王建兵

(甘肅省天水市甘谷縣第二中學(xué))

在解答酸堿中和滴定問(wèn)題時(shí),學(xué)生要具有較強(qiáng)的計(jì)算能力,還要充分理解整個(gè)反應(yīng)過(guò)程,思考每個(gè)階段的反應(yīng)方程式.為幫助學(xué)生快速掌握酸堿中和滴定圖像問(wèn)題,本文將以特殊點(diǎn)為核心,探究其解題規(guī)律.

1 酸堿中和滴定圖像中的特殊點(diǎn)

酸堿中和滴定圖像題意在考查學(xué)生的讀圖、析圖和知識(shí)的遷移應(yīng)用能力.弄清楚酸堿中和滴定圖像中的特殊點(diǎn),是學(xué)生準(zhǔn)確解答此類試題的關(guān)鍵.下面以NaOH 溶液滴定一元酸HA 溶液的滴定曲線為例,介紹酸堿中和滴定圖像中的特殊點(diǎn)及相應(yīng)的知識(shí).

室溫時(shí)用 0.100 mol?L－1NaOH 溶液滴定20mL 0.100 mol?L－1HA 溶液,滴定曲線如圖1所示.

圖1

①為反應(yīng)起點(diǎn),此時(shí)溶質(zhì)為HA,各微粒濃度之間的關(guān)系為

電荷守恒:

②為半反應(yīng)點(diǎn),此時(shí)的溶質(zhì)為HA 與NaA,且二者的物質(zhì)的量相等,各微粒濃度之間的關(guān)系為

電荷守恒:

物料守恒:

質(zhì)子守恒:

③為中性點(diǎn),此時(shí)的溶質(zhì)為HA 與NaA,但NaA的含量較高,各微粒濃度之間的關(guān)系為

電荷守恒:

④為完全反應(yīng)點(diǎn),此時(shí)溶質(zhì)為NaA 溶液,各微粒濃度之間的關(guān)系為

電荷守恒:

物料守恒:

質(zhì)子守恒:

⑤為過(guò)量一倍點(diǎn),此時(shí)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的NaOH 和NaA 溶液,各微粒濃度之間的關(guān)系為

電荷守恒:

物料守恒:

質(zhì)子守恒:

2 題型解讀

2.1 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿或弱堿的滴定

強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的滴定比較基礎(chǔ),在近年高考中出現(xiàn)頻率較低,但掌握此知識(shí)有利于理解其他滴定反應(yīng).對(duì)于強(qiáng)酸與弱堿的滴定,正確分析弱堿在溶液中的電離是關(guān)鍵,明確所給圖像中各點(diǎn)溶液中溶質(zhì)的成分及性質(zhì)是核心,熟練運(yùn)用電離平衡常數(shù)進(jìn)行計(jì)算是保障.

例1常溫下,用0.2 mol?L－1鹽酸滴定25.00 mL0.2mol?L－1NH3?H2O 溶液,所得溶液的pH、和NH3?H2O 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與滴加鹽酸體積的關(guān)系如圖2所示.下列說(shuō)法不正確的是( ).

圖2

A.曲線①代表φ(NH3?H2O)

B.當(dāng)溶液顯中性時(shí),滴入鹽酸的體積小于25mL

C.NH3?H2O 的電離常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10－4

D.a點(diǎn)溶液中存在

隨著V(HCl)的增大,溶液中c(NH3?H2O)減小、增大,則溶液中增大、φ(NH3?H2O)減小,故曲線①代表φ(NH3?H2O),選項(xiàng)A 說(shuō)法正確.氯化銨溶液呈酸性,要使混合溶液呈中性,氨水應(yīng)稍過(guò)量.酸堿濃度相等且都是一元的,要使氨水過(guò)量,鹽酸體積應(yīng)小于25mL,選項(xiàng)B說(shuō)法正確.當(dāng)時(shí),,溶液的pH＝9.26,故

NH3?H2O 的電離常數(shù)

故電離常數(shù)的數(shù)量級(jí)為10－5,選項(xiàng)C 說(shuō)法錯(cuò)誤.由圖可知,a點(diǎn),溶液的pH＞7,則c(OH－)＞c(H＋),溶液中存在電荷守恒:

選項(xiàng)D 說(shuō)法正確.答案為C.

2.2 強(qiáng)堿與強(qiáng)酸或弱酸的滴定

在新高考背景下,高考化學(xué)試題主要考查學(xué)生的創(chuàng)新能力和深度思維能力,對(duì)于具體的電離過(guò)程不會(huì)深入考查,但會(huì)聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際或科技前沿,考查學(xué)生應(yīng)用電離平衡、物料守恒、元素守恒等化學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

例2已知pKa＝－lgKa,25 ℃時(shí),H2R 的pKa1＝1.85,pKa2＝7.22.用0.1000mol?L－1NaOH溶液滴定20.00 mL H2R 溶液,溶液中H2R、HR－、R2－的分布分?jǐn)?shù)δ隨pH 變化曲線及滴定曲線如圖3所示(忽略滴定過(guò)程中溫度的變化).下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )[如 R2－分布分?jǐn)?shù):δ(R2－)＝.

圖3

A.兩次突變,應(yīng)選用不同的指示劑

B.pH＝8時(shí):c(Na＋)＞c(R2－)＞c(HR－)

C.b點(diǎn)溶液的pH 約為4.54

D.c2(HR－)＜c(R2－)?c(H2R)

根據(jù)圖像可知,第一次滴定突變時(shí)溶液呈酸性,所以可以選擇甲基橙作指示劑,第二次滴定突變時(shí)溶液呈堿性,所以可以選擇酚酞作指示劑,選項(xiàng)A 說(shuō)法正確.根據(jù)圖像可知,pH＝8時(shí),溶液中含有Na2R 和NaHR,此時(shí)δ(R2－)＞δ(HR－),則

選項(xiàng)B說(shuō)法正確.b點(diǎn)時(shí),加入20 mL0.1000 mol?L－1NaOH 溶液,此時(shí)溶液為NaHR 溶液,濃度為＝0.05 mol?L－1,H2R 的pKa1＝1.85,pKa2＝7.22,則

選項(xiàng)C說(shuō)法正確.

則c2(HR－)＞c(R2－)?c(H2R),選項(xiàng)D 說(shuō)法錯(cuò)誤.答案為D.

綜上所述,解答酸堿中和滴定圖像問(wèn)題時(shí),一定要抓住圖像中存在的關(guān)鍵點(diǎn),判斷出該點(diǎn)的溶質(zhì)、存在的離子及含量、相關(guān)的守恒式等,以此為出發(fā)點(diǎn),再去驗(yàn)證各個(gè)選項(xiàng),解題就會(huì)變得容易.

(完)