新高考微专题64 酸碱中和滴定与图像拓展
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高中化学《酸碱中和滴定的拓展应用与图像分析》高考复习作业练习(含答案)1.用已知浓度的KMnO4标准溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法正确的是( )A.配制KMnO4标准溶液定容时,仰视观察刻度线会导致KMnO4标准溶液浓度偏高B.装KMnO4标准溶液的滴定管应如图排气泡C.滴定前锥形瓶中有少量蒸馏水会影响滴定结果D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,会导致H2C2O4溶液测定结果偏大解析:选D 配制KMnO4标准溶液定容时,仰视观察刻度线,造成V(标准)偏大,依据c=nV可知,溶液浓度偏低,故A错误;高锰酸钾为氧化性物质,应放在酸式滴定管中,图中滴定管为碱式滴定管,故B错误;滴定前锥形瓶中有少量水,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,测定结果不变,故C错误;滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,会导致测定高锰酸钾体积偏大,测定值偏大,故D正确。
2.H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是( )A.该滴定可用甲基橙作指示剂B.Na2S2O3是该反应的还原剂C.该滴定可选用如图所示装置D.该反应中每消耗2 mol Na2S2O3,电子转移数为4N A解析:选B 溶液中有单质碘,应加入淀粉溶液作指示剂,碘单质与硫代硫酸钠发生氧化还原反应,当反应达到终点时,单质碘消失,蓝色褪去,故A错误;Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化,作还原剂,故B正确;Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管,故C 错误;反应中每消耗2 mol Na2S2O3,电子转移数为2N A,故D错误。
3.用0.100 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液滴定25.00 mL某未知浓度的草酸(H2C2O4)溶液,滴定曲线如图所示,其中E为电动势,反映溶液中c(MnO-4)的变化。
2023年高考化学《酸碱中和滴定的拓展应用与图像分析》基础知识梳理及题型分析一、氧化还原滴定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,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
2.试剂常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂氧化还原滴定的指示剂有三类(1)氧化还原指示剂;(2)专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝;(3)自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
4.实例(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液(2)Na2S2O3溶液滴定碘液[典题示例1] 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。
某兴趣小组用装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
(1)仪器A 的名称是__________,水通入A 的进口为________。
(2)B 中加入300.00 mL 葡萄酒和适量盐酸,加热使SO 2全部逸出并与C 中H 2O 2完全反应,其化学方程式为__________________________________________________________。
(3)除去C 中过量的H 2O 2,然后用0.090 0 mol·L -1NaOH 标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的________;若滴定终点时溶液的pH =8.8,则选择的指示剂为________;若用50 mL 滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处时,则管内液体的体积(填序号)________(①=10 mL ,②=40 mL ,③<10 mL ,④>40 mL)。
(4)滴定至终点时,消耗NaOH 溶液25.00 mL ,该葡萄酒中SO 2含量为________g·L -1。
第40讲酸碱中和滴定及拓展应用[课程标准] 1.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法。
2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析的方法。
3.掌握滴定法在定量测定中的应用。
考点一酸碱中和滴定一.实验原理1.利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
2.酸碱中和滴定关键(1)准确测定标准液的体积;(2)准确判断滴定终点。
二.实验用品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。
2.试剂:标准液、待测液、酸碱指示剂、蒸馏水。
3.常用酸碱指示剂的变色范围指示剂变色范围的pH甲基橙<3.1红色 3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2~10.0粉红色>10.0红色(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。
