主题11 第3讲 酸碱中和滴定（Word教师用书）-【新高考方案】2025年高考化学一轮总复习（山东海南版）

第三讲　酸碱中和滴定(基础落实课) |内|容|与|目|标|　 1．了解酸碱中和滴定实验原理及其应用。 2．了解溶液的pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。 逐点清(一)　酸碱中和滴定 [再认再现·旧知新学] 1．实验原理：酸碱中和滴定是依据中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。 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 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，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2～3次，根据每次所用标准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平均值。 3．实验关键点 (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。明确常见酸碱指示剂的变色范围。 指示剂 变色范围和pH 石蕊 甲基橙 酚酞 4．误差分析 分析依据：cB＝(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⇨cB偏大；若VA偏小⇨cB偏小。 [边练边学·实践提能] 一、酸碱中和滴定的基本操作 1．有关酸碱滴定实验，下列说法正确的是(　 ) A．滴定管和锥形瓶都需要使用蒸馏水和待装液润洗 B．滴定前，必须将滴定管中液体的液面调至0刻度 C．滴定至终点时，溶液一定呈中性 D．测定待测液的浓度，至少需要完成两组平行实验，取消耗标准液的平均值 解析：选D　滴定管需要用待装液润洗，但锥形瓶不能用待装液润洗，否则导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏高，A错误；滴定前，滴定管中液体的液面不一定非要调至0刻度，可调至0刻度以下某一刻度，B错误；滴定至终点时，溶液不一定呈中性，如NaOH滴定醋酸，滴定终点生成醋酸钠，溶液呈碱性，C错误；测定待测液的浓度，为了减少滴定误差，至少需要完成两组平行实验，取消耗标准液的平均值，D正确。 2．某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度。相关实验操作和数据如下： ①取用20.00 mL待测溶液到锥形瓶中，滴入酚酞作指示剂。 ②标准液选用0.100 0 mol·L－1的盐酸，调节滴定管，使尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下的位置，记下读数。 ③开始滴定，滴定至指示剂刚好变色，且半分钟内颜色不再改变为止，读出此时数据。 ④重复以上过程。 回答下列问题： (1)锥形瓶中的溶液从________色变为________色时，停止滴定。 (2)如图是某次滴定时滴定管中的液面， 其读数为________mL。 (3)根据下列数据： 滴定次数 待测液体积/mL 标准盐酸体积/mL 滴定前读数/mL 滴定后读数/mL 第一次 20.00 0.50 25.40 第二次 20.00 4.00 29.10 待测烧碱溶液的浓度为________ mol·L－1。 解析：(3)实验中所耗标准盐酸溶液的体积V[HCl(aq)]＝ ＝25.00 mL，滴定时发生的反应为NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，则c(NaOH)V[NaOH(aq)]＝c(HCl)V[HCl(aq)]，待测烧碱溶液的浓度c(NaOH)＝＝0.125 0 mol·L－1。 答案：(1)粉红　无　(2)22.60　(3)0.125 0 二、中和滴定的误差分析 3．用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，其原因可能是(　 ) A．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其他操作正确 B．配制标准溶液的固体NaOH中混有杂质KOH C．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗 D．碱式滴定管未用标准液润洗 解析：选A　滴定终点，俯视读数，V(标)减小，结果偏低，A正确；等质量氢氧化钠和氢氧化钾，氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量，因此所配溶液中c(OH－)偏小，消耗标准液的体积增大，因此结果偏高，B错误；待测液的物质的量增大，消耗标准液的体积增大，结果偏高，C错误；碱式滴定管未用标准液润洗，导致c(标)偏小，所以滴定中消耗的V(标)偏大，因此结果偏高，D错误。 4．某学生用0.200 0 mol·L－1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分为如下几步： ①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，注入0.200 0 mol·L－1的标准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”刻度线稍下，并记下读数； ④量取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中，并加入3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： (1)以上步骤有错误的是__________(填编号)，该错误操作会导致测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (2)步骤④中，量取20.00 mL待测液应使用____________(填仪器名称)，在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水，测定结果____________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)步骤⑤滴定时眼睛应注视____________________________________；判断到达滴定终点的依据是：______________________________________。 (4)以下是实验数据记录表 滴定次数 盐酸体积/ mL NaOH溶液体积读数/mL 滴定前 滴定后 1 20.00 0.00 18.10 2 20.00 0.00 16.30 3 20.00 0.00 16.26 从上表可以看出，第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显多于后两次的体积，其可能的原因是________。 A．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡 B．锥形瓶用待测液润洗 C．NaOH标准液保存时间过长，有部分变质 D．滴定过程中，锥形瓶摇荡得太剧烈，锥形瓶内有液滴溅出 E．滴定结束时，仰视读数 解析：(1)根据实验步骤知，碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，需用0.200 0 mol·L－1的标准NaOH溶液润洗2～3次，然后注入0.200 0 mol·L－1的标准NaOH溶液至“0”刻度线以上，有错误的是①；该错误操作会导致碱式滴定管中的NaOH溶液被稀释，实验过程中所用NaOH溶液的体积偏大，导致所测盐酸的浓度偏大； (2)待测溶液是盐酸显酸性，量取20.00 mL需要用酸式滴定管量取；在锥形瓶装液前，留有少量蒸馏水，对所测标准NaOH溶液的体积无影响，对测定结果无影响；(3)步骤⑤滴定时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化；该实验使用酚酞作指示剂，到达滴定终点的依据是：滴入半滴NaOH标准溶液，溶液的颜色由无色变为粉红色，且半分钟内不变色； (4)滴定前尖嘴有气泡，滴定后消失，气泡占据了体积，造成NaOH体积读数偏大，A正确；锥形瓶用待测液润洗，造成锥形瓶中盐酸的量过多，消耗的NaOH体积偏大，B正确；NaOH标准液保存时间过长，有部分变质为碳酸钠，用酚酞作指示剂会使消耗的氢氧化钠变少，体积偏小，故C错误；D在滴定过程中，锥形瓶摇荡得太剧烈，锥形瓶内有液滴溅出，盐酸少消耗的NaOH体积少，结果偏小；滴定结束仰视读数，读数偏大，E正确。 答案：(1)①　偏大 (2)酸式滴定管(或移液管)　无影响 (3)锥形瓶中溶液颜色变化　滴入半滴NaOH标准溶液，溶液的颜色由无色变为粉红色，且半分钟内不变色 (4)ABE 归纳拓展| 原理 依据原理：c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，得c(待测)＝，因为c(标准)与V(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化，即分析出结果 示例 ①未用标准液润洗滴定管，导致V(标准)偏大，c(待测)偏大； ②用待测液润洗锥形瓶，导致V(标准)偏大，c(待测)偏大； ③滴定过程中溶液溅出，导致V(标准)偏小，c(待测)偏小； ④滴定前仰视，滴定后俯视，导致V(标准)偏小，c(待测)偏小； ⑤量取待测液时，锥形瓶未干燥，导致V(标准)无影响，c(待测)无影响 三、中和滴定曲线的分析 5．(2023·湖南卷)常温下，用浓度为0.020 0 mol·L－1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合溶液，滴定过程中溶液的pH随η的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　 ) A．Ka(CH3COOH)约为10－4.76 B．a点：c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH) C．b点：c(CH3COOH)<c(CH3COO－) D．水的电离程度：a<b<c<d 解析：选D　由题意分析 a点溶液中溶质为NaCl和CH3COOH，CH3COOH微弱电离，根据CH3COOHCH3COO－＋H＋，可近似认为a点c(H＋)＝c(CH3COO－)，又a点pH＝3.38，c(H＋)＝10－3.38mol·L－1，故Ka(CH3COOH)≈＝10－4.76，A项正确；a点HCl恰好完全中和，溶液中溶质为NaCl和CH3COOH，由物料守恒可得溶液中c(Na＋)＝c(Cl－)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，B项正确；由图像分析可知，b点溶液c(CH3COOH)＝c(CH3COONa)，又b点pH<7，说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO－的水解程度，即溶液中 c(CH3COOH)<c(CH3COO－)，C项正确；a、b两点溶液呈酸性，水的电离均受到抑制，溶液pH越小，水的电离受抑制程度越大，c点酸碱恰好完全中和，CH3COO－水解促进水的电离，d点NaOH过量，又抑制水的电离，故c点溶液中水的电离程度最大，D项错误。 6．用0.100 0 mol·L－1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液，溶液中H2A、HA－、A2－的分布分数δ[如A2－分布分数：δ(A2－)＝]随pH变化曲线及滴定曲线如图。下列说法正确的是(　 ) A．H2A的Ka1为10－10.25 B．c点：c(HA－)>c(A2－)>c(H2A) C．第一次突变，可选酚酞作指示剂 D．