第51讲 酸碱中和滴定及拓展应用-【优化探究】2025年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（鲁科版2019 双选版）

第51讲 酸碱中和滴定及拓展应用 优化探究 大单元四 化学反应原理 第11章 物质在水溶液中的行为 考点1　酸碱中和滴定的原理与操作 考点2　氧化还原滴定 课时作业51　酸碱中和滴定及拓展应用 考点1　酸碱中和滴定的原理与操作 一、原理 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 实验方法。以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液，待测的NaOH溶液的 物质的量浓度为 c (NaOH)＝ 。 掌握必备知识 筑牢应试根基 二、实验操作与仪器的选择 1. 主要仪器 2. 滴定前准备 滴定管： →洗涤→ →装液→ →调液面 →记录。 锥形瓶：洗涤→装待测液→加指示剂。 3. 滴定操作 查漏　 润洗　 排气泡　 滴定管的活塞　 锥形瓶内　 溶液颜色　 锥形瓶　 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 ⁠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 ⁠。 2～3　 平均值　 三、关键 1. 准确测定参加反应的酸、碱溶液的 ⁠。 2. 选取适当的指示剂，准确判断 ⁠。 熟记：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 体积　 滴定终点　 红 蓝 红 黄 无 浅红 红 四、滴定曲线 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 五、误差分析 分析依据： c B＝ ( V B表示准确量取的待测液的体积、 c A表示标准 溶液的浓度)。 若 V A偏大⇒ c B ；若 V A偏小⇒ c B ⁠。 偏大　 偏小　 [正误判断] (1)用滴定管盛放氧化性的溶液或液态有机化合物时，应用酸式滴定管。 (　√　) (2)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 积大于25 mL。 (　√　) (3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。 (　×　) (4)滴定管盛放标准溶液时，调液面一定要调到“0”刻度。 (　×　) (5)滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁。 (　√　) √ √ × × √ 1. 用已知浓度的NaOH溶液滴定某待测H2SO4溶液，参考如图所示仪 器，下表中正确的选项是(　D　) 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 乙 D 酸 碱 酚酞 乙 D 命题方式1　酸碱中和滴定操作及指示剂的选择 提升关键能力 应对命题方式 酸式滴定管不能盛放碱液，而碱式滴定管不能盛放酸液，指示剂应选择 颜色变化明显的酚酞或甲基橙，不能选用石蕊。 2. (1)用0.100 mol·L－1的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，可选用 ⁠ ⁠作指示剂。 (2)用0.100 mol·L－1 NaOH溶液滴定未知浓度的醋酸溶液，可选用 ⁠ 作指示剂，滴定终点时颜色变化为 ⁠。 (3)用0.100 mol·L－1盐酸滴定Na2CO3溶液，若选用酚酞作指示剂，溶液 由红色变至近无色，此时Na2CO3转化为 ⁠。 甲基 橙或酚酞　 酚 酞　 溶液由无色变为浅红色　 NaHCO3　 反思归纳：选择酸碱指示剂的原则 变色要灵敏，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)不能用石蕊作指示剂。 (2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋 酸溶液。 (3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。 (4)强酸滴定强碱可以用甲基橙，也可用酚酞。 (5)指示剂的用量不宜太多，一般为2～3滴。 