第38讲　酸碱中和滴定及拓展应用

1/1第38讲酸碱中和滴定及拓展应用1.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法，掌握指示剂的变色范围及选择方法。2.掌握酸碱中和滴定的操作、数据处理及误差分析的方法；掌握滴定法在定量测定实验中的应用。考点一酸碱中和滴定的原理及操作必备知识1.实验原理（1）概念：利用酸碱，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）的方法。c待＝c标·V（2）实验关键①选取适当的仪器（滴定管、移液管），准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。②选取适当指示剂，准确判断。2.实验操作与仪器的选择（1）主要仪器①“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度。②读数可估读到mL。③A是滴定管，不能盛装液体。④B是滴定管，不能盛装液体和强氧化性液体（如KMnO4溶液）。⑤滴定管读数的操作方法是单手持滴定管上端的空白处，并使其自然垂直，移动滴定管高度使视线与相平，最后读取数值。提醒：（1）棕色滴定管：盛装见光易分解的溶液，如AgNO3溶液。（2）移液管：用来准确量取一定体积的溶液的量器。（3）使用聚四氟乙烯活塞的滴定管为酸碱通用滴定管。（2）中和滴定时指示剂的选择原则滴定终点前后溶液的颜色变化对比明显，变色范围要小，变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。①强酸与强碱的中和滴定，达到终点时，pH变化范围很大，可用酚酞，也可用甲基橙。②强酸滴定弱碱，恰好完全反应时，溶液呈酸性，应选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙。③强碱滴定弱酸，恰好完全反应时，溶液呈碱性，应选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞。〔人教选择性必修1〕酸碱指示剂的变色范围指示剂变色范围的pH甲基橙＜3.13.1～4.4＞4.4红色橙色黄色酚酞＜8.28.2～10.0＞10.0无色浅红色红色石蕊＜55～8＞8红色紫色蓝色【思考】①中和滴定操作中所加指示剂一般为2～3滴而不能加入过多，原因是。②酸碱中和滴定一般不用石蕊溶液，原因是。（3）滴定前的准备（4）滴定操作（5）滴定终点判断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。（6）滴定曲线以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1盐酸为例3.数据处理与误差分析（1）数据处理按滴定操作重复2～3次，求出所用标准溶液体积的平均值，然后利用c（待）＝c（标）·（2）误差分析分析依据：cB＝cA·VAVB（V若VA偏大⇒cB偏大；若VA偏小⇒cB偏小。实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，分析下列操作可能对测定结果的影响（填“偏低”“偏高”或“无影响”）。（1）用量筒量取NaOH溶液时仰视读数，测定结果。（2）滴定结束后，滴定管尖嘴处有一悬挂液滴，测定结果。（3）锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度，测定结果。（4）盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次，测定结果。易错辨析（1）将液面在“0”刻度处的25mL的酸式滴定管中的液体全部放出，液体的体积为25mL。（）（2）滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗2～3遍。（）（3）滴定管和锥形瓶在滴定前都应该用待装溶液润洗。（）（4）滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁。（）（5）酸、碱中和滴定进行中，眼睛要时刻观察滴定管内溶液液面的变化。（）（6）用标准盐酸滴定待测NaOH溶液，若滴定完成后发现酸式滴定管尖嘴处悬着一滴酸液，则测定结果偏小。（）关键能力考向1中和滴定的实验操作1.（2025·广东深圳模拟）下列关于滴定实验的操作正确的是（）A.用量筒量取10.00mL的待测液B.配制一定浓度的标准溶液C.排出装有Na2CO3溶液的滴定管中的气泡D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的醋酸2.〔教材习题改编〕为了研究土壤的酸碱性，某学生做了如下实验：常温下将一定体积的蒸馏水加入一定质量的土壤中，充分搅拌后过滤，测量滤液的pH；然后向滤液中滴加氨水，边滴加边测量溶液的pH，以加入氨水的体积为横轴、pH为纵轴绘制曲线图，得到如图所示曲线。下列说法错误的是（）A.该土壤呈碱性B.为使该滤液呈中性，应加入氨水9mLC.达到终点后所得溶液中cOH－＝1×10－4mol·L－D.A点所示溶液中，cH＋＝c3.（2025·辽宁沈阳月考）某同学欲用0.10000mol·L－1的标准盐酸测定未知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.取标准溶液注入酸式滴定管至“0”刻度以上2～3cm处。E.调节液面至“0”或“0”刻度以下，记下读数。F.把锥形瓶放在滴定管下面用标准溶液滴定至终点，并记下滴定管液面的刻度。回答下列问题：（1）请补全正确的操作步骤（用字母表示）。（2）步骤B中应选择图1中的滴定管（填“甲”或“乙”）。（3）若某次滴定结束时，酸式滴定管中的液面如图2所示，则读数为mL。（4）滴定终点的判断依据是。