【教材實驗熱點】15-酸堿中和滴定-(學生版)

【教材實驗熱點】15酸堿中和滴定專題15酸堿中和滴定【教材實驗梳理】1.酸堿中和滴定(1)實驗原理利用酸堿中和反應，用已知濃度的酸(堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。以標準鹽酸滴定待測的氫氧化鈉溶液，待測的氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為c(NaOH)=。(2)實驗用品蒸餾水、0.1000mol/L鹽酸溶液、0.1000mol/LNaOH溶液、酚酞指示劑、甲基橙指示劑；pH計、錐形瓶、燒杯、酸式和堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺。(3)實驗裝置(4)實驗步驟①滴定前的準備工作。滴定管：查漏→水洗→潤洗→裝液→趕氣泡→調液面→記錄初始讀數(shù)；錐形瓶：水洗→裝液→滴加指示劑。②滴定。左手控制滴定管，右手不停搖動錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內溶液顏色的變化。酸堿中和滴定開始時和達到滴定終點之后，測試和記錄pH的間隔可稍大些，如每加入5～10mL酸(或堿)，測試和記錄一次；滴定終點附近，測試和記錄pH的間隔要小，每滴加一滴測一次。③數(shù)據(jù)處理。實驗滴定注意：①最后一滴：必須說明是滴入“最后一滴”溶液。②顏色變化：必須說明滴入“最后一滴”溶液后溶液“顏色的變化”。③半分鐘：必須說明溶液顏色變化后“半分鐘內不恢復原來的顏色”。④讀數(shù)時，要平視滴定管中凹液面的最低點讀取溶液的體積。(5)數(shù)據(jù)處理按上述操作重復二至三次，求出用去標準鹽酸體積的平均值及待測堿液體積的平均值，根據(jù)c(NaOH)=計算。(6)滴定曲線酸堿滴定曲線是以酸堿中和滴定過程中滴加酸(或堿)的量為橫坐標，以溶液pH為縱坐標繪出的一條溶液pH隨酸(或堿)的滴加量而變化的曲線。它描述了酸堿中和滴定過程中溶液pH的變化情況，其中酸堿滴定終點附近的pH突變情況(如上滴定曲線圖)，對于酸堿滴定中如何選擇合適的酸堿指示劑具有重要意義。2.誤差分析(1)原理cB=，VB是準確量取的待測液的體積，cA是標準溶液的濃度，它們均為定值，所以cB的大小取決于VA的大小，VA大則cB大，VA小則cB小。(2)誤差分析以標準酸溶液滴定未知濃度的堿溶液(酚酞作指示劑)為例，常見的因操作不當而引起的誤差有：3.酸堿中和滴定拓展應用中和滴定操作不僅適用于酸堿中和反應，還可以遷移應用于氧化還原反應、NaOH和Na2CO3混合溶液與鹽酸的反應及沉淀反應。(1)氧化還原滴定法①原理：以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質。②實例a．酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理：2+6H++5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O指示劑：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外選擇指示劑，當?shù)稳胍坏嗡嵝訩MnO4溶液后，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內不褪色，說明到達滴定終點。b．Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI指示劑：用淀粉作指示劑，當?shù)稳胍坏蜰a2S2O3溶液后，溶液的藍色褪去，且半分鐘內不恢復原色，說明到達滴定終點。(2)雙指示劑滴定法(以鹽酸滴定NaOH和Na2CO3的混合溶液為例)酚酞作指示劑：NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3甲基橙作指示劑：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O(3)沉淀滴定法(利用生成沉淀的反應)應用最多的是銀量法，即利用Ag+與鹵素離子的反應來測定Cl?、Br?或I?的含量?！敬痤}技巧】滴定管檢查是否漏水操作①酸式滴定管：關閉活塞，向滴定管中加入適量水，用滴定管夾將滴定管固定在鐵架臺上，觀察是否漏水，若2分鐘內不漏水，將活塞旋轉180°，重復上述操作。②堿式滴定管：向滴定管中加入適量水，用滴定管夾將滴定管固定在鐵架臺上，觀察是否漏水，若2分鐘內不漏水，輕輕擠壓玻璃球，放出少量液體，再次觀察滴定管是否漏水。