高中化学 第三章 第二节 酸碱中和滴定第3课时学案 新人教版.docx

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高中化学第三章第二节酸碱中和滴定第3课时学案新人教版

　酸碱中和滴定

　1.了解在日常生活、生产中pH的应用。

　2.掌握酸碱中和滴定概念和原理。

　3.了解指示剂选择方法。

4．掌握中和滴定实验的操作步骤和误差分析。

知识点一　酸碱中和滴定

阅读教材P48～P51，思考并填空。

一、酸碱中和滴定的原理

1．概念

利用中和反应用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法。

2．原理

（1）实质：

H＋＋OH－===H2O（填离子方程式）。

（2）原理：

中和反应中酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等。

即c（H＋）·V酸＝c（OH－）·V碱（均为强电解质）。

3．实验关键

（1）准确测定参加反应酸、碱的体积。

（2）准确判断滴定终点。

二、酸碱中和滴定的基础知识

1．仪器及使用

（1）仪器

（2）滴定管的使用方法

2.主要试剂

（1）待测液。

（2）标准液。

（3）指示剂（一般用酚酞或甲基橙）。

3．滴定操作

（1）实验前的准备工作

（2）滴定

（3）终点判断（以盐酸滴定氢氧化钠溶液为例，以酚酞为指示剂）：

当滴入最后一滴盐酸时，刚好使锥形瓶中的溶液褪色，且在半分钟内不恢复原色，即达到终点。

读数并记录。

4．数据处理

为减少实验误差，滴定时，要求重复2～3次，求出所用标准溶液体积的平均值，然后再计算待测液的物质的量浓度。

1．判断正误

（1）任何酸碱反应的离子方程式都可写作H＋＋OH－===H2O。

（　　）

（2）中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时，二者恰好完全反应。

（　　）

（3）对滴定管内的溶液读数时仰视使读数偏小。

（　　）

（4）酸碱中和滴定实验也可选石蕊作指示剂。

（　　）

（5）酸式滴定管用于量取酸性溶液和强氧化性溶液，碱式滴定管只用于量取碱性溶液。

（　　）

答案：

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）√

2．某学生用0.100mol/L的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分解为如下几步：

A．移取20.00mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞；

B．用标准溶液润洗滴定管2～3次；

C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液；

D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2～3mL；

E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数；

F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。

正确操作步骤的顺序是（用字母序号填写）________________________________________________________________________。

解析：

用KOH标准液滴定未知浓度盐酸时，正确的操作顺序为润洗碱式滴定管―→取标准液―→排气泡―→调液面―→记读数―→取待测液―→加入指示剂―→滴定。

答案：

BDCEAF

1．选取适当指示剂，准确判断滴定终点

（1）指示剂的选择

强酸与强碱相互滴定时，选甲基橙或酚酞都可以，但不能选石蕊试液（遇酸、碱颜色变化不明显）。

一般原则是酸滴定碱，选甲基橙；碱滴定酸，选酚酞。

（2）滴定终点的判断（以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例）

若用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由无色突变为粉红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。

若用甲基橙作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由红色变为橙色，且半分钟内不变为原色，说明达到滴定终点。

2．滴定操作注意事项

（1）锥形瓶不能用待测液润洗。

因润洗后，瓶内壁会附着一定量的待测液而造成测量误差。

（2）滴定管在装液前一定要用待装溶液润洗，否则，装入的溶液会被稀释，影响测量结果。

（3）滴定速率是先快后慢，当接近终点时应一滴一摇动。

（4）读数时，视线与凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上。

（5）滴定管读数应精确到小数点后两位，如25.00mL是正确的，而不能读成25mL。

　用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：

（1）准确称量8.2g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500mL待测溶液。

称量时，样品可放在________（填编号字母）称量。

A．小烧杯中　　B．洁净纸片上　　C．托盘上

（2）滴定时，用0.2000mol/L的盐酸来滴定待测溶液，不可选用________（填编号字母）作指示剂。

A．甲基橙　　B．石蕊　　C．酚酞　　D．甲基红

（3）滴定过程中，眼睛应注视________________________________________________________________________；

在铁架台上垫一张白纸，其目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（4）根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol/L，烧碱样品的纯度是________。