命题方式2　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 偏高 锥形瓶用待测溶液润洗 偏高 未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 偏低 锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 无影响 偏高 偏高 偏低 无影响 步骤 操作 c (NaOH) 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 偏低 滴定 滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又变红 偏低 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失 偏高 滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低 滴定过程中，向锥形瓶内加入少量蒸馏水 无影响 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 偏低 偏低 偏高 偏低 无影响 偏低 偏高 命题方式3　酸碱中和滴定操作及数据的处理 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，滴 定数据记录如表所示： 滴定次数 待测溶液体积/mL 标准NaOH溶液读数记录/mL 滴定前读数 滴定后读数 第一次 20.00 0.40 20.40 第二次 20.00 4.00 24.00 第三次 20.00 2.00 24.10 请计算待测盐酸溶液的浓度为 ⁠。 取前两次所用标准NaOH溶液体积的平均值(第三次误差较大，舍去)， 然后代入公式进行计算： c (酸)· V (酸)＝ c (碱)· V (碱)， 故 c (酸)＝ 。 0.200 0 mol·L－1　 5. 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。把用去的标准盐酸的体积填入 表格中，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。 酸　 24.90　 大于25.10 mL　 酚酞或甲基橙　 (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。 丙　 (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)。 　 命题方式4　酸碱中和滴定的图像分析 6. 室温条件下，将0.1 mol·L－1的NaOH溶液逐滴滴入10 mL 0.1 mol·L－1HB溶液中，所得溶液pH随NaOH溶液体积的变化如图。下列说法正确的是(　B　) A. K a(HB)的数量级为10－4 B. 该中和滴定可采用酚酞作为指示剂 C. V 1＝10 D. b点时，NaOH与HB恰好完全反应 B 根据电离方程式，电离出的 c (H＋)＝ c (B－)， 即 K a(HB)＝ ＝ mol·L－1≈1.1×10－3 mol·L－1， K a(HB)的数量级为10－3，A错误； V 1时混合溶液恰好为中性，由于NaB为强碱弱酸盐，故此时酸有剩余， V 1＜10，C错误；c点时，NaOH与HB恰好完全反应，D错误。 7. (双选)一元酸HX和HY都是20 mL，分别用0.1 mol·L－1的NaOH溶液滴 定，滴定曲线如图，下列说法正确的是(　AD　) A. 用0.1 mol·L－1的NaOH溶液滴定HX时，选用甲基 橙作指示剂，测定结果偏低 B. HX可能是HCl，HY可能是CH3COOH C. HX和HY的物质的量浓度可能都为1 mol·L－1 D. a点和b点对应溶液的导电性不同 AD NaOH溶液滴定HX，恰好完全反应时溶液显碱性，甲基橙在酸性时就变色，故NaOH消耗量会减小，测定结果偏低，故A正确；0.1 mol·L－1的NaOH与20 mL的酸恰好反应时消耗的碱的体积为20.00 mL，所以酸的浓度都是0.1 mol·L－1，根据图像纵坐标可知，HX为弱酸，HY为强酸，故B、C错误；a点对应溶质是NaX和HX， HX为弱电解质；b点对应溶质是NaY和HY， HY是强电解质，虽然各物质的浓度都相同， 但是溶液中离子浓度不相同，故导电性不同， 故D正确。 8. 若用AG表示溶液的酸度，AG的定义为AG＝lg 。室温下实验室 中用0.01 mol·L－1的氢氧化钠溶液滴定20.00 mL 0.01 mol·L－1的醋酸溶 液，滴定过程如图所示，下列叙述正确的是(　A　) A. 室温下，醋酸溶液的电离常数约为10－5 B. A点时加入氢氧化钠溶液的体积为20.00 mL C. 若B点为40.00 mL，所得溶液中： c (Na＋)＝ c (CH3COO－)＋ c (CH3COOH) D. 