滴定管趕氣泡的操作①酸式滴定管：右手將滴定管傾斜30°左右，左手迅速打開活塞使溶液沖出，從而使溶液充滿尖嘴。②堿式滴定管：將膠管彎曲使玻璃尖嘴向上傾斜，用兩指捏住膠管，輕輕擠壓玻璃珠，使溶液從尖嘴流出，即可趕出堿式滴定管中的氣泡。【例題講解】1．某學生欲用已知物質的量濃度的鹽酸來測定未知物質的量濃度的NaOH溶液，選擇甲基橙作指示劑．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)用標準的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視____，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，并____為止。(2)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是_____。A．酸式滴定管未用標準鹽酸潤洗就直接注入標準鹽酸B．滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失D．讀取鹽酸體積時，開始仰視讀數(shù)，滴定結束時俯視讀數(shù)(3)若滴定開始和結束時，酸式滴定管中的液面如圖所示，則起始讀數(shù)為____mL，終點讀數(shù)為____mL；所用鹽酸溶液的體積為___mL.【鞏固練習】2．用0.0100mol?L-1的KMnO4標準溶液滴定某未知濃度的H2C2O4溶液，下列說法錯誤的是A．用酸式滴定管量取標準KMnO4溶液，該滴定實驗不需要指示劑B．用25mL滴定管進行滴定時，滴定終點讀數(shù)為21.7mLC．滴定管使用前需檢驗是否漏液D．若滴定終止時，俯視讀數(shù)，所測H2C2O4濃度偏低3．以酚酞為指示劑，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數(shù)δ隨滴加NaOH溶液體積V(NaOH)的變化關系如圖所示。[比如A2-的分布系數(shù)：δ(A2-)=]下列敘述不正確的是A．曲線①代表δ(HA-)，曲線②代表δ(A2-)B．HA-的電離常數(shù)K=1.0×10-5C．H2A溶液的濃度為0.1000mol/LD．滴定終點時，溶液中c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)4．實驗室用標準鹽酸溶液測定某NaOH溶液的濃度，用甲基橙作指示劑，下列操作中可能使測定結果偏低的是A．酸式滴定管在裝酸液前未用標準鹽酸溶液潤洗2～3次B．開始實驗時酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過程中氣泡消失C．錐形瓶內溶液顏色變化由黃色變橙色，立即記下滴定管液面所在刻度D．盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤洗2～3次5．測定水的總硬度一般采用配位滴定法，即在pH=10的氨性溶液中，以鉻黑作為指示劑，用EDTA(乙二胺四乙酸)標準溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+測定中涉及的反應有：①M2+

（金屬離子）+Y4-（EDTA）=MY2-；②M2++EBT（鉻黑T，藍色）=MEBT（酒紅色）；③MEBT+Y4-（EDTA）=MY2-+EBT。下列說法正確的是A．配合物MEBT的穩(wěn)定性大于MY2-B．在滴定過程中眼睛要隨時觀察滴定管中液面的變化C．達到滴定終點的現(xiàn)象是溶液恰好由酒紅色變?yōu)樗{色，且半分鐘內不恢復原色D．實驗時裝有EDTA標準液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標準液潤洗，測定結果將偏小6．298K時，在20.0mL0.10mol·L－1氨水中滴入0.10mol·L－1的鹽酸，溶液的pH與所加鹽酸的體積關系如圖所示。已知0.10mol·L－1氨水的電離度為1.32%，下列有關敘述正確的是A．該滴定過程應該選擇酚酞作為指示劑B．M點對應的鹽酸體積為20.0mLC．M點處的溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)D．N點處的溶液中pH<127．用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I?)