c(Na2A)＝0.200 0 mol·L－1 解析：选C　用0.100 0 mol·L－1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液，pH较大时A2－的分布分数δ最大，随着pH的减小，A2－的分布分数δ逐渐减小，HA－的分布分数δ逐渐增大，恰好生成NaHA之后，HA－的分布分数δ逐渐减小，H2A的分布分数δ逐渐增大，据此分析。当溶液中δ(HA－)＝δ(H2A)时，c(HA－)＝c(H2A)，对应d点，H2A的Ka1＝＝c(H＋)＝10－pH，根据图中交点计算可知Ka1＝10－6.38，A错误；根据图像可知c点中c(HA－)>c(H2A)>c(A2－)，B错误；根据图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性，所以可以选择酚酞作指示剂，C正确；根据图像e点可知，当加入盐酸40 mL 时，全部生成H2A，根据Na2A＋2HCl===2NaCl＋H2A计算可知c(Na2A)＝0.100 0 mol·L－1，D错误。 思维建模| (以NaOH溶液滴定HA溶液为例) 室温下，向20 mL 0.1 mol·L－1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示。 逐点清(二)　中和滴定的拓展应用 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 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 指示剂 (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 [对点训练] 1．实验探究： 在FeSO4(aq)中，加入(NH4)2SO4(s)可制备莫尔盐晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O，摩尔质量为M g·mol－1]，为了测定产品纯度，称取m g产品溶于水，配制成500 mL溶液，用浓度为c mol·L－1的KMnO4(H＋)滴定，每次所取待测液体积均为25.00 mL，实验结果记录如下： 实验次数 第一次 第二次 第三次 消耗KMnO4溶液体积/mL 25.52 25.02 24.98 (1)滴定反应的离子方程式是__________________________________________，滴定终点的现象是___________________________________________________________________。 (2)用含字母M、m、c的式子表示该产品的纯度为________。上表第一次实验中记录数据明显大于后两次，其原因可能是________(填编号)。 A．第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗。 B．该KMnO4(H＋)保存时间过长，部分变质 C．滴定前滴定管中尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失 解析：(1)酸性高锰酸钾与莫尔盐的反应实质是高锰酸根在酸性条件下将亚铁离子氧化为铁离子，对应的离子方程式为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；莫尔盐溶液由于亚铁离子的存在为浅绿色，而酸性高锰酸钾溶液为紫红色，即滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准液时，溶液由浅绿色变为浅红色(浅紫色也可)，且30 s内不恢复原色；(2)由题中表格可知，第一次与第二次、第三次相差较大，为异常数据，忽略不计，消耗高锰酸钾溶液的体积为＝25.00 mL，根据离子反应方程式，得出关系式：5(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O～KMnO4，即n[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]＝5n(KMnO4)＝0.025 L× c mol·L－1×5＝0.125c mol，则500 mL溶液中含有n[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]＝0.125 c mol×＝2.5c mol，产品纯度为×100%＝%；第一次滴定时，锥形瓶用待装液润洗，锥形瓶中亚铁离子的量偏多，消耗的高锰酸钾偏多，导致结果偏大，A符合题意；三次实验用的同样的高锰酸钾，则不会因高锰酸钾部分变质而出现异常，B不符合题意；滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡，所消耗的液体体积增加，导致结果偏大，C符合题意。 答案：(1)MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O　当滴入最后半滴标准液时，溶液由浅绿色变为浅红色(浅紫色也可)，且30 s内不恢复原色 (2)%　AC 1．沉淀反应滴定 滴定概念 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 滴定原理 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CrO为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故 2．络合反应滴定 以络合反应为反应原理的滴定分析法称为络合反应滴定。如Fe3＋＋SCN－=== [Fe(SCN)]2＋、Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋等。 [对点训练] 2．(2024·山东潍坊市五县区阶段监测)乙二胺四乙酸(EDTA)可与金属离子形成稳定的配合物。常用EDTA测定水中钙含量(EDTA与钙反应时物质的量之比均为1∶1)。