从A到B，水的电离程度逐渐变大 A 室温下，醋酸溶液的AG＝lg ＝7，即 ＝107， 而 K w＝ c (H＋)· c (OH－)＝10－14，两式联立解得 c (H＋)＝10－3.5，而醋酸溶液中 c (CH3COO－)≈ c (H＋)，故 K a＝ ＝10－5，故A正确；A点时AG＝0，即 ＝1， c (H＋)＝ c (OH－)， 溶液显中性，而当加入NaOH溶液20.00 mL时， 恰好中和，得到CH3COONa溶液，溶液显碱性， 故B错误； 当加入40.00 mL NaOH溶液时，得到等浓度的CH3COONa和NaOH混合 溶液，根据元素质量守恒得： c (Na＋)＝2 c (CH3COO－)＋2 c (CH3COOH)，故C错误；NaOH与醋酸溶液恰好完全中和前，水的电离程度增大， 恰好中和后，水的电离程度逐渐减小， 故D错误。 考点2　氧化还原滴定 一、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。 二、试剂 1. 常见用于滴定的氧化剂：KMnO4、K2Cr2O7、I2等。 2. 常见用于滴定的还原剂：亚铁盐、草酸、维生素C等。 掌握必备知识 筑牢应试根基 三、指示剂 1. 氧化还原指示剂。 2. 专用指示剂，如淀粉可用作碘量法的指示剂。 3. 自身指示剂，如KMnO4溶液可自身指示滴定终点。 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 ⁠。 5N ＋2Mn ＋6H＋ 5N ＋2Mn2＋＋3H2O ％　 命题方式1　直接滴定型 提升关键能力 应对命题方式 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％＝ ％。 根据得失电子守恒， (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”)。 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。 偏小　 命题方式2　连续滴定型 2. (2022·上海金山模拟)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”)。 97.91％　 偏小　 根据Fe3＋＋CuCl Fe2＋＋Cu2＋＋Cl－、Ce4＋＋Fe2＋ Ce3＋＋Fe3＋ 可知，关系式：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可能被氧化，使测定的CuCl质量分数偏小。 命题方式3　返滴定型 3. 烟道气中的NO x 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NO x 完 全被氧化为N ，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入 V 1 mL c 1 mol·L－1 FeSO4标准溶液(过量)，充分反应后，用 c 2 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时消耗 V 2 mL。 回答下列问题： (1)滴定过程中发生下列反应： 3Fe2＋＋N ＋4H＋ NO↑＋3Fe3＋＋2H2O Cr2 ＋6Fe2＋＋14H＋ 2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O 则气样中NO x 折合成NO2的含量为 mg·m－3。 ×104　 根据关系式：Cr2 ～6Fe2＋，求得K2Cr2O7标准溶液消耗 n (Fe2＋)＝6 c 2 V 2×10－3 mol；则N 消耗 n (Fe2＋)＝( c 1 V 1－6 c 2 V 2)×10－3 mol，根据关系式：3Fe2＋～N 得 n (N )＝ ( c 1 V 1－6 c 2 V 2)×10－3 mol， n (NO x )＝ n (NO2)＝ n (N )＝ ( c 1 V 1－6 c 2 V 2)×10－3 mol， V L气样中含 m (NO2)＝ ( c 1 V 1－6 c 2 V 2)×46× mg，所以气样中NO2的含量为 mg·m－3＝ ×104 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”)。 偏高　 文献资料：用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中 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4.246 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。 b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L－1 NH4SCN标准溶液，备用。 聚焦新情境 应对新信息 Ⅱ.滴定的主要步骤 a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。 