2025~2026高中化学选择性必修1教案学案14第三章第二节第2课时酸碱中和滴定

第2课时酸碱中和滴定1．理解酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定的实验关键，理解酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析方法。2．能举例说明酸碱中和滴定原理在工农业生产和科学研究中的应用。一、酸碱中和滴定的原理及操作1．中和滴定的概念利用中和反应，用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的实验方法。2．原理(1)实质：H＋＋OH－=H2O(填离子方程式)。(2)原理：酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等。3．主要仪器及使用(1)仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。(2)滴定管的结构及使用方法①滴定管的结构仪器A是酸式滴定管；仪器B是碱式滴定管。②试剂：标准液、待测液、指示剂。4．实验操作(1)滴定前准备(2)滴定(3)终点的判断：等到滴入最后半滴标准液，溶液刚好变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录滴定管液面的读数。(4)数据处理：为减少实验误差，滴定时，要重复实验2～3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。二、酸碱滴定曲线以滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。如图所示为用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液过程中的pH变化曲线。由曲线可以看出，在酸碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色变化明显，有利于确定滴定终点。酸碱中和滴定的实验操作及误差分析某班学生通过分组实验绘制酸碱滴定曲线。实验用品：0.1mol·L－1HCl溶液、0.1mol·L－1NaOH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20.00mL，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存在着不足或失误。活动1由曲线b推断，乙组同学操作上的不足之处是什么？提示：由曲线b可知，乙组同学在滴定过程中，在滴定终点附近测试和记录pH的间隔过大，应在滴定突变时记录消耗NaOH溶液的体积。活动2造成丙组同学的曲线与甲组同学不同的原因可能是什么？提示：甲组同学所用NaOH溶液体积较少，丙组同学所用NaOH溶液体积较多。原因可能是用待测液润洗了锥形瓶或者滴定使用的滴定管的尖嘴部分在滴定前有气泡未排出，滴定后气泡消失等。1．室温下，用0.100mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.100mol·L－1的盐酸和醋酸溶液，滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是()A．Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线B．pH＝7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)等于20.00mLC．初始时盐酸的pH为1D．滴定醋酸溶液、盐酸时，均可选择酚酞溶液作指示剂B解析：醋酸是弱电解质，HCl是强电解质，相同浓度的醋酸和HCl溶液，pH醋酸＞pH盐酸，所以Ⅰ表示滴定醋酸的曲线，Ⅱ表示滴定盐酸的曲线，故A正确；pH＝7时，溶液呈中性，醋酸钠溶液呈碱性，要使溶液呈中性，则醋酸的体积稍微大于NaOH溶液的体积，滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00mL，故B错误；由题意可知初始时盐酸的浓度为0.10mol·L－1，盐酸为强酸，pH＝1，故C正确；在酸性环境中酚酞为无色，碱性环境下酚酞呈红色，则滴定醋酸溶液、盐酸时，均可选择酚酞溶液作指示剂，故D正确。2．用0.01mol·L－1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液，下列操作使测定结果偏大的是()①未用标准液润洗酸式滴定管②锥形瓶用蒸馏水清洗后，用待测液润洗③装盐酸的滴定管尖嘴处开始无气泡，滴定终点时有气泡④滴定终点读数后，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴标准液液滴⑤滴定完毕后立即读数，半分钟内溶液又很快恢复原色⑥滴定前仰视读数，滴定后俯视读数A．①②④ B.①④⑥C．①③④ D.③④⑤A解析：分析操作对消耗标准液体积的影响，依据c(待测)＝eq\f(c标准×V标准,V待测)进行误差分析，凡是不当操作导致消耗标准液体积偏大的操作，测定结果偏大，反之测定结果偏小，据此分析解答。①未用标准液润洗酸式滴定管，导致标准液被稀释，消耗标准液体积偏大，测定结果偏大；②锥形瓶用蒸馏水清洗后，用待测液润洗，导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏大；③装盐酸的滴定管尖嘴处开始无气泡，滴定终点时有气泡，导致消耗标准液体积偏小，测定结果偏小；④滴定终点读数后，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴标准液液滴，导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏大；⑤滴定完毕后立即读数，半分钟内溶液又很快恢复原色，过早判断滴定终点，导致消耗标准液体积偏小，测定结果偏小；⑥滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，导致消耗标准液体积偏小，测定结果偏小。由以上分析可知，①②④操作使测定结果偏大，A符合题意。3．某同学用0.5000mol·L－1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的硫酸，其操作分为以下几步：①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，注入0.5000mol·L－1标准NaOH溶液至“0”刻度线以上；②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体；③调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数；④量取20.00mL待测液，注入润洗过的雉形瓶中，并加入2滴酚酞溶液；⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数；⑥重复以上滴定操作2～3次。请回答下列问题：(1)以上步骤有错误的个数为________个。