第8章 第38讲 酸碱中和滴定及拓展应用（word教参）-【导学教程】2025年化学新编高考大一轮总复习（人教单选版）

第38讲　酸碱中和滴定及拓展应用 [课程标准]　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。2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析的方法。3.掌握滴定法在定量测定中的应用。 考点一　酸碱中和滴定 1．理清实验原理 (1)酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应，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)以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝　　。 (3)酸碱中和滴定的关键 ①准确测定__标准液的体积__。 ②准确判断__滴定终点__。 2．熟记实验用品 (1)仪器 __酸式__滴定管(如图A)、__碱式__滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、__锥形瓶__。 (2)滴定管的使用 试剂性质 滴定管 原因 酸性、氧化性 __酸式__滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性 __碱式__滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开 (3)试剂的变色范围 指示剂 变色范围的pH 石蕊 ＜5.0红色 5.0～8.0__紫__色 ＞8.0蓝色 甲基橙 ＜3.1__红__色 3.1～4.4橙色 ＞4.4黄色 酚酞 ＜8.2无色 8.2～10.0__粉红__色 ＞10.0__红__色 3．掌握实验操作 (以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备 (2)滴定 (3)终点判断 等到滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内__不恢复__原来的颜色，视为滴定终点，并记录标准液的体积。 (4)数据处理 按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝　　计算。 (5)误差分析 依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以c(待测)＝，因c(标准)与V(待测)已确定，因此只要分析出不正确的操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。V(标准)变大，则c(待测)偏高；V(标准)变小，则c(待测)偏低。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．将液面在0 mL处的25 mL的酸式滴定管中的液体全部放出，液体的体积为25 mL(　　) 2．滴定终点就是酸碱恰好中和的点(　　) 3．滴定管和锥形瓶在滴定前都应该用待装溶液润洗(　　) 4．酸碱指示剂越多变色越明显，指示剂至少加入2～3 mL(　　) 答案　1.×　2.×　3.×　4.× 　酸碱中和滴定的操作与指示剂的选择 1．下列滴定中，指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是(　　) 提示：2KMnO4＋5K2SO3＋3H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋3H2O、I2＋Na2S===2NaI＋S↓ 选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点颜色变化 A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色 B HCl溶液 氨水 酚酞 浅红色→无色 C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫红色 D 碘水 Na2S溶液 淀粉 无色→蓝色 解析　A项，锥形瓶中为酸，加入酚酞无色，达到滴定终点，溶液显碱性，溶液变为浅红色，故现象为无色→浅红色，正确；B项，锥形瓶中为碱，达到滴定终点，溶液显酸性，应选择指示剂甲基橙，现象是溶液由黄色变为红色，错误；C项，高锰酸钾为紫色，滴入高锰酸钾前溶液无色，到达滴定终点为浅紫红色，故现象为无色→浅紫红色，正确；D项，碘遇淀粉变蓝色，加入碘前无色，滴加碘反应至终点，碘遇淀粉呈蓝色，正确。 答案　B 2. 现用中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度。 (1)滴定：用__________式滴定管盛装c mol·L－1盐酸标准液。如图表示某次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置。此次滴定结束后的读数为__________mL，滴定管中剩余液体的体积为____________________，可用__________作指示剂。 (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)有关数据记录如下： 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 1 V 0.50 25.80 25.30 2 V － 3 V 6.00 31.35 25.35 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　大于25.10 mL　酚酞或甲基橙　(2)丙 (3) 　酸碱中和滴定误差分析 3．以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例，分析实验误差： 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前气泡消失 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 　滴定曲线分析 4．(2024·珠海模拟)如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是(　　) A．盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1 B．P点时反应恰好完全，溶液呈中性 C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线 D．酚酞不能用作本实验的指示剂 解析　依据曲线的起点可判断盐酸和NaOH溶液的浓度均为0.1 mol·L－1，曲线a为NaOH溶液滴定盐酸的滴定曲线，曲线b为盐酸滴定NaOH溶液的滴定曲线，强酸与强碱的中和滴定既可用甲基橙也可用酚酞做指示剂。 答案　B 5．用0.100 0 mol·L－1的标准盐酸分别滴定20.00 mL的0.100 0 mol·L－1氨水和20.00 mL的0.100 0 mol·L－1氢氧化钠溶液的滴定曲线如图所示，横坐标为滴定百分数(滴定用量/总滴定用量)，纵坐标为滴定过程中溶液pH，甲基红是一种酸碱指示剂，变色范围为4.4～6.2，下列有关滴定过程说法正确的是(　　) A．滴定氨水，当滴定分数为50%时，各离子浓度间存在关系：c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－) B．滴定分数为100%时，即为滴定过程中反应恰好完全的时刻 C．从滴定曲线可以判断，使用甲基橙作为滴定过程中的指示剂准确性更佳 D．滴定氨水，当滴定分数为150%时，所得溶液中离子浓度有大小关系c(Cl－)＞c(H＋)＞c(NH)＞c(OH－) 解析　溶液中存在的电荷守恒应为c(NH)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，故A错误，滴定分数为100%时，酸与碱的物质的量相等，即为滴定过程中反应恰好完全的时刻，故B正确；从滴定曲线看甲基红变色范围更接近于滴定终点，使用甲基橙显示偏晚，故C错误；滴定分数为150%时，即加入盐酸30.00 mL，此时溶质是NH4Cl和HCl，物质的量之比为2∶1，故c(NH)＞c(H＋)，故D错误。 答案　B 图示强酸与强碱滴定过程中pH曲线 以0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1盐酸为例。 考点二　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。 4．实例 (1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。 指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫红色，不用另外选择指示剂。当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点。 (2)Na2S2O3溶液滴定碘液 原理：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。 指示剂：用淀粉作指示剂，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，说明到达滴定终点。 　直接滴定型 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a g，加水溶解，配制成100 mL溶液。②取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.020 0 mol·L－1 KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定，滴定结束后消耗KMnO4溶液V mL。 (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”)。 解析　(1)根据得失电子守恒， 5NaNO2　　　　～　　2KMnO4 5 mol　　　　　　　　　2 mol 0．010 0×10－3 V×4×5　0.020 0×10－3 V×4 该样品中NaNO2的质量分数为×100%＝%。 (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)5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O　%　(2)偏小 　连续反应型 2．称取0.500 g CuCl成品置于过量FeCl3(aq)中，待固体完全溶解后，用0.200 0 mol·L－1的Ce(SO4)2标准液滴定至终点，消耗Ce(SO4)2标准液24.60 mL。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”)。 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－1×24.60×10－3L＝4.92×10－3mol，m(CuCl)＝n×M＝4.92×10－3 mol×99.5 g·mol－1＝0.489 54 g，产品中氯化亚铜的质量分数为×100%≈97.91%，若滴定操作耗时过长，CuCl可能被氧气氧化，使测定的CuCl质量分数偏小。 答案　97.91%　偏小 　返滴型 3．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V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO，加水稀释至100.00 mL。量取 20.00 mL该溶液，加入V1 mL c1 mol·L－1 FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用c2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗V2 mL。 回答下列问题： (1)滴定过程中发生下列反应： 3Fe2＋＋NO＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 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”)。 