2016年高考化学冲刺高效提分辅导:酸碱中和滴定 学生版
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2020届高三化学考前冲刺突破:——酸碱中和滴定【方法指导】一、酸碱中和滴定1.滴定管的构造及使用滴定管是具有精确刻度的细长玻璃管。
标有规格和适宜使用的温度(多为20 ℃),其结构特点如下:(1)“0”刻度在上,向下逐渐增大,“0”刻度线不到最上端,最大刻度线不到开关处(如下图),也就是实际能放出的液体大于其所标容积。
(2)读数估读到0.01 mL。
(3)使用滴定管时应注意的事项①滴定管使用之前先检查开关是否灵活,是否漏水。
滴定管用待装溶液润洗2~3次。
使用完后要放出剩余溶液,冲洗干净,不能长时间把溶液盛放在滴定管内。
②滴定前要保证滴定管尖嘴部分充满溶液,内部无气泡。
2.酸碱中和滴定原理实质:H++OH-===H2O,即酸提供的H+和碱提供的OH-物质的量相等,酸碱恰好完全中和时溶液不一定是中性。
3.酸、碱中和滴定过程酸碱中和滴定的关键有两个:其一是要准确测定出参加中和反应的酸、碱溶液的体积,这需要选用精确度较高的实验仪器,并正确使用;其二是要准确判断中和反应是否恰好完全反应,这需要选用适当的酸碱指示剂,并通过颜色变化来准确判断。
(1)指示剂的选用:酸碱恰好完全反应的时刻叫反应终点,为准确判定反应终点,须选用变色明显,变色范围的pH与反应终点时pH 吻合的酸碱指示剂。
指示剂变色时的pH一般不等于恰好反应终点时的pH,滴定终点一般不是反应终点,但由滴定曲线可知接近终点时,pH会“突跃”,反应终点的pH与滴定终点的pH越接近,实验误差越小,这是选择指示剂的依据。
通常选用酚酞和甲基橙作指示剂,而不选用变色范围宽的石蕊。
中和滴定的指示剂及颜色变化见下表:强碱强酸酚酞(无色→粉红) 到滴定终点甲基橙(红→橙)弱酸酚酞(无色→粉红)(2)滴定时应左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶中颜色的变化。
计算:重复滴定实验,做平行实验2~3次,取消耗标准溶液体积的平均值。
注意:实验中不合理的数据要舍去。
(3)酸碱中和滴定曲线以加入标准溶液的体积为横坐标,以溶液的pH为纵坐标,可绘出酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化曲线,称为滴定曲线。
第17讲酸碱中和滴定1.理解中和滴定的原理。
会选择中和滴定的指示剂。
2.熟悉中和滴定实验仪器及使用。
3.掌握中和滴定的实验操作方法。
4.能通过酸碱中和滴定测定酸或碱的浓度,掌握数据分析与处理的方法,培养定量研究的意识。
一、酸碱中和滴定实验1.滴定原理(1)概念依据,用的酸(或碱)来测定的碱(或酸)的方法。
(2)原理在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-的相等,即:c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=c (OH -)·V 碱V 酸或c (OH -)=c (H +)·V 酸V 碱。
2.主要仪器及使用(1)仪器:滴定管,铁架台,滴定管夹,,。
仪器a 是,仪器b 是。
精确度:mL 。
(2)滴定管的使用方法①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查是否漏水。
②润洗仪器:在加入酸、碱之前,洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸、碱2~3次。
③加入反应液:分别将酸、碱加到相应酸式滴定管和碱式滴定管中,使液面位于滴定管“0”刻度以上mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
④调节起始读数: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,并使液面处于“0”刻度,准确记录读数。
⑤放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。
3.主要试剂(1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂[一般用酚酞或甲基橙,不用石蕊(因为颜色改变不明显)]。
4.指示剂的选择(1)原理:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,当接近滴定终点时,极少量的碱或酸就会引起溶液的pH。
此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全,即反应达到。
所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH =7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。
如图所示为用0.1000mol·L -1NaOH 溶液滴定20.00mL 0.1000mol·L -1HCl 溶液过程中pH 变化曲线。
问题探索1、为何可用酸碱指示剂判断酸碱是否完全中和?2、如何处理中和滴定的实验数据?3、用强酸滴定弱碱,用弱酸滴定强碱,最好选用什么指示剂?导学诱思一、酸碱中和滴定1、概念(1)定性分析和定量分析当我们对物质进行研究时,常常需要鉴定物质是由哪些成分组成的,这在化学上叫做_________;若已知物质的组成成分,需要测定物质中各成分的含量,这在化学上叫做_________。
(2)酸碱中和滴定________________________________________________2、原理其实质为_____ ____,即___________________________。
若用A代表酸,B代表碱,据酸和碱反应时的物质的量之比等于它们的化学计量数之比,则或当时,可简化为:或二、滴定过程中的pH变化及终点判断酸碱滴定过程中,溶液的pH发生了很大的变化。
