2018_2019版高中化学第3章物质在水溶液中的行为第4节离子反应第2课时学案鲁科版选修.docx

第2课时酸碱中和滴定学习目标定位1.知道酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定实验所用的主要仪器的名称及用途。2.学会酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。一、酸碱中和滴定1.酸碱中和滴定的概念和原理(1)概念：利用中和反应，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)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，由此可计算c(H)，也可计算c(OH)。2.主要仪器及使用(1)仪器：酸、碱式滴定管，铁架台，滴定管夹，锥形瓶，烧杯。(2)滴定管的使用方法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)。4.滴定操作(1)实验前的准备工作：水洗装待测液加指示剂(2)滴定：(3)滴定终点的判断：(以盐酸滴定氢氧化钠溶液为例，酚酞做指示剂)当滴入最后一滴盐酸时，溶液变为无色，且半分钟内不变色，即为滴定终点。读数并记录。5.数据处理为减少实验误差，滴定时，要求重复实验23次，求出所用标准溶液体积的平均值，然后再计算待测液的物质的量浓度。酸碱中和滴定注意事项(1)准确判断滴定终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，即为滴定终点。(2)滴定操作要点：左手控制活塞或玻璃珠，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。例1下列说法正确的是()A.用图示仪器准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液B.装置可用于已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验C.中和滴定时，滴定管用所盛装的待装液润洗23次D.中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶答案C解析酸性KMnO4溶液不能用碱式滴定管量取，A项不正确；NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中，B项不正确；中和滴定时滴定管需用待装液润洗，而锥形瓶不能用待测液润洗，C项正确，D项不正确。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定操作例2用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。称量时，样品可放在_(填字母)称量。A.小烧杯中B.洁净纸片上C.托盘上(2)滴定时，用0.200 0 molL1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用_(填字母)作指示剂。A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞(3)滴定过程中，眼睛应注视_；在铁架台上垫一张白纸，其目的是_。(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_ molL1，烧碱样品的纯度是_。滴定次数待测溶液体积(mL)标准酸体积滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)第一次10.000.4020.50第二次10.004.1024.00答案(1)A(2)B(3)锥形瓶内溶液颜色的变化便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差(4)0.400 097.56%解析(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差。(4)根据c(NaOH)分别求第一、二次的值，再求平均值，解得c(NaOH)0.400 0 molL1，w(NaOH)100%97.56%。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定的综合二、酸碱中和滴定误差分析1.在酸碱中和滴定前的准备工作中，滴定管用蒸馏水洗净后，还要用标准液润洗23次，否则，会使标准液实际浓度减小，消耗标准液体积增大，由c待可知，所测得的待测液浓度偏大。2.在滴定前，锥形瓶用蒸馏水洗净后，是否要用待测液润洗？为什么？否。因为若用待测液润洗锥形瓶，会使待测液的实际体积增大，消耗标准液的体积增大，使测定结果偏大。3.滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响：(1)如图，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小。(2)如图，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大。中和滴定误差分析中和滴定实验中，产生误差的主要原因有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。例3下列实验操作不会引起误差的是()A.酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶B.酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴D.用标准盐酸溶液测定未知浓度的NaOH溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡答案C解析A项，锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则会使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大，从而使所测浓度偏大；B项，冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是待测溶液，都必须用待装溶液润洗23次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果；C项，在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量；D项，实验开始时酸式滴定管中无气泡，实验结束时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)c(HCl)V(NaOH)c(NaOH)得所测得的c(NaOH)偏小。