解析　(1)根据关系式：Cr2O～6Fe2＋，求得K2Cr2O7标准溶液消耗n(Fe2＋)＝6c2V2×10－3 mol；则NO消耗n(Fe2＋)＝(c1V1－6c2V2)×10－3 mol，根据关系式3Fe2＋～NO得n(NO)＝(c1V1－6c2V2)×10－3 mol，n(NOx)＝n(NO2)＝n(NO)＝(c1V1－6c2V2)×10－3 mol，V L气样中含m(NO2)＝(c1V1－6c2V2)×46× mg，所以气样中NO2的含量为 mg·m－3＝×104 mg·m－3。 答案　(1)×104　(2)偏高 [对应学生用书P219] 阅读下列材料，完成1～3题。 一定条件下，乙酸酐[( CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O＋ROH―→CH3COOR＋CH3COOH]可进行完全，利用此反应定量测定有机醇( ROH)中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下： ①配制一定浓度的乙酸酐­苯溶液。 ②量取一定体积乙酸酐­苯溶液置于锥形瓶中，加入m g ROH样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：(CH3CO)2O＋H2O―→2CH3COOH。 ③加指示剂并用c mol·L－1NaOH­甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V1 mL。 ④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐­苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用c mol·L－1NaOH­甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2 mL。 1．(2023·山东卷)对于上述实验，下列做法正确的是(　　) A．进行容量瓶检漏时，倒置一次即可 B．滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，即可判定达滴定终点 C．滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直 D．滴定读数时，应双手一上一下持滴定管 解析　容量瓶检漏时，需先倒置看是否漏水，不漏水，再将容量瓶正放，旋转活塞180度，再倒置一次看是否漏水，因此进行容量瓶检漏时，需倒置两次，A错误；滴入半滴标准溶液，锥形瓶中溶液变色，且半分钟内溶液颜色不变化，才可判定达到滴定终点，B错误；滴定读数时，应单手持滴定管上端并保持其自然垂直，故C正确，D错误。 答案　C 2．(2023·山东卷)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是(　　) A.×100% B.×100% C.×100% D.×100% 解析　用c mol·L－1NaOH­甲醇标准溶液进行滴定，根据反应CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O，结合步骤④可得关系式：乙酸酐[(CH3CO)2O]～2CH3COOH～2NaOH，则n(乙酸酐)＝0.5cV2×10－3mol，根据反应(CH3CO)2O＋ROH―→CH3COOR＋CH3COOH，结合步骤②，设样品中ROH为x mol，则x＋2×(0.5cV2×10－3－x)＝cV1×10－3，解得x＝c(V2－V1)×10－3，又因ROH样品的质量为m g，则ROH样品中羟基的质量分数为×100%，A正确。 答案　A 3．(2023·山东卷)根据上述实验原理，下列说法正确的是(　　) A．可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验 B．若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化，将导致测定结果偏小 C．步骤③滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将导致测定结果偏小 D．步骤④中，若加水量不足，将导致测定结果偏大 解析　由于乙酸酐能发生醇解反应生成羧酸和酯，生成的羧酸可用NaOH­甲醇标准溶液进行滴定，因此不能用乙酸替代乙酸酐进行上述实验，A错误；NaOH­甲醇标准溶液中甲醇挥发会造成标准溶液浓度增大，所消耗体积偏小，将导致测定结果偏小，B正确；步骤③滴定时，不慎将锥形瓶内溶液溅出，将使测定的V1减小，导致测定结果偏高，C错误；步骤④中，若加水量不足，则乙酸酐不能完全转化为乙酸，使测得的V2减小，导致测定结果偏小，D错误。 答案　B 4．(2023·浙江6月卷节选)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m，a＝1～5)。已知：[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量，盐基度＝，当盐基度为0.60～0.85时，絮凝效果较好。 絮凝剂聚合氯化铝中Cl－的定量测定：称取一定量样品，配成溶液，移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，调pH＝6.5～10.5，滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下，用0.100 0 mol·L－1AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀)，30秒内不褪色。平行测试3次，平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。另测得上述样品溶液中c＝0.100 0 mol·L－1。 (1)产品的盐基度为__________。 (2)测定Cl－过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)根据Cl－～AgNO3，样品溶液中氯离子物质的量浓度为＝0.09 mol·L－1，n(Al3＋)∶n(Cl－)＝10∶9，根据电荷守恒得到[Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为＝0.7。 答案　(1)0.7　(2)pH过低，指示剂会与氢离子反应生成重铬酸银，会氧化氯离子，导致消耗的硝酸银偏少，而pH过高，氢氧根会与银离子反应，导致消耗的硝酸银偏多 学科网（北京）股份有限公司 $$