(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)使用注意事项试剂性质滴定管原因酸性、氧化性酸式滴定管氧化性物质易腐蚀橡胶管碱性碱式滴定管碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开三、实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)1.滴定前的准备①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶:注碱液→记体积→加酸碱指示剂。
2.滴定3.终点判断等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
4.数据处理按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=c(HCl)×V(HCl)计算。
V(NaOH)[正误辨析](1)KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装()(2)将液面在0 mL处的25 mL的酸式滴定管中的液体全部放出,液体的体积为25 mL()(3)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待测液润洗()(4)滴定终点就是酸碱恰好中和的点()(5)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度()(6)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁()答案:(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√学生用书第195页一、酸碱指示剂、仪器的准确选择1.用已知浓度的NaOH溶液滴定某H2SO4溶液的浓度(如图所示),下表中正确的选项是()选项锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管A 碱酸石蕊乙B 酸碱酚酞甲C 碱酸甲基橙乙D 酸碱酚酞乙D[解答本题的关键是①明确酸式、碱式滴定管使用时的注意事项;②指示剂的变色范围。
新高考微专题64 酸碱中和滴定与图像拓展一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.(2019·洛阳质量检测)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,必须干燥后才能加入一定体积未知浓度的NaOH溶液C.滴定时没有排出滴定管中的气泡D.读数时视线与滴定管内液体凹液面最低处保持水平2.已知常温下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5,lg 4=0.6。
该温度下,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1 KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。
下列说法正确的是()A.a点溶液中c(H+)为1×10-4mol·L-1B.a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是d点C.滴定过程中宜选用酚酞作指示剂D.b点溶液离子浓度大小顺序一定为c(CH3COO-)>c(H+)>c(K+)>c(OH-) 3.(2019·合肥六中模拟)用0.1mol·L-1NaOH溶液分别滴定10mL相同浓度的盐酸和醋酸(溶质用HA表示),利用电导率传感器绘制电导率曲线如图所示(电导率的物理意义是表示物质导电的性能)。
下列有关叙述错误的是()A.曲线Ⅰ为盐酸,曲线Ⅱ为醋酸溶液B.a点、c点均为滴定终点C.c点:c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)D.b点pH大于14.在一隔热系统中,向20.00mL0.1000mol·L-1的醋酸溶液中逐滴加入0.1000mol·L-1的NaOH 溶液,测得混合溶液的温度变化如图所示。
下列相关说法正确的是()A .若a 点溶液呈酸性,此时:c (CH 3COO -)-c (CH 3COOH)=2c (H +)-2c (OH -) B .从a 到b :c (CH 3COOH )c (CH 3COO -)逐渐增大C .水的电离程度:b 点<c 点D .b 点和c 点对应的溶液中,K w 相同5.(2020·镇江调研)已知:pOH =-lg c (OH -)。
298K 时,在20.00mL0.10mol·L -1盐酸中滴入0.10mol·L-1的氨水,溶液中的pH 和pOH 与加入氨水体积的关系如图所示。
下列有关叙述正确的是( )A .曲线MJQ 表示溶液中pH 的变化B .M 、P 两点的数值之和pH +pOH =14C .N 点水的电离程度比P 点大D .pH 与pOH 交叉点J 表示V (氨水)=20.00mL6.(2019·济宁模拟)室温下,用相同物质的量浓度的HCl 溶液,分别滴定物质的量浓度均为0.1mol·L -1的三种碱(AOH 、BOH 和DOH)溶液,滴定的曲线如图所示,下列判断正确的是( )A .滴定时,随着盐酸的滴入,水电离出的c (H +)始终增大 B .滴定至P 点时,溶液中:c (Cl -)>c (B +)>c (BOH)>c (OH -)>c (H +) C .pH =7时,三种溶液中c (Cl -)相等D .当中和百分数达100%时,将三种溶液混合后,c (AOH)+c (BOH)+c (DOH)=c (H +)-c(OH-)二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。
7.(2019·金华联考)常温下,向100mL0.1mol·L-1的H2A溶液中滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,含A元素相关微粒的物质的量随pH的变化如图所示。
下列说法正确的是()A.H2A在水中的电离方程式是H2A===H++HA-,HA-H++A2-B.等体积等浓度的NaOH溶液与H2A溶液混合后,其溶液中水的电离程度比纯水小C.Y点溶液中存在以下关系:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+3c(HA-)D.X点溶液中含A元素相关微粒:c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1mol·L-18.(2020·安阳模拟)25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1、体积均为100mL的两种一元酸HX、HY溶液中分别加入NaOH固体,溶液中lg c(H+)c(OH-)随n(NaOH)的变化如图所示。
