中和滴定曲線(pH)的說明
[知識(shí)對(duì)接]
1．中和滴定曲線“5點(diǎn)”
解決酸堿中和滴定曲線類問題的關(guān)鍵是巧抓“5點(diǎn)”，即曲線的起點(diǎn)、恰好反應(yīng)點(diǎn)、中性點(diǎn)、反應(yīng)一半點(diǎn)和過量點(diǎn)，先判斷出各個(gè)點(diǎn)中的溶質(zhì)及溶液的酸堿性，以室溫時(shí)用0.1 ml·L－1 NaOH溶液滴定20 mL 0.1 ml·L－1 HA溶液為例(如圖)，總結(jié)如何抓住滴定曲線的5個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
2.酸堿中和滴定曲線圖示
[應(yīng)用體驗(yàn)]
1．20 mL 0.100 0 ml·L－1氨水用0.100 0 ml·L－1的鹽酸滴定，滴定曲線如圖，下列說法正確的是( )
A．該中和滴定適宜用酚酞作指示劑
B．兩者恰好中和時(shí)，溶液的pH＝7
C．達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液中：c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)
D．當(dāng)?shù)稳臌}酸達(dá)30 mL時(shí)，溶液中c(NHeq \\al(＋,4))＋c(H＋)c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
D．V(NaOH)＝20.00 mL時(shí)，兩溶液中 c(CH3COO－)>c(Cl－)
C 解析：根據(jù)圖示可知，Ⅰ的起始pH較大，Ⅱ的起始pH較小，則Ⅰ表示醋酸，Ⅱ表示鹽酸，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；醋酸為弱酸，溶液體積相同時(shí)，醋酸和氯化氫的物質(zhì)的量相等，醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成醋酸鈉，溶液呈堿性，而鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉溶液呈中性；若pH＝7時(shí)，醋酸消耗的NaOH溶液體積應(yīng)該稍小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；V(NaOH)＝10.00 mL時(shí)，反應(yīng)后為等物質(zhì)的量濃度的醋酸和醋酸鈉的混合液，醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，溶液呈酸性，則c(H＋)＞c(OH－)，反應(yīng)后溶液中離子濃度大小為c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，選項(xiàng)C正確；V(NaOH)＝20.00 mL時(shí)，兩溶液都恰好反應(yīng)得到等物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉和NaCl溶液，由于醋酸根離子部分水解，則兩溶液中 c(CH3COO－)＜c(Cl－)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
中和滴定曲線示例分析
[知識(shí)對(duì)接]
滴定曲線分析的方法
(1)分析步驟：首先看縱坐標(biāo)，搞清楚是酸加入堿中，還是堿加入酸中；其次看起點(diǎn)，起點(diǎn)可以看出酸性或堿性的強(qiáng)弱，這在判斷滴定終點(diǎn)時(shí)至關(guān)重要；再次找滴定終點(diǎn)和pH＝7的中性點(diǎn)，判斷滴定終點(diǎn)的酸堿性，然后確定中性點(diǎn)(pH＝7)的位置；最后分析其他的特殊點(diǎn)(如滴定一半點(diǎn)，過量一半點(diǎn)等)，分析酸、堿過量情況。
(2)滴定過程中的定量關(guān)系：①電荷守恒關(guān)系在任何時(shí)候均存在；②物料守恒可以根據(jù)加入酸的物質(zhì)的量和加入堿的物質(zhì)的量進(jìn)行確定，但不一定為等量關(guān)系。
[應(yīng)用體驗(yàn)]
3．常溫下，用0.10 ml·L－1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL 0.10 ml·L－1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 ml·L－1 CH3COOH溶液，得到兩條滴定曲線，如圖所示，則下列說法正確的是( )
A．圖2是滴定鹽酸的曲線
B．a(chǎn)與b的關(guān)系是a＜b
C．E點(diǎn)對(duì)應(yīng)離子濃度由大到小的順序可能為 c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)
D．這兩次滴定都可以用甲基橙作為指示劑
