解析酸堿滴定問題

董興梅

酸堿滴定是指利用酸和堿在水中以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法?？捎糜跍y(cè)定酸、堿和兩性物質(zhì)。其基本反應(yīng)為H++OH-H2O，也稱中和法，是一種利用酸堿反應(yīng)進(jìn)行容量分析的方法。用酸作滴定劑可以測(cè)定堿，用堿作滴定劑可以測(cè)定酸，這是一種用途極為廣泛的分析方法。

在高考中，酸堿滴定是考察的重要知識(shí)點(diǎn)之一，在歷年的高考化學(xué)中均有涉及，考察的題型從選擇題到分析大題都會(huì)出現(xiàn)。酸堿滴定問題一般會(huì)涉及pH的變化、離子濃度的變化、溶液導(dǎo)電性的變化等，而這些變化一般均可以以變化曲線的形式直觀的表達(dá)出來，所以高考中一般涉及到酸堿滴定問題，都會(huì)出現(xiàn)圖像。下面以2016年高考中出現(xiàn)的幾道酸堿滴定的選擇題為例，來展開論述。

例1 （2016年北京理綜題11）

在兩份相同的Ba（OH）2溶液中，分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如圖1所示。下列分析不正確的是（ ）。

A.①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線

B.b點(diǎn)，溶液中大量存在的離子是Na+、OH-

C.c點(diǎn)，兩溶液中含有相同量的OH-

D.a、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液均顯中性

答案：C。

解析 兩個(gè)反應(yīng)方程式為

①Ba（OH）2+H2SO4BaSO4↓+2H2O；②Ba（OH）2+NaHSO4NaOH+BaSO4↓+H2O；③NaOH+NaHSO4Na2SO4+H2O。

A.從方程式分析，當(dāng)氫氧化鋇恰好和硫酸完全反應(yīng)時(shí)，溶液的導(dǎo)電能力最小，故①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線，正確；B.b點(diǎn)是加入硫酸氫鈉進(jìn)行反應(yīng)②，溶液中含有氫氧化鈉，故正確；C.c點(diǎn)①曲線為硫酸，②曲線為氫氧化鈉和硫酸鈉，因?yàn)榱蛩岣x子濃度相同，因?yàn)棰谥械拟c離子濃度大于①中氫離子濃度，所以溶液中氫氧根離子濃度不相同，錯(cuò)誤；D.a點(diǎn)為鋇離子和硫酸根離子完全沉淀，d為硫酸鈉溶液，溶液都顯中性，正確。

點(diǎn)撥 酸堿溶液混合時(shí)溶液的酸堿性的判斷。

例2 （2016年新課標(biāo)Ⅰ理綜題19）

298 K時(shí)，在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1

的鹽酸，溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖2所示。已知0.10 mol·L-1氨水的電離度為1.32%，下列有關(guān)敘述正確的是（ ）。

A.該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑

B.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鹽酸體積為20.0 mL

C.M點(diǎn)處的溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=c（H+）=c（OH-）

D.N點(diǎn)處的溶液中pH<12

答案：D。

解析 A.鹽酸滴加氨水，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由堿性變?yōu)樗嵝?，根?jù)人視覺滯后性，為減少滴定誤差，在該滴定過程應(yīng)該選擇甲基橙作為指示劑，錯(cuò)誤；B.M點(diǎn)pH=7，如果二者恰好反應(yīng)，生成的氯化銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，NH4+水解使溶液顯酸性，因此M點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的鹽酸體積小于20 mL，錯(cuò)誤；C.根據(jù)電荷守恒可得：c（NH4+）+c（H+）=c（Cl-）+c（OH-），由于M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液顯中性，c（H+）=c（OH-），所以c（NH4+）=c（Cl-）。鹽是強(qiáng)電解質(zhì)，電離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于弱電解質(zhì)的電離程度，所以溶液中離子濃度關(guān)系是：c（NH4+）=c（Cl-）>c（H+）=c（OH-），錯(cuò)誤；D.N點(diǎn)氨水溶液中已經(jīng)電離的一水合氨濃度等于溶液中氫氧根離子的濃度，

c（OH-）=0.1 mol·L×1.32%=1.32×

10-3 mol/L，

根據(jù)水的離子積常數(shù)可知：N處的溶液中氫離子濃度為

10-141.32×10-3mol=7.6×10-12mol/L，根據(jù)pH=lgc（H+）可知此時(shí)溶液中pH<12，正確。

點(diǎn)撥 考查酸堿中和滴定、弱電解質(zhì)的電離以及離子濃度大小比較等知識(shí)。

例3 （2016年天津理科題6）室溫下，用相同濃度的NaOH溶液，分別滴定濃度均為0.1mol·L-1的三種酸（HA、HB和HD）溶液，滴定的曲線如圖3所示，下列判斷錯(cuò)誤的是（ ）。

A.三種酸的電離常數(shù)關(guān)系：KHA>KHB>KHD

B.滴定至P點(diǎn)時(shí)，溶液中：c（B-）>c（Na+）>c（HB）>c（H+）>c（OH-）

C.pH=7時(shí)，三種溶液中：c（A-）=c（B-）=c（D-）

D.當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)達(dá)100%時(shí)，將三種溶液混合后：c（HA）+c（HB）+c（HD）=c（OH-）-c（H+）

答案：C。

圖3

解析 A.根據(jù)圖像，0.1 mol·L-1的三種酸（HA、HB和HD）的起始pH中HA最小，酸性最強(qiáng)，HD的pH最大，酸性最弱，酸性越強(qiáng)，電離平衡常數(shù)越大，三種酸的電離平衡常數(shù)關(guān)系：KHA>KHB>KHD，正確；B.滴定至P點(diǎn)時(shí)溶質(zhì)為等物質(zhì)的量濃度為HB和NaB，溶液顯酸性，HB的電離為主，但是電離程度較小，因此c（B-）>c（Na+）>c（HB）>c（H+）>c（OH-），正確；C.pH=7時(shí)，三種溶液中陰離子的水解程度不同，加入氫氧化鈉的體積不同，三種離子濃度分別與鈉離子相等，但是三種溶液中鈉離子濃度不等，錯(cuò)誤；D.此為混合溶液的質(zhì)子守恒關(guān)系式，c（HA）+c（HB）+c（HD）=c（OH-）-c（H+）正確。故選C。

點(diǎn)撥 考查了中和滴定圖像、弱電解質(zhì)的電離平衡、離子濃度大小比較的相關(guān)知識(shí)。

由以上幾道題目，可以總結(jié)出關(guān)于酸堿滴定問題的解題思路：

（1）通讀試題。考生要先將題目中的信息讀懂，弄清楚已知量和未知量，結(jié)合題目附帶的圖形進(jìn)行分析。

（2）判斷選項(xiàng)。將選擇題的每一個(gè)選項(xiàng)帶入到題干和圖形中去，進(jìn)行對(duì)照分析。

（3）回顧檢查。選擇完畢后，再把選出的結(jié)果帶入到題目中驗(yàn)證，看選項(xiàng)的描述是否符合題干以及附圖的表述。

（收稿日期：2017-05-10）endprint