适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第8章水溶液中的离子反应与平衡第34讲酸碱中和滴定及拓展应用课件新人教版

第34讲酸碱中和滴定及拓展应用选考目标要求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,能发现和提出有探究价值的问题。2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理、误差分析的方法,掌握滴定法在定量测定中的应用,面对“异常”现象敢于提出自己的见解。命题分析在2021年、2022年的四次选考里单独出现了酸碱中和滴定及相关拓展应用或图像分析的试题,而2023年是与沉淀溶解平衡或电离平衡联系起来的综合考查,今后试题的趋向仍是综合性的。知识点一酸、碱中和滴定落实主干基础1.原理以标准一元酸溶液滴定未知浓度的一元碱溶液为例,cB=,VB是准确量取的体积,cA是标准溶液中A的浓度,它们均为定值,所以cB的大小取决于VA的大小,VA偏大则cB偏大,VA偏小则cB偏小。2.实验操作与仪器的选择(1)主要仪器(2)滴定前准备滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡

调液面→记录。锥形瓶:洗涤→装待测液→加指示剂。(3)滴定操作(4)滴定终点当接近终点时,改为滴加半滴,直到因滴入最后半滴……标准溶液后,溶液变成……色,且半分钟(30s)内不恢复原来的颜色。(5)数据处理按上述操作重复2~3次,记录每次所用标准液滴定前后的刻度从而得出体积,求出所用标准液体积的平均值,最后求出待测液的物质的量浓度。3.关键(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。(2)选取适当的指示剂,准确判断滴定终点。熟记:常见酸碱指示剂的变色范围4.滴定曲线以0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1盐酸为例

[练一练]1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)用碱式滴定管准确量取20.00mL的NaOH溶液。(

)(2)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待装液润洗。(

)(3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。(

)√××2.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考如图所示仪器,从下表中选出正确选项(

)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解析

不能用石蕊试液作酸碱中和滴定的指示剂,A项错误;甲是酸式滴定管,不能盛装NaOH溶液,B项错误;乙是碱式滴定管,不能盛装H2SO4溶液,C项错误;D项中滴定管及指示剂的选择都是正确的。突破命题视角角度一

酸碱中和滴定的具体操作与指示剂的选择1.下列说法正确的是(

)A.用标准浓度HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂B.除去碱式滴定管胶管内气泡的方法是将尖嘴垂直向下,挤压胶管内的玻璃球将气泡排出C.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁D.用稀NaOH滴定盐酸,用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时立即停止滴定C解析

NaHCO3与HCl完全反应时得到的NaCl和H2CO3的混合溶液呈酸性,应选择甲基橙作指示剂,A项错误;除去碱式滴定管内的气泡,需将胶管弯曲,用手挤压玻璃球,便于排出气泡,而尖嘴垂直向下,不利于除去气泡,B项错误;滴定接近终点时,通过滴定管尖嘴接触锥形瓶内壁将尖嘴处残留的标准液注入锥形瓶中,从而减小了实验误差,C项正确;用NaOH滴定盐酸,用酚酞作指示剂滴定终点的现象是,滴入最后半滴NaOH溶液,溶液由无色变为粉红色,且半分钟内溶液颜色不发生变化,D项错误。2.常温下,用0.1mol·L-1的盐酸滴定10mL浓度均为0.1mol·L-1的NaHCO3和Na2CO3的混合溶液,下列说法不正确的是(

)A.混合溶液由碱式滴定管放入锥形瓶中D.若用甲基橙作指示剂,滴定终点时,溶质为NaCl和溶解在溶液中的H2CO3、CO2B

易错警示(1)酸性KMnO4溶液只能盛装在酸性滴定管中,不能盛装在碱式滴定管中,原因是KMnO4能腐蚀橡胶。(2)由于滴定管尖嘴处无刻度,故将滴定管中的液体全部放出时,放出的液体体积比理论值要大。(3)碱式滴定管排气泡的方法:角度二

酸碱中和滴定误差分析3.某学生欲用已知浓度的氢氧化钠溶液来滴定未知浓度的盐酸,以酚酞溶液为滴定指示剂。请填写下列空白:(1)对于一支洁净的滴定管,使用前两步操作为

、

。

(2)下列操作中可能使所测盐酸的浓度偏低的是

(填字母)。

A.量取一定体积的待测液最后读数时滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液B.滴定前盛放盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失D.读取氢氧化钠溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数检查是否漏水润洗AD(3)若第一次滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,请将数据填入下面表格的横线处。滴定次数待测盐酸的体积/mL0.100

0

mol·L-1氢氧化钠溶液滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL溶液体积/mL第一次25.00//______第二次25.001.0027.3026.30第三次25.002.0028.0826.08第四次25.000.2226.3426.12(4)请根据上表中数据计算该盐酸的物质的量浓度c(HCl)=

。

26.100.104mol·L-1解析

(2)A项,导致待测液的体积偏大,测定结果偏低;B项,对待测液的物质的量没有影响,不影响滴定结果;C项,导致消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高;D项,导致消耗的标准液体积偏小,测定结果偏低。(3)根据题中图上的刻度可知,滴定前数值为0.00

mL,滴定后数值为26.10

mL,所以NaOH标准溶液的体积为26.10

mL。(4)四次消耗的NaOH溶液的体积分别为26.10

mL,26.30

mL,26.08

mL,26.12

mL,第二次数据舍去,三次滴定盐酸的名师点拨图解量器的读数方法(1)平视读数实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低处保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。(2)俯视和仰视(如图b和图c)俯视和仰视的误差,要结合具体仪器进行分析,不同量器的刻度顺序不同,如量筒刻度从下到上逐渐增大,滴定管刻度从下到上逐渐减小。①如图b,当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。②如图c,当读取滴定管中液面所在刻度线时,由于仰视视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度顺序与量筒不同,仰视读数偏大。角度三