b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L－1 AgNO3标准溶液(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0.100 0 mol·L－1 NH4SCN标准溶液滴定过量的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。三次测定数据如表： 实验序号 1 2 3 消耗NH4SCN标准溶液的体积/mL 10.24 10.02 9.98 f.数据处理。 阅读上述实验过程，回答下列问题： (1)将称取的AgNO3基准物配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃 棒外还有 ⁠。 配制溶液还需要250 mL(棕色)容量瓶和胶头滴管。 250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 AgNO3见光分解，需要用棕色试剂瓶避光保存。 (2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是 ⁠ ⁠。 (3)滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是 ⁠ ⁠。 NH4Fe(SO4)2为强酸弱碱盐，且Fe3＋的水解程度很大，为防止因Fe3＋的 水解而影响滴定终点的判断或抑制Fe3＋的水解，滴定应在pH＜0.5的条 件下进行。 避免AgNO3见 光分解 防止因Fe3＋的水解而影 响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解) (4)b和c两步操作是否可以颠倒？ ，说明理由： ⁠ ⁠。 因Fe3＋能与I－发生氧化还原反应，消耗了I－且指示剂耗尽，无法判断滴 定终点，所以b和c两步操作不能颠倒。 否　 若颠倒，Fe3＋与 I－反应，消耗了I－且指示剂耗尽，无法判断滴定终点 (5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为 mL，测得 c (I－) ＝ mol·L－1。 由三次测定数据可知，第1组数据误差较大，应舍去，则所消耗的 NH4SCN标准溶液平均体积为 ＝10.00 mL， 则 c (I－)＝[ n (AgNO3)－ n (NH4SCN)]/ V [NaI(aq)]＝ (25.00×10－3 L×0.100 0 mol·L－1－10.00×10－3 L×0.100 0 mol·L－1) /(25.00×10－3 L)＝0.060 0 mol·L－1。 10.00　 0.060 0　 (6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为 ⁠ ⁠。 先用NH4SCN标准溶液润洗滴定管，再将其装入滴定管。 用 NH4SCN标准溶液润洗滴定管　 (7)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 ⁠。 若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，造成溶质减 少，则使配制 AgNO3 标准溶液的浓度偏低，消耗的 n (NH4SCN)偏小， 由 c (I－)＝[ n (AgNO3)－ n (NH4SCN)]/ V [NaI(aq)]可推断， c (I－)测定结果 将偏高。 偏高　 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准溶液液面，则测定结 果 ⁠。 若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准溶液液面，使读取的 NH4SCN标准溶液的体积偏低， 由 c (I－)＝[ n (AgNO3)－ n (NH4SCN)]/ V [NaI(aq)]可推断， c (I－)测定结果将偏高。 偏高　 阅读点拨：阅读上述文献时，需要特别关注如下几点： 第一、关注沉淀滴定的原理。 第二、关注滴定的过程中所用试剂的特点、所用试剂的用量、反应过程 及对应的具体反应。 第三、关注滴定所得数据及数据的可信度分析。 1. (2023·广东卷，节选) 化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应) 的热量变化，其数值 Q 可通过量热装置测量反应前后体系温度的变化， 用公式 Q ＝ c ρ V 总·Δ T 计算获得。 盐酸浓度的测定：移取20.00 mL待测液，加入指示剂，用 0.500 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液22.00 mL。 探究真题 素养提升 (1)上述滴定操作用到的仪器有 (填字母)。 　　 滴定操作时需要用到的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架 台等，故选A、D。 