蔡天津
酸與堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng)稱為中和反應(yīng),中和反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中很重要的一種類型,在國(guó)內(nèi)外的中學(xué)化學(xué)教材中都占有較大的篇幅。我們中學(xué)常用的酸和堿都是指阿累尼烏斯(Arrhenius)理論中定義的酸與堿。以中和反應(yīng)為載體,
可以較廣泛地考查知識(shí)點(diǎn),如:中和滴定實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)誤差分析、實(shí)驗(yàn)圖形的解讀、pH計(jì)算等,又因?yàn)橹泻头磻?yīng)為電解質(zhì)溶液的反應(yīng),所以有關(guān)電解質(zhì)溶液中的考點(diǎn)均可以中和反應(yīng)為載體來(lái)考查。中和反應(yīng)有四種類型即強(qiáng)酸與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸與弱堿、強(qiáng)堿與弱酸、弱酸與弱堿。在分析考查類型時(shí),我們按兩種來(lái)分析,即強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)和有弱電解質(zhì)參加的反應(yīng)。
一、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)
典型的酸堿中和反應(yīng)是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)。這種類型反應(yīng)經(jīng)??疾樗釅A中和反應(yīng)的滴定(中和滴定)終點(diǎn)的計(jì)算及圖形的觀察和分析、實(shí)驗(yàn)誤差及pH的計(jì)算,試題難度不大。
1.中和滴定的步驟及誤差分析
中和反應(yīng)的酸與堿是無(wú)色的,在滴定的過(guò)程中必須加入指示劑。按照現(xiàn)在高中教材要求,中和滴定以酚酞(變色范圍為pH 8~10)或偶有以甲基橙(變色范圍pH 3.1~4.4)為指示劑。解題是要清楚未滴定前加入指示劑的顏色(酚酞遇酸無(wú)色遇堿紅色,甲基橙遇堿黃色遇強(qiáng)酸紅色),對(duì)于化學(xué)單科考試省份的考生則要注意兩種指示劑的變色范圍的運(yùn)用。其他的指示劑如甲基紅等不在高中要求范圍之內(nèi)。
例1(2014年安徽理綜化學(xué)卷9)為實(shí)現(xiàn)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罁?jù)表1提供的主要儀器,所用試劑合理的是( )。
解析酸堿中和滴定要有指示劑來(lái)顯示滴定終點(diǎn),故本選項(xiàng)沒(méi)有出現(xiàn)應(yīng)有的指示劑,所以此選項(xiàng)不合理。在儀器選擇方面特別注意圓底燒瓶、容量瓶不是中和反應(yīng)的儀器。
例2(2014年重慶理綜化學(xué)卷9) (3)除去C中過(guò)量的H2O2,然后用0.0900 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖1中的 ;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為 ;若用50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積
解析NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)裝在堿式滴定管中,排出氣體的方法:擠壓膠管的滾珠,利用堿液將氣泡沖出,故答案選③;滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,溶液顯堿性,在酚酞的變色范圍之內(nèi),可以選擇無(wú)色酚酞作為指示劑;因?yàn)榈味ü?0 mL刻度線的下端還裝有一部分液體,所以管內(nèi)的余下液體的體積應(yīng)大于40 mL,選④。
2.中和滴定的計(jì)算
中和滴定的計(jì)算,解題時(shí)注意二元強(qiáng)酸(如硫酸)、二元強(qiáng)堿(如氫氧化鋇)的物質(zhì)的濃度與離子濃度的關(guān)系。計(jì)算時(shí)先判斷反應(yīng)后溶液的酸堿性,再采用不同的計(jì)算公式。中和滴定常用于直接滴定、返滴定、間接滴定的實(shí)驗(yàn)中,這三種滴定一般最后溶液為中性,即n(H+)=n(OH-)
