考点3酸碱中和滴定老师.docx

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考点3酸碱中和滴定老师

考点3　酸碱中和滴定

1．实验原理

利用酸碱中和反应，用已知浓度酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法。

以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c（NaOH）＝

。

酸碱中和滴定的关键：

（1）准确测定标准液的体积。

（2）准确判断滴定终点。

2．实验用品

（1）试剂：

标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。

（2）仪器：

酸式滴定管（如图A）、碱式滴定管（如图B）、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。

（3）滴定管特征和使用要求

①“0”刻度在上，精确度0.01mL。

②查漏—洗涤—润洗—装液。

③禁止混用酸式滴定管和碱式滴定管。

④滴定管的选用

酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。

碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。

3．实验操作（以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例）

（1）滴定准备“八动词”

（2）滴定过程“三动作”

（3）终点判断“两数据”

①最后一滴：

滴入最后一滴，溶液颜色发生突变。

②半分钟：

颜色突变后，经振荡半分钟内不复原，视为滴定终点。

（4）数据处理

按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c（NaOH）＝

计算。

（5）误差分析

①原理

c（待测）＝

，因c（标准）与V（待测）已确定，因此只要分析出不正确的操作引起V（标准）的变化，即分析出结果。

V（标准）变大，则c（待测）偏高；②常见误差

以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液（酚酞作指示剂）为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：

4.常用酸碱指示剂及变色范围

指示剂

变色范围的pH

石蕊

<5.0红色

5.0～8.0紫色

>8.0蓝色

甲基橙

<3.1红色

3.1～4.4橙色

>4.4黄色

酚酞

<8.2无色

8.2～10.0浅红色

>10.0红色

易错警示　　滴定管和量筒读数的区别

（1）滴定管“0”刻度在上方，数值从上到下依次增大，因此仰视时读数偏大，俯视时读数偏小。

量筒无“0”刻度，数值从下到上依次增大，因此仰视时读数偏小，俯视时读数偏大。

（2）记录数据时，滴定管的读数应记录到小数点后两位，如20.00mL；量筒的读数最多记录到小数点后一位，如8.0mL。

（3）恰好中和＝酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。

（4）滴定终点是通过指示剂颜色变化而实际控制的停止滴定的“点”，滴定终点与恰好中和越吻合，测定误差越小。

中和滴定中指示剂的选择和使用

指示剂变色要灵敏，变色范围要小，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。

（1）强酸和强碱的滴定一般常用甲基橙、酚酞作指示剂。

（2）强酸溶液和弱碱溶液的相互滴定应选用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。

（3）强碱溶液和弱酸溶液的相互滴定应选用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。

（4）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。

注意：

①用量不能太多，常用2～3滴，因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，当溶液从无色变为粉红色（或浅红色）且半分钟内不褪色时即达到滴定终点。

③其他滴定实验的指示剂应根据溶液的颜色变化或生成沉淀的现象来选择。

如用硫代硫酸钠溶液滴定含碘的溶液时选淀粉作指示剂；用酸性KMnO4溶液滴定含SO

的溶液时，不用另加指示剂。

判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

（1）中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入2～3mL。

（　　）

（3）中和滴定时眼睛必须注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

（　　）

（4）用碱式滴定管量取20.00mLKMnO4溶液。

（　　）

（5）滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗2～3遍。

（　　）

（6）若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液，滴定前仰视，滴定后俯视则测定值偏大。

（　　）

（7）在中和滴定实验中，滴定前盛标准液滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，测定结果待测液浓度偏高。

（　　）

提示　

（1）×　　（3）√　（4）×　（5）√　（6）×　（7）√

题组一中和滴定仪器及指示剂的选择与使用

1．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考如图所示从下表中选出正确选项（　　）

答案　D

解析　解答本题的关键是：

①明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项，②指示剂的变色范围。

酸式滴定管不能盛放碱，而碱式滴定管不能盛放酸，指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙，不能选用石蕊。

