专题4.3 酸碱中和滴定-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义·
展开专题4.3 酸碱中和滴定
【考纲要求】
1、掌握酸碱中和滴定的原理,熟记酸碱中和滴定的主要仪器的名称及用途
2、掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析
考点一 酸碱中和滴定实验
【核心知识梳理】
1、实验原理
(1)原理:利用酸碱中和反应,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。以标准HCl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)=
(2)实验关键
①准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积
②选取适当的指示剂,准确判断滴定终点
2、主要试剂:标准溶液、待测溶液、指示剂、蒸馏水
3、主要仪器及使用
(1)仪器:图(A)是酸式滴定管、图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯、pH计
(2)滴定管的认识
①构造:滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,酸式滴定管的下端是玻璃活塞,碱式滴定管的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀
②滴定管的使用要求:酸式滴定管不能盛放碱液、水解呈碱性的溶液和氢氟酸,可以呈酸液、氧化性溶液和中性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管;碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液,可以呈碱液和中性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开
③规格:滴定管的最小分度是0.1 mL,实验室中常用滴定管的规格有25 mL和50 mL两种
④滴定管的读数方法:0刻度在上,从上往下读,读数时取小数点后两位,估读至0.01 mL;如:24.00 mL、23.38 mL
⑤用途:滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体
⑥由于滴定管尖嘴处无刻度,故将滴定管中的液体全部放出时,放出的液体体积比理论值要大
(3)滴定管的使用方法
①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水
检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。若不漏水,对酸式滴定管将活塞旋转180°,对碱式滴定管松动其阀门,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水,经两次检查都不漏水的滴定管是检漏合格的滴定管。只有不漏水的滴定管才能使用,若滴定管漏水,则不能使用
②润洗仪器:滴定管在加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3次
润洗的方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞;或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
③加入反应液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上
④调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶出气泡,然后调节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度。准确读取数值并记录
排气泡的方法——快速放液的方法
酸式滴定管
将酸式滴定管垂直夹持在滴定管夹上,旋转活塞,使溶液快速流出的同时使气泡排出
碱式滴定管
将碱式滴定管垂直夹持在滴定管夹上,使尖嘴向上,并捏住小球后上部的橡皮管,使溶液快速流出的同时使气泡排出
⑤放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液
4、实验操作——以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例
(1)查漏:使用前先检查滴定管活塞是否漏水
(2)洗涤
①锥形瓶:只能用蒸馏水洗涤,不能用待测溶液润洗
②滴定管洗涤:应先用自来水,再用蒸馏水,然后再用标准溶液(或待测溶液)润洗2~3次,以避免溶液被滴定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小
③洗涤的原则:少量多次
④洗涤的标准:管内壁不挂水珠
(3)取液
①向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后,用碱式滴定管向锥形瓶中滴入25.00 mL 待测溶液,再向其中滴加2滴酚酞溶液
②向润洗过的酸式滴定管中加入标准盐酸,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后准确记录读数为V1 mL
(4)滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,左手控制滴定管的活塞,向锥形瓶中先快后慢地加入标准盐酸(后面逐滴加入,接近终点时,改成滴加半滴酸),右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化
(5)读数:当加入最后半滴标准盐酸,溶液由粉红色变为无色,且半分钟内不变色,停止滴定。平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积为V2 mL
(6)计算:以(V2-V1)为消耗的标准盐酸的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据c(NaOH)=计算待测NaOH溶液的物质的量浓度
【例】某学生用0.1032 mol·L-1盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,依据表中数据计算该NaOH溶液的物质的量浓度_____________
滴定次数
待测NaOH溶液的体积/mL
0.1032 mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
第三次
25.00
0.22
26.31
【微点拨】
①滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇,甚至半滴一摇,利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液
②滴定操作要点:左手控制活塞或玻璃小球,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化
③在滴定过程中瓶口不能碰滴定管下端尖嘴
④滴定终点的判断答题模板:当滴入最后一滴标准溶液时,溶液由×××色变成×××色 ,且半分钟内溶液颜色不发生变化,表明到达滴定终点