AD　 (2)该盐酸浓度为 mol·L－1。 滴定时发生的反应为HCl＋NaOH NaCl＋H2O，故 c (HCl)＝ ＝ ＝0.550 0 mol·L－1。 0.550 0　 2. (2022·广东卷)食醋是烹饪美食的调味品，有效成分主要为醋酸(用HAc 表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时，HAc的 K a＝1.75×10－5＝10－4.76。 (1)配制250 mL 0.1 mol·L－1的HAc溶液，需5 mol·L－1 HAc 溶液的体积 为 mL。 设所需HAc溶液的体积为 V ，由稀释前后溶质的物质的量不变可知， 0.25 L×0.1 mol·L－1＝ V ×5 mol·L－1，解得 V ＝0.005 L＝5 mL。 5　 (2)下列关于250 mL容量瓶的操作，正确的是 (填字母)。 　　 A选项中，应塞紧瓶塞再摇匀，不能用手指堵住；B选项中，视线应与 凹液面的最低处相切，且胶头滴管不能伸入容量瓶内；D选项中，另一 只手应托住瓶底；只有C选项中的操作正确。 C　 (3)某小组研究25 ℃时HAc电离平衡的影响因素。 提出假设　稀释HAc溶液或改变Ac－浓度，HAc电离平衡会发生移动。 设计方案并完成实验　用浓度均为0.1 mol·L－1的HAc和NaAc溶液，按下 表配制总体积相同的系列溶液；测定pH，记录数据。 序号 V (HAc)/mL V (NaAc)/mL V (H2O)/mL n (NaAc)∶ n (HAc) pH Ⅰ 40.00 / / 0 2.86 Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36 … Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53 Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65 ①根据表中信息，补充数据： a ＝ ， b ＝ ⁠。 HAc和NaAc溶液的浓度相等，故两者溶质的物质的量之比等于溶液体积之比，故 a ＝3.00， b ＝40.00－4.00－3.00＝33.00。 3.00　 33.00　 ②由实验Ⅰ和Ⅱ可知，稀释HAc溶液，电离平衡 (填“正”或 “逆”)向移动；结合表中数据，给出判断理由： ⁠ ⁠ ⁠。 若加水稀释时平衡不移动，稀释后 c (H＋)＝ ＝10－3.86 mol·L－1，pH＝3.86＞3.36，故实际稀释时氢离子数目增多，电离平衡正向移动。 正　 若加水稀释时平衡 不移动，稀释后 c (H＋)＝ ＝10－3.86 mol·L－1， pH＝3.86＞3.36 ③由实验Ⅱ～Ⅷ可知，增大Ac－浓度，HAc电离平衡逆向移动。 实验结论　假设成立。 (4)小组分析上表数据发现：随着 的增加， c (H＋)的值逐渐接近 HAc的 K a。 查阅资料获悉：一定条件下，按 ＝1配制的溶液中， c (H＋)的值 等于HAc的 K a。 对比数据发现，实验Ⅷ中pH＝4.65与资料数据 K a＝10－4.76存在一定差 异；推测可能由物质浓度准确程度不够引起，故先准确测定HAc溶液的 浓度再验证。 (ⅰ)移取20.00 mL HAc溶液，加入2滴酚酞溶液，用0.100 0 mol·L－1 NaOH 溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液体积为22.08 mL，则该HAc溶液的浓 度为 mol·L－1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定 终点。 0.110 4　 答案：　 滴定至终点时加入的 n (NaOH)＝ n (HAc)，设该HAc溶液的浓度为 c mol·L－1，则20.00×10－3 L× c mol·L－1 ＝22.08×10－3 L×0.100 0 mol·L－1， c ＝0.110 4。滴定开始时溶液的 pH为2.86，滴定至终点时溶液显碱性且消耗22.08 mL NaOH溶液， 当NaOH溶液过量时， c (NaOH)接近0.1 mol·L－1，溶液pH接近13， 则滴定曲线的示意图为 。 (ⅱ)用上述HAc溶液和0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液，配制等物质的量的 HAc与NaAc混合溶液，测定pH，结果与资料数据相符。 (5)小组进一步提出：如果只有浓度均约为0.1 mol·L－1的HAc和NaOH溶 液，如何准确测定HAc的 K a？小组同学设计方案并进行实验，请完成下 表中Ⅱ的内容。 Ⅰ 移取20.00 mL HAc溶液，用NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶 液 V 1 mL Ⅱ ⁠，测得溶液的 pH为4.76 实验总结　得到的结果与资料数据相符，方案可行。 