2．实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：

甲基橙：

3.1～4.4　石蕊：

5.0～8.0　酚酞：

8.2～10.0

用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是（　　）

A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂

B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂

C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂

D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂

答案　D

题组二酸碱中和滴定曲线分析

题组三酸碱中和滴定的数据处理和误差分析

5.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。

请填写下列空白：

（1）用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并________为止。

（2）下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________（填字母序号）。

A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸

B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失

D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数

（3）若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，所用盐酸溶液的体积为________mL。

（4）某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：

依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。

答案　

（1）锥形瓶中溶液颜色变化　在半分钟内不变色　

（2）D

（3）0.00　26.10　26.10

（4）

＝

＝26.10mL，c（NaOH）＝

＝0.1044mol·L－1

解析　在求c（NaOH）和进行误差分析时应依据公式：

c（NaOH）＝

。

欲求c（NaOH），须先求V[（HCl）aq]再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对第一个量即V[（HCl）aq]和V[（NaOH）aq]的影响，进而影响c（NaOH）。

（4）先算出耗用标准盐酸的平均值：

＝

＝26.10mL（第二次偏差太大，舍去），c（NaOH）＝

＝0.1044mol·L－1。

题组四全面突破酸、碱中和滴定

6.[2015·广东高考]准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定。

下列说法正确的是（　　）

A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定

B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大

C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定

D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小

答案　B

7．[2014·重庆高考]中华人民共和国国家标准（GB2760－2011）规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L－1。

某兴趣小组用图1装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2，并对含量进行测定。

（1）仪器A的名称是________，水通入A的进口为________。

（2）B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为______________________________________。

（3）除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol·L－1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的________；若滴定终点时溶液的pH＝8.8，则选择的指示剂为________；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积（填序号）________（①＝10mL，②＝40mL，③<10mL，④>40mL）。

（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2含量为________g·L－1。

（5）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施______________________________。

答案　

（1）冷凝管（或冷凝器）　b　

（2）SO2＋H2O2===H2SO4　（3）③　酚酞　④　（4）0.24　（5）原因：

盐酸的挥发；改进措施：

用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，排除盐酸挥发的影响

解析　（4）n（NaOH）＝0.0900mol·L－1×0.025L＝0.00225mol。

根据反应关系SO2～H2SO4～2NaOH，m（SO2）＝

＝0.072g，该葡萄酒中SO2的含量为

＝0.24g·L－1。

（5）造成测定结果比实际值偏高的原因是反应过程中挥发出的盐酸在滴定时消耗了NaOH标准液，可使用难挥发的强酸代替盐酸避免误差的产生。

特色专题的归纳整合：

滴定原理的拓展应用

1．氧化还原滴定

（1）原理

以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。

（2）试剂

常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等，常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。

（3）指示剂

氧化还原滴定法的指示剂有三类。

①氧化还原指示剂；②专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝；③自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。

2．沉淀滴定法

[考题集训]

1．[2014·福建高考]葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。

测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）的方案如下：

已知：

滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI

（1）按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为________g·L－1。

（2）在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________（填“偏高”“偏低”或“不变”）。

答案　

（1）0.16'

（2）偏低

解析　

（1）100.00mL葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量n（SO2）＝n（I2）＝0.01000mol·L－1×25.00×10－3L＝2.5×10－4mol，则1L样品中抗氧化剂的残留量为2.5×10－4mol×10×64g·mol－1＝0.16g。

2．[2013·浙江高考]

（1）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。

若需配制浓度为0.01000mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250mL，应准确称取________gK2Cr2O7（保留4位有效数字，已知MK2Cr2O7＝294.0g·mol－1）。

配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有________（用编号表示）。

①电子天平　②烧杯　③量筒　④玻璃棒　⑤容量瓶　⑥胶头滴管　⑦移液管

（2）滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

答案　

（1）0.7350　③⑦　

（2）偏大

解析　

（1）称取K2Cr2O7的质量为m（K2Cr2O7）＝0.01000mol·L－1×0.2500L×294.0g·mol－1＝0.7350g。

用固体配制溶液，要用电子天平称量固体质量，并在烧杯中溶解，然后转移到容量瓶中，不需要量取液体的量筒和移液管。

（2）若滴定前装有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束时气泡消失，则滴定过程中读取K2Cr2O7溶液的体积偏大，测得Fe3O4中二价铁的含量偏大。

