第18講酸堿中和滴定（學(xué)生版）高二化學(xué)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(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航課前引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，一瓶氫氧化鈉溶液的標(biāo)簽被腐蝕，看不清其濃度。化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，一瓶氫氧化鈉溶液的標(biāo)簽被腐蝕，看不清其濃度。你有辦法測(cè)出其濃度嗎？知識(shí)精講知識(shí)精講一、酸堿中和滴定的概念和原理1．概念：利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸（或堿）來測(cè)定未知濃度的堿（或酸）的濃度的實(shí)驗(yàn)方法。2．原理：H++OH=H2O，中和反應(yīng)中H+與OH的物質(zhì)的量相等，即c(H+)·V(H+)=c(OH)·V(OH)。3．待測(cè)液的濃度計(jì)算：c待測(cè)＝eq\f(c標(biāo)準(zhǔn)·V標(biāo)準(zhǔn),V待測(cè))注意準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)，以及讀取標(biāo)準(zhǔn)液的體積是關(guān)鍵。二、酸堿中和滴定的儀器與操作1．主要實(shí)驗(yàn)儀器酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺(tái)、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(diǎn)①標(biāo)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(diǎn)①帶有玻璃活塞②可裝酸性、強(qiáng)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(diǎn)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(lán)無色、淺紅、紅3.中和滴定實(shí)驗(yàn)操作（以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaOH待測(cè)溶液）（1）滴定前的準(zhǔn)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(yīng)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(yīng)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(qiáng)酸滴（弱）堿甲基橙，強(qiáng)堿滴（弱）酸用酚酞，兩強(qiáng)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(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液變化→判定終點(diǎn)→讀數(shù)（等12min液面穩(wěn)定后）（3）終點(diǎn)判斷當(dāng)?shù)稳氚氲螛?biāo)準(zhǔn)液，指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)不變色，視為滴定終點(diǎn)。（4）數(shù)據(jù)處理：為減少實(shí)驗(yàn)誤差，重復(fù)實(shí)驗(yàn)2～3次，求所用標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值，計(jì)算待測(cè)液的濃度c待測(cè)＝eq\f(c標(biāo)準(zhǔn)·V標(biāo)準(zhǔn),V待測(cè))。4.酸堿中和滴定曲線以標(biāo)準(zhǔn)液體積為橫坐標(biāo)，以pH為縱坐標(biāo)，作圖（以HCl滴定NaOH為例）開始時(shí)由于待測(cè)液的濃度較大，加入少量的標(biāo)準(zhǔn)液對(duì)其pH影響不大。當(dāng)接近滴定終點(diǎn)（pH=7）時(shí)，很少量（0.04mL，約一滴）的堿或酸就會(huì)引起溶液pH突變。三、酸堿中和滴定的誤差分析由c待測(cè)＝eq\f(c標(biāo)準(zhǔn)·V標(biāo)準(zhǔn),V待測(cè))可知，c標(biāo)準(zhǔn)和V待測(cè)均為定值，所以c待測(cè)的誤差主要來自V標(biāo)準(zhǔn)，V標(biāo)準(zhǔn)偏大則c待測(cè)偏高，V標(biāo)準(zhǔn)偏小則c待測(cè)偏低。（1）若以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)c待測(cè)洗滌酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗變大偏高堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗變小偏低錐形瓶用待測(cè)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(diǎn)時(shí)氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時(shí)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(shí)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(diǎn)就是酸堿恰好中和的點(diǎn)_________。(2)滴定管盛標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，調(diào)液面一定要調(diào)到“0”刻度________。(3)KMnO4溶液應(yīng)用堿式滴定管盛裝________。(4)用堿式滴定管準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液越濃越好，指示劑一般加入2～3mL________。(7)中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí)，滴定管、錐形瓶均用待測(cè)液潤洗________。(8)用標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測(cè)定其濃度，選擇酚酞為指示劑________。(9)滴定接近終點(diǎn)時(shí)，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(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無色時(shí)停止滴定________。(11)25℃時(shí)，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(yīng)，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(shí)為滴定終點(diǎn)________。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題型一：滴定管的結(jié)構(gòu)【例1】（2020·全國高三專題練習(xí)）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(dāng)液面降到nmL處時(shí)，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(diǎn)與指示劑【例2】（2021·鄂爾多斯市第一中學(xué)高二月考）下列滴定中，指示劑的選擇或滴定終點(diǎn)顏色變化有錯(cuò)誤的是選項(xiàng)滴定管中的溶液錐形瓶中的溶液指示劑滴定終點(diǎn)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(lán)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(xué)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(cè)濃度偏高的是A．裝待測(cè)液的酸式滴定管放液前有氣泡，放液終了無氣泡B．裝標(biāo)準(zhǔn)液的堿式滴定管滴定前無氣泡，滴定終了有氣泡C．盛放標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管在終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，尖嘴處有一滴液體懸而未滴D．配制標(biāo)準(zhǔn)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(xué)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(dá)到B、D狀態(tài)時(shí)，反應(yīng)消耗的溶液的體積a<bD．滴定兩種溶液時(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)液注入潤洗過的錐形瓶中，并加入2滴酚酞溶液⑤用標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，記下滴定管液面讀數(shù)⑥重復(fù)以上滴定操作2~3次請(qǐng)回答下列問題：（1）以上步驟有錯(cuò)誤的是___(填編號(hào))。（2）步驟④中，量取20.00mL待測(cè)液應(yīng)使用___(填儀器名稱)。（3）步驟⑤滴定時(shí)眼睛應(yīng)注視__；判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的依據(jù)是___。