滴定曲线的分析4.室温时,向20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸体积关系如图所示。(已知:NH3·H2O的Kb=1.8×10-5)下列有关叙述正确的是(

)A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B.a点溶液pH<11C.b点溶液中c()=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-)D.a→c过程中水的电离程度先增大后减小D解析

由于滴定终点生成物是NH4Cl,溶液显酸性,而酚酞的变色范围是8.0~10.0,故该滴定过程应该选用甲基橙作为指示剂,A错误;a点溶液为纯氨水的电离有促进作用,所以水的电离程度逐渐增大,b点为NH4Cl溶液,此时水的电离程度最大,b→c过程中盐酸过量,导致对水的电离的抑制作用增强,水的电离程度又减小,故a→c过程中水的电离程度先增大后减小,D正确。方法指导抓“五点”破图像酸、碱中和反应过程中,溶液中的离子浓度随酸、碱的加入会发生变化,可借助滴定图像,抓住反应的关键点,破解离子浓度大小比较。以用0.100

0

mol·L-1

NaOH溶液滴定20.00

mL

0.100

0

mol·L-1

HA溶液为例,其滴定曲线如图:关键点离子浓度关系0点原点为HA的单一溶液,0.100

0

mol·L-1

HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)点①两者反应生成等物质的量的HA和NaA,此时溶液pH<7,说明HA电离程度大于A-水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)点②此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)点③此时两者恰好反应生成NaA,为强碱弱酸盐,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)点③之后此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)5.常温下,在含有0.10mol·L-1H3PO3的溶液中,所有含磷元素的微粒pc随pOH的变化关系如图所示。已知pc=-lgc,pOH=-lgc(OH-),下列有关说法中正确的是(

)A.曲线①代表H3PO3C归纳总结抓两点突破二元弱电解质滴定曲线二元弱酸(H2A)与碱(NaOH)发生反应分两步进行:第一滴定终点:H2A+NaOH===NaHA+H2O,此时,酸、碱的物质的量之比为知识点二滴定实验的拓展与应用落实主干基础1.氧化还原滴定的原理及指示剂的选择(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。2.沉淀滴定(1)定义: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

为指示剂,这是因为AgCl比AgCrO4更难溶。[练一练]1.为了测定某样品中NaNO2的含量,某同学进行如下实验:①称取样品ag,加水溶解,配制成100mL溶液。②取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.0200mol·L-1KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液VmL。(1)滴定过程中发生反应的离子方程式是

;

测得该样品中NaNO2的质量分数为

。

(2)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果

(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

偏小

解析

(1)根据得失电子守恒,5NaNO2

~

2KMnO45

mol

2

mol(2)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则KMnO4的用量偏少,测定结果偏小。2.莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进而测定溶液中Cl-的浓度。已知:银盐AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN颜色白浅黄白砖红白

1.34×10-67.1×10-71.1×10-86.5×10-51.0×10-6(1)滴定终点的现象是

。

(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选为滴定指示剂的是__________

(填标号)。

A.NaCl

B.BaBr2

C.Na2CrO4刚好达到滴定终点时,发生反应的离子方程式为

。

滴入最后半滴标准溶液,生成砖红色沉淀

C解析

(1)根据沉淀滴定法的原理可知,溶液中Ag+和Cl-先反应,Cl-消耗完后,Ag+再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀。(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时,所选择的指示剂和Ag+反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度,由题给数据可以看出,溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4,但由于AgCl是白色沉淀,所以应选择Na2CrO4为指示剂,在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色→砖红色),刚好达到终点时的离子突破命题视角角度一

氧化还原滴定1.称取0.500gCuCl成品置于过量FeCl3(aq)中,待固体完全溶解后,用0.2000mol·L-1的Ce(SO4)2标准液滴定至终点,消耗Ce(SO4)2标准液24.60mL。相关反应如下:Fe3++CuCl===Fe2++Cu2++Cl-;Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+。则CuCl的质量分数是

(保留四位有效数字),若滴定操作耗时过长可能会使测定的CuCl质量分数

(填“偏大”或“偏小”)。

97.91%偏小

解析

根据Fe3++CuCl===Fe2++Cu2++Cl-、Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+可知Ce4+~CuCl,所以n(CuCl)=n(Ce4+)=n[Ce(SO4)2]=0.200

0

mol·L-1×24.60×10-3

L=4.92×10-3

mol,m(CuCl)=4.92×10-3

mol×99.5

g·mol-1=0.489

54

g,成品中氯化亚铜的质量分数为

×100%≈97.91%,若滴定操作耗时过长,Fe2+可能被氧气氧化,使测定的CuCl质量分数偏小。2.烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为,加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液,加入V1mLc1mol·L-1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2mL。回答下列问题:(1)滴定过程中发生下列反应:则气样中NOx折合成NO2的含量为

mg·m-3。

(2)若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果

(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

偏高

角度二

沉淀滴定3.硫氰化钾(KSCN)俗称玫瑰红酸钾,是一种用途广泛的化学药品。测定晶体中KSCN的含量:称取10.0g样品,配成1000mL溶液。从中量取20.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1AgNO3标准溶液滴定,达到滴定终点时消耗AgNO3标准溶液18.00mL。[已知滴定时发生的反应为SCN-+Ag+===AgSCN↓(白色)](1)达到滴定终点时的现象是______________________________________