2024版新教材高考化学全程一轮总复习第八章水溶液中的离子平衡第27讲酸碱中和滴定学生用书

第27讲　酸碱中和滴定复 习 目 标1．了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法，知道指示剂选择的方法。2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析方法。3.掌握滴定法在定量测定中的应用。考点一　酸碱中和滴定的原理与操作必备知识整理1.概念依据中和反应用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。2．原理c(待测)＝3．酸碱中和滴定指示剂选择的基本原则利用酸碱指示剂明显的颜色变化，表示反应已完全，指示滴定终点。因而指示剂变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(1)强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(2)滴定终点为碱性时，一般用________作指示剂。(3)滴定终点为酸性时，一般用________作指示剂。4．实验用品(1)仪器(如图)(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。5．实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例(1)滴定前的准备①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。(2)滴定(3)终点判断(酚酞作指示剂)直到因加入半滴酸，溶液颜色从________色刚好变为________色，且在________内不变色，即到达滴定终点，记录________的体积。(4)数据处理按上述操作重复________次，先算出每一次待测液的浓度，再求浓度的平均值。6．误差分析分析依据：c(待测)＝若V(标准)偏大⇒c(待测)________；若V(标准)偏小⇒c(待测)________。[正误判断]　(1)用碱式滴定管准确量取20.00 mL的NaOH溶液(　　)(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点(　　)(3)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入2～3 mL(　　)(4)滴定管在加入试液之前一定要用待盛装的试液润洗2～3次(　　)(5)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(　　)(6)滴定管盛装标准液时，液面一定要调到“0”刻度线(　　)对点题组训练题组一　中和滴定的操作与指示剂的选择1．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，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，且半分钟内不褪色时，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2．某学生用0.200 0 mol·L－1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作为如下几步：①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体③调节液面至“0”或“0”刻度线以下某一刻度，并记下仰视读数④移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数请回答：(1)以上步骤有错误的是________(填编号)，该错误操作会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)判断滴定终点的现象是：锥形瓶中溶液从________色变为________色，且半分钟内不变色。题组二　数据处理与误差分析3．实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是(　　)A．取NaOH溶液时仰视读数B．滴定结束后，滴定管尖嘴处有一悬挂液滴C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次4．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)。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。微点拨　酸碱中和滴定常见误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例：考点二　滴定曲线(pH曲线)分析与应用必备知识整理1.图示强酸与强碱滴定过程中pH曲线(以0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1盐酸为例)2．强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较微点拨　恰好中和＝酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。对点题组训练1.25 ℃时，将0.1 mol·L－1NaOH溶液加入HX(一元弱酸)溶液中，所加入溶液的体积和混合液的pH的关系曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)A．b、c、d三点对应溶液中均有c(X－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)B．若V[NaOH(aq)]>20，则可能有c(Na＋)>c(OH－)>c(X－)>c(H＋)C．a、b、c三点对应溶液中水电离出的c(H＋)：ac(CH3COOH)3．[2021·广东卷]测定浓硫酸试剂中含量的主要操作包括：①量取一定量的浓硫酸，稀释；②转移定容得待测液；③移取20.00 mL待测液，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为(　　)4．[2020·全国Ⅱ改编]用1.5 mL甲苯(密度为)制备苯甲酸，可得1.0 g粗产品。对粗产品进行纯度测定的步骤为：称取0.122 g苯甲酸粗产品，配成乙醇溶液，于100 mL容量瓶中进行定容。每次移取25.00 mL溶液，用0.010 00 mol·L－1的KOH标准溶液进行滴定，三次滴定平均消耗21.50 mL的KOH标准溶液。则苯甲酸的纯度为______；据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于______(填标号)。A.70%　　B．60%　　C．50%　　D．40%5．[2020·全国卷Ⅰ]以酚酞为指示剂，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2－的分布系数：δ(A2－)＝]下列叙述正确的是(　　)A．曲线①代表δ(H2A)，曲线②代表δ(HA－)B．H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L－1C．HA－的电离常数Ka＝1.0×10－2D．