（5）结合下表数据，计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度为mol·L－1。滴定次数待测溶液体积/mL标准盐酸体积滴定前的刻度/mL滴定后的刻度/mL第一次20.002.3420.39第二次20.003.2020.42第三次20.000.6017.80考向2中和滴定中的误差分析4.（2025·河南开封期中）下列有关实验操作的说法错误的是（）A.中和滴定时，溶液颜色刚刚变色便立即读数，会导致测量结果偏大B.中和滴定实验中，若滴定管用水润洗后就装入标准液滴定，会导致测量结果偏大C.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响D.用碱式滴定管量取NaOH溶液，开始时仰视液面读数，取出部分溶液后，俯视液面读数，实际量取的液体体积比读数偏大5.以标准盐酸滴定待测NaOH溶液，用酚酞作指示剂为例，分析实验误差（填“偏高”“偏低”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，滴定后消失滴定过程中振荡锥形瓶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图解量器的读数方法（1）平视读数（如图1）：用量筒量取一定体积的液体，读取液体体积示数时，视线应与凹液面最低点相切，视线与刻度的交点即读数（即凹液面定视线，视线定读数）。（2）俯视读数（如图2）：当用量筒测量液体的体积时，由于俯视时视线向下倾斜，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。（3）仰视读数（如图3）：仰视滴定管时，视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，滴定管刻度标法与量筒不同，仰视时读数偏大。考向3酸碱中和滴定曲线的分析6.20mL0.1000mol·L－1氨水用0.1000mol·L－1的盐酸滴定，滴定曲线如图，下列说法正确的是（）A.该中和滴定适宜用酚酞作指示剂B.两者恰好中和时，溶液的pH＝7C.达到滴定终点时，溶液中：c（H＋）＝c（OH－）＋c（NH3·H2O）D.当滴入盐酸达30mL时，溶液中c（NH4＋）＋c（H＋）＜c（OH－）＋c（Cl7.（2025·广西玉林模拟）在25℃时，向体积均为20mL、浓度均为0.1mol·L－1的两种酸（HX、HY）溶液中分别滴加0.1mol·L－1的NaOH溶液，所加NaOH溶液体积与反应后溶液的pH的关系如图所示。下列叙述正确的是（）A.HX的电离方程式为HX⇌H＋＋X－B.0.1mol·L－1HY溶液中cH＋＝10－3mol·L－C.VNaOH＝20mL时，反应后的两种溶液中cX－＝cD.b点时：cY－－cHY＞cH＋－一元强酸（碱）滴定弱碱（酸）pH曲线比较氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸溶液的滴定曲线盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线曲线起点不同：强碱滴定强酸、弱酸的曲线，强酸起点低；强酸滴定强碱、弱碱的曲线，强碱起点高突变范围不同：强酸与强碱反应的突变范围大于强酸与弱碱反应室温下一强一弱滴定终点，pH不等于7。强酸与弱碱反应终点pH＜7，应选用甲基橙为指示剂；强碱与弱酸反应终点pH＞7，应选用酚酞为指示剂考点二酸碱中和滴定的拓展应用必备知识1.氧化还原滴定（1）滴定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）滴定试剂常用于滴定的氧化剂酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液等常用于滴定的还原剂亚铁盐、草酸、维生素C等氧化还原指示剂①自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点的现象为溶液由无色变为浅红色②专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘变蓝（3）滴定实例①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理2MnO4－＋6H＋＋5H2C2O410CO2↑＋2Mn2＋＋指示剂酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂终点判断当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点②Na2S2O3溶液滴定碘液原理2Na2S2O3＋I2Na2S4O6＋指示剂用淀粉溶液作指示剂终点判断当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明达到滴定终点2.沉淀滴定（1）概念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－的浓度。（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CrO42－为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO（3）实例滴定内容指示剂终点颜色变化解题策略用AgNO3标准溶液滴定含Cl－的溶液K2CrO4溶液出现砖红色沉淀（Ag2CrO4为砖红色沉淀）利用沉淀的先后顺序判断滴定终点并利用反应物与生成物间的数量关系进行计算易错辨析（1）进行滴定实验时，必须另加指示剂。（）（2）在碘量法滴定中可选用淀粉作指示剂。（）（3）氧化还原滴定时，可用碱式滴定管盛装NaClO溶液。（）关键能力考向1氧化还原反应滴定1.