若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液,则反应开始时溶液的pH很大,随着强酸的滴定,溶液的pH逐渐减小;当二者恰好中和时溶液的pH为7;当酸过量一滴时,溶液立即变为酸性。
若用强碱滴定强酸则恰恰相反。
根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化,只要选择合适的指示剂,即可准确判断中和反应是否恰好进行。
在实验室里选用的指示剂一般为酚酞,当用_________滴定碱时,恰好中和时颜色由红色刚好褪去;当用_______滴定酸时,恰好中和时颜色由无色变为浅红色。
三、中和滴定的操作过程仪器:__________________________。
药品:_____________。
1、准备过程检查__ ______→用水洗涤____ _____→用标准液_____ ____→装标准溶液并_______________(记录初读数)→取一定体积的待测液于________。
2、滴定操作左手_________,右手_________,眼睛__________________。
《酸碱中和滴定二》学习目标:掌握酸碱中和滴定的终点的判断和操作中的误差分析。
重点、难点:掌握酸碱中和滴定的终点的判断和操作中的误差分析。
【任务一:讨论与交流】讨论1:酸碱中和滴定指示剂如何选择?讨论2:指示剂的选择应根据酸碱反应时终点附近的pH 变化来定,如某学生用0.1 mol·L -1H 2SO 4溶液滴定0.1 mol·L -1NaOH 溶液,中和后加水至100 mL 。
若滴定终点的判定有误差:①少滴了一滴H 2SO 4溶液;②多滴了一滴H 2SO 4溶液(1滴为0.05 mL ),则①和②两种情况下所得溶液的pH 之差是 ;而这种在终点附近可以在酸碱反应的曲线图上清晰的反映出来,右图是该学生通过pH 计测定硫酸与氢氧化钠反应后绘制的滴定曲线a 和b ,试认真分析后填空:(1) 曲线a 是用 溶液滴定 溶液;曲线b 是用 溶液滴定 溶液; (2) P 点的坐标为( );讨论V(mL)15【任务二:应用与拓展】1.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围:甲基橙:3.1~4.4 石蕊:50~8.0酚酞:8.2~10.0 用0.1000mol·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2.某学生用0.1 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:A.移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞B.用标准溶液润洗滴定管2~3次C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1~2 cmE.调节液面至“0”或“0”以下某一刻度,记下读数F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度就此实验完成填空:(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)___________________________________。
酸碱中和滴定李仕才考点二、中和滴定原理在定量实验中的拓展应用[核心知识大通关]滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化还原反应,NaOH、Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。
1.氧化还原滴定法(1)原理以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。
(2)实例①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理:2MnO-4+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点。
②Na2S2O3溶液滴定碘液原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉溶液做指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。
2.沉淀滴定法(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。
生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。
如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以CrO2-4为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
[考向精练提考能]1.某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度,试样不含其他能与I-发生反应的氧化性杂质,已知:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+2S2O2-3===S4O2-6+2I-。
取m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。
下列说法正确的是( )A.试样在甲中溶解,滴定管选乙B.选用淀粉做指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点C.丁图中滴定前,滴定管的读数为a-0.50 mLD.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小解析:A项,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),不正确;B项,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,不正确;C项,滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的读数为a +0.50 mL,不正确;D项,滴定后俯视读数,将导致读数偏小,故测得的结果偏小,正确。
