第18講酸堿中和滴定（學生版）高二化學講義（人教2019選擇性必修1）

第18講第18講酸堿中和滴定知識導航知識導航課前引入化學實驗室里，一瓶氫氧化鈉溶液的標簽被腐蝕，看不清其濃度?；瘜W實驗室里，一瓶氫氧化鈉溶液的標簽被腐蝕，看不清其濃度。你有辦法測出其濃度嗎？知識精講知識精講一、酸堿中和滴定的概念和原理1．概念：利用中和反應，用已知濃度的酸（或堿）來測定未知濃度的堿（或酸）的濃度的實驗方法。2．原理：H++OH=H2O，中和反應中H+與OH的物質(zhì)的量相等，即c(H+)·V(H+)=c(OH)·V(OH)。3．待測液的濃度計算：c待測＝eq\f(c標準·V標準,V待測)注意準確判斷滴定終點準確判斷滴定終點，以及讀取標準液的體積是關鍵。二、酸堿中和滴定的儀器與操作1．主要實驗儀器酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶等。酸式滴定管與堿式滴定管：酸式滴定管堿式滴定管相同點①標有規(guī)格、溫度、“0”刻度線在上方，尖嘴部分無刻度；②最小刻度為0.1mL，可估讀到0.01mL。不同點①帶有玻璃活塞②可裝酸性、強氧化性溶液①帶有玻璃球的乳膠管②只能裝堿性溶液注意——滴定管的讀數(shù)方法滴定管正確的讀數(shù)方法是滴定管正確的讀數(shù)方法是視線與凹液面最低點相平。若仰視讀數(shù)，讀數(shù)偏大；俯視讀數(shù)，讀數(shù)偏小。2．酸堿指示劑及其變色范圍指示劑甲基橙石蕊酚酞變色范圍pH溶液顏色紅、橙、黃紅、紫、藍無色、淺紅、紅3.中和滴定實驗操作（以鹽酸標準溶液滴定NaOH待測溶液）（1）滴定前的準備：①滴定管：查漏→水洗（洗液→自來水→蒸餾水）→潤洗→裝液→趕氣泡→調(diào)液面→記錄數(shù)據(jù)排氣泡方法：調(diào)節(jié)滴定管活塞，排出尖嘴部分的氣泡，使其充滿反應液（除去堿式滴定管乳膠管中氣泡的方法如下圖所示），如果滴定管內(nèi)部有氣泡，應快速放液以趕走氣泡。②錐形瓶：水洗→裝液→加指示劑③指示劑的選擇：一般不選擇石蕊，變色現(xiàn)象不明顯。強酸滴（弱）堿甲基橙，強堿滴（弱）酸用酚酞，兩強互滴（甲基橙酚酞）都可以。（2）滴定：邊滴邊振蕩→滴速先快后慢→左手控制滴定管活塞，且結(jié)束前不能離開，右手搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液變化→判定終點→讀數(shù)（等12min液面穩(wěn)定后）（3）終點判斷當?shù)稳氚氲螛藴室?，指示劑變色，且在半分鐘?nèi)不變色，視為滴定終點。（4）數(shù)據(jù)處理：為減少實驗誤差，重復實驗2～3次，求所用標準液體積的平均值，計算待測液的濃度c待測＝eq\f(c標準·V標準,V待測)。4.酸堿中和滴定曲線以標準液體積為橫坐標，以pH為縱坐標，作圖（以HCl滴定NaOH為例）開始時由于待測液的濃度較大，加入少量的標準液對其pH影響不大。當接近滴定終點（pH=7）時，很少量（0.04mL，約一滴）的堿或酸就會引起溶液pH突變。三、酸堿中和滴定的誤差分析由c待測＝eq\f(c標準·V標準,V待測)可知，c標準和V待測均為定值，所以c待測的誤差主要來自V標準，V標準偏大則c待測偏高，V標準偏小則c待測偏低。（1）若以鹽酸標準液滴定未知濃度的NaOH溶液，常見的誤差分析如下：步驟操作V標準c待測洗滌酸式滴定管未用標準溶液潤洗變大偏高堿式滴定管未用標準溶液潤洗變小偏低錐形瓶用待測溶液潤洗變大偏高錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水不變無影響取液放出堿液的滴定管開始有氣泡，放出液體后氣泡消失變小偏低滴定酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點時氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時部分液體濺出變小偏低部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高溶液顏色較淺時滴入酸液過快，停止滴定后再加一滴NaOH溶液無變化變大偏高讀數(shù)滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)變小偏低滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)變大偏高明辨是非(1)(1)滴定終點就是酸堿恰好中和的點_________。(2)滴定管盛標準溶液時，調(diào)液面一定要調(diào)到“0”刻度________。(3)KMnO4溶液應用堿式滴定管盛裝________。