以酚酞为指示剂,用0.1000 mol·L−1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数随滴加 NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。(比如A2-的分布系数: )
下列叙述正确的是
A.曲线①代表,曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.1000 mol·L-1
C.HA−的电离常数Ka≈1.0×10-3
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-)
BD
【详解】
A.在未加NaOH溶液时,曲线①的分布系数与曲线②的分布系数之和等于1,且δ曲线①一直在减小,曲线②在一直增加;说明H2A第一步完全电离,第二步存在电离平衡,即H2A=HA-+H+,HA-⇌A2-+H+,曲线①代表δ(HA-);当加入用0.1000 mol•L-1的NaOH溶液40.00 mL滴定后,发生NaHA+NaOH=Na2A+H2O,HA-的分布系数减小,A2-的分布系数在增大,且曲线②在一直在增加,在滴定终点后与③重合,所以曲线②代表δ(A2-),A错误;
B.当加入40.00 mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,到达滴定终点,说明NaOH和H2A恰好完全反应,根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,n(NaOH)=2n(H2A),c(H2A)==0.1000 mol/L,B正确;
C.由于H2A第一步完全电离,则HA-的起始浓度为0.1000 mol/L,根据图象,当V(NaOH)=0时,HA-的分布系数为0.9,溶液的pH=1,A2-的分布系数为0.1,则HA-的电离平衡常数Ka==≈1×10-2,C错误;
D.用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.2~10,终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),溶液中的电荷守恒,c(H+)+c(Na+)=2c(A2-)+c(OH-) +c(HA-),则c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D正确;
故合理选项是BD。
酸碱中和滴定:
用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测 定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
(1)原理:对于一元酸和一元碱发生的中和反应,C酸V酸=C碱V碱 或:C未知V未知=C标准V标准
(2)仪器:a.酸式滴定管 b.碱式滴定管c.铁架台d.滴定管夹e.锥形瓶 f.烧杯g.胶头滴管等
(3)装置图:
(4)操作步骤:
洗涤、检漏、水洗、润洗、装液、去泡、调液面记录、放待测液、加指示剂、滴定、记录、
计算、误差分析
(5)数据处理依据:
c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)/V(NaOH)
(6)误差分析:
①仪器润洗不当:
a.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗;
b.盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗;
c.锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;
②读数方法有误:
a.滴定前仰视,滴定后俯视;
b.滴定前俯视,滴定后仰视;
c.天平或量筒的使用读数方法错误;
③操作出现问题:
a.盛标准液的滴定管漏液;
b.盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡
(或前无后有);
c.振荡锥形瓶时,不小心有待测液溅出;
d.滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外;
用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测 定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
(1)原理:对于一元酸和一元碱发生的中和反应,C酸V酸=C碱V碱 或:C未知V未知=C标准V标准,
(2)仪器:a.酸式滴定管 b.碱式滴定管c.铁架台d.滴定管夹e.锥形瓶 f.烧杯g.胶头滴管等
(3)装置图:
(4)操作步骤:
洗涤、检漏、水洗、润洗、装液、去泡、调液面记录、放待测液、加指示剂、滴定、记录、
计算、误差分析
(5)数据处理依据:
c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)/V(NaOH)
(6)误差分析:
①仪器润洗不当:
a.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗;
b.盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗;
c.锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;
②读数方法有误:
a.滴定前仰视,滴定后俯视;
b.滴定前俯视,滴定后仰视;
c.天平或量筒的使用读数方法错误;
③操作出现问题:
a.盛标准液的滴定管漏液;
b.盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡
(或前无后有);
c.振荡锥形瓶时,不小心有待测液溅出;
d.滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外;
中和滴定中的误差分析:
中和滴定是一个要求较高的定量实验,每一个不当的或错误的操作都会引起误差。
对于一元酸与一元碱,由可知,是准 确量取的体积,是标准溶液的浓度,它们均为定值,所以的大小取决于的大小,大则大,小则小。
以标准酸溶液滴定末知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的不正确操作对实验结果的影响见下表:
中和滴定应注意的问题:
1.中和滴定中指示剂的使用与选择
(1)用量不能太多,常用2~3滴,冈指示剂本身也是有机弱酸或有机弱碱,若用量太多,会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少。
(2)指示剂的选择:中和滴定时一般选用的指示剂有酚酞和甲基橙。石蕊试液由于颜色变化不明显,不易辨别,在滴定过程中不宜使用。
(3)酸、碱恰好完全反应时,终点溶液的pH应在指示剂的变色范围内,如强酸溶液滴定弱碱溶液应选用甲基橙作指示剂;强碱溶液滴定弱酸溶液应选用酚酞作指示剂。
(4)指示剂的变色:最好由浅到深,这样对比明显。如用强碱滴定强酸用酚酞作指示剂较好,当酚酞从无色变为粉红色(或浅红色)且半分钟内不褪色时即达到滴定终点。
2.欲减小实验误差的三点做法
(1)半分钟:振荡,半分钟内颜色不褪去,即为滴定终点。
(2)l一2min:滴定停止后,必须等待l~2min,让附着在滴定管内壁的溶液流下后,再进行读数。
(3)重复:同一实验,要做两到三次,两次滴定所用标准溶液的体积的差值不能超过0.02mL,再取平均值。
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