向Ⅰ中滴定后的溶液中加入20.00 mL HAc溶液　 由题给信息“按 ＝1配制的溶液中， c (H＋)的值等于HAc的 K a” 可知，溶液中的HAc和NaAc的物质的量应相等，故应向Ⅰ中滴定后的溶液中加入20.00 mL HAc溶液。 (6)根据 K a可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用 途： ⁠ ⁠。 HF可用于刻蚀玻璃；H2CO3可用于生产碳酸饮料；H3PO4可用于生 产磷肥。 HF：刻蚀玻璃(或H2CO3：生产碳酸饮料，或H3PO4：生产磷肥 等，合理即可) 3. (2022·江苏卷，节选)实验中需要测定溶液中Ce3＋的含量。已知水溶液 中Ce4＋可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸 为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为 Fe2＋＋Ce4＋ Fe3＋＋Ce3＋。请补充完整实验方案： ①准确量取25.00 mL Ce3＋溶液[ c (Ce3＋)约为0.2 mol·L－1]，加氧化剂将 Ce3＋完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL 容量瓶中后定容； ②按规定操作分别将0.020 00 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4＋溶 液装入如图所示的滴定管中：③ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠。 从左侧滴定管中放出一定体积的待测 Ce4＋溶液，加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸，用0.020 00 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定，当滴入最后半滴标准液时，溶液由紫红色变 为亮黄色，且半分钟内不变色，即达到滴定终点，重复上述操作2～3 次，记录消耗标准液的体积 课时作业51　酸碱中和滴定及拓展应用 一、选择题 1. 用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作正确的是 (　D　) A. 酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸 B. 锥形瓶用蒸馏水洗净，必须干燥后才能加入一定体积未知浓度的 NaOH溶液 C. 滴定时没有排出滴定管中的气泡 D. 读数时视线与滴定管内液体的凹液面保持水平 D 2 3 4 5 6 7 1 A项，滴定管在装液之前必须要用标准液润洗，否则会稀释标准 液，错误；B项，锥形瓶用蒸馏水洗净，不必干燥就能加入一定体 积未知浓度的NaOH溶液，瓶中残留的蒸馏水对测定结果无影响， 错误；C项，在滴定之前必须排出滴定管下端的气泡，然后记录读 数，进行滴定，错误。 2 3 4 5 6 7 1 2. NaOH标准溶液的配制和标定，需经过NaOH溶液配制、基准物质 H2C2O4·2H2O的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列有关说法正确 的是(　C　) A. 图甲：转移NaOH溶液到250 mL容量瓶中 B. 图乙：准确称得0.157 5 g H2C2O4·2H2O固体 C. 用图丙所示操作排除碱式滴定管中的气泡 D. 用图丁所示装置以NaOH待测液滴定H2C2O4溶液 C 2 3 4 5 6 7 1 向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流，故A错误；托盘天平的精确 度为0.1 g，故B错误；NaOH溶液应装在碱式滴定管中，故D错误。 2 3 4 5 6 7 1 3. H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定碘 水，发生的反应为I2＋2Na2S2O3 2NaI＋Na2S4O6，下列说法正确的 是(　B　) A. 该滴定反应可用甲基橙作指示剂 B. Na2S2O3是该反应的还原剂 C. 该滴定反应可选用如图所示的装置 D. 该反应中每消耗2 mol Na2S2O3，转移电子的物质的量为4 mol B 2 3 4 5 6 7 1 溶液中有单质碘，应加入淀粉溶液作指示剂，碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应，当反应达到终点时，单质碘消失，蓝色褪去，故A错误；Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化，作还原剂，故B正确；Na2S2O3溶液显碱性，应该用碱式滴定管，故C错误；反应中每消耗2 mol Na2S2O3，转移2 mol电子，故D错误。 