基本步骤如下： ①EDTA标定：取10.00 mL 0.1 mol·L－1标准CaCl2溶液，加入3滴甲基橙溶液作指示剂，用已配制好的EDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液V1 mL。 ②钙提取：取一定质量的有机物，并用酸性KMnO4溶液氧化，再经萃取、反萃取将金属转移到水中，得到提取液。加入掩蔽剂(掩蔽除钙之外的金属)并将pH调至11.3。 ③EDTA滴定：取20.00 mL提取液，加入指示剂钙黄绿素(钙与钙黄绿素生成能发出绿色荧光的配合物)，在黑色背景下用标定后的EDTA溶液滴定至终点，消耗EDTA溶液V2 mL。 对于上述实验，下列说法正确的是(　 ) A．量取标准CaCl2溶液时，选用规格为10 mL的量筒 B．实验室中萃取、反萃取时，使用的主要仪器为长颈漏斗 C．提取液调pH时，不能使用广泛pH试纸进行测定 D．EDTA滴定时，溶液绿色荧光消失即可判定滴定终点 解析：选C　量筒只能精确到0.1 mL，则量取10.00 mL 0.1 mol·L－1标准CaCl2溶液时，不能选用规格为10 mL的量筒，A错误；实验室中萃取、反萃取时，使用的主要仪器为分液漏斗，B错误；广泛pH试纸测定的数值为整数，不可能为小数，不能使用广泛pH试纸进行测定，C正确；EDTA滴定时，溶液绿色荧光消失，且半分钟不变色时，才可判定滴定终点，D错误。 3．(2024·河南开封高级中学第一次质量检测)分析化学中的滴定法除了酸碱中和滴定，还有沉淀滴定、络合滴定、氧化还原滴定等。沉淀滴定法可用于NaCl溶液中c(Cl－)的测定。实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。已知： ①Ag2CrO4是一种难溶于水的砖红色沉淀； ②溶液中同时存在Cl－和CrO时，滴入AgNO3溶液，先生成AgCl沉淀； ③AgCl＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－。 Ⅰ.准备标准溶液 准确称取AgNO3基准物4.246 8 g (0.025 0 mol)后，配制成250 mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。 Ⅱ.滴定待测溶液 a．取待测NaCl溶液25.00 mL于锥形瓶中。 b．加入1 mL 5% K2CrO4溶液。 c．边不断晃动锥形瓶边用AgNO3标准溶液滴定，当接近终点时，半滴半滴地滴入AgNO3溶液，并用力摇晃。记下达终点时消耗AgNO3标准溶液的体积。 d．重复上述操作两次。三次测定数据如下表。 实验序号 1 2 3 消耗AgNO3标准溶液体积/mL 20.45 20.02 19.98 e．数据处理。 回答下列问题： (1)将称得的AgNO3配制成标准溶液。所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________________。 (2)滴定终点的现象是__________________________________________________。 (3)计算所消耗的AgNO3标准溶液平均体积为______ mL，测得c(Cl－)＝________ mol·L－1。 (4)若用该方法测定NH4Cl溶液中的c(Cl－)，待测液的pH不宜超过7.2，理由是______________________________________________________。 (5)下列关于实验的说法合理的是______________。 A．为使终点现象更加明显，可改加1 mL 10% K2CrO4溶液 B．滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上黏附的溶液冲下 C．若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果偏高 D．若未等滴定管液面稳定就读数会导致测定结果偏高 解析：(1)AgNO3见光易分解，配制一定浓度的AgNO3溶液时，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管；(2)根据已知信息，Cl－沉淀完全后，才会生成砖红色Ag2CrO4沉淀，故可指示滴定终点；(3)对比3组数据可知，序号1数据严重偏离平均值，为无效数据应舍去，故平均体积为20.00 mL，AgNO3溶液的浓度为＝0.100 0 mol·L－1，c(Cl－)＝＝0.080 0 mol·L－1；(4)由信息可知，若NH4Cl溶液pH过大，生成的NH3使AgCl生成可溶性的[Ag(NH3)2]Cl，即增大AgNO3标准溶液所用体积，使测定结果偏高；(5)由于K2CrO4也能与AgNO3反应，所以加入不宜过多(与酸碱中和滴定的指示剂类似)，A不合理；滴定过程中可用蒸馏水将锥形瓶壁上黏附的溶液冲下，有利于提高实验准确度，B合理；若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，所配制AgNO3标准溶液浓度偏小，则滴定Cl－时消耗体积偏大，使测定结果偏高，C合理；若未等滴定管液面稳定就读数，稍等片刻后，挂于内壁上的溶液流下，还会使液面略上升，相当于读数偏大，则测定结果偏高，D合理。 答案：(1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 (2)滴入最后半滴AgNO3溶液时，锥形瓶中出现砖红色沉淀，且半分钟内该沉淀不溶解 (3)20.00　0.080 0　(4)若溶液pH过大，NH会生成NH3·H2O，增大AgCl溶解能力，使测定结果偏高　(5)BCD 考教衔接——由教材导向看命题趋向 |教|材|导|向|(人教版选择性必修1P69“方法导引”栏目) 定性分析与定量分析 我们在研究物质时，常常需要对物质进行定性分析和定量分析。 确定物质的成分，包括元素、无机物所含的离子和有机物所含的官能团等，在化学上叫做定性分析。定性分析主要包括试样的外表观察和准备、初步试验(如焰色试验、灼烧试验和溶解试验等)、阳离子分析和阴离子分析等。 