2025届高考化学一轮总复习即时训练第9章水溶液中的离子反应与平衡第43讲水的电离和溶液的pH实验活动四酸碱中和滴定及拓展应用

实验活动(四)酸碱中和滴定及拓展应用一、酸碱中和滴定1．实验原理(1)用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)，根据中和反应的等量关系来测定碱(或酸)的浓度。(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化，表示反应已完全，指示滴定终点。2．实验操作(1)主要仪器。(2)滴定前准备。(3)滴定操作。(4)滴定终点。滴入最后半滴标准溶液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，停止滴定，并记录标准溶液的体积。(5)数据处理。按上述操作重复eq\o(□,\s\up1(15))________次，根据每次所用标准溶液的体积计算待测液的物质的量浓度，最后求出待测液的物质的量浓度的eq\o(□,\s\up1(16))____________。3．滴定曲线以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1盐酸为例4．误差分析分析依据：cB＝eq\f(cA·VA,VB)(VB表示准确量取的待测液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。若VA偏大，则cBeq\o(□,\s\up1(17))________；若VA偏小，则cBeq\o(□,\s\up1(18))________。二、酸碱中和滴定的拓展应用1．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、Na2S2O3等。(3)指示剂：如KMnO4溶液可自身指示滴定终点，淀粉可用作碘量法的指示剂。2．沉淀滴定(1)概念：利用沉淀反应进行滴定、测量的方法。常见的沉淀滴定为银量法，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。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl－的含量时常以CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))为指示剂(AgCl比Ag2CrO4更难溶)。[答案自填]eq\o(□,\s\up1(1))上eq\o(□,\s\up1(2))0.01eq\o(□,\s\up1(3))酸式eq\o(□,\s\up1(4))碱eq\o(□,\s\up1(5))碱式eq\o(□,\s\up1(6))酸性eq\o(□,\s\up1(7))强氧化性eq\o(□,\s\up1(8))活塞eq\o(□,\s\up1(9))蒸馏水eq\o(□,\s\up1(10))待装液eq\o(□,\s\up1(11))“0”刻度以上2～3mLeq\o(□,\s\up1(12))控制滴定管活塞eq\o(□,\s\up1(13))摇动锥形瓶eq\o(□,\s\up1(14))锥形瓶内溶液颜色变化eq\o(□,\s\up1(15))2～3eq\o(□,\s\up1(16))平均值eq\o(□,\s\up1(17))偏大eq\o(□,\s\up1(18))偏小一、酸碱中和滴定的实验操作1．现用酸碱中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度。(1)滴定：用________式滴定管盛装cmol·L－1盐酸标准液。如图表示下表中第2次滴定时50mL滴定管中前后液面的位置，此次滴定结束后的读数为________mL，可用________作为指示剂。(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用下图________(填“甲”“乙”或“丙”)的操作，然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。(3)有关数据记录见下表：滴定序号待测液体积/mL所消耗盐酸标准液的体积/mL滴定前滴定后消耗的体积1V0.5025.8025.302V———3V6.0031.3525.35根据所给数据，写出计算NaOH溶液的物质的量浓度的表达式：________________________________________(不必化简)。答案：(1)酸24.90酚酞(或甲基橙)(2)丙(3)eq\f(\f(25.30×10－3L×cmol·L－1,V×10－3L)＋\f(25.35×10－3L×cmol·L－1,V×10－3L),2)二、酸碱中和滴定的误差分析2．以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例，分析实验误差(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。步骤操作c(NaOH)洗涤未用标准溶液润洗酸式滴定管锥形瓶用待测溶液润洗未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水取液取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束后气泡消失滴定滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又变红滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失滴定过程中振荡时有液滴溅出滴定过程中，向锥形瓶内加少量蒸馏水读数滴定前仰视读数或滴定后俯视读数滴定前俯视读数或滴定后仰视读数答案：偏高偏高偏低无影响偏低偏低偏高偏低无影响偏低偏高三、酸碱中和滴定的拓展应用3．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溶液的体积为VmL。(1)滴定过程中发生反应的离子方程式为________________________________；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”)。解析：(1)滴定过程中发生反应的离子方程式为5NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋6H＋=5NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2Mn2＋＋3H2O；根据反应可得关系式：5NaNO2～2KMnO4，n(NaNO2)＝eq\f(5,2)n(KMnO4)＝eq\f(5,2)×0.0200mol·L－1×10－3VL＝5×10－5Vmol，故ag样品中NaNO2的物质的量为eq\f(5×10－5Vmol,25.00mL)×100mL＝2×10－4Vmol，该样品中NaNO2的质量分数为eq\f(2×10－4Vmol×69g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(1.38V,a)%。(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。答案：(1)5NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))＋2MnOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))＋6H＋=5NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋2Mn2＋＋3H2Oeq\f(1.38V,a)%(2)偏小4．硫酰氯(SO2Cl2)可用于有机合成和药物制造等。已知SO2Cl2遇水能发生剧烈反应并产生白雾。测定产品中SO2Cl2的含量，实验步骤如下：①取1.5g产品加入足量Ba(OH)2溶液，充分振荡、过滤、洗涤，将所得溶液均放入锥形瓶中；②向锥形瓶中加入硝酸酸化，再加入0.2000mol·L－1的AgNO3溶液100.00mL；③向其中加入2mL硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机化合物覆盖；④加入NH4Fe(SO4)2指示剂，用0.1000mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量Ag＋，终点时所用体积为10.00mL。已知：Ksp(AgCl)＝3.2×10－10，Ksp(AgSCN)＝2×10－12。(1)滴定终点的现象为___________________________________________。(2)产品中SO2Cl2的质量分数为________；若步骤③不加入硝基苯，则所测SO2Cl2含量将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。解析：(2)过量的Ag＋的物质的量为0.1000mol·L－1×10.00×10－3L＝10－3mol，沉淀Cl－消耗Ag＋的物质的量为(0.2000×100.00×10－3－10－3)mol＝0.019mol，SO2Cl2～2Cl－～2Ag＋，n(SO2Cl2)＝eq\f(1,2)×0.019mol＝0.0095mol，m(SO2