高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第二节 水的电离和溶液的酸碱性第3课时精练

第3课时　酸碱中和滴定

基础过关练

题组一　酸碱中和滴定操作

1.(2021黑龙江、吉林两省十校高二期中)如图表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a mL,则滴定管中液体的体积              (　　)

A.一定是a mL　　　　　　B.一定是(50-a) mL

C.一定大于a mL　　　　　　D.一定大于(50-a) mL

2.下列有关滴定操作的顺序正确的是 (　　)

①检查滴定管是否漏水　②用蒸馏水洗涤玻璃仪器　③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管　④装标准溶液和待测液并调整液面和记录初始读数　⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中并加入指示剂　⑥滴定操作

A.①③②④⑤⑥　　　　　　　

B.①②③④⑤⑥

C.②③①④⑤⑥　　　　　　　

D.④⑤①②③⑥

题组二　酸碱中和滴定的误差分析

3.(2021河北邢台高二期中)用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,下列实验操作不会引起误差的是              (　　)

A.用待测液润洗锥形瓶

B.用蒸馏水洗净后的酸式滴定管直接量取待测液

C.选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了两滴指示剂

D.实验开始时碱式滴定管尖嘴部分无气泡,结束实验时有气泡

题组三　酸碱中和滴定曲线

4.下图曲线a和b是25 ℃时盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的曲线,下列叙述正确的是              (　　)

A.盐酸的物质的量浓度为1 mol/L

B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性

C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线

D.酚酞不能用作本实验的指示剂

5.如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL一定物质的量浓度的盐酸的图像,依据图像推出盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量浓度是(　　)

题组四　酸碱中和滴定知识综合应用

6.(2020北京丰台高二期末)已知某NaOH试样中含有NaCl杂质,为测定试样中NaOH的质量分数,进行如下步骤实验:

①称量1.0 g样品溶于水,配成250 mL溶液;

②准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中;

③滴加几滴酚酞溶液;

④用0.10 mol/L的标准盐酸滴定三次,每次消耗盐酸的体积记录如下:

请回答:

(1)称量1.0 g样品,除小烧杯、药匙外,所用到的主要仪器有　　　　。 

(2)将样品配成250 mL溶液,除小烧杯、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有　　　　。 

(3)用　　　　滴定管(填“酸式”或“碱式”)盛装0.10 mol/L的盐酸标准液。 

(4)观察滴定到终点时溶液颜色的变化为　　　　。 

(5)烧碱样品的纯度为　　　　(小数点后保留1位有效数字)。 

(6)若出现下列情况,测定结果偏高的是　　　(填字母)。 

a.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶

b.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出

c.在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外

d.盛装标准液的滴定管水洗后未用标准液润洗

能力提升练

1.(2021广东金山中学高二月考,疑难1、2,)下列有关实验方法和结论都正确的是              (　　)

A.酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液

B.用标准盐酸滴定待测氨水时,最好选用甲基橙作指示剂

C.图中酸式滴定管读数为12.20 mL

D.若用已知浓度的KMnO4溶液去测定某溶液中Fe2+的浓度,KMnO4溶液放在碱式滴定管中

2.(2020山西太原高二月考,疑难2,)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,下列对测定结果评价错误的是              (　　)

3.(2020河北唐山高二期末,疑难3,)常温下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1的盐酸和苯甲酸溶液,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是              (　　)

A.图Ⅰ、图Ⅱ分别是NaOH溶液滴定苯甲酸、盐酸的曲线

B.滴定苯甲酸溶液时最好选用甲基橙作指示剂

C.达到B、D状态时,NaOH分别与盐酸、苯甲酸恰好中和

D.V(NaOH溶液)=10.00 mL时,滴定苯甲酸的混合溶液中c()>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)

4.(2021山东聊城高二期中,疑难1、2,)某学生欲用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准液来滴定未知浓度的盐酸,以酚酞试液为滴定指示剂。请填写下列空白:

(1)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的　　　　,然后小心操作使尖嘴部分充满碱液。 

(2)用标准氢氧化钠溶液滴定待测的盐酸时,眼睛注视　　　　。 

(3)下列操作中可能使所测盐酸的浓度偏低的是　　(填字母)。 

A.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失

B.滴定前盛放盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C.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