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定误差分析例4下列错误操作中，能造成中和滴定结果偏低的是()A.用滴定管量取标准液时，开始时平视，滴定后仰视B.盛标准液的滴定管尖嘴部分有气泡未排出就开始滴定C.往锥形瓶中加待测液时，对滴定管读数，开始时俯视，滴定后平视D.振荡时锥形瓶中液滴飞溅出来答案D考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定误差分析1.酸碱完全中和时，有关说法正确的是()A.溶液一定呈中性B.酸和碱的物质的量一定相等C.酸和碱的物质的量浓度相等D.酸能提供的H与碱能提供的OH的物质的量相等答案D考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定的原理2.下列有关滴定操作的顺序正确的是()检查滴定管是否漏水用蒸馏水洗涤玻璃仪器用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管装标准溶液和待测液并调整液面和记录初始读数取一定体积的待测液于锥形瓶中并加入指示剂滴定操作A. B.C. D.答案B解析滴定操作的顺序为查漏洗涤润洗注液滴定。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定操作3.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 molL1NaOH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为无色时停止滴定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A项，滴定管用蒸馏水洗涤后，还要用待装NaOH溶液润洗，否则将要引起误差，错误；B项，在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，正确；C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为粉红色，且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定，错误；D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则碱液的体积偏大，测定结果偏大，错误。4.用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起待测值偏高的是()A.试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定B.滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接注入待测溶液进行滴定D.滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00 mL 进行滴定答案B解析此实验过程中，待测值为c(Na2CO3)，根据酸与Na2CO3的反应可知，c(Na2CO3)V待测液kc酸V酸(k为Na2CO3与标准酸反应时的化学计量数之比)。A项，加入酚酞时，对实验数据无影响；B项，此操作使V酸数值偏大，故使c(Na2CO3)偏大，最终所得Na2CO3质量分数偏高；C项，此操作对实验数据无影响；D项，此操作使c(Na2CO3)数值偏小，最终使所得Na2CO3质量分数偏低。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定误差分析5.下面ae是中学化学实验中常见的几种定量仪器：a.量筒b.容量瓶c.滴定管d.托盘天平e.温度计(1)无“0”刻度的是_(填字母)。(2)下列操作合理的是_(填字母)。A.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液B.用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体C.用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸D.用500 mL容量瓶配制1 molL1的氢氧化钠溶液495.5 mL(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则所用盐酸的体积为_mL。(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：滴定次数待测氢氧化钠溶液的体积/mL0.100 0 molL1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09请选用其中合理数据求出该氢氧化钠溶液物质的量浓度：c(NaOH)_(计算结果保留4位有效数字)。(5)由于错误操作，使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是_(填字母)。A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数B.碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00 mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定D.把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定答案(1)ab(2)A(3)26.10(4)0.104 4 molL1(5)CD解析(1)量筒、容量瓶无“0”刻度，托盘天平的“0”刻度在刻度尺的最左边。(2)B项，托盘天平的精确度为0.1 g；C项，量取3.2 mL的浓H2SO4应用10 mL的量筒；D项，500 mL容量瓶只能配制500 mL溶液。