解析由題目中給出的電離常數(shù),得知酸的電離能力大小順序?yàn)镠Cl>CH3COOH>HClO。等濃度的三種一元酸物質(zhì)的量一樣,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所需用氫氧化鈉也一樣,所以第1題為甲=乙=丙。三種酸中HClO酸性是最弱的,所以三種鹽中NaClO水解能力最強(qiáng),堿性最強(qiáng),pH最大,故第2題答案為甲<乙<丙。同理,三種酸中HClO酸性是最弱的,電離能力最弱,滴定達(dá)pH=7.0時(shí),消耗氫氧化鈉最少,鹽酸消耗氫氧化鈉最多,第3題答案為 甲>乙>丙。
第4題考點(diǎn)是酸堿理論中重要的一項(xiàng)——緩沖溶液,雖然高中沒(méi)有提及,但是仍可以變換形式進(jìn)行考查。依題意,氫氧化鈉完全反應(yīng),得到了
2. 結(jié)合中和反應(yīng)過(guò)程分析,考查弱電解質(zhì)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
有弱電解質(zhì)參與的中和反應(yīng),考查點(diǎn)有溶液中的離子濃度變化、導(dǎo)電率變化、pH變化、溫度變化、物料守恒、電荷守恒、電離平衡常數(shù)的計(jì)算、弱酸(弱堿)離子濃度的計(jì)算等。
正確選項(xiàng)為B。(收稿日期:2014-10-10)
酸與堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng)稱為中和反應(yīng),中和反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中很重要的一種類型,在國(guó)內(nèi)外的中學(xué)化學(xué)教材中都占有較大的篇幅。我們中學(xué)常用的酸和堿都是指阿累尼烏斯(Arrhenius)理論中定義的酸與堿。以中和反應(yīng)為載體,
可以較廣泛地考查知識(shí)點(diǎn),如:中和滴定實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)誤差分析、實(shí)驗(yàn)圖形的解讀、pH計(jì)算等,又因?yàn)橹泻头磻?yīng)為電解質(zhì)溶液的反應(yīng),所以有關(guān)電解質(zhì)溶液中的考點(diǎn)均可以中和反應(yīng)為載體來(lái)考查。中和反應(yīng)有四種類型即強(qiáng)酸與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸與弱堿、強(qiáng)堿與弱酸、弱酸與弱堿。在分析考查類型時(shí),我們按兩種來(lái)分析,即強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)和有弱電解質(zhì)參加的反應(yīng)。
一、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)
典型的酸堿中和反應(yīng)是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)。這種類型反應(yīng)經(jīng)常考查酸堿中和反應(yīng)的滴定(中和滴定)終點(diǎn)的計(jì)算及圖形的觀察和分析、實(shí)驗(yàn)誤差及pH的計(jì)算,試題難度不大。
1.中和滴定的步驟及誤差分析
中和反應(yīng)的酸與堿是無(wú)色的,在滴定的過(guò)程中必須加入指示劑。按照現(xiàn)在高中教材要求,中和滴定以酚酞(變色范圍為pH 8~10)或偶有以甲基橙(變色范圍pH 3.1~4.4)為指示劑。解題是要清楚未滴定前加入指示劑的顏色(酚酞遇酸無(wú)色遇堿紅色,甲基橙遇堿黃色遇強(qiáng)酸紅色),對(duì)于化學(xué)單科考試省份的考生則要注意兩種指示劑的變色范圍的運(yùn)用。其他的指示劑如甲基紅等不在高中要求范圍之內(nèi)。
例1(2014年安徽理綜化學(xué)卷9)為實(shí)現(xiàn)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,依?jù)表1提供的主要儀器,所用試劑合理的是( )。
解析酸堿中和滴定要有指示劑來(lái)顯示滴定終點(diǎn),故本選項(xiàng)沒(méi)有出現(xiàn)應(yīng)有的指示劑,所以此選項(xiàng)不合理。在儀器選擇方面特別注意圓底燒瓶、容量瓶不是中和反應(yīng)的儀器。