D.读取氢氧化钠溶液体积,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数

(4)若第1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。

(5)请根据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为　　　　。 

(6)请简述滴定终点的判定:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.D　滴定管最大刻度下方有一段无刻度,即50 mL滴定管中装满液体时实际盛放液体的体积大于50 mL,题图示液面处读数是a mL,则滴定管中液体的体积要大于(50-a) mL。

2.B　滴定操作的顺序为查漏→洗涤→润洗→注液→滴定。

3.C　A项,导致待测液溶质增多,消耗标准液体积增大,有误差;B项,导致待测液浓度减小,取出相同体积待测液时,消耗标准液体积减小,有误差;C项,最终消耗标准液体积不变,没有误差;D项,导致最终测得的消耗的标准液体积偏小,有误差。

4.B　由图像可知盐酸和NaOH溶液的pH分别是1和13,其浓度均为0.1 mol·L-1,A项错误;P点时,溶液pH=7,说明恰好反应完全,溶液呈中性,B项正确;曲线a的pH随反应的进行逐渐增大,是NaOH溶液滴定盐酸的曲线,C项错误;强酸和强碱的滴定既可选择甲基橙作指示剂,也可选择酚酞作指示剂,D项错误。

5.D　由题图可知,30.00 mL NaOH溶液恰好中和10.00 mL盐酸,则3c(NaOH)=c(HCl),排除B、C两项;A中c(HCl)=0.120 0 mol·L-1,c(H+)=0.120 0 mol·L-1,pH<1,与图像不符。

6.答案　(1)托盘天平　(2)250 mL容量瓶、胶头滴管　(3)酸式　

(4)粉红色变为无色,且30 s内不恢复　(5)80.0%　(6)cd

解析　(1)称量1.0 g样品,除小烧杯、药匙外,还要用到托盘天平。(2)用固体样品配制该溶液时,除小烧杯、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器有250 mL容量瓶和胶头滴管。(3)应用酸式滴定管盛装

0.10 mol/L的盐酸标准液。(4)锥形瓶中装有NaOH溶液和酚酞,观察滴定到终点时溶液颜色的变化为粉红色变为无色,且30 s内不恢复。(5)三次消耗盐酸的体积分别为20.10 mL、20.00 mL、19.90 mL,3组数据均有效,故消耗盐酸的平均体积为20.00 mL,则c(NaOH)==0.08 mol/L。样品中NaOH的质量分数=×100%=80.0%。(6)a操作对实验结果无影响;b操作导致待测液的量减少,消耗标准液的量减少,使实验结果偏低;c操作导致消耗标准液的量增多,将使实验结果偏高;d操作导致标准液浓度减小,消耗标准液体积增大,使实验结果偏高。

能力提升练

1.B　酸碱中和滴定时,锥形瓶不需要用待测液润洗,应直接加入待测液,A项错误;用标准盐酸滴定待测氨水时,滴定终点溶液呈酸性,最好选甲基橙作指示剂,B项正确;图中酸式滴定管读数为11.80 mL,C项错误;用KMnO4标准液测定待测液中Fe2+的浓度,KMnO4标准液应装在酸式滴定管中,D项错误。

2.D　A项,导致测得的消耗标准液的体积偏大,测得待测液浓度偏高,正确;B项,导致测得的消耗标准液的体积偏大,测得待测液浓度偏高,正确;C项,对待测液没有影响,不影响测定结果,正确;D项,导致锥形瓶内NaOH的物质的量增大,消耗标准液的体积也会增大,使测定结果偏高,错误。

3.D　HCl是强酸、苯甲酸是弱酸,即0.1 mol·L-1盐酸和苯甲酸的pH:苯甲酸>盐酸,结合图示可知曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示NaOH溶液滴定盐酸、苯甲酸的曲线,A项错误。苯甲酸钠溶液呈碱性,滴定苯甲酸溶液时应选用酚酞作指示剂,B项错误。达到B状态时,恰好中和,溶液呈中性;苯甲酸钠溶液呈碱性,要使苯甲酸和NaOH混合液呈中性,D状态时苯甲酸应稍微过量,C项错误;V(NaOH溶液)=10.00 mL时,溶液中含等物质的量的苯甲酸和苯甲酸钠,且混合液呈酸性,由电荷守恒可知溶液中:c()>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D项正确。