(3)滴定管可估读一位，其体积应为26.10 mL。(4)舍去第二组数据，则c(NaOH)0.104 4 molL1。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定的综合 对点训练题组1仪器选择及使用1.准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液，可选用的仪器是()A.500 mL量筒B.10 mL量筒C.50 mL酸式滴定管D.50 mL碱式滴定管答案C解析准确量取25.00 mL液体，要用滴定管，而酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，可用酸式滴定管。考点酸碱中和滴定题点滴定管分类与使用2.在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 molL1的盐酸，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部转移到烧杯中，然后用0.1 molL1NaOH溶液进行中和，则消耗NaOH溶液的体积()A.大于20 mL B.小于20 mLC.等于20 mL D.等于5 mL答案A解析V(HCl)20 mL，所以消耗NaOH溶液的体积大于20 mL。考点酸碱中和滴定题点滴定管分类与使用题组2滴定操作及数据处理3.已知乙酸钠溶液呈碱性。以下是几种酸碱指示剂变色时的pH范围：甲基橙3.14.4甲基红4.46.2酚酞8.210，现用0.100 0 molL1氢氧化钠溶液滴定浓度相近的乙酸时，上述指示剂()A.都可以用 B.只能用C.可以用或 D.可以用或答案B解析氢氧化钠溶液与乙酸等物质的量反应时，生成的乙酸钠溶液呈碱性，选用在碱性条件下变色的指示剂酚酞为宜。考点酸碱中和滴定题点指示剂的选用及滴定终点颜色变化4.下列有关叙述正确的是()A.下端连有橡皮管的滴定管为酸式滴定管B.在进行滴定时，左手操作锥形瓶，右手操作滴定管C.滴定前应排除滴定管尖嘴部分的气泡D.滴定过程中两眼应注意滴定管内液面的变化答案C解析A选项中所指滴定管是碱式滴定管；B选项中应右手操作锥形瓶，左手操作滴定管；D选项，滴定过程中两眼应观察锥形瓶内颜色变化。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定操作5.实验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液，下列说法或操作正确的是()A.盛FeSO4溶液的锥形瓶滴定前用FeSO4溶液润洗23次B.选碱式滴定管量取标准KMnO4溶液，并用碘化钾淀粉溶液作指示剂C.滴定前仰视读数，滴定后俯视读数会导致滴定结果偏低D.锥形瓶内溶液颜色变化由浅绿色变为紫红色，立即记下滴定管液面所在刻度答案C解析滴定操作时锥形瓶只需水洗干净即可，不能润洗，A项错误；标准KMnO4溶液应用酸式滴定管量取，B项错误；实验时读数前仰后俯，导致读数体积小于实际消耗标准溶液体积，所测溶液浓度将偏低，C项正确；确定滴定终点时，需溶液由浅绿色变为紫红色，且30 s内溶液颜色不再发生变化，才可以确定滴定终点，D项错误。考点酸碱中和滴定原理的迁移应用题点氧化还原反应滴定高锰酸钾滴定6.(2017安徽合肥一中高二月考)室温下，用0.1 molL1 NaOH溶液滴定0.1 molL1盐酸，如达到滴定终点时不慎多加了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答案C解析OH1104 molL1，pH10，故C项正确。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定数据处理题组3滴定误差分析7.某学生用碱式滴定管量取0.1 molL1的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00 mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00 mL。该同学在操作中实际取出的液体体积为()A.大于10.00 mL B.小于10.00 mLC.等于10.00 mL D.等于11.00 mL答案A解析滴定管的“0”刻度在上，量取NaOH溶液，开始时仰视液面使读数偏大，取出部分溶液后，俯视液面使读数偏小，滴定前后刻度差为10.00 mL，但实际取出的液体体积偏大。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定误差分析8.用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时，下列情况会使盐酸物质的量浓度偏低的是()A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后，直接注入标准浓度的NaOH溶液B.碱式滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失C.记录消耗的碱液，滴定前平视，滴定后俯视凹液面D.锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接装入未知浓度的盐酸答案C解析未用NaOH溶液润洗滴定管，即NaOH溶液浓度下降；把气泡误算为NaOH溶液的体积，读取的NaOH溶液的体积比实际用量大，结果偏高；滴定前平视，滴定后俯视凹液面，这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小，结果偏低；锥形瓶中含有蒸馏水，对测定结果无影响。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定误差分析题组4滴定曲线分析9.在25 时，用0.125 molL1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示，图中K点代表的pH为()A.13 B.12 C.10 D.11答案A解析由图示可知，在V(HCl)20.00 mL时，pH7，HCl与NaOH恰好完全反应，由c(HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH)知c(NaOH)0.10 molL1。0.10 molL1的NaOH溶液的pH为13。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定曲线10.