测定物质中元素、离子、官能团等各成分的含量，在化学上叫做定量分析。酸碱中和滴定就是一种重要的定量分析。根据分析方法的不同，定量分析可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法是指依特定的化学反应及其计量关系对物质进行分析的方法；仪器分析法是指利用特定的仪器对物质进行定量分析的方法。根据取样多少，定量分析可分为常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析等。 在定量分析中，实验误差是客观存在的，所以需要对所得的数据进行处理和评价。例如：在实验中，如果出现误差较大的数据，则需要重新进行实验；在几次实验结果相近的情况下，可计算它们的平均值。 启示：定性分析与定量分析是科学探究的两个目标任务，高考大多隐性考查。 |高|考|印|证|　 1．[定性分析](2023·辽宁卷)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是(　 ) A．用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3 B．用KSCN溶液检验FeSO4是否变质 C．用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化 D．加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛 解析：选A　石灰水与Na2CO3和NaHCO3都能反应产生白色CaCO3沉淀，无法鉴别，A项符合题意；FeSO4溶液变质有Fe3＋生成，KSCN与Fe3＋会形成红色物质，故可用KSCN溶液检验FeSO4溶液是否变质，B项不符合题意；Na2SO3被氧化得到Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，可以排除SO的干扰，若产生白色沉淀，则Na2SO3被氧化，C项不符合题意；加热条件下银氨溶液能与乙醛反应生成单质银，而与乙醇不反应，可以检验乙醇中是否混有乙醛，D项不符合题意。 2．[定量分析——化学分析法](2022·山东卷)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25.00 mL Na2CO3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 解析：选A　选甲基橙为指示剂，并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液，则应将Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中，将待测盐酸置于酸式滴定管中，滴定终点时溶液由黄色变为橙色。 量筒的精确度不高，不可用量筒量取Na2CO3标准溶液，应该用碱式滴定管或移液管量取 25.00 mL Na2CO3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粘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说法正确；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说法正确；Na2CO3溶液显碱性，甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色，当滴入最后一滴盐酸时，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说法正确。 3．[定量分析——仪器分析法](2022·北京卷)煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。 已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2。 (1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)高温下，煤中CaSO4完全转化为SO2，该反应的化学方程式为_______________。 (3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。 已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如图。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，SO2溶解并将I还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。 ①SO2在电解池中发生反应的离子方程式为________________。 ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为_____________________。 (4)煤样为a g，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为____________。 已知：电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96 500库仑。 (5)条件控制和误差分析。 ①测定过程中，需控制电解质溶液pH，当pH<1时，非电解生成的I使得测得的全硫含量偏小，生成I的离子方程式为__________________________________________________。 ②测定过程中，管式炉内壁上有SO3残留，测得全硫量结果为__________。