(4)用堿式滴定管準確量取20.00mL的NaOH溶液________。(5)將液面在0mL處的25mL的酸式滴定管中的液體全部放出，液體的體積為25mL________。(6)中和滴定操作中所需標準溶液越濃越好，指示劑一般加入2～3mL________。(7)中和滴定實驗時，滴定管、錐形瓶均用待測液潤洗________。(8)用標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度，選擇酚酞為指示劑________。(9)滴定接近終點時，滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶內(nèi)壁________。(10)用稀NaOH滴定鹽酸，用酚酞作指示劑，當錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定________。(11)25℃時，用醋酸溶液滴定等濃度NaOH溶液至pH=7，V醋酸＜VNaOH________。(12)等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸分別與NaOH溶液反應，得到pH=7的溶液所消耗的n(NaOH)相等________。(13)用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示劑，溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色時為滴定終點________。對點訓練對點訓練題型一：滴定管的結(jié)構(gòu)【例1】（2020·全國高三專題練習）一只規(guī)格為amL的滴定管，其尖嘴部分充滿溶液，管內(nèi)液面在mmL處，當液面降到nmL處時，下列判斷正確的是()A．流出溶液的體積為(m－n)mL B．流出溶液的體積為(n－m)mLC．管內(nèi)溶液體積等于(a－n)mL D．管內(nèi)溶液體積多于nmL題型二：滴定終點與指示劑【例2】（2021·鄂爾多斯市第一中學高二月考）下列滴定中，指示劑的選擇或滴定終點顏色變化有錯誤的是選項滴定管中的溶液錐形瓶中的溶液指示劑滴定終點顏色變化ANaOH溶液CH3COOH溶液酚酞無色→淺紅色BHCl溶液氨水酚酞淺紅色→無色C酸性KMnO4溶液K2SO3溶液無無色→淺紫紅色D碘水亞硫酸溶液淀粉無色→藍色A．A B．B C．C D．D題型三：中和滴定誤差分析【變31】（2021·鄂爾多斯市第一中學高二月考）用一定濃度的NaOH溶液滴定未知濃度的HCl溶液，下列操作使所測濃度偏高的是A．裝待測液的酸式滴定管放液前有氣泡，放液終了無氣泡B．裝標準液的堿式滴定管滴定前無氣泡，滴定終了有氣泡C．盛放標準液的滴定管在終點讀數(shù)時，尖嘴處有一滴液體懸而未滴D．配制標準溶液的NaOH中混有Na2O雜質(zhì)題型四：酸堿中和滴定曲線【變42】（2021·四川新都·高三開學考試）常溫下，用0.1000的溶液分別滴定20.0濃度均為0.1000的鹽酸和醋酸溶液，得到兩條滴定曲線，如圖所示。下列說法中正確的是A．滴定前的電離度約為1%B．圖1表示醋酸的滴定曲線C．達到B、D狀態(tài)時，反應消耗的溶液的體積a<bD．滴定兩種溶液時都可以用甲基橙作指示劑 題型五：酸堿中和滴定綜合考查【例5】（2021·遼寧沈陽·高二月考）用0.2000mol·L1的標準NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作可分為如下幾步：①用蒸餾水洗滌堿式滴定管，注入0.2000mol·L1的標準NaOH溶液至“0”刻度線以上②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體③調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”刻度線以下，并記下讀數(shù)④量取20.00mL待測液注入潤洗過的錐形瓶中，并加入2滴酚酞溶液⑤用標準液滴定至終點，記下滴定管液面讀數(shù)⑥重復以上滴定操作2~3次請回答下列問題：（1）以上步驟有錯誤的是___(填編號)。（2）步驟④中，量取20.00mL待測液應使用___(填儀器名稱)。（3）步驟⑤滴定時眼睛應注視__；判斷到達滴定終點的依據(jù)是___。（4）以下是實驗數(shù)據(jù)記錄表滴定次數(shù)鹽酸體積(mL)NaOH溶液體積(mL)滴定前滴定后120.000.0018.10220.002.2018.40320.002.0018.16從表中可以看出，其中1次滴定記錄的NaOH溶液體積明顯和另外兩次的體積相差過大，其可能的原因是___。A．