C 解析：如果酸為強(qiáng)酸，則0.10 ml·L－1酸的pH為1，根據(jù)酸的初始pH知，圖1為鹽酸的滴定曲線，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖1知，a點(diǎn)氫氧化鈉溶液的體積是20.00 mL，酸和堿的物質(zhì)的量相等，二者恰好反應(yīng)生成強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其溶液呈中性；醋酸溶液中滴入氫氧化鈉溶液，醋酸鈉溶液呈堿性，所以b點(diǎn)氫氧化鈉溶液的體積小于20.00 mL，a＞b，故B錯(cuò)誤；E點(diǎn)溶液的成分為醋酸鈉和醋酸，溶液呈酸性，說明醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，鹽類水解程度較小，則溶液中離子濃度可能為 c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)，故C正確；氫氧化鈉和鹽酸恰好反應(yīng)呈中性，可以選擇甲基橙或酚酞；氫氧化鈉和醋酸恰好反應(yīng)生成醋酸鈉溶液呈堿性，只能選擇酚酞，故D錯(cuò)誤。
4．已知某溫度下CH3COOH的電離常數(shù)K＝1.6×10－5。該溫度下，向20 mL 0.01 ml·L－1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 ml·L－1 KOH溶液，其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：(已知lg4＝0.6)
(1)a點(diǎn)溶液中c(H＋)為________，pH約為________。
(2)a、b、c、d四點(diǎn)中水的電離程度最大的是________點(diǎn)，滴定過程中宜選用________作指示劑，滴定終點(diǎn)在________(填“c點(diǎn)以上”或“c點(diǎn)以下”)。
(3)若向20 mL稀氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸，則下列變化趨勢(shì)正確的是________(填標(biāo)號(hào))。
解析：(1)電離消耗的醋酸在計(jì)算醋酸的電離平衡濃度時(shí)可以忽略不計(jì)。由K＝eq \f(c2?H＋?,c?CH3COOH?)得，c(H＋)≈eq \r(1.6×10－5×0.01) ml·L－1＝4×10－4 ml·L－1。pH＝－lgc(H＋)＝3.4。(2)酸或堿抑制水的電離，a、b點(diǎn)溶液呈酸性，d點(diǎn)溶液呈堿性，都抑制水的電離，c點(diǎn)呈中性，水自然電離，故電離程度最大。由于酸堿恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液顯堿性，故應(yīng)該選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑酚酞。滴定終點(diǎn)應(yīng)在c點(diǎn)以上。(3)由于稀氨水顯堿性，首先排除選項(xiàng)A和C；兩者恰好反應(yīng)時(shí)溶液顯酸性，排除選項(xiàng)D。
答案：(1)4×10－4 ml·L－1 3.4
(2)c 酚酞 c點(diǎn)以上 (3)B
1．室溫下向10 mL 0.1 ml·L－1NaOH溶液中加入0.1 ml·L－1的一元酸HA，溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( )
A．a(chǎn)點(diǎn)所示溶液中c(Na＋)>c(A－)>c(H＋)>c(HA)
B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同
C．pH＝7時(shí)，c(Na＋)＝c(A－)＋c(HA)
D．b點(diǎn)所示溶液中c(A－)>c(HA)
D 解析：A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)NaOH與HA恰好完全反應(yīng)，溶液的pH為8.7，呈堿性，說明HA為弱酸，NaA發(fā)生水解反應(yīng)，則溶液中粒子濃度：c(Na＋)>c(A－)>c(HA)>c(H＋)，錯(cuò)誤；B.b點(diǎn)時(shí)為NaA和HA的混合溶液，a點(diǎn)NaA發(fā)生水解反應(yīng)，促進(jìn)了水的電離，b點(diǎn)HA抑制了水的電離，所以a點(diǎn)水的電離程度大于b點(diǎn)，錯(cuò)誤；C.根據(jù)電荷守恒，c(H＋)＋c(Na＋)＝c(OH－)＋c(A－)，pH＝7，則c(H＋)＝c(OH－)，所以c(Na＋)＝c(A－)，錯(cuò)誤；D.b點(diǎn)HA過量，溶液呈酸性，HA的電離程度大于NaA的水解程度，所以c(A－)>c(HA)，正確。
2．(2020·淄博模擬)(雙選)25 ℃時(shí)，體積均為25.00 mL，濃度均為0.010 0 ml·L－1的HA、H3B溶液分別用0.010 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定，溶液的pH隨V(NaOH溶液)變化曲線如圖所示，下列說法中正確的是( )