(填“偏大”或“偏小”) 解析：(1)煤样研磨成细小粉末后固体表面积增大，与空气的接触面积增大，反应更加充分；(2)由题意可知，在催化剂作用下，硫酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化硫和氧气，反应的化学方程式为2CaSO42CaO＋2SO2↑＋O2↑；(3)①由题意可知，二氧化硫在电解池中与溶液中I反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，离子方程式为SO2＋I＋2H2O=== 3I－＋SO＋4H＋；②由题意可知，测硫仪工作时即发生电解反应，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式为3I－－2e－===I；(4)由题意可得关系：S～SO2～I～2e－，电解消耗的电量为x库仑，则煤样中硫的质量分数为×100%＝%； (5)①当pH<1时，非电解生成的碘三离子使得测得的全硫含量偏小说明碘离子与电解生成的碘反应生成碘三离子，导致消耗二氧化硫的量偏小，反应的离子方程式为I2＋I－===I；②测定过程中，管式炉内壁上有三氧化硫残留说明硫元素没有全部转化为二氧化硫，会使二氧化硫与碘三离子反应生成的碘离子偏小，电解时转移电子数目偏小，导致测得全硫量结果偏小。 答案：(1)与空气的接触面积增大，反应更加充分 (2)2CaSO42CaO＋2SO2↑＋O2↑ (3)①SO2＋I＋2H2O===3I－＋SO＋4H＋ ②3I－－2e—===I (4)%　(5)①I2＋I－===I　②偏小 [课时跟踪检测] A级——强基训练 1．用0.102 6 mol·L－1的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达到终点时， 滴定管中的液面如图所示，正确读数为(　 ) A．22.30 mL　　　　 B．22.40 mL C．23.65 mL D．23.70 mL 解析：选B　滴定管的0刻度在最上方，即刻度为上小下大，且每一格代表0.10 mL，故正确读数为22.40 mL。 2．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．③⑤①②④ C．⑤②③①④ D．②①③⑤④ 解析：选B　中和滴定操作中，按照检漏、洗涤、润洗、装液、排气泡、调零、滴定等操作进行，则正确的滴定顺序为③⑤①②④。 3．下列实验中所选用的仪器或操作合理的是(　 ) A．用紫色石蕊溶液作指示剂测定NaOH溶液的物质的量浓度 B．用湿润pH试纸测定某H2SO4溶液的pH C．用酸式滴定管量取25.00 mL高锰酸钾溶液 D．中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶 解析：选C　紫色石蕊溶液变色不明显，不能做中和滴定的指示剂，A错误；不能将pH试纸湿润测定溶液的pH，会降低溶液中离子的浓度，影响测定结果，B错误；滴定管的准确度为0.01 mL，同时高锰酸钾可氧化橡胶，需要用酸式滴定管量取，C正确；中和滴定不能用待测液润洗锥形瓶，否则待测液的体积将偏大，D错误。 4．一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。若要配制1 mol·L－1的NaOH标准溶液，用其滴定某未知浓度的稀硫酸。下列有关说法错误的是(　 ) A．实验中用到的滴定管和容量瓶使用前都需要检漏 B．如果实验需用490 mL的NaOH标准溶液，配制时可选用500 mL容量瓶 C．用甲基橙作指示剂，滴定终点时，溶液颜色由黄色变为橙色 D．锥形瓶用蒸馏水洗涤后，再用待装稀硫酸润洗，使测定浓度偏大 解析：选C　容量瓶有瓶塞，配制时需要摇匀，所以使用前必须检查是否漏水；滴定管有旋塞或者橡胶管，使用前必须检查是否漏液，A正确；由于实验室中没有490 mL容量瓶，所以需要选用500 mL容量瓶配制1 mol·L－1的溶液，B正确；甲基橙变色范围为3.1～4.4，颜色变化为红→橙→黄，用标准氢氧化钠溶液滴定某未知浓度的稀硫酸，滴定前溶液为红色，当甲基橙由橙色变成黄色，且半分钟不褪色时，说明达到了滴定终点，C错误；锥形瓶用蒸馏水洗涤后，不需要再用待装稀硫酸润洗，若润洗，造成被滴定的硫酸的物质的量增大，所以标准液用量偏大，则使测定浓度偏大，D正确。 5．用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是(　 ) A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定 B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，后装入NaOH溶液进行滴定 C．将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，加入少量的蒸馏水后进行滴定 D．用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸 解析：选C　用蒸馏水洗净滴定管后，必须再用标准液盐酸润洗滴定管，避免滴定管内的水分将标准液稀释，标准液浓度减小，滴定时消耗体积增大，测定结果偏大，A错误；用蒸馏水洗后的锥形瓶，不能再用待测液润洗，避免润洗后待测液物质的量增加，测定结果偏大，B错误；锥形瓶内多些水不影响滴定结果，因为待测液的物质的量没有变化，测定结果不会受到影响，C正确；当溶液由红色刚变无色时，不能立即读数，必须等到溶液颜色半分钟不再变化，才是滴定终点，D错误。 6．某化学小组用中和滴定法测定烧碱样品的纯度。 (1)滴定时，用0.200 0 mol·L－1的盐酸来滴定待测溶液， 量取待测液10.00 mL应选用如图中的__________ (填“甲”或“乙”)，该仪器的名称是__________________。 (2)滴定过程中，眼睛应注视__________________________；若以酚酞溶液做指示剂，则滴定终点的现象是________________________________________。 (3)由下表可知，第二次所用盐酸的实际体积明显偏大，其原因可能是__________(填字母)。 滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积 滴定前的读数/ mL 滴定后的读数/mL 第一次 10.00 0.40 20.50 第二次 10.00 2.10 24.20 第三次 10.00 4.10 24.00 A．