高中化学苏教版选修4 化学反应原理第二单元 溶液的酸碱性第2课时课堂检测

第2课时　酸碱中和滴定

目标与素养：1.了解酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定的主要仪器名称和应用。(宏观辨识与微观探析)2.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。(科学探究与创新意识)3.学会滴定原理的迁移应用。(科学探究与创新意识)

一、酸碱中和滴定的原理

1．概念

酸碱中和滴定是利用已知浓度的酸(或碱)去滴定一定体积未知浓度的碱(或酸)，通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸(或碱)的体积，从而推算出未知浓度的碱(或酸)的浓度的方法。

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

c(H＋)＝或c(OH－)＝。

3．仪器及使用

(1)仪器

图1　　图2　　　　图3

(2)滴定管的使用(如图3)：

①查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。

②润洗：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗2～3遍。

③注液：分别将试剂加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管2_mL～3_mL处。

④调液面：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。

⑤使用滴定管时，左手控制活塞(或碱式滴定管的玻璃球)，滴定过程滴加溶液的速度不能太快，一般以每秒3～4滴为宜。

4．酸碱中和滴定操作(以NaOH溶液滴定盐酸为例)

(1)滴定的准备：  

①滴定管：查漏、洗涤、润洗、装液、调液面、读数。

②锥形瓶：洗涤、装液、加指示剂。

(2)滴定操作：

①从酸式滴定管中放出一定体积的盐酸于锥形瓶中，并滴入2滴酚酞溶液。把锥形瓶放在碱式滴定管下面。

②用左手控制碱式滴定管橡胶管内玻璃珠，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速，当溶液由无色变为粉红色且半分钟内不褪色，记下滴定管的读数。  

③按上述操作重复2～3次。

微点拨：酸式滴定管带有玻璃活塞，可装酸性、中性或强氧化性溶液；碱式滴定管带有装玻璃球的胶管，只能装碱性溶液。

二、酸碱中和滴定曲线的绘制

1．pH的突变

在酸碱反应过程中，溶液的pH会发生变化，对于强酸强碱的反应，开始时由于被中和的酸(或碱)浓度较大，加入少量的碱(或酸)对其pH的影响不大。当反应接近终点(pH≈7)时，很少量的碱(或酸)就会引起溶液pH突变，酸、碱的浓度不同，pH突变范围不同。

2．滴定曲线

酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。

例如：以0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HCl溶液为例，其滴定曲线如图所示。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)用已知浓度稀盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，选择紫色石蕊试剂作指示剂。  (　　)

(2)有一支50 mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在“0”刻度处。把滴定管中的溶液全部排出，溶液的体积是50 mL。 (　　)

(3)用0.1 mol·L－1稀盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，锥形瓶用NaOH溶液润洗。               (　　)

(4)如果中和滴定操作反复进行两次后，发现两次测得消耗标准液体积数据差值较大，再做第三次实验，最后处理实验数据时，应取这三次的平均值作为最后的实验结果。               (　　)

答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×

2．下列有关滴定操作的顺序正确的是(　　)

①用标准溶液润洗滴定管　②往滴定管内注入标准溶液　③检查滴定管是否漏水　④滴定　⑤洗涤

A．⑤①②③④　 B．③⑤①②④

C．⑤②③①④ D．②①③⑤④

B　[中和滴定的顺序一般为渣漏、洗涤、润洗、注液、滴定。]

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．中和滴定的误差分析

(1)误差分析依据

分析误差要根据计算式：c待测＝，当用标准液滴定待测液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小由V标准的大小决定。

(2)常见误差分析

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；开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，如图Ⅱ。

【例】　使用酸碱中和滴定的方法，用0.01 mol·L－1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液，下列操作会使测定结果偏高的是(　　)

①用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol·L－1稀盐酸时，量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸　②配制稀盐酸定容时，俯视容量瓶刻度线　③滴定结束时，读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴　④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下

A．①③　　　　 B．②④

C．②③④ D．①②③④

A　[①未干燥，相当于稀释盐酸，滴定时将消耗盐酸偏多，使结果偏高，③滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴盐酸，相当于消耗盐酸偏多，使结果偏高。]

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．锥形瓶洗净后未干燥

D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡

C　[A锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。B冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，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锥形瓶洗净后未干燥，酸和碱的物质的量没有改变，对滴定结果无影响。D中开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)，所测的c(NaOH)偏小。]

1．准确量取25.00 mL KMnO4溶液，可选用的仪器是(　　)

A．50 mL量筒　　 B．10 mL量筒

C．50 mL酸式滴定管  D．50 mL碱式滴定管

C　[由于量取体积精确度为0.01 mL，故应选用滴定管，而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中。]

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

B　[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，否则会使溶液稀释，造成滴定误差。]

3．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考图示，从表中选出正确选项(　　)

甲　　乙

C　[NaOH溶液滴定H2SO4溶液时，锥形瓶中可盛放酸(或碱)，指示剂可选用甲基橙(或酚酞)，但不可选用石蕊。]

4．向盛有10 mL NaOH稀溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸，并边加边振荡，下列图象中能体现溶液pH变化情况的是 (　　)

C　[滴加盐酸之前，稀NaOH溶液pH>7，则A和B不正确。体现溶液pH变化过程的图象不可能是一条直线，D不正确。]

5．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________(填字母)称量。

A．小烧杯中　　　B．洁净纸片上　　　C．托盘上

(2)滴定时，用0.200 0 mol·L－1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用________(填字母)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－1，烧碱样品的纯度是________。

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；(3)为准确判断滴定终点，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，且在铁架台上垫一张白纸；(4)平均标准酸体积V(HCl)＝＝20.00 mL，然后根据c(NaOH)＝，解得c(NaOH)＝0.400 0 mol·L－1，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)0.400 0　97.56%