内容正文:
专题03 酸碱中和滴定及迁移应用
1.掌握中和滴定的仪器、操作、中和滴定的误差分析及其计算
2.理解酸碱中和滴定的原理。。
3.掌握中和滴定曲线分析。
一、酸碱中和滴定基本操作
1.概念
酸碱中和反应是利用中和反应,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.原理
在中和反应中,酸提供的H+和碱提供的OH-物质的量相等,即n(H+)=n(OH-),若给的是浓度,则有:mc酸·V酸=nc碱·V碱(m、n代表酸和碱的元数)。
3.实验仪器
(1)主要仪器:
4.实验关键
(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。
5.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前准备
①检查:使用滴定管前,首先要检查是否漏水。
②润洗:滴定管加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3遍。
③装液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上处。
④调液:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下。
⑤放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
总结:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→→记录。
锥形瓶:洗涤→装待测液→加指示剂。
(2)滴定
终点判断:当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液变色,且在半分钟内不变色,即到滴定终点。读数并记录。
(3)实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,代入各次滴定所得数据,求出NaOH浓度,再求其平均值(误差较大的数据直接删掉!)。
二、指示剂的选择
2.指示剂的选择
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
选择指示剂要求变色明显(一般不选用石蕊,因为变色不明显),,指示剂变色时溶液的pH与溶液恰好中和时的pH要尽量吻合。当强酸、强碱相互滴定时,由于生成的盐溶液呈中性,故可以选择酚酞或甲基橙作指示剂;强酸、弱碱相互滴定时,生成的盐溶液呈酸性,应选择甲基橙作指示剂;强碱、弱酸相互滴定时,生成的盐溶液呈碱性,应选择酚酞作指示剂。
指示剂操作
酚酞
甲基橙
强碱滴定强酸
无色变为浅红色
——
强酸滴定强碱
浅红色变为无色
黄色变为橙色
3、 酸碱中和滴定注意事项
(1)酸式滴定管不能盛碱性溶液(如NaOH、Na2CO3溶液等);碱式滴定管不能盛酸性和强氧化性溶液(如酸性KMnO4溶液等)。
(2)滴定管在使用前要检漏,装液前除用蒸馏水洗净外,还须用待盛的溶液润洗。
(3)锥形瓶不用待测液润洗,装待测液前也不需要干燥。
(4)滴定速率,先快后慢。当接近终点时应一滴一摇动。眼睛应注意锥形瓶内溶液颜色的变化,可以在锥形瓶下方垫一张白纸,更便于观察颜色变化。
4、 中和滴定曲线分析
(1)含义
酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(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)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,滴定曲线如下:
(3)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。
(4)滴定终点的确定
①根据滴定曲线的突变范围
②指示剂颜色发生变化
③中和反应温度最高,如HCl滴定NaOH
④导电性最强或最弱,如氨水滴定醋酸、硫酸滴定Ba(OH)2
5、 中和滴定误差分析
1.分析依据
c待测·V待测=c标准·V标准,c待测=。
c标准、V待测均为代入定值,误差均体现在V标准上。
若V标准偏大⇒c待测偏大;若V标准偏小⇒c待测偏小。
2.仰视或俯视对读数的影响
在进行误差分析时,要特别注意弄懂俯视(视线偏高)及仰视(视线偏低)的含义,并会区分俯视、仰视对量筒、滴定管产生误差的不同(如图)。
3.以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例:
步骤
操作
V标准
c待测
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用标准溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
题型01酸碱中和滴定指示剂、仪器的选择
【典例01】用已知浓度的标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列说法正确的是
A.达到滴定终点时,与恰好完全反应,
B.当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变
C.石蕊溶液可作为本实验的指示剂
D.若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由橙色变为黄色
【变式】用的溶液来测定未知浓度醋酸溶液,下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是
A.水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取的醋酸溶液于锥形瓶中
B.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C.用甲基橙作指示剂滴至橙色变黄色后,要等30秒,若溶液不褪色表明达到滴定终点
D.读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
题型02 酸碱中和滴定的操作
【典例02】用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是
A.配制草酸溶液
B.润洗滴定管
C.滴定
D.读数
A.A B.B C.C D.D
【变式】某同学配制0.1000 mol·L-1的NaOH标准溶液并用其来滴定未知浓度的盐酸。下列实验操作正确的是
A.图甲:用托盘天平称取0.4g NaOH固体来配制标准溶液
B.图乙:检漏并洗净后,用标准液润洗滴定管2~3次
C.图丙:排气泡后,准确读出液体对应刻度并记录
D.图丁:滴定时眼睛密切关注滴定管的液面变化
题型03 酸碱中和滴定的误差分析
【典例03】下列说法正确的是
A.SO2溶于水,其水溶液能导电,说明SO2是电解质
B.用广泛pH试纸测得0.10 mol/L NH4Cl溶液的 pH=5.2
C.用酸式滴定管量取20.1mL的酸性高锰酸钾溶液
D.若25.00mL滴定管中液面的位置在3.00mL处,则滴定管中液体的体积一定大于22.00mL
【变式】下列有关滴定的说法不正确的是
A.用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏低
B.用c1mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定V2mL未知浓度的H2C2O4溶液,可以不必使用指示剂
C.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质,则结果偏低
D.用酸滴定碱时,滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,则结果偏高
题型04 酸碱中和滴定曲线分析
【典例04】理解滴定过程中pH变化曲线。如图是常温下向20.00 mL的盐酸中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线(忽略溶液体积变化),根据图像所得的下列结论正确的是( )
A.原盐酸的浓度为0.10 mol·L-1
B.x的值为2.0
C.pH=12时,V的值为20.4
D.在滴定过程中水的电离程度一直增大
【变式】常温下,用溶液滴定溶液,滴定曲线如图所示(中和百分数=×100%)。下列叙述不正确的是
A.M点,
B.N点,
C.M→N过程中,水的电离程度逐渐增大
D.当滴定至溶液显中性时,
题型05 酸碱中和滴定的综合题
【典例05】用酸碱中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在 (填字母,下同)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用 作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(3)滴定过程中,眼睛应注视 ;
在锥形瓶下垫一张白纸,其目的是 。
(4)若用酚酞溶液作指示剂,滴定终点时,溶液颜色如何变化?
