影响酸碱滴定pH突跃范围大小的因素主要有( )A. 指示剂的变色范围B. 指示剂用量C. 酸碱的浓度D. 酸碱的强度E. 溶液的温度
A. 指示剂的变色范围
B. 指示剂用量
C. 酸碱的浓度
D. 酸碱的强度
E. 溶液的温度
题目解答
答案
C. 酸碱的浓度
D. 酸碱的强度
解析
本题考查影响酸碱滴定pH突跃范围大小的因素。解题思路是分别分析每个选项对pH突跃范围的影响。
对选项A的分析
指示剂的变色范围是用来指示滴定终点的一个区间,它本身并不会影响滴定过程中溶液pH的突跃范围大小。例如,无论使用甲基橙(变色范围pH 3.1 - 4.4)还是酚酞(变色范围pH 8.2 - 10.0)作为指示剂,在相同的酸碱滴定体系中,pH突跃范围是固定的,只是指示剂变色的位置不同,所以选项A错误。
对选项B的分析
指示剂用量一般不会影响pH突跃范围。指示剂在滴定过程中只是起到指示终点的作用,其用量的多少通常不会改变滴定反应的本质和溶液pH的变化趋势。例如,在酸碱滴定中,少量的酚酞或甲基橙就能起到指示终点的作用,增加或减少其用量,不会使pH突跃范围发生明显变化,所以选项B错误。
对选项C的分析
酸碱的浓度对pH突跃范围有显著影响。以强酸强碱滴定为例,设酸和碱的初始浓度分别为$c_{酸}$和$c_{碱}$。当酸碱浓度增大时,滴定开始前溶液的pH值离中性点更远,滴定过程中加入少量的滴定剂就会引起较大的pH变化,从而使pH突跃范围增大;反之,当酸碱浓度减小时,pH突跃范围会减小。例如,用$0.1mol/L$的$NaOH$滴定$0.1mol/L$的$HCl$,其pH突跃范围约为4.3 - 9.7;而用$0.01mol/L$的$NaOH$滴定$0.01mol/L$的$HCl$,pH突跃范围约为5.3 - 8.7,所以选项C正确。
对选项D的分析
酸碱的强度也会影响pH突跃范围。对于强酸强碱滴定,由于它们在溶液中完全电离,滴定过程中pH变化较为剧烈,pH突跃范围较大;而对于弱酸弱碱滴定,由于它们部分电离,滴定过程中pH变化相对平缓,pH突跃范围较小。例如,用$0.1mol/L$的$NaOH$滴定$0.1mol/L$的$HCl$(强酸强碱滴定),pH突跃范围约为4.3 - 9.7;用$0.1mol/L$的$NaOH$滴定$0.1mol/L$的$HAc$(弱酸强碱滴定),pH突跃范围约为7.7 - 9.7,所以选项D正确。
对选项E的分析
溶液的温度主要影响水的离子积常数$K_w$,但一般情况下,在酸碱滴定中,温度对pH突跃范围的影响相对较小,不是影响pH突跃范围大小的主要因素,所以选项E错误。