例2(2014年重慶理綜化學(xué)卷9) (3)除去C中過(guò)量的H2O2,然后用0.0900 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖1中的 ;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為 ;若用50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積
解析NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)裝在堿式滴定管中,排出氣體的方法:擠壓膠管的滾珠,利用堿液將氣泡沖出,故答案選③;滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,溶液顯堿性,在酚酞的變色范圍之內(nèi),可以選擇無(wú)色酚酞作為指示劑;因?yàn)榈味ü?0 mL刻度線的下端還裝有一部分液體,所以管內(nèi)的余下液體的體積應(yīng)大于40 mL,選④。
2.中和滴定的計(jì)算
中和滴定的計(jì)算,解題時(shí)注意二元強(qiáng)酸(如硫酸)、二元強(qiáng)堿(如氫氧化鋇)的物質(zhì)的濃度與離子濃度的關(guān)系。計(jì)算時(shí)先判斷反應(yīng)后溶液的酸堿性,再采用不同的計(jì)算公式。中和滴定常用于直接滴定、返滴定、間接滴定的實(shí)驗(yàn)中,這三種滴定一般最后溶液為中性,即n(H+)=n(OH-)
解析由題目中給出的電離常數(shù),得知酸的電離能力大小順序?yàn)镠Cl>CH3COOH>HClO。等濃度的三種一元酸物質(zhì)的量一樣,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所需用氫氧化鈉也一樣,所以第1題為甲=乙=丙。三種酸中HClO酸性是最弱的,所以三種鹽中NaClO水解能力最強(qiáng),堿性最強(qiáng),pH最大,故第2題答案為甲<乙<丙。同理,三種酸中HClO酸性是最弱的,電離能力最弱,滴定達(dá)pH=7.0時(shí),消耗氫氧化鈉最少,鹽酸消耗氫氧化鈉最多,第3題答案為 甲>乙>丙。
第4題考點(diǎn)是酸堿理論中重要的一項(xiàng)——緩沖溶液,雖然高中沒(méi)有提及,但是仍可以變換形式進(jìn)行考查。依題意,氫氧化鈉完全反應(yīng),得到了
2. 結(jié)合中和反應(yīng)過(guò)程分析,考查弱電解質(zhì)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
有弱電解質(zhì)參與的中和反應(yīng),考查點(diǎn)有溶液中的離子濃度變化、導(dǎo)電率變化、pH變化、溫度變化、物料守恒、電荷守恒、電離平衡常數(shù)的計(jì)算、弱酸(弱堿)離子濃度的計(jì)算等。
正確選項(xiàng)為B。(收稿日期:2014-10-10)
酸與堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng)稱為中和反應(yīng),中和反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)中很重要的一種類型,在國(guó)內(nèi)外的中學(xué)化學(xué)教材中都占有較大的篇幅。我們中學(xué)常用的酸和堿都是指阿累尼烏斯(Arrhenius)理論中定義的酸與堿。以中和反應(yīng)為載體,
可以較廣泛地考查知識(shí)點(diǎn),如:中和滴定實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)誤差分析、實(shí)驗(yàn)圖形的解讀、pH計(jì)算等,又因?yàn)橹泻头磻?yīng)為電解質(zhì)溶液的反應(yīng),所以有關(guān)電解質(zhì)溶液中的考點(diǎn)均可以中和反應(yīng)為載體來(lái)考查。中和反應(yīng)有四種類型即強(qiáng)酸與強(qiáng)堿、強(qiáng)酸與弱堿、強(qiáng)堿與弱酸、弱酸與弱堿。在分析考查類型時(shí),我們按兩種來(lái)分析,即強(qiáng)酸與強(qiáng)堿反應(yīng)和有弱電解質(zhì)參加的反應(yīng)。
一、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的反應(yīng)