（2025·河北唐山二十三中期中）常温下，取2.0g三草酸铁（Ⅲ）酸钾晶体{K3[Fe（C2O4）3]·3H2O}溶于水配制成500mL溶液，用0.01mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定来测定该三草酸铁（Ⅲ）酸钾晶体的纯度。回答下列问题：（1）酸性高锰酸钾溶液应该装在如图（填“A”或“B”）滴定管中。（2）用0.01mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液滴定该溶液，滴定终点的判断依据是。（3）已知滴定25.00mL待测液消耗标准液的实验数据如表：实验次数滴定前读数/mL滴定后读数/mL10.1019.2021.8520.7530.0024.06则该三草酸铁（Ⅲ）酸钾晶体的纯度为（保留三位有效数字）。（4）配制0.01mol·L－1的高锰酸钾标准液定容时俯视刻度线，然后用该高锰酸钾溶液进行滴定，会导致测定结果（填“偏大”“偏小”或“不影响”）。2.已知：I2＋2S2O32－S4O62－＋2I－，某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样（不含能与I－发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下：取0.36g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色沉淀，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗Na2S2O（1）可选用作滴定指示剂，滴定终点的现象是。（2）CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为。（3）该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为。考向2沉淀滴定3.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中的c（I－），实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ.准备标准溶液a.准确称取AgNO3基准物4.2468g（0.0250mol）后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。b.配制并标定100mL0.1000mol·L－1NH4SCN标准溶液，备用。Ⅱ.滴定的主要步骤a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b.加入25.00mL0.1000mol·L－1AgNO3溶液（过量），使I－完全转化为AgI沉淀。c.加入NH4Fe（SO4）2溶液作指示剂。d.用0.1000mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。e.重复上述操作两次。三次测定数据见下表：实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.6410.029.98f.数据处理。回答下列问题：（1）所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为mL，测得c（I－）＝mol·L－1。（2）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为。（3）判断下列操作对c（I－）测定结果的影响（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果。4.莫尔法是用K2CrO4作指示剂，用AgNO3标准溶液测定Cl－（或Br－）浓度的方法。现用莫尔法测定亚硝酰氯（NOCl）样品中NOCl的纯度，实验步骤如下：步骤1：配制AgNO3溶液。步骤2：标定AgNO3溶液。准确称取0.585g干燥的NaCl固体于烧杯中，用蒸馏水溶解后，转移至100mL容量瓶中，并洗涤再转移、定容、摇匀。取3份所配NaCl溶液，每份25.00mL，分别置于锥形瓶中，加25mL水、适量K2CrO4溶液，在不断摇动下用AgNO3溶液滴定至终点[2Ag＋＋CrO42－Ag2CrO4↓（砖红色）]。实验测得三次滴定消耗AgNO3溶液体积的平均值为25步骤3：测定亚硝酰氯样品中NOCl的纯度。取mgNOCl样品，溶于蒸馏水（与水发生反应生成一种氯化物和两种氮的氧化物，其中一种呈红棕色），配成250mL溶液，准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中；加入适量K2CrO4溶液作指示剂，用上述AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗AgNO3标准溶液的体积为VmL。（1）亚硝酰氯样品中NOCl的纯度为。（2）步骤2中，若称量NaCl固体前没有干燥，则测定样品中NOCl纯度；步骤3中，若滴定终点时俯视读数，则测定结果。1.（2025·江苏高考3题）用0.05000mol·L－1草酸（H2C2O4）溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是（）2.下列实验的对应操作中，不合理的是（）A.（2024·北京高考）图①用HCl标准溶液滴定NaOH溶液：眼睛注视锥形瓶中溶液B.（2024·甘肃高考）图②准确量取15.00mL稀盐酸C.（2024·山东高考）图③滴定时调控滴定速度D.（2024·浙江1月选考）图④装置用于标准碱溶液滴定未知酸（盛装在锥形瓶内）溶液3.（2025·黑吉辽蒙12题）化学需氧量（COD）是衡量水体中有机物污染程度的指标之一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量（单位为mg·L－1）来