酸碱中和滴定目录:【内容1酸碱中和滴定实验考点及注意事项】【内容2滴定终点的判断答题模板】【内容3指示剂的选择标准】【内容4酸碱中和滴定误差分析】【内容5滴定实验的拓展与应用--氧化还原滴定和沉淀滴定】知识主线:一、酸碱中和滴定实验1.概念和原理(1)概念:依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法(2)原理:在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-之间的物质的量相等即:c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=c(OH-)·V碱V酸或c(OH-)=c(H+)·V酸V碱(3)实验关键①准确测定参加反应酸、碱的体积②准确判断滴定终点2.主要试剂:标准溶液、待测溶液、指示剂、蒸馏水3.主要仪器及使用(1)仪器:图(A)是酸式滴定管、图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯、pH计(2)滴定管的认识①构造:滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,酸式滴定管的下端是玻璃活塞,碱式滴定管的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀②滴定管的使用要求:酸式滴定管不能盛放碱液、水解呈碱性的溶液和氢氟酸,可以呈酸液、氧化性溶液和中性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管;碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液,可以呈碱液和中性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使活塞无法打开③规格:滴定管的最小分度是0.1mL ,实验室中常用滴定管的规格有25mL 和50mL 两种④滴定管的读数方法:0刻度在上,从上往下读,读数时取小数点后两位,估读至0.01mL ;如:24.00mL 、23.38mL⑤用途:滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体(3)滴定管的使用方法①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。
例1. 用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,选用酚酞作为指示剂,造成测定
结果偏高的原因可能是()
A. 配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质
B. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作正确
C. 盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用未知液润洗
D. 滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
例2. 用下列方法测定空气中的污染物含量:将一定体积的空气通入吸收剂,并测定其电导的变化(导体的电阻愈小,它的电导愈大),如测定H2S的含量,若用CuSO4溶液吸收,可测定很大浓度范围内的H2S,但电导变化不大;若用浓溴水吸收,仅限于低浓度范围内的H2S,但有很高的灵敏度。
现要兼顾吸收容量与灵敏度,测定空气中Cl2的含量,则应选用下列吸收剂中的()
A. Na2SO3溶液
B. KI溶液
C. NaOH溶液
D. H2O
例3. 维生素C又名抗坏血酸(分子式为C6H8O6),具有较强的还原性,放置在空气中易被氧化,其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行测定。
该反应的化学方程式如下:C6H8O6+I2→C6H6O6+2HI,现欲测定某样品中维生素C的含量,步骤如下:
①取10mL、6mol/L的CH3COOH溶液加入100mL蒸馏水中,加热煮沸后放置冷却。
②精确称取0.2000g样品,溶解于上述冷却的溶液中。
例4. 用双指示剂法测定试样中含有NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质的含量。
具体做法是:先向待测溶液中加入酚酞,用标准盐酸滴定,当NaOH或Na2CO3被转化为 NaCl或NaHCO3时,酚酞由粉红色褪为无色,消耗V1mL盐酸。
然后滴加甲基橙,继续用标准盐酸滴定。
当NaHCO3转化为NaCl时,溶液由黄色变为橙色,消耗 V2mL盐酸。
⑴试根据下表给出的V1、V2数据范围,判断原混合物的成分(填化学式)。
⑵若称取含杂质的试样1.200g(杂质不与HCl反应)配制成100.0mL水溶液,取出20.00mL,用0.1000mol/L标准盐酸滴定,测得V1=35.00mL,V2=5.00mL。
求试样的成分及其试样中各成分的质量分数。
1. 量筒和滴定管所盛放液体的凹面,都在10 mL刻度,若都采用仰视读数,则前者比后者的读数
A. 大于
B. 小于
C. 等于
D. 不能比较
2. 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作中正确的是
A. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸
B. 锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
C. 滴定时,没有逐出滴定管下口的气泡
D. 读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
3. 室温下0.l mol/L NaOH溶液滴定a mL某浓度的HCl溶液,达到终点时消耗NaOH溶液b mL,此时溶液中氢离子的浓度c(H+)是(单位:mol/L)()