如:用a mol·L-1 HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,若用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象:滴入最后一滴盐酸,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色
4、指示剂的选择
(1)中和滴定曲线:以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线
用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线
加入的VNaOH (mL)
余VHCl (mL)
过量VNaOH (mL)
pH
中和滴定曲线
0.00
20.00
1.0
18.00
2.00
2.3
19.80
0.20
3.3
19.98
0.02
4.3
20.00
0.00
7.0
20.02
0.02
9.7
20.20
0.20
10.7
22.00
2.00
11.7
40.00
20.00
12.5
(2)指示剂选择的依据:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点,所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计
(3)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
(4)指示剂选择的基本原则
①酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂,因其颜色变化不明显
②滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,如:用NaOH溶液滴定醋酸
③滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,如:用盐酸滴定氨水
④强酸滴定强碱一般用酚酞,但用甲基橙也可以
⑤并不是所有的滴定都需使用指示剂,如氧化还原滴定中,用标准的酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液时,可利用KMnO4溶液本身颜色的变化来判断滴定终点
(5)滴定终点的判断——以盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液为例
①若用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由粉红色突变为无色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点
②若用甲基橙作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点
【微点拨】
①用HCl滴定0.1 mol·L-1Na2CO3溶液,第一步生成NaHCO3时,可选用酚酞为指示剂,由红色→浅红→无色。化学方程式为:Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl;第二步生成碳酸(CO2↑+H2O),可选用甲基橙为指示剂,由黄色→橙色,化学方程式为:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
②强酸与强碱完全中和时,溶液的pH就为7,但指示剂变色时,溶液的pH不等于7。是因为:强酸强碱完全中和时溶液的pH就为7,而滴定的终点则是通过指示剂颜色的变化来观察,此时溶液的pH往往不是7,但由滴定曲线可知:在滴定过程中开始一段时间溶液的pH变化不大,处于量变过程中,而在接近完全中和时,滴入0.02ml的碱溶液时,溶液的pH变化很大,溶液由酸性变中性再变成碱性发生了突变,之后再滴入碱溶液,溶液的pH变化又比较缓慢,说明滴定过程中,溶液的酸碱性变化经过了由量变引起质变的过程,有一段发生了pH突变的过程,完全中和和酚酞或甲基橙指示剂变色的pH虽不同,但只相差半滴,即只有0.02 mL左右,这种误差在许可的范围之内
③酸碱恰好中和(即滴定终点)时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质,强酸强碱盐的溶液呈中性,强碱弱酸盐的溶液呈碱性,强酸弱碱盐的溶液呈酸性
④酸和碱的中和能力是指一定物质的量的酸(或碱)完全中和所消耗的碱(或酸)的能力,而不是指酸碱中和后溶液的pH=7
⑤滴定终点是通过指示剂颜色的变化来控制停止滴定的“点”,滴定终点与恰好反应越吻合,测定的误差越小
⑥指示剂的用量一般是2~3滴。当指示剂刚好变色,并在半分钟内不褪色,即认为已达到滴定终点。酸碱中和滴定是通过指示剂颜色的变化来确定滴定终点
【精准训练1】
1、在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 mol·L-1的盐酸,其液面恰好在5 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部转移到烧杯中,然后用0.1 mol·L-1NaOH溶液进行中和,则消耗NaOH溶液的体积( )
A.大于20 mL B.小于20 mL C.等于20 mL D.等于5 mL
2、滴定实验时,必须要按以下要求做的是( )
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘干
B.酸式或碱式滴定管用水洗净后用相应溶液润洗
C.待测液一定要放在锥形瓶中,标准液一定要放在滴定管中
D.滴定前读数要求精确,凹液面的最低点在平视时必须在“0”刻度或“0”刻度以上的某一刻度上
3、某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作,正确的是( )
A.用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中
B.称取4.0 g NaOH放到1 000 mL容量瓶中,加水至刻度线,配成1.00 mol·L-1 NaOH标准溶液
C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不变色时,为滴定终点
D.滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量
4、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8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在________称量
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________作指示剂
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(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-1,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
考点二 酸碱中和滴定误差分析
【核心知识梳理】
1、误差分析依据:中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),所以c(待测)=,因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果