锥形瓶用待测液润洗 B．滴定过程中锥形瓶内溶液溅出瓶外 C．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失 D．滴定结束时，俯视读数 答案：(1)乙　碱式滴定管 (2)锥形瓶内溶液颜色的变化　当滴入最后半滴盐酸时，溶液恰好由红色变为无色，且半分钟内不恢复　(3)AC B级——对标高考 7．[双选] 用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，如图甲、乙，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 甲 D 酸 碱 酚酞 乙 解析：选CD　石蕊的颜色变化不明显，中和滴定中一般不用石蕊做指示剂，A错误；甲为酸式滴定管，NaOH为强碱溶液，不能用酸式滴定管盛放碱性溶液，滴定管应该选用乙，B错误；甲为酸式滴定管，用酚酞做指示剂，到达滴定终点时，溶液颜色从红色变为无色，并且滴定管使用合理，C正确；乙为碱式滴定管，用酚酞做指示剂，到达滴定终点时，溶液颜色从无色变为浅红色，并且滴定管使用合理，D正确。 8．如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL一定物质的量浓度的盐酸的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量浓度是下表内的(　 ) 选项 A B C D c(HCl)/ (mol·L－1) 0.120 0 0.040 00 0.030 00 0.090 00 c(NaOH)/ (mol·L－1) 0.040 00 0.120 0 0.090 00 0.030 00 解析：选D　从图像的起点看，盐酸的pH<2，只能推出c(HCl)>0.01 mol·L－1，但得不出具体值。在pH＝7的点，所用V(NaOH)＝30 mL，而V(HCl)＝10 mL，依据n(HCl)＝n(NaOH)，可得出c(HCl)·V(HCl)＝c(NaOH)·V(NaOH)，c(HCl)∶c(NaOH)＝3∶1；其中A中c(HCl)＝0.12 mol·L－1，则c(H＋)＝0.12 mol·L－1，此时pH<1，与图像不符，从表中信息可以看出，选项D符合题意。 9．利用草酸(H2C2O4)及草酸盐的性质可测定人体血液中钙离子的浓度。 实验流程：取血样10.00 mL，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此沉淀洗涤后溶于强酸得草酸(H2C2O4)，再用硫酸酸化的0.010 0 mol·L－1 KMnO4标准液平行滴定三次，平均消耗KMnO4溶液12.00 mL。即可计算出血液中钙离子的浓度。 (1)KMnO4标准溶液应用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装，注入KMnO4标准溶液之前，滴定管需要____________、洗涤和润洗。 (2)①滴定前，装有KMnO4标准液的滴定管排气泡时，应选择下图中的________(填标号，下同)。 ②若用25.00 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积________。 A．＝10.00 mL　　　　　 B．＝15.00 mL C．＜15.00 mL D．＞15.00 mL (3)请写出滴定过程中发生反应的离子方程式：____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)血液样品中Ca2＋浓度为________ mg·mL－1(保留2位有效数字)。 (5)判断下列操作对血液中钙离子的浓度测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 ①滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥，使测定结果________。 ②酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，使测定结果________。 解析：(1)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能够腐蚀碱式滴定管下端的橡胶管，故KMnO4标准溶液应用酸式滴定管盛装，滴定管使用之前需要检查是否漏水，故注入KMnO4标准溶液之前，滴定管需要检查是否漏水、洗涤和润洗； (2)①滴定前，装有KMnO4标准液的滴定管赶出气泡时，酸式滴定管赶出气泡的方法为用左手跨过滴定管下端，用拇指、食指和中指转动活塞，当液体快速流下时迅速关闭活塞即可，图a操作活塞错误，图b正确，图c、d为碱式滴定管； ②已知滴定管下端没有刻度，故若用25.00 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积大于25.00－10.00＝15.00 mL；(3)滴定过程中发生反应即为H2C2O4和酸性高锰酸钾溶液反应生成CO2、K2SO4、MnSO4和H2O，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式：5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O；(4)根据反应方程式5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知，n(Ca2＋)＝n(H2C2O4)＝n(KMnO4)＝×0.010 0 mol·L－1×12.00×10－3 L＝3.0×10－4 mol，则血液样品中Ca2＋浓度为 ＝1.2 mg·mL－1；(5)①由于滴定过程中还需要往锥形瓶中加蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，故滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥，对实验结果无影响；②酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失，使得消耗的标准液体积偏大，根据(5)计算过程可知，将使测定结果偏高。 