2025版新教材高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第7章物質(zhì)在水溶液中的行為第1節(jié)素養(yǎng)提升14滴定曲線的分析方法學(xué)案魯科版

PAGE6-素養(yǎng)提升14滴定曲線的分析方法中和滴定曲線(pH)的說(shuō)明[學(xué)問(wèn)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(wèn)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(guò)量點(diǎn)，先推斷出各個(gè)點(diǎn)中的溶質(zhì)及溶液的酸堿性，以室溫時(shí)用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L－1HA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)：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，0.1mol·L－1HA溶液pH>1說(shuō)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pH<7，說(shuō)明HA的電離程度大于A－的水解程度，c(A－)>c(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(méi)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(guò)量點(diǎn)(點(diǎn)⑤)此時(shí)，NaOH溶液過(guò)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＋)2.酸堿中和滴定曲線圖示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)改變范圍不同：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)改變范圍大于強(qiáng)堿與弱酸反應(yīng)(強(qiáng)酸與弱堿反應(yīng))室溫下pH＝7不肯定是終點(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)[應(yīng)用體驗(yàn)]1．20mL0.1000mol·L－1氨水用0.1000mol·L－1的鹽酸滴定，滴定曲線如圖，下列說(shuō)法正確的是()A．該中和滴定相宜用酚酞作指示劑B．兩者恰好中和時(shí)，溶液的pH＝7C．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)30mL時(shí)，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)<c(OH－)＋c(Cl－)C解析：反應(yīng)終點(diǎn)生成氯化銨，水解顯酸性，酚酞的變色范圍為8.2～10，應(yīng)選甲基橙作指示劑，故A錯(cuò)誤；兩者恰好中和時(shí)生成氯化銨，溶液的pH＜7，故B錯(cuò)誤；物料守恒式為c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(NH3·H2O)＝c(Cl－)，電荷守恒式為c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，則c(H＋)＝c(OH－)＋c(NH3·H2O)，故C正確；溶液不顯電性，遵循電荷守恒，則當(dāng)?shù)稳臌}酸達(dá)30mL時(shí)，溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，故D錯(cuò)誤。2．25℃時(shí)，用0.1mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL0.1mol·L－1的鹽酸和醋酸，滴定曲線如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．Ⅰ、Ⅱ分別表示鹽酸和醋酸的滴定曲線B．pH＝7時(shí)，滴定鹽酸和醋酸消耗NaOH溶液的體積相等C．V(NaOH)＝10.00mL時(shí)，醋酸溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋)>c(H＋)>c(OH－)D．V(NaOH)＝20.00mL時(shí)，兩溶液中c(CH3COO－)>c(Cl－)C解析：依據(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)當(dāng)稍小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；V(NaOH)＝10.00mL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)＝20.00mL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[學(xué)問(wèn)對(duì)接]滴定曲線分析的方法(1)分析步驟：首先看縱坐標(biāo)，搞清晰是酸加入堿中，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，這在推斷滴定終點(diǎn)時(shí)至關(guān)重要；再次找滴定終點(diǎn)和pH＝7的中性點(diǎn)，推斷滴定終點(diǎn)的酸堿性，然后確定中性點(diǎn)(pH＝7)的位置；最終分析其他的特別點(diǎn)(如滴定一半點(diǎn)，過(guò)量一半點(diǎn)等)，分析酸、堿過(guò)量狀況。(2)滴定過(guò)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物料守恒可以依據(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，但不肯定為等量關(guān)系。[應(yīng)用體驗(yàn)]3．常溫下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL0.10mol·L－1HCl溶液和20.00mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液，得到兩條滴定曲線，如圖所示，則下列說(shuō)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＜bC．E點(diǎn)對(duì)應(yīng)離子濃度由大到小的依次可能為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：假如酸為強(qiáng)酸，則0.10mol·L－1酸的pH為1，依據(jù)酸的初始pH知，圖1為鹽酸的滴定曲線，故A錯(cuò)誤；依據(jù)圖1知，a點(diǎn)氫氧化鈉溶液的體積是20.00mL，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20.00mL，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(shuō)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20mL0.01mol·L－1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L－1KOH溶液，其pH改變曲線如圖所示(忽視溫度改變)。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)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(guò)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20mL稀氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸，則下列改變趨勢(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)可以忽視不計(jì)。由K＝eq\f(c2H＋,cCH3COOH)得，c(H＋)≈eq\r(1.6×10－5×0.01)mol·L－1＝4×10－4mol·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)當(dāng)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，首先解除選項(xiàng)A和C；兩者恰好反應(yīng)時(shí)溶液顯酸性，解除選項(xiàng)D。答案：(1)4×10－4mol·L－13.4(2)c酚酞c點(diǎn)以上(3)B1．室溫下向10mL0.1mol·L－1NaOH溶液中加入0.1mol·L－1的一元酸HA，溶液pH的改變曲線如圖所示。下列說(shuō)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(shuō)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.依據(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(guò)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．(2024·淄博模擬)(雙選)25℃時(shí)，體積均為25.00mL，濃度均為0.0100mol·L－1的HA、H3B溶液分別用0.0100mol·L－1NaOH溶液滴定，溶液的pH隨V(NaOH溶液)改變曲線如圖所示，下列說(shuō)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0.0100mo/L的HA、H3B溶液中，酸性較強(qiáng)的是HAC．25℃時(shí)，0.0100mol·L－1Na2HB溶液的pH>7D．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0.0100mol·L－1HA溶液的pH＝2，由圖可知起始HA溶液的pH在3.0～4.0，說(shuō)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0.0100mol·L－1的HA、H3B溶液，H3B溶液起始時(shí)pH更小，說(shuō)明H3B電離出氫離子的實(shí)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(cH2B－·cOH－,cHB2－)＝eq\f(cH2B－·cOH－·cH＋,cHB2－·cH＋)＝eq\f(K