高考命题点(6) 酸碱中和滴定的迁移应用(教用Word)-【金榜题名】2026-2027学年高二化学选择性必修1高中同步学案(人教版)

2025-09-10
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摘要:

本讲义聚焦高中化学酸碱中和滴定的迁移应用,系统梳理酸碱中和滴定曲线的绘制方法、pH突变规律及应用要点,延伸至氧化还原滴定法的原理、指示剂选择与实例分析,构建从基础曲线分析到复杂滴定计算的学习支架。 资料通过数据表格呈现滴定过程、典型例题对比不同酸的滴定曲线差异,结合碱式氯化铜组成测定等探究案例,培养科学思维中的证据推理能力和科学探究与实践中的实验设计能力,误差分析题强化严谨的科学态度,课中辅助理解滴定原理,课后助力巩固定量计算与误差分析技巧。

内容正文:

高考命题点(六) 酸碱中和滴定的迁移应用 一、酸碱中和滴定曲线 1.酸碱中和滴定曲线的绘制 (1)滴定曲线概念 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。 (2)绘制曲线 已知:0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的相关数据如下: V[NaOH (aq)]/mL 0 5.00 10.00 15.00 18.00 19.00 19.50 19.98 pH 1.00 1.22 1.48 1.84 3.12 3.60 3.90 4.30 V[NaOH (aq)]/mL 20.00 20.02 20.08 20.10 21.00 25.00 30.00 35.00 pH 7.00 9.70 10.30 10.40 11.38 12.05 12.30 12.44 在下列坐标纸中画NaOH溶液滴定盐酸的曲线 2.酸碱中和滴定曲线的应用 首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;其次看起点,起点可以看出酸性或碱性的强弱;再找滴定终点和pH=7的中性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位置;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。 1.由滴定曲线分析,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有何变化? 提示 pH发生突变。 2.滴定曲线对中和滴定操作有何启示? 提示 在pH发生突变的范围内,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。 二、氧化还原滴定法 滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可应用于氧化还原反应的定量测定。 (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;或间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些氧化剂或还原剂反应的物质。 (2)试剂:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等;常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。 (3)指示剂。 氧化还原滴定法的指示剂有三类: 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,滴定终点时溶液呈高锰酸钾溶液的浅紫红色。 (4)实例 ①KMnO4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,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。 ②Na2S2O3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,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。 1.25 ℃时,用0.1000 mol·L-1的NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图pH 所示。下列有关判断正确的是(  ) A.水的电离程度:a>c>d B.曲线Ⅱ为NaOH 溶液滴定一元弱酸乙 C.图像中的x=20.00 D.电离常数Ka(乙)≈1×10-5 【解析】 0.1 mol/L的一元强酸甲的pH=1,曲线Ⅱ是氢氧化钠溶液滴入甲中的滴定曲线;0.1 mol/L的一元弱酸乙的pH=3,曲线I是氢氧化钠溶液滴入乙中的滴定曲线。 A.曲线I上,随着氢氧化钠溶液的滴入,弱酸乙的浓度逐渐减小,水的电离程度逐渐增大,恰好完全反应时,水的电离程度逐渐增大,之后再加入氢氧化钠溶液,水的电离程度逐渐减小,水的电离程度a<c,A错误; B.由分析可知,曲线Ⅱ为氢氧化钠溶液滴定一元强酸甲,B错误; C.若x=20.00 mL,说明氢氧化钠与一元弱酸乙恰好完全反应,此时溶液pH>7,而图像中c点的pH=7,C错误; D.0.1 mol/L的一元弱酸乙的pH=3,Ka≈=10-5,D正确; 故选D。 【答案】 D 2.浓度均为0.5 mol·L-1三种酸CH3COOH、HCl、HNO2,分别与0.5 mol·L-1 NaOH溶液反应,导电能力与NaOH的体积变化如图所示,下列说法正确的是(  ) A.曲线①是CH3COOH变化图像 B.曲线③是HNO2变化图像 C.曲线②的拐点是滴定终点 D.拐点后取决于Na+导电能力 【解析】 A.观察图像①的起始导电能力最强,且给的3种酸中HCl是强酸,所以曲线①是HCl,A错误;B.曲线③导电性开始时很小,CH3COOH是很弱的酸,所以③是CH3COOH,B错误;C.曲线②的拐点表示NaOH与HNO2恰好反应,即为滴定终点,C正确;D.拐点后溶液中有Na+、OH-,故导电能力取决于Na+、OH-浓度,D错误;故选C。 【答案】 C 3.某化学兴趣小组利用滴定原理进行无水碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]组成的测定:称取样品12.870 0 g,加稀硝酸溶解,并加水定容至500 mL,得到待测液。 (1)铜的测定:取50.00 mL待测液,加入足量的氢氧化钠溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到的蓝色固体质量为1.176 0 g。则称取的样品中n(Cu2+)为__________ mol。 (2)采用沉淀滴定法测定氯,步骤如下: a.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入20.00 mL 0.200 0 mol·L-1 AgNO3溶液,充分反应; b.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖(防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀); c.加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液; d.