(5)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是 mol·L-1,烧碱样品的纯度是 (保留四位有效数字)。
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准酸溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
1.15
24.25
第三次
10.00
4.10
24.00
【变式】使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的浓度。
(1)配制溶液:
①量取食用白醋:取待测白醋溶液于锥形瓶中,向其中滴加2滴 作指示剂。
②配制, 0.1000 mol∙L-1 溶液:通过计算应用托盘天平称取的质量 g,加入烧杯中用水溶解后转移到 (填仪器名称)中定容,摇匀即得。
(2)用下图 (填“a”或“b”)装溶液滴定,当看到 现象时,停止滴定,并记录溶液的最终读数。再重复滴定3次。
(3)4次滴定消耗溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
第4次滴定消耗溶液的体积为 ,则所配稀醋酸的物质的量浓度约为 mol∙L-1 (保留4位有效数字)。
(4)在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是 (填写序号)
a.未用标准溶液润洗滴定管
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
【巩固练】
1.准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
2.如图表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积( )
A.等于a mL B.等于(50-a) mL
C.一定大于a mL D.一定大于(50-a) mL
3.已知常温、常压下,用标准的盐酸滴定氨水时,适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是(已知NH4Cl溶液显酸性)( )
A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由橙变黄
C.酚酞,红色褪去 D.甲基橙,由黄变橙
4.酸碱中和滴定实验中不需要的仪器是
A. B. C. D.
5.下面是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次
②在锥形瓶中加入25.00mL待测NaOH溶液
③加入几滴石蕊溶液作为指示剂
④取一支酸式滴定管,先查漏,再洗涤干净
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
⑥左手旋转滴定管的玻璃旋塞,右手不停摇动锥形瓶
⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点
上述操作有错误的序号共有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
6.酸碱中和滴定实验是中学化学的重要实验,配制250mL标准NaOH溶液并用其滴定未知浓度的硫酸溶液,该过程中涉及的下列操作正确且能达到相应实验目的的是
A.称量氢氧化钠固体
B.转移NaOH溶液并配制250mL溶液
C.赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡
D.滴定过程中的操作
A.A B.B C.C D.D
7.下列说法正确的是
A.溶液加水稀释后,溶液中的值减小
B.酸碱中和滴定时,锥形瓶中放入待测液前残留少量蒸馏水,会使测定结果偏低
C.恒温恒容密闭容器中进行反应,当体系压强不变时,说明该反应已经达到平衡状态
D.石油管道外壳连接铜块可以减缓管道腐蚀速率
8.下列有关化学实验操作及作用的说法正确的是
A.容量瓶、分液漏斗和酸式滴定管使用前均需要检查是否漏水
B.可以用pH试纸检测NaOH、NH4NO3和氯水等溶液的pH
C.酸碱中和滴定时,酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶均需要润洗
D.实验室用KMnO4制取O2以及用NH4Cl、Ca(OH)2制取NH3时均需要用到棉花,其作用相同
9.关于溶液的和酸碱中和滴定实验,下列说法不正确的是
A.广泛试纸的范围是(最常用)或,可以识别的差约为1
B.为了准确判断中和滴定的终点颜色变化,锥形瓶下可垫一张白纸,并多加几滴指示剂
C.使用聚四氟乙烯活塞的滴定管既可以盛装酸溶液,也可以盛装碱溶液
D.在定量分析中,实验误差是客观存在的,如果出现误差较大的数据,则需重新进行实验
10.下列说法正确的是
A.用酸式滴定管量取溶液
B.酸碱中和滴定时,锥形瓶要用待测液润洗
C.滴定时右手握持锥形瓶,边滴加振荡,眼睛注视滴定管中的液面变化
D.滴定接近终点时(最后半滴),滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
【强化练】
11.下列有关酸碱中和滴定实验的实验装置和操作的描述中,正确的是
A.甲图操作检查碱式滴定管是否漏液
B.乙图记录滴定终点读数为12.20 mL
C.丙图装置可表示以为标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
D.丁图向锥形瓶中滴入最后半滴标准溶液时溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,则达到滴定终点
12.(24-25高二上·浙江温州·期中)室温下,向盐酸中滴加溶液,溶液的随溶液体积的变化如图。已知。下列说法不正确的是
A.与盐酸恰好完全反应时,
B.选择变色范围在突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
D.时,
13.下列装置及设计能达到实验目的的是
A.装置①比较与的水解程度
B.装置②:酸碱中和滴定
C.装置③依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
D.装置④:加热蒸发溶液制备晶体
14.分析化学中“滴定分数”的定义为:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下以0.10mol·L-1的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液并绘制滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该酸碱中和滴定过程应该选用甲基橙做指示剂
B.从x点到z点的整个过程中,y点的水的电离程度最大
C.x点处的溶液中满足:c(MOH)+c(OH-)<c(M+)+c(H+)
D.根据y点坐标可以算得Kb(MOH)=9×10-7