滴定次数

待测溶液体积（mL）

标准酸体积

滴定前的刻度（mL）

滴定后的刻度（mL）

第一次

10.00

0.40

20.50

第二次

10.00

4.10

24.00

[解析]　

（1）称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中；

（2）酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差；（4）根据c（NaOH）＝

分别求第一、二次的值，再求平均值，解得c（NaOH）＝0.4000mol/L，w（NaOH）＝

×100%＝97.56%。

[答案]　

（1）A　

（2）B

（3）锥形瓶内溶液颜色的变化　便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差

（4）0.4000　97.56%

　用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，应该选择哪种指示剂？

答案：

CH3COOH为弱酸，NaOH为强碱，应选择酚酞作指示剂。

中和滴定的操作

1．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，从下表中选出正确的选项是（　　）

选项

锥形瓶中溶液

滴定管中溶液

选用指示剂

选用滴定管

A

碱

酸

石蕊

甲

B

酸

碱

酚酞

甲

C

碱

酸

甲基橙

甲

D

碱

酸

酚酞

乙

解析：

选C。

酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂，A错误；酸式滴定管不能盛放碱液，B错误；碱式滴定管不能盛放酸液，D错误。

2．某烧碱样品中含有少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：

A．在250mL容量瓶中定容配制250mL烧碱溶液；

B．用碱式滴定管移取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中，并滴入2滴甲基橙作指示剂；

C．在天平上准确称取烧碱样品mg，在烧杯中用蒸馏水溶解；

D．将物质的量浓度为cmol/L的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调整液面记下读数V1mL；

E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至变橙色为止，记下读数V2mL。

就此完成列填空：

（1）正确的操作步骤是（填写编号）________―→________―→________―→________―→________。

（2）观察滴定管里液面的高度时应注意________________________________________________________________________。

（3）步骤D的操作中液面应调节到__________________，尖嘴部分应____________________。

（4）某同学实验时把锥形瓶用烧碱溶液洗涤，使测得的溶液浓度________（填“偏高”“偏低”或“不变”），若在读取V2时俯视，则所测得的溶液浓度________。

（5）该烧碱样品纯度的计算式为________________。

解析：

（4）锥形瓶用烧碱溶液洗涤，碱液样品沾在锥形瓶内壁，使锥形瓶里碱的物质的量增加，需耗用标准硫酸溶液的体积增大，故使测出的烧碱溶液浓度偏高。

末读数时俯视，则V（H2SO4）偏小，使所测溶液浓度偏低。

（5）中和滴定反应方程式为H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O，c（NaOH）＝2×

＝2×

mol/L。

mg样品中NaOH的质量：

m（NaOH）＝40g/mol×

mol/L×250×10－3L＝0.8c（V2－V1）g。

样品中的NaOH质量分数：

w（NaOH）＝

×100%＝

%。

答案：

（1）C　A　D　B　E

（2）视线与凹液面最低点相平

（3）0刻度或0刻度以下　充满液体无气泡

（4）偏高　偏低

（5）

%

中和滴定曲线

3．下图是用未知浓度的NaOH溶液来滴定10mL盐酸（标准液）所得的曲线（25℃），则下列说法不正确的是（　　）

A．标准液盐酸的浓度为0.1mol/L

B．NaOH溶液的浓度为0.05mol/L

C．滴定终点时，俯视碱式滴定管读数，所测NaOH溶液浓度会偏高

D．指示剂变色后，说明HCl与NaOH恰好完全反应

解析：

选D。

由图可知，标准液盐酸的pH＝1，则其浓度为0.1mol/L，故A正确；pH＝7时，HCl与NaOH恰好完全反应，即0.1mol/L×0.01L＝c（NaOH）×0.02L，解得c（NaOH）＝0.05mol/L，故B正确；滴定终点时，俯视读数，使V（NaOH）偏小，故c（NaOH）偏高，故C正确；指示剂变色时即达滴定终点，但HCl与NaOH并未恰好完全反应，故D错误。