(2)步骤④中，量取20.00mL待测液应使用________________(填仪器名称)。(3)步骤⑤滴定时眼睛应注视________________；到达滴定终点的现象是____________________________________________________________________。(4)以下是实验数据记录表滴定次数硫酸体积/mLNaOH溶液体积/mL滴定前滴定后120.000.0018.10220.002.2018.40320.002.0018.16从表中可以看出，其中第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显和另外两次的体积相差过大，其可能的原因是________(填字母)。A．锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水B．第1次滴定时，碱式滴定管未润洗C．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡D．滴定过程中溶液刚变色就立即停止滴定解析：(1)碱式滴定管未用标准液润洗，①错误；锥形瓶不用待测液润洗，④错误，共有2处错误。(2)量取20.00mL待测液硫酸应使用酸式滴定管。(3)滴定时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化；滴定终点的现象是滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为浅红色，且半分钟不恢复原来的颜色。(4)锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水，对滴定结果无影响，A不选；碱式滴定管未润洗，会使标准液因稀释而浓度减小，导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏高，B选；滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，使消耗标准液的体积偏大，测定结果偏高，C选；滴定过程中刚变色就立即停止滴定，反应还未达到终点，消耗标准液体积偏小，滴定结果偏低，D不选。答案：(1)2(2)酸式滴定管(3)锥形瓶中溶液颜色变化滴入最后半滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色(4)BC中和滴定误差分析的思维流程知识点酸碱中和滴定1．常温下，用0.10mol·L－1NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸，滴定曲线如图1实线。下列说法正确的是()A．滴定过程中，眼睛注视滴定管内液面变化B．用酚酞作指示剂，滴入最后半滴标准液，溶液恰好变红，一定达到滴定终点C．装NaOH标准液时，用图2所示方法排除滴定管内的气泡D．若用该NaOH溶液滴定与盐酸相同浓度的醋酸，可用虚线表示滴定曲线，滴定终点是P点C解析：滴定过程中，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化，A错误；用酚酞作指示剂，滴入最后半滴NaOH标准液，溶液恰好变红，且半分钟内不变色，说明到达滴定终点，B错误；装NaOH标准液时，用碱式滴定管，可用图2所示方法排除滴定管内的气泡，C正确；相同浓度的盐酸和醋酸，盐酸是强酸，pH小于醋酸，实线表示醋酸的滴定曲线，D错误。2．用标准浓度的氢氧化钠溶液来滴定未知浓度的盐酸，下列操作会使盐酸测定的浓度偏大的是()A．碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗B．锥形瓶中盛有少量蒸馏水，再加待测液C．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未用盐酸润洗D．滴定后碱式滴定管尖端有气泡未排除A解析：A项，碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准溶液润洗，标准溶液的浓度减小，所用体积增大，会使盐酸测定的浓度偏大；B项，锥形瓶中盛有少量蒸馏水，再加待测液，待测液中HCl的物质的量不变，不会产生误差；C项，酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未用盐酸润洗，此时所测盐酸的浓度偏小；D项，滴定后碱式滴定管尖端有气泡未排除，所用碱液的体积偏小，最终测得盐酸的浓度偏小。3．下列有关滴定操作的顺序正确的是()①用标准溶液润洗滴定管②往滴定管内注入标准溶液③检查滴定管是否漏水④滴定⑤洗涤A．⑤①②③④ B.③⑤①②④C．⑤②③①④ D.②①③⑤④B解析：中和滴定的顺序一般为：查漏、洗涤、润洗、注液、滴定。4．水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：Ⅰ.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定，化学方程式为O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2。Ⅱ.酸化、滴定将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。请回答下列问题：(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是____________________________________________________________________。(2)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。(3)取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点的现象是__________________________________________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为________mg·L－1。(4)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡，会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。解析：(1)取水样时避免扰动水体表面，这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同，以减小实验误差。(2)由于Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定，配制该溶液时无需用容量瓶，只需粗略配制，故配制Na2S2O3溶液时，还需要用到的玻璃仪器为量筒；所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，这样能除去水中溶解的氧气和CO2，且能杀菌。(3)根据Ⅱ可知MnO(OH)2能将水样中的I－氧化为I2，滴定过程中用淀粉溶液作指示剂，在滴定终点前淀粉遇I2变蓝，达到滴定终点时，I2完全被消耗，溶液蓝色刚好褪去。