典型的酸堿中和反應(yīng)是指強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的反應(yīng)。這種類型反應(yīng)經(jīng)??疾樗釅A中和反應(yīng)的滴定(中和滴定)終點(diǎn)的計(jì)算及圖形的觀察和分析、實(shí)驗(yàn)誤差及pH的計(jì)算,試題難度不大。
1.中和滴定的步驟及誤差分析
中和反應(yīng)的酸與堿是無(wú)色的,在滴定的過(guò)程中必須加入指示劑。按照現(xiàn)在高中教材要求,中和滴定以酚酞(變色范圍為pH 8~10)或偶有以甲基橙(變色范圍pH 3.1~4.4)為指示劑。解題是要清楚未滴定前加入指示劑的顏色(酚酞遇酸無(wú)色遇堿紅色,甲基橙遇堿黃色遇強(qiáng)酸紅色),對(duì)于化學(xué)單科考試省份的考生則要注意兩種指示劑的變色范圍的運(yùn)用。其他的指示劑如甲基紅等不在高中要求范圍之內(nèi)。
例1(2014年安徽理綜化學(xué)卷9)為實(shí)現(xiàn)下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罁?jù)表1提供的主要儀器,所用試劑合理的是( )。
解析酸堿中和滴定要有指示劑來(lái)顯示滴定終點(diǎn),故本選項(xiàng)沒(méi)有出現(xiàn)應(yīng)有的指示劑,所以此選項(xiàng)不合理。在儀器選擇方面特別注意圓底燒瓶、容量瓶不是中和反應(yīng)的儀器。
例2(2014年重慶理綜化學(xué)卷9) (3)除去C中過(guò)量的H2O2,然后用0.0900 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖1中的 ;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為 ;若用50mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積
解析NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)裝在堿式滴定管中,排出氣體的方法:擠壓膠管的滾珠,利用堿液將氣泡沖出,故答案選③;滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,溶液顯堿性,在酚酞的變色范圍之內(nèi),可以選擇無(wú)色酚酞作為指示劑;因?yàn)榈味ü?0 mL刻度線的下端還裝有一部分液體,所以管內(nèi)的余下液體的體積應(yīng)大于40 mL,選④。
2.中和滴定的計(jì)算
中和滴定的計(jì)算,解題時(shí)注意二元強(qiáng)酸(如硫酸)、二元強(qiáng)堿(如氫氧化鋇)的物質(zhì)的濃度與離子濃度的關(guān)系。計(jì)算時(shí)先判斷反應(yīng)后溶液的酸堿性,再采用不同的計(jì)算公式。中和滴定常用于直接滴定、返滴定、間接滴定的實(shí)驗(yàn)中,這三種滴定一般最后溶液為中性,即n(H+)=n(OH-)
解析由題目中給出的電離常數(shù),得知酸的電離能力大小順序?yàn)镠Cl>CH3COOH>HClO。等濃度的三種一元酸物質(zhì)的量一樣,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)所需用氫氧化鈉也一樣,所以第1題為甲=乙=丙。三種酸中HClO酸性是最弱的,所以三種鹽中NaClO水解能力最強(qiáng),堿性最強(qiáng),pH最大,故第2題答案為甲<乙<丙。同理,三種酸中HClO酸性是最弱的,電離能力最弱,滴定達(dá)pH=7.0時(shí),消耗氫氧化鈉最少,鹽酸消耗氫氧化鈉最多,第3題答案為 甲>乙>丙。
第4題考點(diǎn)是酸堿理論中重要的一項(xiàng)——緩沖溶液,雖然高中沒(méi)有提及,但是仍可以變換形式進(jìn)行考查。依題意,氫氧化鈉完全反應(yīng),得到了
2. 結(jié)合中和反應(yīng)過(guò)程分析,考查弱電解質(zhì)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
有弱電解質(zhì)參與的中和反應(yīng),考查點(diǎn)有溶液中的離子濃度變化、導(dǎo)電率變化、pH變化、溫度變化、物料守恒、電荷守恒、電離平衡常數(shù)的計(jì)算、弱酸(弱堿)離子濃度的計(jì)算等。
正確選項(xiàng)為B。(收稿日期:2014-10-10)