4．下图是盐酸与氢氧化钠溶液的滴定曲线a和b。

试认真分析后填空：

（1）曲线a是用________滴定________；

曲线b是用________滴定________。

（2）P点的纵坐标为________。

（3）盐酸的物质的量浓度为________mol·L－1；氢氧化钠溶液的体积为________mL。

解析：

（1）曲线a的pH逐渐增大，应该是在酸溶液中加入了碱；曲线b的pH逐渐减小，应该是在碱溶液中加入了酸。

（2）P点表示酸、碱恰好完全反应，故纵坐标是7。

（3）由曲线a可知，未滴加氢氧化钠溶液时，盐酸的pH＝1，故盐酸的物质的量浓度为0.1mol·L－1。

答案：

（1）NaOH溶液　盐酸　盐酸　NaOH溶液　

（2）7

（3）0.1　15

知识点二　中和滴定的误差分析

思考并填空。

分析误差要根据计算式c待＝

分析：

当用标准液滴定待测溶液时，c标、V待均为定值，c待的大小取决于V标的大小，消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果偏低。

常见的误差分析如下表（以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例）：

步骤

操作

c（NaOH）

洗涤

未用标准溶液润洗酸式滴定管

偏高

锥形瓶用待测溶液润洗

偏高

未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管

偏低

锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水

无影响

取液

取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失

偏低

滴定

滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去

偏低

滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失

偏高

滴定过程中振荡时有液滴溅出

偏低

滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水

无影响

读数

滴定前仰视读数或滴定后俯视读数

偏低

滴定前俯视读数或滴定后仰视读数

偏高

下列有关酸碱中和滴定的叙述正确的是（　　）

A．滴定时，标准液的浓度一定越小越好

B．用盐酸作标准液滴定NaOH溶液时，指示剂加入越多越好

C．滴定管在滴液前和滴液后均有气泡一定不会造成误差

D．滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注视滴定管内的液面变化

解析：

选D。

A项，标准液的浓度越小，要求待测液的体积越小，误差越大；B项，指示剂的用量增多，也会多消耗酸液，增大误差；C项，滴定前后的气泡大小可能不同，会产生误差。

读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。

如开始读数仰视，滴定完毕读数俯视，如图Ⅰ（虚线为正确读数，下同）；开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，如图Ⅱ。

　用已知浓度的碱溶液滴定未知浓度的酸溶液时，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有（　　）

A．滴定终点读数时俯视读数

B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗

C．锥形瓶水洗后未干燥

D．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失

[解析]　滴定终点时俯视读数，读数偏小，造成测定结果偏小；酸式滴定管的作用在本题中是移取溶液，水洗后未用待测液润洗导致待测液浓度偏小，测定结果偏低；锥形瓶水洗后未干燥对结果无影响。

[答案]　D

　若标准NaOH溶液在配制时，取用的NaOH固体中含有KOH杂质，利用此标准液滴定时的误差是偏大还是偏小？

答案：

因KOH的摩尔质量大于NaOH，取一定质量的固体配制的标准液中c（OH－）偏小，消耗的标准液的体积偏大，故误差偏大。

对量器读数易错点的巧记

（1）量筒：

量筒的小刻度在仪器的下方，因此仰视时读数偏小，俯视时读数偏大，如图甲所示。

（2）滴定管：

滴定管的0刻度在仪器的上方，因此仰视读数，视线将液面“下压”，读数偏大；俯视读数，视线将液面“上提”，读数偏小，如图乙所示。

（3）容量瓶：

容量瓶定容时，眼睛的视线应与容量瓶上的刻度线相平。

若仰视定容，则所配溶液浓度偏低；若俯视定容，则所配溶液浓度偏高，如图丙所示。

中和滴定误差分析

1．下列有关酸碱中和滴定的操作会引起误差的是（　　）

A．酸碱中和滴定时，在锥形瓶中准确地加入一定体积的待测液和滴入2～3滴指示剂后，为了便于观察现象而加入了适量的蒸馏水

B．酸碱中和滴定时，使用经过蒸馏水洗净但未干燥的锥形瓶装待测液

C．酸碱中和滴定时，使用经过蒸馏水洗净但留有水珠的滴定管直接装标准液

D．用NaOH标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加入了一滴指示剂

解析：

选C。

A中虽然加水稀释后待测液浓度明显变小了，但待测液中溶质的物质的量未变，故滴定时所需标准液的体积是不会改变的；B中原理与A相同，只不过是稀释程度不同而已；C中向洗净后的滴定管中直接装入标准液，会使其浓度减小，则在滴定时耗用标准液的体积就会增大，致使计算的数值偏高；D中虽然多加了一滴指示剂，但不会影响实验的结果，因为酸、碱的物质的量基本上没有改变。

