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例题精讲 · 第 00750 题 · 先算计量点 pH,再看变色范围盖不盖得住突跃

以自编示意 0.1000 mol/L 弱酸 HA(Ka=1.8×10⁻⁵)用等浓度 NaOH 滴定为材料,求计量点 pH,并回代误用甲基橙在 pH=4.0 停滴造成的中和分数偏差。

00750题号全 1000 篇 · 第 第125轮 / 第125册 轮
方向化学·电化学与工艺流程六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 化学电化学与工艺流程

一、考点定位与做题顺序

选指示剂不是看它「能不能变色」,而是看变色范围落在不落在计量点附近的 pH 突跃里。弱酸被强碱滴定,计量点因 A⁻ 水解呈碱性,突跃偏碱性一侧,酸性范围变色的指示剂会提前停。

自编示意:0.1000 mol/L HA(Ka = 1.8×10⁻⁵)用 0.1000 mol/L NaOH 滴定,等体积混合后 A⁻ 浓度 0.0500 mol/L。浓度与常数均为自编示意,不代表真实物质常数。

二、逐题精讲

题1

题1 求计量点 pH,并在酚酞与甲基橙之间选指示剂。

解析

Ka = 1.8×10⁻⁵ 给 pKa = 4.7447。计量点只剩 A⁻,Kb = Kw/Ka = 5.555556e-10,[OH⁻] = √(Kb·c) = √(5.555556e-10×0.0500) = 5.270463e-06 mol/L,pOH = 5.2782,pH = 8.7218。酚酞变色 8.2–10.0 覆盖计量点,甲基橙 3.1–4.4 完全在突跃之前,故选酚酞。若错选甲基橙,颜色一变就停,此时远未到计量点。

答案 计量点 pH = 8.7218;选酚酞,不选甲基橙。

采分点 pKa 1 分、Kb 1 分、[OH⁻] 1 分、pOH 与 pH 各 1 分、指示剂选择 1 分。

易错点 把计量点当成中性 pH=7:弱酸强碱滴定计量点呈碱性。

题2

题2 若误用甲基橙并在 pH = 4.0 停滴,求此时已中和的分数与少滴的量。

解析

停滴时溶液仍是 HA/A⁻ 缓冲体系,用 Henderson 式反推:pH = pKa + lg([A⁻]/[HA]),故 [A⁻]/[HA] = 10^(4.0−4.7447) = 0.1800。已中和分数 = 比值/(1+比值) = 0.1800/1.1800 = 15.25%,即少滴了约 84.75%。这不是取位误差,是终点整整提前了一个突跃区。若要补救,须改用酚酞重滴,或用电位法按 pH 突跃定终点,不能把已滴体积按比例放大凑数。

答案 已中和 15.25%,少滴约 84.75%;须换指示剂重滴。

采分点 Henderson 式 1 分、比值 1 分、分数式 1 分、分数 1 分、少滴量 1 分、补救口径 1 分。

易错点 把「少滴 84.75%」写成「体积差 84.75 mL」,是相对量与绝对量混用。

三、规律小结与对照表

量公式数值说明
pKa−lgKa4.7447—
计量点 [OH⁻]√(Kw/Ka·c)5.2705e-06c = 0.0500
计量点 pH14 + lg[OH⁻]8.7218碱性
酚酞范围—8.2–10.0覆盖计量点
甲基橙范围—3.1–4.4提前变色
pH=4.0 已中和r/(1+r)15.25%r = 0.1800

小结:先算计量点 pH 再选指示剂;终点误差按缓冲式回代,选错指示剂不能靠放大体积补救。

四、自测清单

  • 能由 Ka 求 pKa
  • 能计算 A⁻ 水解的 [OH⁻]
  • 能求计量点 pH
  • 能按变色范围选指示剂
  • 能用 Henderson 式回代终点分数
  • 能说明少滴量是相对量
编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(化学):缓冲溶液、沉淀转化、浓差电池、电镀与化学平衡相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(化学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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联招化学·指示剂选错会提前停:滴定终点误差要按 Henderson 式回代
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