A．NaOH溶液滴定HA溶液可選甲基橙做指示劑
B．濃度均為0.010 0 m/L的HA、H3B溶液中，酸性較強(qiáng)的是HA
C．25 ℃時(shí)，0.010 0 ml·L－1 Na2HB溶液的 pH>7
D．25 ℃時(shí)，向Na2HB溶液中滴加HA溶液，反應(yīng)的離子方程式為HB2－＋HA===H2B－＋A－
CD 解析：若HA為強(qiáng)酸，則0.010 0 ml·L－1 HA溶液的pH＝2，由圖可知起始HA溶液的pH在3.0～4.0，說明HA為一元弱酸，滴定終點(diǎn)生成強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，而甲基橙的變色范圍是 3.1～4.4，所以應(yīng)選酚酞做指示劑，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，濃度均為0.010 0 ml·L－1的HA、H3B溶液，H3B溶液起始時(shí)pH更小，說明H3B電離出氫離子的能力強(qiáng)于HA，則酸性較強(qiáng)的為H3B，故B錯(cuò)誤；HB2－＋H2OH2B－＋OH－，Kh＝eq \f(c?H2B－?·c?OH－?,c?HB2－?)＝eq \f(c?H2B－?·c?OH－?·c?H＋?,c?HB2－?·c?H＋?)＝eq \f(KW,Ka?H2B－?)，由題圖可知當(dāng)c(H2B－)＝c(HB2－)時(shí)，pH為7.2，則Ka(H2B－)＝10－7.2，即Kh＝10－6.8，即常溫下HB2－的水解程度大于電離程度，Na2HB溶液呈堿性，故C正確；由題圖可知c(HA)＝c(A－)時(shí)，pH為4.75，即Ka(HA)＝10－4.75，Ka(H2B－)＝10－7.2，則酸性：HA>H2B－，向Na2HB溶液中滴加HA溶液符合“強(qiáng)酸制弱酸”，離子方程式為HB2－＋HA===H2B－＋A－，故D正確。關(guān)鍵點(diǎn)
離子濃度關(guān)系
起點(diǎn)
(點(diǎn)①)
起點(diǎn)為HA的單一溶液，0.1 ml·L－1 HA溶液pH>1說明HA是弱酸；c(HA)>c(H＋)>c(A－)>c(OH－)
反應(yīng)一
半點(diǎn)
(點(diǎn)②)
兩者反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的NaA和HA混合液，此時(shí)溶液pHc(Na＋)>c(HA)>c(H＋)>c(OH－)
中性點(diǎn)
(點(diǎn)③)
此時(shí)溶液pH＝7，溶液顯中性，酸沒有完全被中和，c(Na＋)＝c(A－)>c(HA)>c(H＋)＝c(OH－)
恰好完
全反應(yīng)
點(diǎn)(點(diǎn)④)
此時(shí)二者恰好完全反應(yīng)生成NaA，為強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(HA)>c(H＋)
過量點(diǎn)
(點(diǎn)⑤)
此時(shí)，NaOH溶液過量，得到NaA與NaOH等物質(zhì)的量的混合液，溶液顯堿性，c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)
氫氧化鈉滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸的滴定曲線
鹽酸滴定等濃度等體積的氫氧化鈉、氨水的滴定曲線
曲線起點(diǎn)不同：強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸、弱酸的曲線，強(qiáng)酸起點(diǎn)低；強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿、弱堿的曲線，強(qiáng)堿起點(diǎn)高
突躍點(diǎn)變化范圍不同：強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng))的突躍點(diǎn)變化范圍大于強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))
室溫下pH＝7不一定是終點(diǎn)：強(qiáng)堿與強(qiáng)酸反應(yīng)時(shí)，終點(diǎn)是pH＝7；強(qiáng)堿與弱酸(強(qiáng)酸與弱堿)反應(yīng)時(shí)，終點(diǎn)不是pH＝7(強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)終點(diǎn)是pH＞7，強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng)終點(diǎn)是pH＜7)

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