2．在中和滴定操作过程中，有以下各项因操作不当引起的实验误差，用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空：

（1）滴定管用蒸馏水洗净后，未用已知浓度的标准溶液润洗，使滴定结果________。

（2）锥形瓶用蒸馏水洗净后，又用待测溶液润洗，使滴定结果________。

（3）滴定管（装标准溶液）在滴定前尖嘴处有气泡，滴定终了无气泡，使滴定结果________。

（4）滴定前平视，滴定终了俯视，使滴定结果________。

（5）洗涤锥形瓶时，误把稀食盐水当作蒸馏水，然后用锥形瓶装待测的盐酸，用NaOH标准溶液滴定时，对测得的结果________。

解析：

（1）标准溶液被冲稀

V标准偏大―→c待测偏高。

（2）锥形瓶用待测液润洗

锥形瓶内溶质增多

V标准偏大―→c待测偏高。

（3）滴定管尖嘴有气泡

V标准偏大―→c待测偏高。

（4）滴定后俯视

V标准偏小―→c待测偏低。

（5）使用食盐水洗涤锥形瓶―→V标准不变―→c待测不变。

答案：

（1）偏高　

（2）偏高　（3）偏高　（4）偏低　（5）无影响

中和滴定原理的拓展应用

3．已知酸性高锰酸钾溶液可以和草酸钠、二氧化硫等物质发生氧化还原反应。

（1）酸性高锰酸钾溶液和草酸钠反应的离子方程式为MnO

＋C2O

＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋H2O（未配平）。

现称取草酸钠（Na2C2O4）样品1.34g溶于稀硫酸中，然后用0.20mol·L－1的高锰酸钾溶液滴定（其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应），达到终点时消耗了15.00mL的高锰酸钾溶液。

①KMnO4溶液应盛放在________（填“酸”或“碱”）式滴定管中。

②判断滴定达到终点时的现象是______________________________________________。

③样品中草酸钠的质量分数为________。

（2）请写出酸性高锰酸钾溶液和二氧化硫反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：

（1）①KMnO4溶液有强氧化性，会腐蚀橡胶，应盛放在酸式滴定管中；②KMnO4溶液本身有颜色，在草酸钠没有被消耗完之前，溶液是无色的，当草酸钠反应完后，溶液中因存在MnO

而呈浅紫色；③由得失电子守恒原理得2n（Na2C2O4）＝5n（KMnO4），n（Na2C2O4）＝7.5×10－3mol，w（Na2C2O4）＝7.5×10－3mol×134g·mol－1÷1.34g×100%＝75%。

（2）KMnO4与SO2反应时，SO2被氧化成SO

，MnO

被还原为Mn2＋。

答案：

（1）①酸　②溶液由无色变为浅紫色，且在半分钟内不褪色　③75%

重难易错提炼

1.由于酸、碱式滴定管构造不同，所盛装的溶液不同，酸性溶液和强氧化性溶液必须盛装在酸式滴定管中。

2.滴定管的刻度精确至0.1mL，读数时必须读至0.01mL，如12.00mLNaOH溶液。

3.判断滴定终点时，溶液必须有颜色变化且保持半分钟不变，才能认定为达到滴定终点。

4.分析酸碱中和滴定误差时，关键是分析V标的变化。

用标准液滴定待测液时，凡是导致V标偏大的因素则导致c标偏大；凡是导致V标偏小的因素则导致c标偏小。

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[基础巩固]

1.如图表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积是（　　）

A．amL

B．（50－a）mL

C．一定大于amL

D．一定大于（50－a）mL

解析：

选D。

滴定管的零刻度在上面，50mL的刻度在下面，但刻度线以下仍有一部分容积，因此液体体积一定是大于（50－a）mL。

2．用已知浓度的盐酸测定未知浓度NaOH溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中。

中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是（锥形瓶中溶液用滴定管量取）（　　）

A．碱式滴定管未用待测碱液润洗

B．酸式滴定管未用标准盐酸润洗

C．滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出

D．滴定前俯视读数，滴定后读数正确

解析：

选A。

A项碱式滴定管未用待测碱液润洗，导致实际取用的碱少，则消耗的酸少，结果偏低；B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗，会造成消耗的酸多，结果偏高；C项偏高；D项计算出消耗的酸将会偏多，结果偏高（滴定管的“0”刻度在上面）。