15.(2025·河北衡水·联考)用0.1000mol·L-1的NaOH溶液来测定市售白醋的总酸量。下列操作会使实验结果偏高的是
A.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
B.碱式滴定管在滴定时未用NaOH标准溶液润洗
C.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
D.碱式滴定管内滴定前无气泡,滴定后有气泡产生
16.常温时,取浓度均为0.1mol/L的HCl和HA(一元酸,Ka=1×10-3)的混合溶液20mL,用0.2mol/LNaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.a点时,溶液中
B.b点时,
C.c点时,
D.过程中,水的电离程度逐渐增大
17.酸碱中和滴定法在工农业生产和医药卫生等方面都有非常重要的作用。
I.某学生用0.2000mol·L的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
④移取20.00mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中,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。
(1)以上步骤有错误的是 (填编号)。
(2)判断滴定终点的现象: 。
(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
(4)根据表格数据,请计算待测盐酸的浓度: mol⋅L-1。
滴定次数
待测体积(mL)
标准烧碱溶液体积(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
2.00
24.10
第三次
20.00
4.00
24.00
II.温度t℃时,某NaOH稀溶液中mol⋅L-1,mol⋅L-1,已知,请回答下列问题:
(5)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为 ,该NaOH溶液中由水电离出的为 。
(6)给该NaOH溶液加热时,pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(24-25高二上·重庆·期中)常温时,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如下图所示。下列说法错误的是
A.该滴定过程第一滴定终点应该选择甲基橙溶液作指示剂
B.反应的平衡常数
C.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为:
D.Y点对应的溶液中
19.酸碱中和滴定和盐类水解在生产生活中都有重要的用途。
I.用中和滴定法测定某烧碱的纯度。
(1)称取烧碱样品。将样品配成待测液,需要的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需 、 。
(2)取待测液。用标准盐酸滴定待测烧碱溶液,以酚酞为指示剂,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视 ,直到滴入最后半滴标准盐酸溶液,看到 即可判断达到滴定终点。
(3)根据下列数据,计算待测烧碱溶液的浓度为: (结果保留四位有效数字),样品烧碱的质量分数为 (结果保留四位有效数字)。(假设烧碱中不含有与酸反应的杂质)
滴定次数
待测液体积
标准盐酸体积
滴定前读数
滴定后读数
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
第三次
10.00
2.50
28.90
20.滴定法是化学上常用的定量分析的方法,滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等。
(1)滴定实验中要选择合适的指示剂,下列滴定中指示剂的选择及滴定终点颜色变化均正确的是 。
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
盐酸
NaOH溶液
石蕊
蓝色→紫色
C
盐酸
氨水
甲基橙
黄色→橙色
D
碘水
Na2S溶液
淀粉
蓝色→无色
(2)用标准溶液测定食醋中醋酸的浓度,盛标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的 操作(填序号)。
(3)某同学用酸性溶液滴定未知浓度的无色溶液:
①溶液应放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②判断滴定终点的现象为 。
③下列操作中可能使测定结果偏低的是 (填字母)。
A.酸式滴定管末用标准液润洗就直接注入标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.读取标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
21.滴定是一种重要的定量实验方法。
Ⅰ.常温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如下图所示:
回答下列问题:
(1)滴定醋酸的曲线是 (填“图1”或“图2”)。
(2)理论上,图1中B点反应消耗的NaOH溶液的体积 mL;图2中D点反应消耗的NaOH溶液的体积b a(填“”“”或“”)。
(3)室温下,图2中E点,则的精确值为 。
Ⅱ.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋中醋酸的浓度。
(4)实验步骤:
①量取10.00mL市售白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100mL容量瓶中定容,摇匀得待测白醋溶液。
②用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂。
③读取盛装溶液的碱式滴定管的初始读数。
④滴定,当________时,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数。
⑤重复②、③、④步骤3次。
数据记录如下:
滴定次数实验数据(mL)
1
2
3
4
V(样品)
20.00
20.00
20.00
20.00
(消耗)
15.95
15.00
15.05
14.95
步骤④中的操作是 。
(5)数据处理:4组实验数据中应该舍弃的一组为 (填1、2、3或4);根据实验数据计算,可得市售白醋中醋酸的浓度为 。
(6)误差分析:在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是________(填序号)。
A.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
B.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