，實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。Ⅰ．準備標準溶液a．準確稱取AgNO3基準物4.2468g（0.0250mol）后，配制成250mL標準溶液，放在棕色試劑瓶中避光保存，備用。b．配制并標定100mL0.1000mol·L?1NH4SCN標準溶液，備用。Ⅱ．滴定的主要步驟a．取待測NaI溶液25.00mL于錐形瓶中。b．加入25.00mL0.1000mol·L?1AgNO3溶液（過量），使I?完全轉化為AgI沉淀。c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。d．用0.1000mol·L?1NH4SCN溶液滴定過量的Ag+，使其恰好完全轉化為AgSCN沉淀后，體系出現(xiàn)淡紅色，停止滴定。e．重復上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如下表：實驗序號123消耗NH4SCN標準溶液體積/mL10.2410.029.98f．數(shù)據(jù)處理?；卮鹣铝袉栴}：（1）將稱得的AgNO3配制成標準溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有__________。（2）AgNO3標準溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是___________________________。（3）滴定應在pH＜0.5的條件下進行，其原因是___________________________________。（4）b和c兩步操作是否可以顛倒________________，說明理由________________________。（5）所消耗的NH4SCN標準溶液平均體積為_____mL，測得c(I?)=_________________mol·L?1。（6）在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液的前一步，應進行的操作為________________________。（7）判斷下列操作對c(I?)測定結果的影響（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）①若在配制AgNO3標準溶液時，燒杯中的溶液有少量濺出，則測定結果_______________。②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，則測定結果____________________。8．摩爾鹽[xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O]是一種重要化工原料。其組成可通過下列實驗測定：①稱取1.5680g樣品，準確配成100mL溶液A。②量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌，干燥至恒重，得到白色固體0.4660g。③再量取25.00mL溶液A，滴加適量稀硫酸，用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點，生成Mn2＋，消耗KMnO4溶液10.00mL。(1)③中發(fā)生反應的離子方程式為___________，滴定終點的現(xiàn)象是___________。(2)通過計算確定樣品的組成(必須寫出計算過程)。______9．Na2S2O3?5H2O俗稱“海波”，是重要的化工原料，常用作脫氯劑、定影劑和還原劑。(1)Na2S2O3還原性較強，在堿性溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脫氯劑，該反應的離子方程式是___。(2)測定海波在產品中的質量分數(shù)。依據(jù)反應2S2O+I2═S4O+2I-，可用I2的標準溶液測定產品的純度。稱取5.500g產品，配制成100mL溶液。取10.00mL該溶液，以淀粉洛液為指示劑，用濃度為0.05000mol?L-1I2的標準溶液進行滴定，相關數(shù)據(jù)記錄如表所示。編號123溶液的體積/mL10.0010.0010.00消耗I2標準溶液的體積/mL19.9919.0820.01①判斷滴定終點的現(xiàn)象是___。②計算海波在產品中的質量分數(shù)___(寫出計算過程)。③滴定法測得產品中Na2S2O3?5H2O含量為100.5%，則產品中可能混有的物質是___。