2 3 4 5 6 7 1 4. 测定鸡蛋壳中碳酸钙含量的方法如下：将一定质量的鸡蛋壳粉碎后用 已知浓度和体积的足量盐酸充分溶解(假设其他成分不反应)，直到不再 有气泡产生。再加入2滴酚酞溶液，用标准NaOH溶液滴定至终点，记录 消耗NaOH溶液的体积。若某次测定的碳酸钙含量偏高，可能的原因是 (　A　) A. 所用的盐酸浓度过高，有部分挥发 B. 滴定终点时溶液呈较深的红色 C. 滴定管清洗后直接盛放标准NaOH溶液 D. 滴定前未通过加热赶走溶解的CO2 A 2 3 4 5 6 7 1 若所用的盐酸浓度过高，有部分挥发，则过量盐酸消耗NaOH溶液 的体积减小，由此计算CaCO3消耗盐酸的体积偏大，CaCO3的含量 偏高，A正确；滴定终点时溶液呈较深的红色，则过量盐酸消耗 NaOH溶液的体积偏大，CaCO3消耗盐酸的体积偏小，由此计算 CaCO3的含量偏低，B错误；滴定管清洗后直接盛放标准NaOH溶 液，则过量盐酸消耗NaOH的体积偏大，由此计算CaCO3消耗盐酸的体积偏小，CaCO3的含量偏低，C错误；滴定前未通过加热赶走溶解的CO2，则消耗NaOH溶液的体积偏大，由此计算CaCO3消耗盐酸的体积偏小，CaCO3的含量偏低，D错误。 2 3 4 5 6 7 1 5. 生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的N 含量。 利用的反应原理为 4N ＋6HCHO (CH2)6N4H＋(一元酸)＋3H＋＋6H2O。实验步骤如下：①甲醛中常含有微量甲酸，应先除去。取甲醛 a mL于锥形瓶中，加入1～2滴指示剂，用浓度为 b mol·L－1的NaOH溶液滴定，滴定管的初始读数为 V 1 mL，当锥形瓶内溶液呈微红色时，滴定管的读数为 V 2 mL。②向锥形瓶中加入饱和食盐水试样 c mL，静置1分钟。③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液继续滴定锥形瓶内溶液，至溶液呈微红色时，滴定管的读数为 V 3 mL。下列说法不正确的是(　C　) C A. 步骤①中的指示剂可以选用酚酞溶液 B. 步骤②中静置的目的是使N 和HCHO完全反应 C. 步骤②若不静置会导致测定结果偏高 D. 饱和食盐水中的 c (N )＝ mol·L－1 2 3 4 5 6 7 1 步骤①中用NaOH溶液滴定甲酸，滴定终点时生成甲酸钠，溶液呈碱 性，所以指示剂可选用酚酞溶液，故A正确；步骤②中静置1分钟的目的 是使N 和HCHO完全反应，从而减小实验误差，故B正确；步骤② 若不静置，N 没有完全反应，会导致消耗标准液体积偏小，测定结 果偏低，故C错误；反应中产物消耗NaOH溶液的体积为( V 3－ V 2)mL， 则饱和食盐水中的 c (N )＝ ＝ mol·L－1，故D正确。 2 3 4 5 6 7 1 二、非选择题 6. 某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下： 已知： 4Fe (CrO2)2＋10Na2CO3＋7O2 8Na2CrO4＋4NaFeO2＋10CO2； 2H＋＋2Cr Cr2 ＋H2O。 2 3 4 5 6 7 1 请回答： 相关物质的溶解度随温度的变化曲线如图。 2 3 4 5 6 7 1 (1)为了测定K2Cr2O7产品的纯度，可采用氧化还原滴定法。 ①下列关于滴定分析的操作，不正确的是 (填字母)。 A. 用量筒量取25.00 mL待测液转移至锥形瓶 B. 滴定时要适当控制滴定速度 C. 滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 D. 读数时应将滴定管从架上取下，捏住滴定管上端无刻度处，使滴定管 保持垂直 E. 平行滴定时，须重新装液并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 AC　 2 3 4 5 6 7 1 量筒属于粗量器，不能用量筒量取25.00 mL溶液，由于K2Cr2O7具有强 氧化性，量取25.00 mL待测液应用酸式滴定管，A错误； 滴定时要适当 控制滴定的速度，确保反应物之间充分反应，同时防止滴加过快使得滴 加试剂过量，B正确；滴定时应一直观察锥形瓶中溶液颜色的变化，以 便准确判断滴定的终点，C错误；读数时应将滴定管从架上取下，捏住 滴定管上端无刻度处，使滴定管保持垂直，平视读数，D正确；为了确 保每次滴定时滴定管中的溶液都充足，平行滴定时，须重新装液并调节 液面至“0”刻度或“0”刻度以下，并记录初始读数，E正确。 2 3 4 5 6 7 1 ②在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是将 旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾 落， ⁠，继续摇动锥形瓶，观 察颜色变化(请在横线上补全操作)。 