18届高考化学大一轮复习第8章第2节考点3酸碱中和滴定教师用书新人教版170808214
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考点3 酸碱中和滴定1.实验原理利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=c VV 。
酸碱中和滴定的关键:(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。
(2)选取适当指示剂,准确判断滴定终点。
2.实验用品(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管特征和使用要求①构造:“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。
②精确度:读数可估计到0.01 mL。
③洗涤:先用蒸馏水洗涤,再用待装液润洗2~3次。
④排泡:酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。
⑤滴定管的选用酸性、氧化性的试剂用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。
碱性的试剂用碱式滴定管,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定准备“八动词”(2)滴定过程“三动作”(3)终点判断“两数据”①最后一滴:滴入最后一滴,溶液颜色发生突变。
②半分钟:颜色突变后,经振荡半分钟内不复原,视为滴定终点。
(4)数据处理按上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=c V 溶液计算。
V 溶液4.常用酸碱指示剂及变色范围易错警示(1)恰好中和=酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。
(2)滴定终点是通过指示剂颜色变化而实际控制的停止滴定的“点”,滴定终点与恰好中和越吻合,测定误差越小。
判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)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。
(×)(2)中和滴定实验中,必须用待装标准液润洗滴定管,用待测液润洗锥形瓶。
(×)(3)用0.2000 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定HCl与CH3COOH的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1 mol·L-1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和。
(√)(4)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。
(×)(5)中和滴定时,眼睛必须注视滴定管中的液面变化。
(×)(6)在中和滴定实验中,滴定前盛标准液滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,测定结果待测液浓度偏高。
(√)题组一中和滴定仪器及指示剂的选择与使用1.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图所示从下表中选出正确选项( )答案 D解析解答本题的关键是:①明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项,②指示剂的变色范围。
酸式滴定管不能盛放碱,而碱式滴定管不能盛放酸,指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙,不能选用石蕊。
2.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是( )A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂答案 D解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时,CH3COO-水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,比较接近。
因此答案为D。
总结提升指示剂选择的基本原则变色要灵敏,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)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。
(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2C2O4溶液滴定KMnO4溶液,当KMnO4颜色褪去时即为滴定终点。
题组二酸碱中和滴定的数据处理和误差分析3.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________(填字母序号)。
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,所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10 (4)V =26.11 mL +26.09 mL2=26.10 mL ,c (NaOH)=0.1000 mol·L -1×26.10 mL 25.00 mL=0.1044 mol·L -1解析 在求c (NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c (NaOH)=cVaq]Vaq]。
欲求c (NaOH),须先求V [(HCl)aq ],再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对V [(HCl)aq ]和V [(NaOH)aq ]的影响,进而影响c (NaOH)。
(4)先算出耗用标准盐酸的平均值:V =26.11 mL +26.09 mL2=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去),c (NaOH)=0.1000 mol·L -1×26.10 mL 25.00 mL =0.1044 mol·L -1。
总结提升酸碱中和滴定中常见误差分析1.误差分析的方法依据原理c (标准)·V (标准)=c (待测)·V (待测),所以c (待测)=c 标准V 标准V 待测,因c (标准)与V (待测)已确定,因此只要分析出不正确的操作引起V (标准)的变化,即分析出结果。
V (标准)变大,则c (待测)偏高;V (标准)变小,则c (待测)偏低。
2.常见误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:4.[2015·北京大兴模拟]常温下,用0.1000 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1000 mol/L盐酸和20.00 mL 0.1000 mol/L醋酸溶液,得到2条滴定曲线,如图所示。
若以HA 表示酸,下列说法正确的是( )A.滴定盐酸的曲线是图2B.达到B、D状态时,两溶液中离子浓度均为c(Na+)=c(A-)C.达到B、E状态时,反应消耗的n(CH3COOH)>n(HCl)D.当0<V(NaOH溶液)<20.00 mL时,对应混合溶液中各离子浓度由大到小的顺序均为c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)答案 B解析HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,它们浓度相等时,盐酸的pH小于醋酸,滴定盐酸的曲线是图1,A错误;达到B、D状态时,两溶液中c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒,c(Na+)=c(A-),B正确;达到B、E状态时,加入氢氧化钠溶液体积相等,反应消耗的n(CH3COOH)=n(HCl),C错误;滴定不同的酸,0<V(NaOH溶液)<20.00 mL时,对应混合溶液中各离子浓度大小顺序不确定,D错误。
5. [2017·山西太原联考]常温下,用pH=m的盐酸滴定20 mL pH=n的MOH溶液,且m+n=14。
混合溶液的pH与盐酸体积V的关系如图所示。
下列说法正确的是( )A.a点:c(Cl-)>c(M+)>c(OH-)>c(H+)B.b点:MOH和HCl恰好完全反应C.c点:c(H+)=c(OH-)+c(MOH)D.a点到d点:水电离的c(H+)·c(OH-)先变大,后变小答案 D解析m+n=14,从图象看出,b点时,盐酸体积与MOH溶液体积相等,溶液呈碱性,说明混合溶液中MOH过量,MOH继续电离,说明MOH是弱碱。
A项,a点对应的溶液呈碱性,溶液中离子浓度大小顺序为c(M+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),错误;B项,b点对应的溶液中MOH未完全反应,溶液呈碱性,错误;C项,c点对应的溶液显中性,c(H+)=c(OH-),错误;D项,在碱溶液中滴加盐酸,水的电离程度逐渐增大,当碱与酸恰好完全反应时,水的电离程度最大,然后随着盐酸的不断加入,水的电离受到抑制,则水电离的c(H+)·c(OH-)先变大,后变小,正确。
总结提升中和滴定曲线分析解决酸碱中和滴定过程中的有关问题,首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中,然后看起点,起点可以看出酸性或碱性的强弱,这在判断滴定终点时至关重要;再次找滴定终点和pH=7的中性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位置;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。
在整个滴定过程中有几个关系:①电荷守恒关系在任何时候均存在;②物料守恒可以根据加入酸的物质的量和加入碱的物质的量进行确定,但不一定为等量关系。
题组四对中和滴定的综合考查6.[2015·广东高考]准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000 mol·L -1 NaOH溶液滴定。
下列说法正确的是( )A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小答案 B解析滴定管用蒸馏水洗涤并用NaOH溶液润洗后,方可装入NaOH溶液,A项错误;在滴定过程中,溶液的pH会由小逐渐变大,B项正确;用酚酞作指示剂,当溶液由无色变为浅红色,且30 s内颜色不褪去,说明达到滴定终点,可停止滴定,C项错误;滴定后,若滴定管尖嘴部分有悬滴,说明计算时代入的NaOH溶液体积的值比实际滴入的大,导致测定结果偏大,D项错误。
7.[2014·重庆高考]中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1。