2、滴定管读数误差分析:滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响
(1)如图Ⅰ,开始仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会偏小
(2)如图Ⅱ,开始俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会偏大
3、常见的误差分析——以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例
步骤
操作
V标准
c(NaOH)
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
偏大
偏高
碱式滴定管未用待测液润洗
偏小
偏低
锥形瓶用待测液润洗
偏大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
偏小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
偏大
偏高
滴定过程中振荡锥形瓶时部分液体溅出
偏小
偏低
滴定时,部分酸液滴出锥形瓶外
偏大
偏高
滴定时有几滴标准溶液滴在锥形瓶的内壁上而未用蒸馏水冲入瓶内
偏大
偏高
溶液颜色较浅时滴入盐酸过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化
偏大
偏高
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去
偏小
偏低
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏小
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏大
偏高
【精准训练2】
1、当用酸滴定碱时,下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是( )
A.酸式滴定管滴至终点后,俯视读数
B.碱液移入锥形瓶后,加了10 mL蒸馏水再滴定
C.酸式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗
D.酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失
2、用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚酞为指示剂,造成测定结果偏高的原因可能是( )
A.配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,没有用待测液洗
C.滴定到终点读数时,俯视刻度线
D.滴定到终点读数时,滴定管尖嘴处有气泡
【课时达标训练】
1、准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒 C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
2、下列说法正确的是( )
A.用标准浓度HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂
B.除去碱式滴定管胶管内气泡的方法是将尖嘴垂直向下,挤压胶管内的玻璃球将气泡排出
C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
D.用稀NaOH滴定盐酸,用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时立即停止滴定
3、用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法正确的是( )
A.可以用石蕊代替指示剂
B.滴定前用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠溶液吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.当锥形瓶内溶液由橙色变为红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
4、下列与滴定实验有关的说法中正确的是( )
A.用NaOH溶液滴定盐酸时,只能用酚酞作指示剂
B.锥形瓶用蒸馏水洗干净后,直接加入一定体积的待测液,进行中和滴定
C.用滴定管准确量取20.0 mL盐酸
D.用NaOH溶液滴定盐酸时,若滴定结束时俯视刻度,会导致测定结果偏高
5、室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7,下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,溶液pH=7
B.V(NaOH)=30.00 mL时,溶液pH=12.3
C.NaOH标准溶液浓度的准确性直接影响分析结果的可靠性,因此需用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓
度,标定时可采用甲基橙为指示剂
D.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
6、某学生用碱式滴定管量取0.1 mol·L-1的NaOH溶液,开始时仰视液面读数为1.00 mL,取出部分溶液后,
俯视液面,读数为11.00 mL,该同学在操作中实际取出的液体体积为( )
A.大于10.00 mL B.小于10.00 mL C.等于10.00 mL D.等于11.00 mL
7、如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠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1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D.酚酞溶液不能用作本实验的指示剂
8、室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
9、用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,选用酚酞作指示剂,下列操作会导致测定结果偏低的是( )
A.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗就装标准液滴定
B.锥形瓶未用待测液润洗
C.读取标准液读数时,滴前仰视,滴定到终点后俯视
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失
10、下列关于酸碱中和滴定实验的说法正确的是( )
A.用图B的滴定管可准确量取25.00 mL的酸性KMnO4溶液
B.滴定过程中,眼睛要时刻注视滴定管中液面的变化
C.滴定管装入液体前不需用待装液润洗
D.滴定前平视,滴定结束后仰视读数,会使测定结果偏大
11、用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,所选用的滴定管如图甲、乙所示,从下表中选出正确选项( )
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
乙
B
酸
碱
酚酞
甲
C
碱
酸
甲基橙
乙
D
酸
碱
酚酞
乙
12、下列实验操作不会引起误差的是( )
