HY)·c(HY)]/c(H＋
)，故c(H＋
)＝[Ka(HY)·c(HY)]/c(H＋
)＋c(Z－
)＋c(OH－
)，D项错。
3. 传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高，DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量溶液的pH等而在中和滴定的研究中应用越来越广泛深入。
（1）某学习小组利用DIS系统探究强碱和不同酸的中和反应，实验过程如下： ①分别配制0.1000mol·L
－1
的NaOH、HCl、CH3COOH溶液备用。
②用0.1000mol·L－
1的NaOH溶液分别滴定10.00mL0.1000mol·L－
1的HCl和CH3COOH溶液，连接数据采集器和pH传感器。 ③由计算机绘制的滴定曲线如图1：
两曲线图起点不同的原因是____________；两曲线图中V1__________V2(填“＞”、“＝”或“＜”)。
（2）另一个学习小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度，以测量溶液导电能力来判断滴定终点，实验步骤如下：
①用________(填仪器中名称)量取20.00mL醋酸溶液样品，倒入洁净干燥锥形瓶中，连接好DIS系统，如果锥形瓶中含有少量蒸馏水，是否会影响测量结果________(填“是”、“否”或“不能确定”)。向锥形瓶中滴加0.1000mol·L
－1
的NaOH溶液，计算机屏幕上显示溶液导
电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线图(见图2)。
②醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________。 ③图中b点时，溶液中各离子浓度大小的关系是____________________。
④若图中某一点pH等于8，则c(Na＋
)－c(CH3COO－
)的精确值为________mol·L－
1。
[答案]
（1）CH3COOH不完全电离，HCl完全电离，使0.1mol·L－1
的CH3COOH溶液中c(H＋
)比同
浓度的HCl溶液中c(H＋
)小，pH大 ＞
（2）①酸式滴定管，否。②CH3COOH＋OH－
===CH3COO－
＋H2O ③c(Na＋
)＞c(CH3COO－
)＞c(OH－
)＞c(H＋
)，④9.9×10－
7
[解析] （引导学生分析，得出答案）
（1）CH3COOH不完全电离，HCl完全电离，使0.1 mol·L
－1
的CH3COOH溶液中c(H＋
)比同
浓度的HCl溶液中c(H＋
)小，pH大；盐酸和NaOH反应生成氯化钠和水，氯化钠不水解，CH3COOH和NaOH反应生成醋酸钠和水，醋酸钠水解呈碱性，所以与等物质的量的盐酸、醋酸反应，反应后溶液呈中性，消耗的NaOH前者大于后者。
（2）①用酸式滴定管量取20.00 mL醋酸溶液样品；锥形瓶中含有少量蒸馏水，待测液的物
质的量不变，V(标准)不变，根据c(待测)＝
c标准×V标准
V待测
，c(待测)不变；②醋酸与
NaOH溶液反应：CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O；③图中b点，说明醋酸和NaOH恰好完全反应，醋酸钠水解，使得c(Na＋
)＞c(CH3COO－
)；④c(H＋
)＝10－
8 mol·L－
1，c(OH－
)
＝10
－14
/10－
8 mol·L－
1＝10－
6 mol·L－
1，根据电荷守恒c(Na＋
)＋c(H＋
)＝c(CH3COO－
)＋c(OH－
)，
c(Na＋
)－c(CH3COO－
)＝c(OH－
)－c(H＋
)＝10－6
mol·L－
1－10－
8 mol·L－
1＝9.9×10
－7
mol·L－1。
4. 25℃时，取浓度均为0.1mol·L－1
的醋酸溶液和氨水溶液各20mL，分别用0.1mol·L－
1NaOH
溶液、0.1mol·L
－1
盐酸进行中和滴定，滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )
A.曲线Ⅰ：滴加溶液到10mL时：c(CH3COO－
)>c(Na＋
)>c(H＋
)>c(OH－
) B.曲线Ⅰ：滴加溶液到20mL时，c(Cl－
)>c(NH＋
4)>c(H＋
)>c(OH－
)
C.曲线Ⅱ：滴加溶液在10mL～20mL之间存在：c(NH＋
4)＝c(Cl－
)>c(OH－
)＝c(H＋
) D.曲线Ⅱ：滴加溶液到10mL时：c(CH3COO－
)－c(CH3COOH)＝2c(H＋
)－c(OH－
) [答案]B
[解析] （引导学生分析，得出答案）
根据溶液pH值变化确定曲线Ⅰ为盐酸滴定氨水，曲线Ⅱ为氢氧化钠滴定醋酸；A项，此时溶液为等浓度的氨水和氯化铵溶液，错误；B项，此时溶液为氯化铵溶液，铵根离子水解溶液显酸性，正确；C项错误；D项，此时溶液为等浓度醋酸和醋酸钠混合液，电荷守恒为c(Na＋
)＋c(H＋
)＝c(CH3COO－
)＋c(OH－
)，物料守恒为2c(Na＋
)＝c(CH3COO－
)＋c(CH3COOH)，两者去掉钠离子浓度得c(CH3COO－
)－c(CH3COOH)＝2[c(H＋
)－c(OH－
)]，错误。
解决酸碱中和滴定过程中的有关问题，首先看纵坐标，搞清楚是酸加入碱中，还是碱加入酸中，然后看起点，起点可以看出酸性或碱性的强弱，这个在判断滴定终点至关重要；再次找滴定终点和pH＝7的中性点，判断滴定终点的酸碱性，然后确定中性点(pH＝7)的位置；最后分析其他的特殊点(如滴定一半点，过量一半点等)，分析酸、碱过量情况。在整个滴定过程中有几个关系①电荷守恒关系在任何时候均存在；②物料守恒可以根据加入酸的物质的量和加入碱的物质的量进行确定，但不一定为等量关系。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