4.答案　(1)③　(2)锥形瓶中溶液颜色的变化　(3)CD　(4)0.00　26.10　26.10　(5)0.104 4 mol/L

(6)当滴加最后一滴NaOH溶液时,溶液颜色由无色变为粉红色,且半分钟内不恢复

解析　(2)滴定时,两眼注视锥形瓶中溶液颜色变化,以便准确判断滴定终点。(3)A项,导致测得的消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高;B项,不影响滴定结果;C项,导致待测液的体积偏小,消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低;D项,导致测得的消耗的标准液体积偏小,测定结果偏低。(4)根据图示刻度可知,滴定前读数为0.00 mL,滴定后读数为26.10 mL,消耗NaOH标准溶液的体积为26.10 mL。(5)四次消耗NaOH溶液的体积分别为26.10 mL、26.30 mL、26.08 mL、26.12 mL,第2次数据舍去,三次实验中消耗盐酸的平均体积为26.10 mL,则c(HCl)==0.104 4 mol/L。(6)用NaOH溶液滴定盐酸,以酚酞作指示剂,滴加最后一滴NaOH溶液时,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不恢复,即达到滴定终点。

专题强化练4　酸碱中和滴定的拓展应用

1.D　甲中盛装的是含有I2的溶液,则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液,该溶液显碱性,应选用碱式滴定管(丙),A错误;溶液变色且经过30 s左右溶液不恢复原来的颜色,视为滴定终点,B错误;滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的读数为(a+0.50) mL,C错误;滴定后俯视读数,将导致读数偏小,故测得的结果偏小,D正确。

2.答案　(1)%　(2)ac

解析　(1)由题中已知反应可找出关系式:HClO~I2~2S2,n(HClO)=n(S2)=c mol·L-1×V×

10-3 L=5×10-4cV mol,故该样品中有效氯含量=×100%=%。

(2)a项,加入稀硫酸的量过少会使反应[(CNO)3Cl2]-+H++2H2O (CNO)3H3+2HClO进行不完全,生成的HClO偏少,将导致样品有效氯测定值偏低;b项,滴定前滴定管未排气泡滴定后气泡消失,会导致测得的消耗的标准液体积偏大,使样品有效氯测定值偏高;c项,锥形瓶内溶液蓝色消失后可能锥形瓶内仍含有未参与反应的I2,此时立即读数将导致测得的消耗的标准液体积偏小,即样品有效氯测定值偏低;d项,滴定前平视、滴定后仰视会导致测得的消耗的标准液体积偏大,即样品有效氯测定值偏高。

3.答案　(1)坩埚　500 mL容量瓶

(2)①

②20.00　0.635

解析　(1)仪器A为坩埚;由于含I-的海带浸取原液为500 mL,故仪器B为500 mL容量瓶。

(2)①根据表格中的数据,先找出对应的点,然后连接成平滑的曲线即可。②根据表中数据,滴定终点时用去AgNO3溶液的体积约为20.00 mL;由关系式:Ag+~I-得,n(I-)=0.02 L×0.010 0 mol·L-1×=1×10-3 mol,故m(I-)=1×10-3 mol×127 g·mol-1=0.127 g,海带中碘的百分含量为×100%=0.635%。

4.答案　(1)100 mL容量瓶　(2)酸式　溶液颜色由无色变为浅紫色(或浅红色),且半分钟内颜色不恢复

(3)2Mn+5N+6H+ 2Mn2++5N+3H2O　×100%　(4)AC

解析　(1)实验①是溶液配制实验,结合题干信息可知,需选择100 mL容量瓶。(2)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,即酸性KMnO4溶液应装在酸式滴定管中。当滴入最后一滴溶液时,溶液颜色由无色变为浅紫色或浅红色,且半分钟内颜色不恢复时,即达到了滴定终点。(3)根据反应中Mn、N元素的化合价变化和氧化还原反应规律可写出该反应的离子方程式为2Mn+5N+6H+ 2Mn2++5N+3H2O。根据关系式2Mn~5N和实验中消耗0.020 0 mol/L的酸性KMnO4溶液V mL,可知n(KMnO4)=0.020 0 mol/L×V×10-3 L=0.02V×10-3 mol,n(N)=0.05V×10-3 mol,NaNO2的质量分数=××100%=×100%。(4)A项,导致酸性KMnO4标准液被稀释,测得的消耗酸性KMnO4标准液的体积偏大,使测定结果偏高;B项,因锥形瓶不用润洗,故无影响;C项,滴定前尖端有气泡,滴定后气泡消失,会导致测得的消耗酸性KMnO4标准液的体积偏大,即测定结果偏高;D项,导致测得的消耗酸性KMnO4标准液的体积偏小,故测定结果偏低。