C.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水
D.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后消失
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专题03 酸碱中和滴定及迁移应用
1.掌握中和滴定的仪器、操作、中和滴定的误差分析及其计算
2.理解酸碱中和滴定的原理。。
3.掌握中和滴定曲线分析。
一、酸碱中和滴定基本操作
1.概念
酸碱中和反应是利用中和反应,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.原理
在中和反应中,酸提供的H+和碱提供的OH-物质的量相等,即n(H+)=n(OH-),若给的是浓度,则有:mc酸·V酸=nc碱·V碱(m、n代表酸和碱的元数)。
3.实验仪器
(1)主要仪器:
4.实验关键
(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。
5.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前准备
①检查:使用滴定管前,首先要检查是否漏水。
②润洗:滴定管加入酸、碱反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3遍。
③装液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上处。
④调液:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下。
⑤放液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
总结:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→→记录。
锥形瓶:洗涤→装待测液→加指示剂。
(2)滴定
终点判断:当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液变色,且在半分钟内不变色,即到滴定终点。读数并记录。
(3)实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,代入各次滴定所得数据,求出NaOH浓度,再求其平均值(误差较大的数据直接删掉!)。
二、指示剂的选择
2.指示剂的选择
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
选择指示剂要求变色明显(一般不选用石蕊,因为变色不明显),,指示剂变色时溶液的pH与溶液恰好中和时的pH要尽量吻合。当强酸、强碱相互滴定时,由于生成的盐溶液呈中性,故可以选择酚酞或甲基橙作指示剂;强酸、弱碱相互滴定时,生成的盐溶液呈酸性,应选择甲基橙作指示剂;强碱、弱酸相互滴定时,生成的盐溶液呈碱性,应选择酚酞作指示剂。
指示剂操作
酚酞
甲基橙
强碱滴定强酸
无色变为浅红色
——
强酸滴定强碱
浅红色变为无色
黄色变为橙色
3、 酸碱中和滴定注意事项
(1)酸式滴定管不能盛碱性溶液(如NaOH、Na2CO3溶液等);碱式滴定管不能盛酸性和强氧化性溶液(如酸性KMnO4溶液等)。
(2)滴定管在使用前要检漏,装液前除用蒸馏水洗净外,还须用待盛的溶液润洗。
(3)锥形瓶不用待测液润洗,装待测液前也不需要干燥。
(4)滴定速率,先快后慢。当接近终点时应一滴一摇动。眼睛应注意锥形瓶内溶液颜色的变化,可以在锥形瓶下方垫一张白纸,更便于观察颜色变化。
4、 中和滴定曲线分析
(1)含义
酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(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)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,滴定曲线如下:
(3)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。
(4)滴定终点的确定
①根据滴定曲线的突变范围
②指示剂颜色发生变化
③中和反应温度最高,如HCl滴定NaOH
④导电性最强或最弱,如氨水滴定醋酸、硫酸滴定Ba(OH)2
5、 中和滴定误差分析
1.分析依据
c待测·V待测=c标准·V标准,c待测=。
c标准、V待测均为代入定值,误差均体现在V标准上。
若V标准偏大⇒c待测偏大;若V标准偏小⇒c待测偏小。
2.仰视或俯视对读数的影响
在进行误差分析时,要特别注意弄懂俯视(视线偏高)及仰视(视线偏低)的含义,并会区分俯视、仰视对量筒、滴定管产生误差的不同(如图)。
3.以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例:
步骤
操作
V标准
c待测
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用标准溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
题型01酸碱中和滴定指示剂、仪器的选择
【典例01】用已知浓度的标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列说法正确的是
A.达到滴定终点时,与恰好完全反应,
B.当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变
C.石蕊溶液可作为本实验的指示剂
D.若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由橙色变为黄色
【答案】B
【解析】A.达到滴定终点时,作指示剂恰好变色的点,若用酚酞作指示剂pH>7,若用甲基橙作指示剂pH<7,故A错误;
B.当接近滴定终点时,极少量的酸会引起溶液的pH突变,此时酸碱指示剂颜色会发生明显变化,故B正确;
C.石蕊的变色范围较宽,且颜色的变化不明显,所以石蕊溶液不能作为本实验的指示剂,故C错误;
D.若以甲基橙为指示剂,滴定终点的现象是溶液由黄色变为橙色,故D错误;
选B。
【变式】用的溶液来测定未知浓度醋酸溶液,下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是
A.水洗涤后的酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取的醋酸溶液于锥形瓶中
B.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
C.用甲基橙作指示剂滴至橙色变黄色后,要等30秒,若溶液不褪色表明达到滴定终点
D.读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
【答案】D