3．现用0.10mol·L－1HCl溶液滴定10mL0.05mol·L－1NaOH溶液，若酸式滴定管未润洗，达到终点时所用盐酸的体积应是（　　）

A．10mL　　　　　　　　　B．5mL

C．大于5mLD．小于5mL

解析：

选C。

用0.10mol·L－1HCl溶液滴定10mL0.05mol·L－1NaOH溶液正好需5mLHCl溶液。

酸式滴定管未润洗相当于盐酸被稀释，其浓度小于0.10mol·L－1，中和NaOH所需体积大于5mL。

4．在化学实验操作中，往往由于读数不规范导致较大的实验误差。

下列有关实验中，会导致所配制（或所测定）溶液浓度偏高的是（其他操作均正确）（　　）

A．配制500mL1mol/L稀硫酸实验中，用量筒量取18mol/L浓硫酸时俯视读数

B．配制100mL5mol/L氯化钠溶液实验中，定容时仰视

C．用标准盐酸滴定待测NaOH溶液实验中，使用碱式滴定管开始平视，后来俯视读数

D．用标准NaOH溶液滴定待测盐酸实验中，使用碱式滴定管开始平视，后来俯视读数

解析：

选C。

示意图如下：

A项先计算所需体积再量取，俯视读数使得所量液体体积小于所需的体积，使配得溶液浓度偏低；B项定容时仰视，当液面已超过刻度线后才认为恰好与刻度线相切，使配得溶液浓度偏低；假设C项是将由滴定管放出20.00mL待测NaOH溶液到锥形瓶中，起始时液面在“0”刻度处，俯视使液面已超过20.00mL刻度后才认为恰好为20.00mL，放出的液体偏多，消耗的盐酸偏多，所测浓度偏高；D项NaOH是标准溶液，俯视使读数偏小、V标偏小，待测液浓度偏低。

5．下列是一段关于中和滴定的实验叙述：

（1）取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；

（2）在锥形瓶中放入25mL待测NaOH溶液；

（3）加入几滴石蕊试液作指示剂；

（4）取一支酸式滴定管，洗涤干净；

（5）直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；

（6）左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；

（7）两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直至滴定终点。

其中错误的是（　　）

A．（4）（6）（7）B．

（1）（5）（6）（7）

C．（3）（5）（7）D．

（1）（3）（5）（7）

解析：

选D。

操作

（1）的锥形瓶只能用水洗；操作（3）中不能用石蕊作为中和滴定的指示剂，因为它的显色效果不明显；操作（5）中滴定管必须用标准液润洗后才能注入标准液；操作（7）中两眼应主要注视锥形瓶中溶液颜色的变化。

6．用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速率太快，当混合溶液变红时不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是（　　）

A．加入5mL盐酸再进行滴定

B．返滴一滴待测盐酸

C．重新进行滴定

D．以上方法均不适用

解析：

选B。

若NaOH过量，则返滴一滴待测盐酸，若红色消失，说明NaOH未过量，若红色不消失，则说明NaOH过量。

7．在25℃时，用0.125mol·L－1的标准盐酸溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示，图中K点代表的pH为（　　）

A．13B．12

C．10D．11

解析：

选A。

由图示可知，在V（HCl）＝20.00mL时，pH＝7，HCl与NaOH恰好完全反应，由c（HCl）·V（HCl）＝c（NaOH）·V（NaOH），知c（NaOH）＝

＝

＝0.1mol·L－1，c（OH－）＝0.1mol·L－1，c（H＋）＝10－13mol·L－1，pH＝13。

8．如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是（　　）

A．盐酸的物质的量浓度为1mol/L

B．P点时恰好完全反应，溶液呈中性

C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线

D．酚酞不能用作本实验的指示剂

解析：

选B。

由滴定起始时pH＝1可知盐酸的浓度为0.1mol/L，A错；曲线a起始时溶液pH＝1，可知是NaOH溶液滴定盐酸的曲线，C错；酸碱中和滴定操作中可选用酚酞或甲基橙作为指示剂，D错。

9．某班学生通过分组实验