答案：(1)酸式　检查是否漏水 (2)①b　②D (3)5H2C2O4＋2MnO＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O (4)1.2 (5)①无影响　②偏高 10．我国科学家用粗氢氧化高钴[Co(OH)3]制备硫酸钴晶体(CoSO4·7H2O)，其工艺流程如下。 已知：ⅰ.还原浸出液中的阳离子有：Co2＋、H＋、Fe2＋和Ca2＋等 ⅱ.部分物质的溶度积常数如下(25 ℃) 物质 Ksp CaF2 4.0×10－11 Fe(OH)3 2.8×10－39 ⅲ.CoSO4·7H2O溶解度随温度升高而明显增大 (1)氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是________________________________________。 (2)浸出Co2＋时，理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为____________。 (3)写出“氧化沉铁”的离子方程式：____________________________________________ ________________________________________________________________________； 25 ℃时，浊液中铁离子浓度为______ mol·L－1(此时pH为4)。 (4)结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因________________________________________________________________________。 (5)P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液，将硫酸钴溶液经_____________操作，得到硫酸钴晶体。 (6)用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量，其原理和操作如下。 在溶液中，用铁氰化钾将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，过量的铁氰化钾以Co(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为Co2＋＋[Fe(CN)6]3－===Co3＋＋[Fe(CN)6]4－。 已知：铁氰化钾标准液浓度为c mol·L－1，Co(Ⅱ)标准液质量浓度为ρ g·L－1。 取m g硫酸钴晶体，加水配成200 mL溶液，取20 mL待测液进行滴定，消耗V1 mL铁氰化钾标准液、V2 mL Co(Ⅱ)标准液。 计算样品中钴含量ω＝ ________(以钴的质量分数ω计)。 解析：粗氢氧化高钴加入稀硫酸溶解，然后加入过量Na2SO3进行还原浸出，还原浸出液中的阳离子有Co2＋、H＋、Fe2＋和Ca2＋等；加入过量NaClO3氧化沉铁，此时Fe2＋被氧化为Fe3＋并转化为Fe(OH)3沉淀；加入过量NaF氟化沉钙，此时Ca2＋转化为CaF2沉淀；加入P204进行萃取，加入P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液；将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，便可得到硫酸钴晶体。(1)氢氧化高钴溶于硫酸，生成Co2(SO4)3等，化学方程式是2Co(OH)3＋3H2SO4===Co2(SO4)3＋6H2O。(2)用过量Na2SO3还原浸出Co2＋时，发生反应SO＋2Co3＋＋H2O===SO＋2Co2＋＋2H＋，则理论上氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1。(3)“氧化沉铁”时，Fe2＋被ClO氧化后转化为Fe(OH)3沉淀，ClO被还原为Cl－，离子方程式为6Fe2＋＋ClO＋15H2O===6Fe(OH)3↓＋Cl－＋12H＋；25 ℃时，pH＝4，c(OH－)＝1×10－10 mol·L－1，浊液中c(Fe3＋)＝＝2.8×10－9 mol·L－1。(4)用F－沉淀Ca2＋是一个平衡体系，增大一种反应物浓度，有利于提高另一种反应物的转化率，则加入过量NaF的原因：加入NaF后，发生反应Ca2＋(aq)＋2F－(aq)CaF2(s)，增大c(F－)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2＋沉淀更充分。(5)从硫酸钴溶液中提取硫酸钴晶体时，由于硫酸钴的溶解度随温度升高而明显增大，所以将硫酸钴溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作，得到硫酸钴晶体。(6)设所配200 mL溶液中Co2＋浓度为x，则依据得失电子守恒，可建立如下等量关系式：0.02x＝cV1×10－3－，x＝0.05(cV1－)mol·L－1，则样品中钴含量ω＝×100%＝%。 答案：(1)2Co(OH)3＋3H2SO4===Co2(SO4)3＋6H2O (2)2∶1 (3)6Fe2＋＋ClO＋15H2O===6Fe(OH)3↓＋Cl－＋12H＋　2.8×10－9 (4)加入NaF后，发生反应Ca2＋(aq)＋2F－(aq)CaF2(s)，增大c(F－)，有利于平衡正向移动，从而使Ca2＋沉淀更充分 (5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (6)% 学科网（北京）股份有限公司 $$