滴定终点时，溶液中c(Na＋)20，且HX的体积相对较小时，混合液中可能存在：c(OH－)>c(X－)，溶液中离子浓度关系为：c(Na＋)>c(OH－)>c(X－)>c(H＋)，故B正确；d点时，酸碱恰好完全反应生成NaX，溶液中存在平衡：X－＋H2O⇌HX＋OH－，c(X－)≈0.05 mol·L－1，c(HX)≈c(OH－)＝1×10－5.5 mol·L－1，Kh(X－)＝＝2×10－10，又Ka(HX)×Kh(X－)＝Kw，则Ka(HX)＝5×10－5，D错误；随着碱溶液的不断加入，酸逐渐减少，生成的盐逐渐增多，水电离受抑制的程度减小，水电离出的c(H＋)增大，C正确。答案：D2．解析：如果酸为强酸，则0.10 mol·L－1酸的pH为1，根据酸的初始pH知，图1为盐酸的滴定曲线，故A错误；根据图1知，a点氢氧化钠溶液的体积是20.00 mL，酸和碱的物质的量相等，二者恰好反应生成强酸强碱盐，其溶液呈中性；醋酸溶液中滴入氢氧化钠溶液，醋酸钠溶液呈碱性，所以氢氧化钠溶液的体积小于20.00 mL，a＞b，故B错误；E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸，溶液呈酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，盐类水解程度较小，则溶液中离子浓度可能为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，故C正确；氢氧化钠和盐酸恰好反应呈中性，可以选择甲基橙或酚酞；氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液，溶液呈碱性，只能选择酚酞，故D错误。答案：C新情境新高考提示：(1)醋酸与NaOH溶液完全反应时生成醋酸钠溶液呈弱碱性，故选用酚酞作指示剂。(2)滴加最后一滴NaOH溶液，溶液由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。(3)22.60 mL(4)第一次实验数据与其他3次存在较大误差。应舍去。(5)求出2、3、4三组平均消耗V(NaOH)＝14.00 mL，由CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O可知20.00 mL样品中含有的醋酸的质量为0.014 L×0.100 0 mol·L－1×60 g·mol－1＝0.084 g，原10 mL白醋含有醋酸的质量为0.084 g×5＝0.42 g，100 mL市售白醋总酸量4.2 g/100 mL。(6)①b点溶液呈中性，依据电荷守恒可知c(Na＋)＝c(CH3COO－)。②溶液中存在水的电离平衡H2O⇌OH－＋H＋，随着NaOH加入，CH3COOH浓度降低，醋酸对水电离的抑制程度减弱。本讲真题研练1．答案：A2．解析：恰好中和时，生成NaCl、醋酸钠，CH3COO－水解显碱性，A项正确；加入20 mL NaOH溶液时，溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液，此时溶液中c(H＋)≈＝ mol·L－1＝×10－3 mol·L－1>1×10－4.3 mol·L－1，因此滴加NaOH溶液至pH＝4.3的过程中，盐酸、醋酸均与NaOH发生反应，其中CH3COOH为弱电解质，在离子方程式书写中用化学式表示，B项错误；滴定过程中，c(Cl－)×V＝[c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)]×V＝0.1 mol·L－1×0.02 L，C项正确；加入20 mL NaOH溶液时，溶液为NaCl和CH3COOH的混合溶液，呈酸性，则需要再加入NaOH溶液使溶液呈中性，则加入的NaOH的物质的量大于HCl和CH3COOH的物质的量之和，故c(Na＋)>c(Cl－)，醋酸为弱电解质，故c(Cl－)>c(CH3COO－)，CH3COO－的水解常数Kh＝＝c(CH3COOH)，D项正确。答案：B3．解析：该实验操作中涉及溶液的配制，需要用到容量瓶；移取待测液，用0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定，需要用到锥形瓶和碱式滴定管，不需要用到分液漏斗，故选B。答案：B4．解析：根据C6H5COOH＋KOH===C6H5COOK＋H2O，可知25.00 mL×10－3 L·mL－1×c(C6H5COOH)＝21.50 mL×10－3 L·mL－1×0.010 00 mol·L－1，故样品中苯甲酸的纯度为×100%＝86.0%；0.014 mol甲苯理论上可生成0.014 mol苯甲酸，其质量为0.014×122 g＝1.708 g，则苯甲酸的产率为×100%≈50%，故C项正确。答案：86%　C5．解析：由题图可知加入NaOH溶液的体积为40 mL时，溶液pH发生突跃，达到滴定终点，溶质为Na2A，故有n(H2A)＝20.00 mL×c(H2A)＝n(NaOH)＝×0.100 0 mol·L－1×40 mL，则c(H2A)＝0.100 0 mol/L，而起点时pH约为1，故H2A的电离过程应为H2A===HA－＋H＋，HA－⇌A2－＋H＋，故曲线①表示δ(HA－)，曲线②表示δ(A2－)，A、B项错误；由Ka＝，VNaOH等于25 mL时，pH＝2.0，且c(A2－)＝c(HA－)，可知Ka＝1.0×10－2，C项正确；以酚酞作指示剂，滴定终点时的溶质为Na2A，溶液呈碱性，根据电荷守恒c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HA－)＋2c(A2－)，结合c(H＋)c(HA－)＋2c(A2－)，D项错误。答案：C滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.100 0 mol·L－1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09步聚操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变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变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变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化变大偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数变大偏高氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高突跃点变化范围不同：强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)抓反应的“起始”点判断酸、碱的相对强弱抓反应“一半”点判断是哪种溶质的等量混合抓“恰好”反应点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性抓溶液的“中性”点判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足抓反应的“过量”点判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量实验数据(mL)/滴定次数1234V(样品)20.0020.0020.0020.00V(NaOH)(消耗)14.9514.0014.0513.95