下图是对10 mL一定物质的量浓度的盐酸用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的()选项溶液ABCDc(HCl)/molL10.120.040.030.09c(NaOH)/molL10.040.120.090.03答案D解析由图像可知，30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL盐酸，则3c(NaOH)c(HCl)，表中A、D组属此种情况，但A组中c(HCl)0.12 molL1，H0.12 molL1，pH1，加入20 mL NaOH后溶液的H1102 molL1，pHlg(1102)2，正好符合题意。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定曲线11.如图是常温下向20.0 mL的盐酸中，逐滴加入0.10 molL1 NaOH溶液时，溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线，根据图像所得的下列结论中正确的是()A.原盐酸的浓度为0.10 molL1B.x的值为2.0C.pH12，V值为20.4D.原盐酸的浓度为1.0 molL1答案A解析当V(NaOH)0 mL时，盐酸溶液的pH1，因此c(HCl)0.10 molL1；当反应后溶液pH7时，HCl与NaOH恰好完全反应，因此n(HCl)n(NaOH)，故V(NaOH)20.0 mL；当反应后溶液pH12时，1102 molL1，解得V(NaOH)24.4 mL。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定曲线12.已知常温时CH3COOH的电离平衡常数为K。该温度下向20 mL 0.1 molL1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 molL1 NaOH溶液，其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。下列说法中错误的是()A.a点表示的溶液中CH3COO略小于103 molL1B.b点表示的溶液中CH3COONaC.c点表示CH3COOH和NaOH恰好反应完全D.b、d点表示的溶液中均等于K答案C解析a点pH3，H1103 molL1H酸电离H水电离，而CH3COOH电离的HCH3COO，故CH3COO略小于1103 molL1，A正确；b点pHOH，根据电荷守恒CH3COOOHHNa，则CH3COONa，B正确；若CH3COOH与NaOH恰好完全反应，生成CH3COONa，溶液应显碱性，而c点pH7，故此时CH3COOH应过量，C错误；温度不变，平衡常数K不变，D正确。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定曲线 综合强化13.某学生用0.200 0 molL1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作如下：用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上；固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体；调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数；移取20.00 mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液；用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数。请回答下列问题：(1)以上步骤有错误的是_(填序号)。若测定结果偏高，其原因可能是_(填字母)。A.配制标准溶液的固体NaOH中混有KOH杂质B.滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗D.滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液(2)判断滴定终点的现象是_。(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为_mL。(4)根据下列数据，请计算待测盐酸的浓度：_molL1。滴定次数待测体积(mL)标准烧碱溶液体积(mL)滴定前读数滴定后读数第一次20.000.4020.40第二次20.002.0024.10第三次20.004.0024.00答案(1)ABCD(2)滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液刚好由无色变为浅红色，且半分钟内不变色(3)22.60(4)0.200 0解析(1)碱式滴定管应润洗。(4)V120.40 mL0.40 mL20.00 mLV224.10 mL2.00 mL22.10 mLV324.00 mL4.00 mL20.00 mL应舍去第二次数据c(HCl)0.200 0 molL1。考点酸碱中和滴定题点酸碱中和滴定的综合14.某班学生通过分组实验测定酸碱滴定曲线。实验用品：0.1 molL1 HCl溶液、0.1 molL1NaOH溶液、蒸馏水、pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台(带滴定管夹)、锥形瓶。甲、乙、丙三组同学锥形瓶中的溶液所取体积均为20.00 mL，且所用的试剂完全相同，根据实验所得的数据绘制的曲线分别如图中a、b、c所示，其中乙和丙两组同学的操作上都存在着不足或失误。请回答下列问题：(1)实验前pH计应用标准溶液进行校准，若将pH计放入H0.000 1 molL1的标准溶液中校准，则pH计的读数应为_。(2)甲组同学滴定时选用的滴定管为_(填“酸式”或“碱式”)滴定管，最后一次润洗滴定管应选用实验用品中的_进行润洗。(3)乙组同学操作上的不足之处是_。(4)造成丙组同学的曲线与甲组同学不同的原因可能是_(填字母)。A.用待装液润洗锥形瓶B.滴定使用的滴定管的尖嘴部分在滴定前有气泡未排出，滴定后气泡消失C.滴定前后对滴定管进行读数的视线分别如图所示答案(1)4.00(2)碱式0.1 molL1 NaOH溶液(3)在滴定终点附近测试和记录pH的间隔