重复实验操作三次,平均消耗NH4SCN标准溶液的体积为10.00 mL。 ①滴定选用的指示剂是______________。 ②如果不加硝基苯,可能造成所测含氯量__________(填“偏大”或“偏小”)。 (3)根据上述实验结果可推知该碱式氯化铜的化学式为____________________。 【解析】 (1)取50.00 mL待测液,加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到1.176 0 g蓝色固体Cu(OH)2,则n[Cu(OH)2]==0.012 mol,则称取的样品中n(Cu2+)=×0.012 mol=0.12 mol。(2)①滴定时,SCN-与Ag+结合生成AgSCN沉淀,当多余的Ag+被沉淀完全,再滴入NH4SCN标准溶液,可利用Fe3+与SCN-反应生成血红色物质而观察到溶液变色,则应选用的指示剂为Fe(NO3)3溶液。②滴加NH4SCN标准溶液前,先加入硝基苯使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,如果不加硝基苯,部分AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,消耗NH4SCN溶液体积偏大,导致计算的转化为AgCl沉淀消耗的AgNO3溶液的体积偏小,则测得样品中氯元素的含量偏小。(3)12.870 0 g无水碱式氯化铜中,含n(Cu2+)=0.12 mol,10.00 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液中含n(NH4SCN)=0.001 mol,共加入20.00 mL 0.200 0 mol·L-1 AgNO3溶液,由NH4SCN~AgNO3可知,与Cl-反应的n(AgNO3)=0.02 L×0.200 0 mol·L-1-0.001 mol=0.003 mol,由Cl-~Ag+可知,n(Cl-)=0.003 mol,则样品中n(Cl-)=0.003 mol×=0.06 mol;根据化合物中元素化合价代数和为0可知,2n(Cu2+)=n(Cl-)+n(OH-),即2×0.12 mol=0.06 mol+n(OH-),解得n(OH-)=0.18 mol,则无水碱式氯化铜中n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)=0.12 mol∶0.18 mol∶0.06 mol=2∶3∶1,即无水碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。 【答案】 (1)0.12 (2)①Fe(NO3)3溶液 ②偏小 (3)Cu2(OH)3Cl 4.NOx含量的测定 将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成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。 (1)滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________________________。 (2)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-1。 (3)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果________。 【答案】 (1)锥形瓶、酸式滴定管 (2)×104 (3)偏高 5.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白: (1)移取10.00 mL密度为ρ g·mL-1的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。 (2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。 MnO+H2O2+H+===Mn2++H2O+________ (3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_______________________________________________。 (4)重复滴定三次,平均耗用c mol·L-1 KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________。 (5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果________(填“偏高”或“偏低”)。 【答案】 (1)容量瓶 (2)2 5 6 2 8 5 O2↑ (3)酸式 滴入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅紫红色,且30 s内不褪色 (4)×100% (5)偏高 6.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2O,利用滴定原理测定Cr2O含量的方法如下: 步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。 步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O。 步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6) 滴定次数 Na2S2O3溶液起始读数/mL Na2S2O3溶液终点读数/mL 第一次 1.02 19.03 第二次 2.00 19.99 第三次 0.20 a (1)步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是________。 (2)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为________;滴定达到终点时的实验现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)步骤Ⅲ中a的读数如图所示,则: ①a=________。 ②Cr2O的含量为____________ g·L-1。 (4)以下操作会造成废水中Cr2O含量测定值偏高的是________(填字母)。 A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度 B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗 C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液 D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗 【答案】 (1)酸式滴定管 (2)淀粉溶液 滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液刚好从蓝色变为无色,且30 s内不变色 (3)①18.20 ②2.16 (4)CD 学科网(北京)股份有限公司 $$

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