【解析】A.酸式滴定管未润洗导致醋酸被稀释,实际取用的醋酸物质的量减少,所需NaOH体积减少,测得浓度偏低,A错误;
B.锥形瓶加水不影响醋酸物质的量,对滴定结果无影响。B错误;
C.甲基橙的变色范围在酸性区间(pH≈4.4),而滴定终点应为碱性(pH≈8.7),导致NaOH用量不足,结果偏低,C错误;
D.初始俯视读数使V₁偏小,终点仰视读数使V₂偏大,导致计算出的V(NaOH)偏大,结果偏高,D正确;
故答案为:D。
题型02 酸碱中和滴定的操作
【典例02】用草酸溶液滴定未知浓度的溶液。下列实验操作规范的是
A.配制草酸溶液
B.润洗滴定管
C.滴定
D.读数
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.转移或移液时需要用玻璃棒引流,A错误;
B.润洗滴定管时应取少量标准液于滴定管中,倾斜着转动滴定管进行润洗,B错误;
C.滴定时,应手持锥形瓶上端轻微地摇动锥形瓶,不能手持锥形瓶底端摇动,C错误;
D.读数时,眼睛平视滴定管凹液面最低点,D正确;
答案选D。
【变式】某同学配制0.1000 mol·L-1的NaOH标准溶液并用其来滴定未知浓度的盐酸。下列实验操作正确的是
A.图甲:用托盘天平称取0.4g NaOH固体来配制标准溶液
B.图乙:检漏并洗净后,用标准液润洗滴定管2~3次
C.图丙:排气泡后,准确读出液体对应刻度并记录
D.图丁:滴定时眼睛密切关注滴定管的液面变化
【答案】C
【解析】A.NaOH易潮解,且容易腐蚀纸片,应用小烧杯称量,A错误;
B.图乙为酸式滴定管,NaOH标准液应盛装在碱式滴定管中,B错误;
C.排碱式滴定管中的气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,C正确;
D.滴定时眼睛密切关注锥形瓶中溶液颜色的变化,D错误;
故选C。
题型03 酸碱中和滴定的误差分析
【典例03】下列说法正确的是
A.SO2溶于水,其水溶液能导电,说明SO2是电解质
B.用广泛pH试纸测得0.10 mol/L NH4Cl溶液的 pH=5.2
C.用酸式滴定管量取20.1mL的酸性高锰酸钾溶液
D.若25.00mL滴定管中液面的位置在3.00mL处,则滴定管中液体的体积一定大于22.00mL
【答案】D
【解析】A.虽然SO2溶于水,其水溶液能导电,但由于不是SO2本身电离出自由移动的离子,而是SO2与H2O反应的产物H2SO3电离,故SO2是非电解质,A错误;
B.广泛pH试纸读数只能读到整数值,即用广泛pH试纸测得0.10 mol/L NH4Cl溶液的 pH为5左右,不能读到5.2,B错误;
C.滴定管是一种精密的量具,读数精确到0.01mL,故用酸式滴定管量取20.10mL的酸性高锰酸钾溶液,C错误;
D.由于滴定管0刻度线在上端,最大刻度线以下还有一段没有刻度包括尖嘴部分,故若25.00mL滴定管中液面的位置在3.00mL处,则滴定管中液体的体积一定大于(25.00mL-3.00mL)=22.00mL,D正确;
故答案为:D。
【变式】下列有关滴定的说法不正确的是
A.用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏低
B.用c1mol•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定V2mL未知浓度的H2C2O4溶液,可以不必使用指示剂
C.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质,则结果偏低
D.用酸滴定碱时,滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,则结果偏高
【答案】A
【解析】A.用未知浓度的盐酸滴定已知浓度的NaOH溶液时,若读取读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,则未知盐酸的体积偏小,导致测定结果偏高,A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液本身是紫红色,故滴定终点时溶液显示浅紫色,不需要再用其他指示剂,B正确;
C.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质,由于氢氧化钠的摩尔质量较小,则所配标准溶液中氢氧根离子浓度偏大,滴定时消耗标准溶液体积偏小,所以测定结果偏低,C正确;
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,则酸的体积偏大,则结果偏高,D正确;
故选A。
题型04 酸碱中和滴定曲线分析
【典例04】理解滴定过程中pH变化曲线。如图是常温下向20.00 mL的盐酸中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线(忽略溶液体积变化),根据图像所得的下列结论正确的是( )
A.原盐酸的浓度为0.10 mol·L-1
B.x的值为2.0
C.pH=12时,V的值为20.4
D.在滴定过程中水的电离程度一直增大
【答案】A
【解析】当V(NaOH)=0 mL时,盐酸的pH=1,因此c(HCl)=0.10 mol·L-1,A正确;当反应后溶液pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,因此n(HCl)=n(NaOH),故V(NaOH)=20.00 mL,B错误;当反应后溶液pH=12时,=1×10-2 mol·L-1,解得V(NaOH)≈24.4 mL,C错误。
【变式】常温下,用溶液滴定溶液,滴定曲线如图所示(中和百分数=×100%)。下列叙述不正确的是
A.M点,
B.N点,
C.M→N过程中,水的电离程度逐渐增大
D.当滴定至溶液显中性时,
【答案】D
【解析】常温下,用溶液滴定溶液,消耗20mLNaOH溶液时恰好完全反应,中和百分数为100%,溶质为NaA,由图可知此时pH=8.72,溶液呈碱性,故HA为弱酸。
A.M点时中和百分数为50%,得到等浓度的HA和NaA混合溶液,由图可知此时pH=4.47,溶液呈酸性,则HA的电离程度大于A-水解程度,故,A正确;
B.N点时中和百分数为100%,溶质为NaA,根据元素质量守恒有,B正确;
C.M点溶质为HA和NaA,N点溶质为NaA,M→N:HA逐渐转化为NaA,水的电离程度增大,C正确;
D.电荷守恒有:,当滴定至溶液显中性时,,D错误;
答案选D。
题型05 酸碱中和滴定的综合题
【典例05】用酸碱中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在 (填字母,下同)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用 作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(3)滴定过程中,眼睛应注视 ;
在锥形瓶下垫一张白纸,其目的是 。
(4)若用酚酞溶液作指示剂,滴定终点时,溶液颜色如何变化?