10．氯氣與堿溶液反應，在低溫和稀堿溶液中主要產物是ClO-和Cl-，在75℃以上和濃堿溶液中主要產物是和Cl-。研究小組用如下實驗裝置取氯酸鉀(KClO3)，并測定其純度。A為濃鹽酸，b為MnO2，c為飽和食鹽水，d為30%KOH溶液，e為NaOH溶液?；卮鹣铝袉栴}；(1)檢查裝置氣密性后，添加藥品，待裝置III水溫升至75℃開始反應。①裝置I的作用是制備__________，反應的化學方程式為__________。②若取消裝置II，對本實驗的影響是__________。③實驗結束，拆解裝置I前為了防止大量氯氣逸出，可采取的措施是__________。④從裝置III的試管中分離得到KClO3粗產品，其中混有的雜質是KClO和_______。(2)已知堿性條件下，ClO-有強氧化性，而氧化性很弱。設計實驗證明“堿性條件下，H2O2能被ClO-氧化，而不能被氧化”：_________(寫出實驗操作及現(xiàn)象)。(3)為測定產品KClO3的純度，進行如下實驗：步驟1：取2.45g樣品溶于水配成250mL溶液。步驟2：取25.00mL溶液于錐形瓶中，調至pH=10，滴加足量H2O2溶液充分反應，然后煮沸溶液1~2分鐘，冷卻。步驟3：加入過量KI溶液，再逐滴加入足量稀硫酸。()步驟4：加入指示劑，用0.5000mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點，消耗標準溶液20.00mL。()①步驟2的目的是_________。寫出煮沸時反應的化學方程式_________。②樣品中KClO3的質量分數(shù)為_________。(KClO3式量：122.5)11．過氧化鈣遇水具有放氧的特性，且本身無毒，不污染環(huán)境，是一種用途廣泛的優(yōu)良供氧劑，在工農業(yè)生產中有廣泛的用途。Ⅰ．過氧化鈣制備方法很多。(1)制備方法一：將CaCl2溶于水中，在攪拌下加入H2O2，再通入氨氣進行反應可制備CaO2·8H2O，其化學方程式為_______________在堿性環(huán)境下制取CaO2·8H2O的裝置如下：①X儀器的名稱為___________②乙中沉淀反應時常用冰水浴控制溫度在0℃左右，其可能的原因分析：其一，該反應是放熱反應，溫度低有利于提高CaO2·8H2O的產率；其二：____________③反應結束后，經過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·8H2O。檢驗CaO2·8H2O是否洗滌干凈的操作為_____________(2)制備方法二：利用反應Ca(s)+O2(g)CaO2(s)，在純氧條件下制取CaO2，實驗室模擬裝置示意圖如下：請回答下列問題：①裝置A中橡膠管的作用為_____________________②請選擇必要的裝置，模擬實驗室制備CaO2，按氣流方向連接順序為_____________(填儀器接口的字母編號，裝置可重復使用)。Ⅱ．水產運輸中常向水中加一定量CaO2·8H2O增加溶氧量(DO)，水中溶氧量(DO)是用每升水中溶解氧氣的質量來表示，其測定步驟及原理如下：a．固氧：堿性下，O2將Mn2+氧化為MnO(OH)2：2Mn2++O2+4OH?=2MnO(OH)2↓；b.氧化：酸性下，MnO(OH)2將I?氧化為I2；c．滴定：用Na2S2O3標準溶液滴定生成的I2：2S2O+I2=S4O+2I?。某同學向100.00mL水中加一定量CaO2·8H2O，取此水樣50.00mL，按上述方法測定水中溶氧量(DO)，消耗0.02mol·L?1Na2S2O3標準溶液15.00mL。(1)滴定過程中使用的指示劑是_______________；(2)請寫出步驟b中的離子方程式_____________；(3)該水樣中的溶氧量(DO)為_________mg·L?1(忽略體積變化)。12．草酸鉆用途廣泛，可用于指示劑和催化劑制備。(1)向硫酸鈷溶液中加入草酸銨溶液后，當溶液中濃度為時，濃度為_______。(2)在空氣中加熱草酸鉆晶體，受熱過程中不同溫度范圍內分別得到一種固體物質，其質量如下表。溫度范圍/℃固體質量/g8.824.824.50經測定，加熱到過程中的生成物只有和鈷的氧化物，此過程發(fā)生反應的化學方程式為_______。(3)鈷有多種氧化物，其中可用作電極，若選用電解質溶液，通電時可轉化為，其電極反應式為_______。(4)為測定某草酸鉆樣品中草酸鈷晶體的質量分數(shù)進行如下實驗：①取草酸鈷樣品，加入酸性溶液，加熱(該條件下不被氧化