A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶
B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴
D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液,实验结束时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡
13、用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,会引起实验误差的是( )
A.取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液
14、用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,则原因可能是( )
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定到终点时,仰视读数,其他操作正确
C.盛装未知浓度的盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知浓度的盐酸润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液
15、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
16、以酚酞溶液作指示剂,对某新制NaOH溶液进行中和滴定实验,数据记录如下表,则该新制的NaOH溶液的浓度c(mol·L-1)计算合理的是( )
实验编号
待测液
消耗标准盐酸(0.01 mol·L-1) 的体积
①
20 mL NaOH溶液
V1 mL
②
20 mL NaOH溶液+10 mL H2O
V2 mL
③
敞口隔夜放置的20 mL NaOH溶液
V3 mL
A.c=0.01×(V1+V2+V3)/(3×20) B.c=0.01×(V1+V2)/(2×20)
C.c=0.01×(V1+V3)/(2×20) D.c=0.01×V1/20
17、某学生欲用已知浓度的氢氧化钠溶液来滴定未知浓度的盐酸溶液,以酚酞试液为滴定指示剂。请填写下列空白:
(1)对于一支洁净的滴定管,使用前两步操作为______、________
(2)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的_______(填序号),然后小心操作使尖嘴部分充满碱液
(3)用标准的氢氧化钠溶液滴定待测的盐酸溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化
(4)下列操作中可能使所测盐酸溶液的浓度偏低的是________
A.量取一定体积的待测液最后读数时滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
B.滴定前盛放盐酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取氢氧化钠溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(5)若第一次滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,请将数据填入下面表格的横线处
滴定次数
待测盐酸溶液的体积/mL
0.100 0 mol·L-1氢氧化钠的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
/
/
______
第二次
25.00
1.00
27.30
26.30
第三次
25.00
2.00
28.08
26.08
第四次
25.00
0.22
26.34
26.12
(6)请根据上表中数据计算该盐酸溶液的物质的量浓度c(HCl)=________
(7)请简述滴定终点的判定______________________
【酸碱中和滴定】答案
【精准训练1】
1、A。解析:V(HCl)>20 mL,所以消耗NaOH溶液的体积大于20 mL。
2、B。解析:滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后无须干燥,其中的蒸馏水不计入加入试剂的体积,也就不影响滴定结果,故A项不符合题意;酸式或碱式滴定管用水洗净后一定要用相应待装溶液润洗,否则会稀释溶液,故B项符合题意;待测液和标准液都可以放在锥形瓶中,盛放在锥形瓶中的溶液其体积为已知量,故C项不符合题意;滴定前,滴定管中液体的凹液面在“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度,“0”刻度以上没有刻度,故D项不符合题意。
3、C。解析:量取白醋应用酸式滴定管,A错误;NaOH的溶解应在烧杯中完成,B错误;在滴定中操作时眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化,D错误。
4、(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)0.400 0 97.56%
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,一般选甲基橙、酚酞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)=0.400 0 mol·L-1,w(NaOH)=×100%≈97.56%。
【精准训练2】
1、A。解析:A项,俯视读数,则读数偏小,结果偏低,正确;B项,加水不会影响测定结果,错误;C项,相当于稀释盐酸使标准液的浓度变小,消耗盐酸的体积偏大,结果偏高,错误;D项,酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失相当于消耗盐酸的体积偏大,结果偏高,错误。
2、A。解析:配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质,则消耗标准溶液的体积偏大,测定结果偏高,故A正确;盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,没有用待测液洗,对实验无影响,故B不正确;滴定到终点读数时,俯视刻度线,导致V(NaOH)偏小,则测定结果偏低,故C不正确;滴定到终点读数时,滴定管尖嘴处有气泡,导致V(NaOH)偏小,则测定结果偏低,故D不正确。
【课时达标训练】
1、C。解析:准确量取25.00 mL液体,要用滴定管,而酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,可用酸式滴定管。
2、C。解析:NaHCO3与HCl完全反应时得到的NaCl和H2CO3的混合溶液呈酸性,应选择甲基橙作指示剂,A项错误;除去碱式滴定管内的气泡,需将胶管弯曲,用手挤压玻璃球,便于排出气泡,而尖嘴垂直向下,不利于除去气泡,B项错误;滴定接近终点时,通过滴定管尖嘴接触锥形瓶内壁将尖嘴处残留的标准液注入锥形瓶中,从而减小了实验误差,C项正确;用NaOH滴定盐酸,用酚酞作指示剂滴定终点的现象是,滴入最后一滴NaOH溶液,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内溶液颜色不发生变化,D项错误。