(5)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是 mol·L-1,烧碱样品的纯度是 (保留四位有效数字)。
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准酸溶液体积
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
1.15
24.25
第三次
10.00
4.10
24.00
【答案】(1)A (2)B (3)锥形瓶内溶液颜色的变化便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
(4)当滴入最后半滴盐酸时,溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不变色 (5)0.400 0 97.56%
【解析】(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时,一般选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显,易造成误差。(5)根据表中数据分析,第二次实验误差较大,舍去;根据c(NaOH)=分别求第一、三次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.400 0 mol·L-1,w(NaOH)=×100%≈97.56%。
【变式】使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的浓度。
(1)配制溶液:
①量取食用白醋:取待测白醋溶液于锥形瓶中,向其中滴加2滴 作指示剂。
②配制, 0.1000 mol∙L-1 溶液:通过计算应用托盘天平称取的质量 g,加入烧杯中用水溶解后转移到 (填仪器名称)中定容,摇匀即得。
(2)用下图 (填“a”或“b”)装溶液滴定,当看到 现象时,停止滴定,并记录溶液的最终读数。再重复滴定3次。
(3)4次滴定消耗溶液的体积记录如下:
实验次数
1
2
3
4
滴定前
滴定终点
消耗溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
第4次滴定消耗溶液的体积为 ,则所配稀醋酸的物质的量浓度约为 mol∙L-1 (保留4位有效数字)。
(4)在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是 (填写序号)
a.未用标准溶液润洗滴定管
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
【答案】(1) 酚酞 1.0 250mL容量瓶
(2) b 当滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色
(3) 25.00 0.1250
(4)ab
【解析】(1)①用酸式滴定管取待测白醋溶液于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂;
②配制, 0.1000 mol∙L-1 溶液,的质量m=0.1000 mol∙L-1×0.25L×40.0g/mol=1.0g;称得的固体,加入烧杯中用水溶解后转移到容量瓶中;
(2)溶液应用碱式滴定管盛装,选b;当滴入最后半滴NaOH溶液时,锥形瓶中溶液颜色由无色变成浅红色,且30s内不褪色;
(3)第4次滴定,起始读数为0.70mL,终点读数为25.70mL,则消耗溶液的体积为25.70mL-0.70mL=25.00mL;第3次实验数据差异较大,应舍去,则三次消耗的NaOH的平均体积为:;则所配稀醋酸的物质的量浓度=;
(4)a.未用标准溶液润洗滴定管,导致标准液被稀释,所用体积偏大,则所测醋酸浓度偏大,故a符合题意;
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,起始读数偏小,标准液体积偏大,则所测醋酸浓度偏大,故b符合题意;
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水,不影响量取的待测的体积,不影响标准液用量,故c不符合题意;
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出,导致待测液损失,消耗标准液体积偏小,所测醋酸浓度偏小,故d不符合题意;
故选:ab。
【巩固练】
1.准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
【答案】C
【解析】准确量取25.00 mL液体,要用滴定管,而酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管。
2.如图表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积( )
A.等于a mL B.等于(50-a) mL
C.一定大于a mL D.一定大于(50-a) mL
【答案】D
【解析】滴定管的零刻度在上面,滴定管刻度线以下还有一小段没有刻度,因此滴定管能量取的液体体积大于其量程,故滴定管中液体的体积一定大于(50-a) mL。
3.已知常温、常压下,用标准的盐酸滴定氨水时,适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是(已知NH4Cl溶液显酸性)( )
A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由橙变黄
C.酚酞,红色褪去 D.甲基橙,由黄变橙
【答案】D
【解析】已知常温、常压下,用标准的盐酸滴定氨水,达到滴定终点时溶质为NH4Cl,溶液显酸性,因此适宜选用的指示剂为甲基橙,甲基橙变色范围为3.1~4.4,氨水使甲基橙呈黄色,滴定终点时颜色变化的情况是由黄变橙,故D符合题意。
4.酸碱中和滴定实验中不需要的仪器是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】中和滴定用到的仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、胶头滴管、烧杯、锥形瓶等仪器,用不到蒸发皿。