A. 0.l a/(a+b)
B. 0.1b/(a+b)
C. 1×107
D. 1×10-7
4. 有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是1 mol/L 的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减
少一半,在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性),③不作改变。
然后以酚酞做指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,所消耗的NaOH溶液的体积是:
A. ①=③>②
B. ③>②>①
C. ③=②>①
D. ①=②=③
5. 实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列操作中可能使测定结果偏低的是
A. 酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2-3次
B. 开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C. 锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度
D. 盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2-3次
6. 用已知浓度的盐酸滴定由NaOH固体配成的溶液时,下列操作会使滴定结果偏低的是:
A. NaOH固体称量时间过长
B. 盛放标准盐酸的滴定管用碱液润洗
C. 用酚酞作指示剂
D. 固体NaOH中含有KOH杂质
7. 用0.l mol/L NaOH溶液滴定100mL0.l mol/L的HCl溶液时,如果滴定误差在±0.1%以内,反应完毕后,溶液的pH值范围为
A. 6.9-7.1
B. 3.3-10.7
C. 4.3-9.7
D. 6-8
8. 以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4 ②甲基红4.4~6.2 ③酚
酞8.2~10,现用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定浓度相近的甲酸时,上述指示剂
A. 都可以用
B. 只能用③
C. 可以用①或②
D.可以用②或
9. 有一支50 mL酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10.0 mL刻度处,把滴定管中的
溶液全部流下排出,盛接在量筒中,量筒内溶液的体积
A. 大于40.0 mL
B.为40.0
C.小于40.0 mL
D.为10.0 mL
10. 下图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图。
根据图所得结论正确的是
A. 原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B. x处为0.1 mol的NaOH溶液
C. 原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D. x处为0.01 mol的NaOH溶液
11. 用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol·L-1盐酸,如达到滴定的终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是
A. 4
B. 7.2
C. 10
D. 11.3
12. 下面是一段关于酸碱中和实验操作的叙述:①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次。
②在一锥形瓶中加入25 mL待测NaOH溶液。
③加入几滴石蕊试剂做指示剂。
④取一支酸式滴定管,洗涤干净。
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定。
⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶。
⑦两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降,直至滴定终点。
文中所述操作有错误的序号为
A. ④⑥⑦
B.
C. ③⑤⑦
D. ①③⑤⑦
13. 若完全中和某一强酸需用一定量的NaOH
(1)若改用和这些NaOH质量相同的Ca(OH)2,则反应后溶液显________性。
(2)若改用相同物质的量的Ba(OH)2,则反应后溶液显________性。
(3)若改用相同物质的量的氨水溶液,则反应后溶液显________性。
14. 草酸晶体的组成可表示为H2C2O4•x H2O,为测定x,进行下述实验:
(1)称取W g草酸晶体配成100.00 mL溶液;
(2)取25.00 mL置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为a mol/L高锰酸钾溶液滴定,滴定所发生反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O。
回答下列问题:
(1)实验(2)滴定时,高锰酸钾溶液应装在__________________。
(2)若滴定用的KMnO4溶液因久置部分变质,浓度偏低,则实验结果所测定的x值将____。
(3)若滴定中共用去KMnO4溶液V mL,则实验测得所配草酸溶液的物质的量浓度为___________,由此算了草酸晶体中结晶水的x值是___________。
15. 有pH为13的Ba(OH)2、NaOH的混合溶液100mL,从中取出25mL用0.025mol/LH2SO4
滴定,当滴定至沉淀不再增加时,所消耗的酸的体积是滴定至终点所耗酸体积的一半。
求:(1)当滴到沉淀不再增加时,溶液的pH(设体积可以加和)
(2)原混合溶液中Ba(OH)2和NaOH的物质的量浓度。