錐形瓶裝液前，留有少量蒸餾水B．滴定結(jié)束時，仰視計數(shù)C．滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定結(jié)束無氣泡D．滴定過程剛變色就立即停止滴定（5）根據(jù)表中記錄數(shù)據(jù)，通過計算可得，該鹽酸濃度為___mol·L1。(保留4位有效數(shù)字)題型六：氧化還原滴定【變62】（2021·浙江高二月考）含硫化合物在生產(chǎn)生活中應用廣泛，科學使用對人體健康及環(huán)境保護意義重大。(1)紅酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化，這應用了SO2的___________性。(2)某水體中硫元素主要以S2O形式存在，在酸性條件下，該離子會導致水體中有黃色渾濁并可能有刺激性氣味產(chǎn)生，原因是___________。(用離子方程式說明)(3)實驗室采用滴定法測定某水樣中亞硫酸鹽含量：滴定時，KIO3和KI在鹽酸作用下析出I2：5I+IO+6H+=3I2+3H2O生成的I2再和水樣中的亞硫酸鹽反應：I2+SO+H2O=2H++2I+SO①滴定到終點時的現(xiàn)象是：___________②若滴定前盛標準液的滴定管沒有用標準液潤洗，則測定結(jié)果將___________(填“偏大、偏小、不變”)。③滴定終點時，100mL水樣共消耗xmL標準溶液。若消耗lmL標準溶液相當于SO的質(zhì)量1g，則該水樣中SO的含量為___________g/L提分特訓提分特訓【題1】（2021·黑龍江松北·哈九中高三月考）下列實驗誤差分析不正確的是A．用潤濕的試紙測稀堿溶液的，測定值偏小B．中和熱測定實驗中，用銅制環(huán)形攪拌器代替環(huán)形玻璃攪拌棒，所測放出的熱量偏小C．用標準溶液滴定溶液來測定其濃度，選擇酚酞為指示劑D．用酸式滴定管盛放鹽酸溶液，滴定前開始調(diào)節(jié)液面時，仰視讀數(shù)，滴定后正常讀數(shù)，最終會使所測液體體積偏低【題2】（2020·全國高三專題練習）用已知物質(zhì)的量濃度的HCl溶液滴定未知濃度的NaOH溶液時，下列操作會導致測定結(jié)果偏高的是①酸式滴定管用蒸餾水洗后未用待裝液潤洗；②堿式滴定管用蒸餾水洗后未用待裝液潤洗；③滴定前酸式滴定管尖嘴處未充滿溶液，滴定終點充滿溶液；④取堿液時滴定管尖嘴處未充滿溶液，取完后，充滿溶液；⑤錐形瓶用蒸餾水洗后再用待測液潤洗；⑥滴定時搖動錐形瓶將液體濺出瓶外；⑦滴定過程中，滴定管漏出液體，濺至錐形瓶外；⑧讀取標準溶液體積時，滴定前仰視，滴定后俯視。A．②④ B．①③⑤⑦ C．④⑧ D．②④⑥⑧【題3】（2020·江蘇省東臺中學高二期中）下列圖示或根據(jù)圖示所得出的結(jié)論正確的是A．圖甲表示相同pH的鹽酸和醋酸加水稀釋過程中pH的變化，則曲線a代表醋酸B．圖乙表示溫度不變，向0.1mol·L1NH4Cl溶液中滴加0.1mol·L1鹽酸時，溶液中隨鹽酸體積的變化關系C．圖丙表示密閉容器中CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H3(g)到達平衡時，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強、溫度的變化關系曲線，說明該反應為吸熱反應且P1<P2D．圖丁表示0.1000mol·L1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L1醋酸溶液滴定曲線【題4】（2021·調(diào)兵山市第二高級中學高三月考）某課外興趣小組用0.1000mol·L1的NaOH標準溶液滴定未知濃度的鹽酸溶液，實驗操作如下，請完成以下問題。(一)首先配制480mL0.1000mol/L的氫氧化鈉溶液，有如下操作步驟：（1）本實驗必須用到的儀器有天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、___、___。需要稱量NaOH固體的質(zhì)量為____g。（2）若出現(xiàn)如下情況，對所配溶液濃度將有何影響？(填“偏高”“偏低”或“無影響")A．容量瓶中原有少量蒸餾水___。B．轉(zhuǎn)移溶液時，沒有洗滌玻璃棒和溶解用的燒杯___。C．定容搖勻后，靜置時發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，又加水至刻度線___。D．定容時，俯視觀察液面___。（3）用上述0.1000mol·L1的NaOH標準溶液滴定未知濃度的鹽酸溶液。步驟如下：A．____。B．分別用蒸餾水洗干凈酸式滴定管和堿式滴定管。