故答案选C。
5.下面是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次
②在锥形瓶中加入25.00mL待测NaOH溶液
③加入几滴石蕊溶液作为指示剂
④取一支酸式滴定管,先查漏,再洗涤干净
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
⑥左手旋转滴定管的玻璃旋塞,右手不停摇动锥形瓶
⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点
上述操作有错误的序号共有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【解析】锥形瓶不能用待测液润洗,会造成待测液的量偏大,①错误;
用石蕊试液做指示剂,变色不明显,不便于观察判断滴定终点,③错误;
滴定管使用前应经过查漏、水洗、标准液润洗等步骤再加注标准液,不能接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,⑤错误;
滴定过程中目光应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,⑦错误;
故文中所述操作有错误的序号为①③⑤⑦,共有4个,其余选项均正确,故选C。
6.酸碱中和滴定实验是中学化学的重要实验,配制250mL标准NaOH溶液并用其滴定未知浓度的硫酸溶液,该过程中涉及的下列操作正确且能达到相应实验目的的是
A.称量氢氧化钠固体
B.转移NaOH溶液并配制250mL溶液
C.赶出碱式滴定管乳胶管中的气泡
D.滴定过程中的操作
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.氢氧化钠具有腐蚀性,应该放置玻璃器皿中,且称量应该左物右码,A错误;
B.转移液体应该使用玻璃棒引流,B错误;
C.碱式滴定管的气泡通常在橡胶管内,只要将滴定玻璃头朝上,并挤压橡皮管中的玻璃珠就可以将气泡冲出,C正确;
D.滴定过程中眼睛应该主要观察锥形瓶中溶液颜色的变化,D错误;
故选C。
7.下列说法正确的是
A.溶液加水稀释后,溶液中的值减小
B.酸碱中和滴定时,锥形瓶中放入待测液前残留少量蒸馏水,会使测定结果偏低
C.恒温恒容密闭容器中进行反应,当体系压强不变时,说明该反应已经达到平衡状态
D.石油管道外壳连接铜块可以减缓管道腐蚀速率
【答案】C
【解析】A.为强碱弱酸盐,水解平衡常数: ,加水稀释过程中,温度不变,水解平衡常数不变,减小,溶液中的值增大,A错误;
B.锥形瓶中残留蒸馏水不会改变待测液的物质的量,因此不影响滴定结果,B错误;
C.该反应为气体分子数增大的反应,反应过程中压强不断变化,当体系压强不变时,说明该反应已经达到平衡状态,C正确;
D.石油管道外壳连接铜块与铁形成原电池,较活泼的铁作负极被腐蚀,D错误;
答案选C。
8.下列有关化学实验操作及作用的说法正确的是
A.容量瓶、分液漏斗和酸式滴定管使用前均需要检查是否漏水
B.可以用pH试纸检测NaOH、NH4NO3和氯水等溶液的pH
C.酸碱中和滴定时,酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶均需要润洗
D.实验室用KMnO4制取O2以及用NH4Cl、Ca(OH)2制取NH3时均需要用到棉花,其作用相同
【答案】A
【解析】A.容量瓶配制溶液时需要倒置摇匀,漏水会导致浓度不准确,分液漏斗需检查活塞是否漏液,否则分液操作会失败,酸式滴定管的活塞若漏水,会影响滴定精度,容量瓶、分液漏斗和酸式滴定管使用前均需要检查是否漏水,A正确;
B.氯水中含有HClO具有漂白性,不能用pH试纸检测氯水的pH,B错误;
C.锥形瓶不需要润洗,润洗会引入额外待测液,导致结果偏高,C错误;
D.KMnO4制O2时,棉花用于防止固体粉末进入导管;NH3制备时,若用棉花,其作用可能是减少气体对流或吸收多余气体,而非防固体堵塞,D错误;
故选A。
9.关于溶液的和酸碱中和滴定实验,下列说法不正确的是
A.广泛试纸的范围是(最常用)或,可以识别的差约为1
B.为了准确判断中和滴定的终点颜色变化,锥形瓶下可垫一张白纸,并多加几滴指示剂
C.使用聚四氟乙烯活塞的滴定管既可以盛装酸溶液,也可以盛装碱溶液
D.在定量分析中,实验误差是客观存在的,如果出现误差较大的数据,则需重新进行实验
【答案】B
【解析】A.广泛pH试纸的范围是1~14(最常用)或1~10,只能读取整数值,因此可以识别的pH差约为1,A正确;
B.指示剂用量不能过多,因为指示剂本身也是弱酸或弱碱,若用量过多,会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少,B错误;
C.聚四氟乙烯耐酸碱,因此使用聚四氟乙烯活塞的滴定管既可以盛装酸溶液,也可以盛装碱溶液,C正确;
D.在定量分析中,实验误差是客观存在的,如果出现误差较大的数据,则需重新进行实验,保证数据的准确性,D正确;
故选B。
10.下列说法正确的是
A.用酸式滴定管量取溶液
B.酸碱中和滴定时,锥形瓶要用待测液润洗
C.滴定时右手握持锥形瓶,边滴加振荡,眼睛注视滴定管中的液面变化
D.滴定接近终点时(最后半滴),滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁
【答案】D
【解析】A.滴定管允许读到0.01mL,用酸式滴定管量取溶液15.00mL,A错误;
B.酸碱中和滴定时,锥形瓶不需要用待测液润洗,如果润洗了,会导致消耗标准液的体积变大,B错误;
C.滴定时右手握持锥形瓶,边滴加振荡,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,C错误;
D.滴定接近终点时(最后半滴),滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁,用洗气瓶将液体冲下,防止滴过量,D正确;
故选D。
【强化练】
11.下列有关酸碱中和滴定实验的实验装置和操作的描述中,正确的是
A.甲图操作检查碱式滴定管是否漏液
B.乙图记录滴定终点读数为12.20 mL