再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁　 2 3 4 5 6 7 1 在接近终点时，使用“半滴操作”的方法是将旋塞稍稍转动，使半滴溶 液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹 洗锥形瓶内壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。 2 3 4 5 6 7 1 (2)该小组用滴定法准确测得产品中K2Cr2O7的质量分数为98.50％。某同 学还用分光光度法测定产品纯度(K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比 例)，但测得的质量分数明显偏低。分析其原因，发现配制K2Cr2O7待测 水溶液时少加了一种试剂。该试剂是 ⁠，添加该试剂的理由 是 ⁠。 H2SO4　 抑制Cr2 转化为Cr ，且与Cr2 不反应 2 3 4 5 6 7 1 根据题意，K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比例，在K2Cr2O7溶液中 存在平衡：Cr2 ＋H2O 2H＋＋2Cr ，即有部分Cr2 会转化为 Cr ，从而使测得的质量分数明显偏低，为抑制Cr2 转化为 Cr ，可加入与Cr2 不反应的酸，如硫酸。 2 3 4 5 6 7 1 7. 水溶液中的离子反应与离子平衡在化学工业上有着重要的应用。回答 下列问题： (1)常温下，将 V 1 mL 0.3 mol·L－1的稀盐酸与 V 2 mL 0.1 mol·L－1的NaOH 溶液混合，所得溶液的pH为1，则 V 1∶ V 2＝ (溶液体积变化忽 略不计)。 混合后氢离子的浓度为0.1 mol·L－1，则 ＝0.1 mol·L－1，则 V 1∶ V 2＝1∶1。 1∶1　 2 3 4 5 6 7 1 (2)常温下，将 V 1 mL pH＝3的酸HA溶液与 V 2 mL pH＝11的NaOH溶液 混合。下列说法正确的是 (填字母)。 A. 若 V 1＝ V 2，反应后溶液pH一定等于7 B. 若反应后溶液呈中性，则混合液中 c (H＋)＋ c (OH－)＝2×10－7 mol·L－1 C. 若反应后溶液呈酸性，则 V 1一定大于 V 2 D. 若反应后溶液呈碱性，则 V 1一定小于 V 2 BD　 2 3 4 5 6 7 1 当 V 1＝ V 2，如果HA是强酸，则反应后溶液呈中性，如果HA是弱酸， 则反应后溶液呈酸性，A错误；若反应后溶液呈中性，则常温下，氢离子浓度与氢氧根离子浓度均为1×10－7 mol·L－1，则混合液中 c (H＋)＋ c (OH－)＝2×10－7 mol·L－1，B正确；若HA为弱酸，HA部分电离， c (HA)＞ c (NaOH)，反应后HA有剩余，则 V 1小于或等于 V 2也可使溶液呈酸性，C错误；由C分析可知，溶液要想呈碱性，则 V 1一定小于 V 2，D正确。 2 3 4 5 6 7 1 (3)常温下，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL某浓度的 CH3COOH溶液，滴定过程中，溶液的pH与消耗NaOH溶液的体积的关 系如图所示： ①该滴定过程应该选择 (填“酚酞”或“甲基橙”)作指示剂。 甲基橙变色不明显，故选择酚酞为指示剂。 酚酞　 2 3 4 5 6 7 1 ②C点溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ⁠ ⁠。 C点溶液呈碱性，故氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，根据电荷守恒可 知，则钠离子浓度大于醋酸根离子浓度，则溶液中离子浓度大小关系为 c (Na＋)＞ c (CH3COO－)＞ c (OH－)＞ c (H＋)。 c (Na＋)＞ c (CH3COO－)＞ c (OH－)＞ c (H＋) 2 3 4 5 6 7 1 ③下列操作会使测定结果偏小的是 (填字母)。 a.未用标准溶液润洗滴定管 b.标准溶液滴在锥形瓶外一滴 c.滴定前平视，滴定后俯视读数 d.待测液溅出锥形瓶外一滴 cd　 2 3 4 5 6 7 1 根据 c (CH3COOH)＝ 可知，a项，未用标准溶液润洗滴定 管，则消耗NaOH标准溶液的体积变大，造成醋酸浓度偏大；b项，标准 溶液滴在锥形瓶外一滴，消耗NaOH标准溶液的体积变大，造成醋酸浓 度偏大；c项，滴定前平视，滴定后俯视读数，消耗NaOH标准溶液的体 积变小，造成醋酸浓度偏小；d项，待测液溅出锥形瓶外一滴，消耗 NaOH标准溶液的体积变小，造成醋酸浓度偏小。 2 3 4 5 6 7 1 $$