下列说法不正确的是()A.HX为强酸,HY为弱酸B.b点时溶液呈中性C.水的电离程度:d>cD.c点时溶液的pH=4三、非选择题9.现用中和滴定测定某盐酸的浓度,有关数据记录如表:滴定序号待测液体积/mL所消耗烧碱标准液的体积/mL滴定前滴定后消耗的体积1 25.00 0.50 25.12 24.622 25.003 25.00 5.00 29.58 24.58(1)实验中有石蕊和酚酞两种指示剂,该实验应选用________________作指示剂。
用________________式滴定管盛装0.2500mol·L-1烧碱标准液,锥形瓶中装有25.00mL待测盐酸。
(2)如图表示第二次滴定时50mL滴定管中滴定前后液面的位置。
该次滴定所用标准烧碱溶液体积为____mL。
(3)根据所给数据,计算出该盐酸的物质的量浓度,c(HCl)=___________________________ ______________________________________________________(注意保留合适的有效数字)。
10.(2019·贵港质检)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1HCl溶液和20.00mL0.1000mol·L-1CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线如图所示:(1)由A、C点判断,滴定HCl溶液的曲线是__________(填“图1”或“图2”)。
(2)a=________mL。
(3)c(Na+)=c(CH3COO-)的点是________。
(4)E点对应离子浓度由大到小的顺序为_____________________________________________ ______________________________________________________________________________。
答案精析1.D2.C[选项A,由K≈c2(H+)c(CH3COOH)得,c(H+)≈ 1.6×10-5×0.01 mol·L-1=4×10-4mol·L -1,错误;选项B,a点是醋酸溶液,b点是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液,c点是CH3COOK 和少量醋酸的混合溶液,d点是CH3COOK和KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,CH3COOK水解促进水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最大,错误;选项C,由于酸碱恰好完全反应时溶液显碱性,故应该选择在碱性范围内变色的指示剂酚酞,正确;选项D,b点溶液中离子浓度也可能为c(CH3COO-)>c(K+)>c(H+)>c(OH-),错误。
]3.C 4.A5.B[选项A,把碱溶液滴入酸溶液中,溶液的pH逐渐增大,故曲线PJN表示溶液pH 的变化,而曲线MJQ表示溶液pOH的变化,错误;选项B,298 K时,水的离子积K w=1.0×10-14,M、P两点为滴定过程中相同时刻的溶液,故pH+pOH=-lg c(H+)-lg c(OH-)=-lg[c(H+)·c(OH-)]=-lg K w=14,正确;选项C,N点溶液的pH与M点溶液的pOH 相等,故N、M两点水的电离程度相同,而M、P两点为滴定过程中相同时刻的溶液,故N、P两点水的电离程度相同,错误;选项D,J点pH=pOH=7,故氨水过量,即J点表示V(氨水)>20.00 mL,错误。
]6.D7.BC[A项,从图像分析,溶液中含有H2A分子,说明H2A为弱酸,则电离方程式为H2A H++HA-,HA-H++A2-,错误;B项,等体积等浓度的NaOH溶液与H2A 溶液混合后,溶液中主要以NaHA的电离为主,溶液显酸性,溶液中的H+会抑制水的电离,溶液中水的电离程度比纯水中小,正确;C项,存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),从图像分析,c(HA-)=c(A2-),从而得c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+3c(HA -),正确;D项,100 mL 0.1 mol·L-1的H2A溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液,到X点时溶液的体积肯定比原来的大,所以根据物料守恒分析,有c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)<0.1 mol·L-1,错误。
]8.C9.(1)酚酞 碱(2)24.60 (3)0.2460mol·L -1解析 (2)滴定前读数为0.30 mL ,滴定后读数为24.90 mL ,消耗烧碱溶液的体积为24.60 mL 。
(3)消耗烧碱溶液的平均体积为V (NaOH)=24.62+24.60+24.583 mL =24.60 mL ,则c (HCl)=c NaOH ×V NaOHV HCl =0.250 0 mol·L -1×0.024 6 L 0.025 L =0.246 0 mol·L -1。
10.(1)图1 (2)20.00 (3)D(4)c (Na +)>c (CH 3COO -)>c (OH -)>c (H +)解析 (1)盐酸是强酸,完全电离,醋酸是弱酸,部分电离,A 点pH =1,说明溶液中氢离子浓度是0.1 mol·L -1,所以是HCl 溶液,因此滴定HCl 溶液的曲线是图1。
(2)图1中a 点pH =7,二者恰好反应,所以a =20.00 mL 。
(3)根据电荷守恒可知c (Na +)=c (CH 3COO -)时溶液显中性,则对应的点是D 。
(4)E 点醋酸与氢氧化钠恰好完全反应,生成的醋酸钠水解,溶液显碱性,则对应离子浓度由大到小的顺序为c (Na +)>c (CH 3COO -)>c (OH -)>c (H +)。