3、C。解析:A项,石蕊颜色变化不明显,不符合要求;B项,滴定前用待测液洗涤锥形瓶,导致n(NaOH)增大,盐酸消耗的量偏大,滴定结果偏大;C项,若NaOH溶液吸收少量CO2,发生的反应为CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,再滴入盐酸,盐酸先和剩余的OH-反应,H++OH-===H2O,再与 CO反应, CO+2H+===H2O+CO2↑,存在关系:2OH-~ CO~2H+,因此消耗HCl的物质的量始终等于NaOH的物质的量,故氢氧化钠溶液吸收少量CO2,不影响测定结果;D项,该实验滴定终点为锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色,即为滴定终点,如果变为红色说明盐酸已经过量。
4、B。解析:用NaOH溶液滴定盐酸时,变色范围内合适的指示剂除了酚酞,还可以用甲基橙,故A错误;滴定管中溶液体积应该读到0.01 mL,所以用滴定管准确量取的盐酸体积应该为20.00 mL,故C错误;用NaOH溶液滴定盐酸时,若滴定结束时俯视刻度,导致读出的标准液体积偏小,测定结果偏低,故D错误。
5、C。解析:盐酸与NaOH溶液浓度相同,加入30.00 mL NaOH溶液时,NaOH过量,则反应后溶液中NaOH的浓度为c(NaOH)= mol·L-1=0.02 mol·L-1,c(H+)= mol·L-1=5×10-13 mol·L-1,pH=-lg(5×10-13)=12.3,用邻苯二甲酸氢钾标定NaOH溶液的浓度,滴定终点溶液呈碱性,应该选用酚酞作指示剂,指示剂的变色范围与pH突变范围越靠近,误差越小,故甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小。
6、A
7、B。解析:根据曲线a知,滴定前盐酸的pH=1,c(HCl)=0.1 mol·L-1,A错误;P点表示盐酸与氢氧化钠恰好完全中和,溶液呈中性,B正确;曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线,曲线b是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线,C错误;强酸与强碱滴定,可以用酚酞做指示剂,D错误。
8、C。解析:这是室温下用强碱滴定强酸,当NaOH与盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,即pH=7,故A项正确;指示剂的选择原则:变色要明显,灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内,可减小实验误差,故B项正确;由图像可知,甲基红的变色范围更接近反应终点,选择甲基红作指示剂误差比甲基橙要小,故C项错误;当V(NaOH)=30.00 mL时,n(OH-)=0.100 0 mol·L-1×0.03 L-0.100 0 mol·L-1×0.02 L=0.001 mol,则c(OH-)=0.001 mol/0.05 L=0.02 mol·L-1,pH=13-lg5=12.3,故D项正确。
9、C。解析:酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗就装标准液滴定,则盐酸被稀释,消耗盐酸的体积增加,所以测定结果偏高;锥形瓶未用待测液润洗,属于正确的操作,不影响结果;读取标准液读数时,滴前仰视,读数偏大。滴定到终点后俯视,读数偏小,所以读取的盐酸体积减少,测定结果偏低。滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失,说明读取盐酸的体积增加,所以测定结果偏高。
10、D。解析:A项,酸性高锰酸钾溶液具有酸性和强氧化性,应该选用酸式滴定管(A)盛放,B为碱式滴定管,错误;B项,滴定过程中,眼睛要时刻注视锥形瓶中溶液颜色的变化,错误;C项,为了避免待装液被稀释,滴定管装入液体前必须用待装液润洗,错误;D项,滴定前平视,滴定结束后仰视读数,读出的标准液体积偏大,会使测定结果偏大,正确。
11、D。解析:甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管。酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂,故A项不正确;酸式滴定管不能盛放碱液,故B项不正确;C项,滴定管选用不正确。
12、C。解析:A项,锥形瓶一定不要用待测液润洗,否则会使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大,从而使所测浓度偏大;B项,冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是待测溶液,都必须用待装溶液润洗2~3次,否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小,影响结果;C项,在滴定过程中,指示剂略多加了几滴,一般不影响实验结果,因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量;D项,实验开始时酸式滴定管中无气泡,实验结束时有气泡,会导致所读取的V(HCl)偏小,依据V(HCl)·c(HCl)=V(NaOH)·c(NaOH)得所测得的c(NaOH)偏小。
13、D。解析:用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,会使消耗标准盐酸的体积偏大,所测结果偏高,故选D。
14、A
15、A。解析: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)。
16、B。解析:②20 mL NaOH溶液中加入10 mL H2O,其溶质的物质的量不变,只要仍用20 mL来进行计算,仍可得正确值;③敞口隔夜放置的NaOH溶液已发生反应生成部分Na2CO3,用酚酞作指示剂,消耗盐酸的量将发生改变。
17、(1)检查是否漏水 润洗
(2)③
(4)AD
(5)26.10
(6)0.104 4 mol·L-1
(7)当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不变色
解析:(1)中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作,所以滴定管使用前两步操作为检查是否漏水、润洗。(2)碱式滴定管中排气泡的方法:把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,再排气泡,所以③正确。(4)A.导致待测液的体积偏大,测定结果偏低;B.对待测液的物质的量没有影响,不影响滴定结果;C.导致消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高;D.导致消耗的标准液体积偏小,测定结果偏低,故答案为A、D。(5)根据题中图上的刻度可知,滴定前数值为0.00 mL,滴定后数值为26.10 mL,所以KOH标准溶液的体积为26.10 mL。(6)四次消耗的NaOH溶液的体积分别为26.10 mL,26.30 mL,26.08 mL,26.12 mL,第二次数据舍去,三次滴定盐酸溶液的平均体积为26.10 mL,由关系式HCl~NaOH可知,c(HCl)===0.104 4 mol·L-1
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