根据关系式O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3，结合消耗n(Na2S2O3)＝amol·L－1×b×10－3L＝ab×10－3mol，可求出100.00mL水样中溶解氧的质量为eq\f(1,4)ab×10－3mol×32g·mol－1＝8ab×10－3g＝8abmg，则该水样中溶解氧的含量为8abmg÷0.10000L＝80abmg·L－1。(4)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小，根据关系式O2～4Na2S2O3，可知测定的溶解氧的含量偏低。答案：(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差(2)量筒氧气(3)当滴入最后半滴标准液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化80ab(4)低5．25℃时，向20.00mL0.1000mol·L－1盐酸中滴加0.1000mol·L－1的NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。已知lg5≈A．NaOH与盐酸恰好完全反应时，pH＝7B．当接近终点时，需加快滴定速度便于观察颜色突变C．选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的小D．V[NaOH(aq)]＝30.00mL时，pH≈12.3B解析：NaOH与盐酸恰好完全反应时，生成的NaCl为强酸强碱盐，溶液呈中性，溶液pH＝7，故A正确；当接近终点时，需缓慢滴定以便于观察颜色突变，防止滴定过快而滴加过量，故B错误；用NaOH溶液滴定盐酸，滴定终点pH越接近7误差越小，甲基红指示剂比甲基橙更接近7，误差更小，故C正确；20.00mL0.1000mol·L－1盐酸的物质的量为0.1000mol·L－1×0.02L＝0.002mol，V(NaOH)＝30.00mL时，NaOH的物质的量为0.1000mol·L－1×0.03L＝0.003mol，反应后剩余NaOH的物质的量为0.003mol－0.002mol＝0.001mol，溶液体积为50mL，则反应后溶液中NaOH的浓度为0.001mol÷0.05L＝0.02mol·L－1，溶液中c(H＋)＝eq\f(10－14,0.02)mol·L－1＝5×10－13mol·L－1，溶液pH＝－lgc(H＋)＝－lg(5×10－13)≈12.3，故D正确。6．(挑战创新题)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度，应选甲基橙为指示剂，并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是()A．可用量筒量取25.00mLNa2CO3标准溶液置于锥形瓶中B．应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液C．应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体D．达到滴定终点时溶液显橙色A解析：量筒的精确度为0.1mL，不可用量筒量取25.00mLNa2CO3标准溶液，应该用碱式滴定管或移液管量取25.00mLNa2CO3标准溶液置于锥形瓶中，A说法错误；Na2CO3溶液显碱性，盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞，以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有黏性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住，故应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液，B正确；Na2CO3有吸水性且有一定的腐蚀性，故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体，C正确；Na2CO3溶液显碱性，甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色，当滴入最后半滴盐酸时，溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点，故达到滴定终点时溶液显橙色，D正确。7．某同学欲用物质的量浓度为0.1000mol·L－1的盐酸测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，选择酚酞作指示剂。其操作步骤可分为以下几步：A．移取20.00mL待测氢氧化钠溶液注入洁净的锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞溶液。B．用标准溶液润洗滴定管2～3次。C．把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液。D．取标准盐酸注入酸式滴定管至“0”刻度以上2～3cm处。E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数。F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准盐酸溶液滴定至终点，并记下滴定管液面的刻度。请回答下列问题：(1)正确的操作步骤是________(填字母)。(2)步骤B的目的是__________________________________________________。(3)配制标准盐酸时，需要用的仪器有________(填字母)。a．容量瓶 B.托盘天平C.量筒 D.酸式滴定管e．烧杯f．胶头滴管g．玻璃棒(4)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是________(填字母)。a．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b．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次c．酸式滴定管在装液前未用标准盐酸润洗2～3次d．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数e．滴定过程中，锥形瓶的振荡过于激烈，使少量溶液溅出(5)再结合下表数据，计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度是________mol·L－1。滴定次数待测溶液的体积/mL标准酸体积滴定前的刻度/mL滴定后的刻度/mL第一次10.002.3420.39第二次10.003.2020.20第三次10.000.6017.80解析：(1)中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作，题目所给步骤从润洗开始，所用标准液为盐酸，选用酸式滴定管，润洗后装液，即取标准盐酸注入酸式滴定管至“0”刻度以上2～3cm处，调节滴定管尖嘴使之充满溶液，之后调节液面，记录读数，