（4）以下是實(shí)驗(yàn)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(shí)，仰視計(jì)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(jì)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(yīng)用廣泛，科學(xué)使用對(duì)人體健康及環(huán)境保護(hù)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(yīng)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(huì)導(dǎo)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(shí)驗(yàn)室采用滴定法測(cè)定某水樣中亞硫酸鹽含量：滴定時(shí)，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(yīng)：I2+SO+H2O=2H++2I+SO①滴定到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是：___________②若滴定前盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管沒有用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，則測(cè)定結(jié)果將___________(填“偏大、偏小、不變”)。③滴定終點(diǎn)時(shí)，100mL水樣共消耗xmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。若消耗lmL標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于SO的質(zhì)量1g，則該水樣中SO的含量為___________g/L提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)【題1】（2021·黑龍江松北·哈九中高三月考）下列實(shí)驗(yàn)誤差分析不正確的是A．用潤濕的試紙測(cè)稀堿溶液的，測(cè)定值偏小B．中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，用銅制環(huán)形攪拌器代替環(huán)形玻璃攪拌棒，所測(cè)放出的熱量偏小C．用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液來測(cè)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(shí)，仰視讀數(shù)，滴定后正常讀數(shù)，最終會(huì)使所測(cè)液體體積偏低【題2】（2020·全國高三專題練習(xí)）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(shí)，下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)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(diǎn)充滿溶液；④取堿液時(shí)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(cè)液潤洗；⑥滴定時(shí)搖動(dòng)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(biāo)準(zhǔn)溶液體積時(shí)，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(tái)中學(xué)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(shí)，溶液中隨鹽酸體積的變化關(guān)系C．圖丙表示密閉容器中CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H3(g)到達(dá)平衡時(shí)，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度的變化關(guān)系曲線，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)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(jí)中學(xué)高三月考）某課外興趣小組用0.1000mol·L1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸溶液，實(shí)驗(yàn)操作如下，請(qǐng)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(shí)驗(yàn)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(duì)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(shí)，沒有洗滌玻璃棒和溶解用的燒杯___。C．定容搖勻后，靜置時(shí)發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，又加水至刻度線___。D．定容時(shí)，俯視觀察液面___。（3）用上述0.1000mol·L1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)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(cè)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(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液潤洗后，將標(biāo)準(zhǔn)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(dòng)錐形瓶直至滴定終點(diǎn)，記下滴定管液面所在刻度。G.另取錐形瓶，再重復(fù)操作一次。（4）如圖為____式定滴管(填“酸”、“堿”、“中”、)。（5）滴定實(shí)驗(yàn)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(tái)F.滴定管夾G.燒杯H.白紙（6）該小組同學(xué)選用酚酞做指示劑，滴定終點(diǎn)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(xué)生某3次實(shí)驗(yàn)的有關(guān)數(shù)據(jù)分別記錄如表：滴定次數(shù)待測(cè)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(jì)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(cè)定溶液中甘油濃度通常采用采用高碘酸氧化還原法，實(shí)驗(yàn)步驟如下：i．配制準(zhǔn)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(zhǔn)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(diǎn)時(shí)加1毫升0.5%指示劑，繼續(xù)滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)榱辆G色。再重復(fù)滴定2次，平均用硫代硫酸鈉溶液。ii．甘油含量測(cè)定①準(zhǔn)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(yīng)后，再加水，剩余的和反應(yīng)生成的被還原析出碘，析出的碘用配制好的標(biāo)液滴定，滴定至顏色變亮?xí)r加入指示劑，此時(shí)溶液呈現(xiàn)不透明深藍(lán)色，繼續(xù)滴至藍(lán)色恰好消失為止。③再重復(fù)滴定2次，平均用溶液?；卮鹣铝袉栴}：（1）步驟i①的實(shí)驗(yàn)操作是否正確_______(填“正確”或“錯(cuò)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(yīng)生成甲醛、甲酸、，寫出步驟ii①反應(yīng)的離子方程式_______。步驟ii②中高碘酸與反應(yīng)的離子方程式為_______。（4）步驟ii中下列因素引起測(cè)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(xí)）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(cè)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(huì)使測(cè)定結(jié)果偏高的是A．堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)堿液潤洗 B．酸式滴定管未用待測(cè)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(xué)校高二月考）用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，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(dá)到滴定終點(diǎn)D．讀數(shù)時(shí)，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(xué)高二月考）用(酸性)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知