C．用待測定的鹽酸溶液潤洗酸式滴定管。D．用酸式滴定管取稀鹽酸25.00mL，注入事先洗干凈的錐形瓶中，加入指示劑。E.堿式滴定管用標準的NaOH溶液潤洗后，將標準液注入堿式滴定管刻度“0”以上2～3cm處，再把堿式滴定管固定好，排盡尖嘴部分的氣泡，并調(diào)節(jié)液面至刻度“0”或“0”刻度以下。F.把錐形瓶放在滴定管下面，瓶下墊一張白紙，邊滴邊搖動錐形瓶直至滴定終點，記下滴定管液面所在刻度。G.另取錐形瓶，再重復操作一次。（4）如圖為____式定滴管(填“酸”、“堿”、“中”、)。（5）滴定實驗所需的玻璃儀器有____。(填字母)A．酸式滴定管B．堿式滴定管C．量筒D．錐形瓶E.鐵架臺F.滴定管夾G.燒杯H.白紙（6）該小組同學選用酚酞做指示劑，滴定終點的現(xiàn)象為___。（7）該小組某一次滴定操作中，酸式滴定管的始終液面如圖所示，則本次滴入的鹽酸體積為___mL。（8）該小組學生某3次實驗的有關數(shù)據(jù)分別記錄如表：滴定次數(shù)待測HCl溶液的體積/mL0.1000mol/LNaOH的體積(mL)滴定前刻度滴定后刻度第一次25.002.0027.91第二次25.001.5630.30第三次25.000.2226.31依據(jù)表中數(shù)據(jù)列式計算該HCl溶液的物質(zhì)的量濃度為___?！绢}5】（2021·山東廣饒一中高三月考）測定溶液中甘油濃度通常采用采用高碘酸氧化還原法，實驗步驟如下：i．配制準確濃度的硫代硫酸鈉()溶液①稱取16克，溶于1000毫升水中，冷卻，備用。②稱取0.147克基準重鉻酸鉀()，置于碘量瓶中，溶于25毫升水，加2克碘化鉀及20毫升的硫酸，搖勻。于暗處放置10分鐘。加75毫升水，用硫代硫酸鈉溶液滴定()，近終點時加1毫升0.5%指示劑，繼續(xù)滴定至溶液由藍色變?yōu)榱辆G色。再重復滴定2次，平均用硫代硫酸鈉溶液。ii．甘油含量測定①準確量取甘油溶液，放入碘量瓶中，再加入溶液、溶液、正己烷，蓋好塞蓋，搖勻，在室溫下于暗處放置。②加入反應后，再加水，剩余的和反應生成的被還原析出碘，析出的碘用配制好的標液滴定，滴定至顏色變亮時加入指示劑，此時溶液呈現(xiàn)不透明深藍色，繼續(xù)滴至藍色恰好消失為止。③再重復滴定2次，平均用溶液。回答下列問題：（1）步驟i①的實驗操作是否正確_______(填“正確”或“錯誤”)。（2）步驟i②的目的是_______，所用的指示劑是_______，溶液濃度是_______。（3）甘油()溶液與溶液反應生成甲醛、甲酸、，寫出步驟ii①反應的離子方程式_______。步驟ii②中高碘酸與反應的離子方程式為_______。（4）步驟ii中下列因素引起測定結(jié)果偏高的是_______。a．將碘量瓶換成普通錐形瓶b．加入的過量c．溶液濃度偏小d．指示劑一褪色就停止滴定、讀數(shù)e．滴定前正視讀數(shù)，滴定后仰視讀數(shù)提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】量筒和滴定管所盛放液體的凹面，都在10mL刻度，若都采用仰視讀數(shù)，則前者比后者的讀數(shù)A．大于 B．小于 C．等于 D．不能比較【練2】（2021·全國高三專題練習）向盛有10mLNaOH溶液的燒杯中逐滴滴加稀鹽酸，下列圖像能夠體現(xiàn)溶液的pH變化情況的是A． B．C． D．【練3】（2018·遼寧中山·大連二十四中高二期中）用已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液測定未知物質(zhì)的量濃度的鹽酸，無論是酸往堿中滴，還是堿往酸中滴，在其他操作正確規(guī)范的前提下，下列操作一定會使測定結(jié)果偏高的是A．堿式滴定管未用標準堿液潤洗 B．酸式滴定管未用待測鹽酸潤洗C．滴定前向錐形瓶中加了少量蒸餾水 D．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后平視讀數(shù)【練4】（2020·重慶市暨華中學校高二月考）用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時，下列操作不正確的是A．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，用已知濃度的鹽酸潤洗酸式滴定管B．錐形瓶用蒸餾水洗凈后，直接加入一定體積的未知濃度的NaOH溶液C．若用甲基橙作指示劑，則錐形瓶中溶液由橙色變?yōu)辄S色即達到滴定終點D．讀數(shù)時，視線與滴定管內(nèi)液體的凹液面最低處保持水平【練5】（2021·黑龍江大慶·鐵人中學高二月考）用(酸性)標準溶液滴定未知