1.[高考集萃]判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

（1）[2015·江苏高考]用玻璃棒蘸取溶液点在水润湿的pH试纸上，测定该溶液的pH。

（　　）

（2）[2015·江苏高考]室温下pH＝3的CH3COOH溶液与pH＝11的NaOH溶液等体积混合，溶液的pH>7。

（　　）

（3）[2014·课标全国卷Ⅰ]酸式滴定管装标准溶液前，必须先用该溶液润洗。

（　　）

（4）[2014·课标全国卷Ⅰ]酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差。

（　　）

（5）[2014·大纲全国卷]用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH，一定会使结果偏低。

（　　）

（6）[2013·天津高考]在蒸馏水中滴加浓H2SO4，Kw不变。

（　　）

（8）[2012·福建高考]25℃与60℃时，水的pH相等。

（　　）

（9）[2012·广东高考]对于常温下pH＝2的盐酸中，由H2O电离出的c（H＋）＝1.0×10－12mol·L－1。

（　　）

（10）[2012·江苏高考]水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应。

（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√　（4）×　（5）×　（6）×　　（8）×　（9）√　（10）×

2．[2015·广东高考]一定温度下，水溶液中H＋和OH－的浓度变化曲线如图。

下列说法正确的是（　　）

A．升高温度，可能引起由c向b的变化

B．该温度下，水的离子积常数为1.0×10－13

C．该温度下，加入FeCl3可能引起由b向a的变化

D．该温度下，稀释溶液可能引起由c向d的变化

答案　C

1．如图表示水中c（H＋）和c（OH－）的关系，下列判断错误的是（　　）

A．两条曲线间任意点均有c（H＋）×c（OH－）＝Kw

B．M区域内任意点均有c（H＋）

C．图中T1

D．XZ线上任意点均有pH＝7

答案　D

2．[2015·山西山大附中期中]25℃时，某溶液中由水电离产生的c（H＋）和c（OH－）的乘积为1×10－18，下列说法正确的是（　　）

A．该溶液的pH可能是5B．此溶液不存在

C．该溶液的pH一定是9D．该溶液的pH可能为7

答案　A

5．[2015·郑州检测]某温度下Kw＝10－13，在此温度下，将pH＝a的NaOH溶液VaL与pH＝b的H2SO4溶液VbL混合，下列说法正确的是（　　）

A．若所得混合液为中性，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝1∶1

B．若所得混合液为中性，且a＋b＝12，则Va∶Vb＝100∶1

C．若所得混合液pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝1∶9

D．若所得混合液pH＝10，且a＝12，b＝2，则Va∶Vb＝101∶99

答案　C

解析　当所得混合液为中性时，Va·10a－13＝Vb·10－b，则

＝1013－（a＋b），故A选项，Va∶Vb＝1∶10，错误；B选项，Va∶Vb＝10∶1，错误；当所得溶液pH＝10时，

＝10－3，即

＝

，故C选项，Va∶Vb＝1∶9，正确；D选项，Va∶Vb＝1∶9，错误。

6．常温下，下列叙述正确的是（　　）

A．将pH＝a的氨水稀释10倍后，其pH＝b，则a＝b＋1

B．将pH＝3.0的盐酸稀释105倍后，溶液的pH＝8.0

C．将pH＝9.0的NaOH溶液与pH＝11.0的NaOH溶液等体积混合，所得溶液的pH＝9.3

D．若将1mLpH＝1.0的盐酸与100mLNaOH溶液混合后，溶液的pH＝7.0，则NaOH溶液的pH＝11.0

答案　D

解析　一水合氨为弱电解质，加水稀释，促进其电离，溶液pH变化比强碱的小，故将pH＝a的氨水稀释10倍后，其pH＝b，则a

混合后c（OH－）＝

≈

，则c（H＋）＝2×10－11mol·L－1，pH＝11－lg2≈10.7，C项错误；设NaOH溶液的pH＝b，两溶液混合后溶液的pH＝7.0，则1×10－3L×10－1mol·L－1＝100×10－3L×10b－14mol·L－1，解得b＝11.0，D项叙述正确。

7．某温度下，水的离子积常数Kw＝10－12，该温度下，将pH＝4的H2SO4溶液与pH＝9的NaOH溶液混合并保持恒温，欲使混合溶液的pH＝7，则稀硫酸与NaOH溶液的体积比为（　　）

A．1∶10B．9∶1

C．10∶1D．99∶21

答案　B

解析　某温度下，水的离子积常数Kw＝10－12，pH＝4的H2SO4溶液中c（H＋）＝10－4mol·L－1，该温度下，pH＝9的NaOH溶液中c（OH－）＝

＝10－3mol·L－1，混合溶液的pH＝7，说明溶液中c（H＋）＝10－7mol·L－1，此时c（OH－）＝10－5mol·L－1，溶液呈碱性，设稀硫酸的体积为Va，NaOH溶液的体积为Vb，则有

＝10－5，Va∶Vb＝9∶1。