C.丙图装置可表示以为标准溶液滴定未知浓度的醋酸溶液
D.丁图向锥形瓶中滴入最后半滴标准溶液时溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,则达到滴定终点
【答案】D
【解析】A.图为碱式滴定管排气泡操作,A错误;
B.滴定管读数从上往下逐渐增大,根据图示可知液体体积读数应该为11.80 mL,B错误;
C.盛装NaOH溶液的滴定管应该为碱式滴定管,不能使用酸式滴定管,C错误;
D.用NaOH标准溶液滴定盐酸,可选用酚酞作指示剂,滴定终点现象为:滴入最后半滴NaOH标准溶液时,锥形瓶中溶液由无色恰好变为浅红色,且半分钟内不褪色,D正确;
故合理选项是D。
12.(24-25高二上·浙江温州·期中)室温下,向盐酸中滴加溶液,溶液的随溶液体积的变化如图。已知。下列说法不正确的是
A.与盐酸恰好完全反应时,
B.选择变色范围在突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
D.时,
【答案】D
【解析】NaOH与盐酸恰好完全反应时生成NaCl和水,NaCl为中性,常温下pH=7,故A正确;根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,故B正确;甲基橙的指示范围是3.1~4.4,甲基红的指示范围是4.4~6.2,甲基红的指示范围与突变范围重叠更大,更能降低误差,所以选取甲基红作指示剂,误差比甲基橙的小,故C正确;V(NaOH)=30.00 mL时,NaOH过量10mL,溶液为碱性,溶液中c(OH-)=mol/L=0.02mol/L,所以溶液pH=14-(-lg0.02)=12.3,故D错误;故选D。
13.下列装置及设计能达到实验目的的是
A.装置①比较与的水解程度
B.装置②:酸碱中和滴定
C.装置③依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
D.装置④:加热蒸发溶液制备晶体
【答案】A
【解析】A.物质的量浓度相同的Na2CO3、NaHCO3溶液,溶液的pH:pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3),说明结合氢离子的能力比的强,则水解程度>,故A正确;
B.图中是酸式滴定管,不能盛放NaOH溶液,应该用碱式滴定管,故B错误;
C.高锰酸钾溶液浓度不同,其颜色不同,且右侧溶液中高锰酸钾过量,不会褪色,因此不能根据褪色快慢判断浓度对反应速率的影响,故C错误;
D.MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl,加热促进水解,加热蒸干MgCl2溶液得到Mg(OH)2而不是MgCl2晶体,应该在HCl氛围中蒸发MgCl2溶液制备MgCl2晶体,故D错误;
故选:A。
14.分析化学中“滴定分数”的定义为:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下以0.10mol·L-1的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液并绘制滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.该酸碱中和滴定过程应该选用甲基橙做指示剂
B.从x点到z点的整个过程中,y点的水的电离程度最大
C.x点处的溶液中满足:c(MOH)+c(OH-)<c(M+)+c(H+)
D.根据y点坐标可以算得Kb(MOH)=9×10-7
【答案】B
【解析】以0.10mol·L-1的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液,则滴定分数为1时恰好完全反应得到MCl溶液,即z点;滴定分数为0.5时,得到等物质的量的MCl、MOH混合溶液,即x点;
A.由图可知,滴定分数=1.00时,溶液显酸性,说明反应生成的MCl溶液显酸性,为弱碱强酸盐,选择在酸性条件下变色的指示剂甲基橙,A正确;
B.滴定分数为1时恰好完全反应得到MCl溶液,此时溶液中水的电离程度最大,对应的点不是y点,B错误;
C.x点处滴定分数为0.50,溶液中含有等量的MOH、MCl,由物料守恒2c(Cl-)=c(M+)+ c(MOH),电荷守恒c(Cl-)+c(OH-)=c(M+)+c(H+),可以得出c(MOH)+2c(OH-)=c(M+)+2c(H+),由图可知此时溶液显碱性,则c(OH-)>c(H+),c(MOH)+c(OH-)<c(M+)+c(H+),C正确;
D.y点pH=7,c(OH-)=c(H+)=10-7 mol·L-1,则c(Cl-)=c(M+),设MOH溶液为1L,滴定分数为0.90,则需加入盐酸0.90L,溶液总体积为1.90L,反应后:,,,代入数据算得,D正确;
答案选B。
15.(2025·河北衡水·联考)用0.1000mol·L-1的NaOH溶液来测定市售白醋的总酸量。下列操作会使实验结果偏高的是
A.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
B.碱式滴定管在滴定时未用NaOH标准溶液润洗
C.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
D.碱式滴定管内滴定前无气泡,滴定后有气泡产生
【答案】B
【分析】中和滴定过程中,发生反应CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O,则n(NaOH)=n(CH3COOH),即c[NaOH(aq)]∙V[NaOH(aq)]=n(CH3COOH)。
【解析】锥形瓶在滴定时剧烈摇动,溅出的少量液体中,既有反应生成的醋酸钠,也有未反应的醋酸,从而减少滴定所用NaOH溶液的体积,使实验结果偏低,A不符合题意;碱式滴定管在滴定时未用NaOH标准溶液润洗,则标准NaOH溶液的浓度偏小,所用体积偏大,从而使实验结果偏高,B符合题意;锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水,对醋酸的物质的量不造成影响,也就是不影响实验结果,C不符合题意;碱式滴定管内滴定前无气泡,滴定后有气泡产生,则读取所用NaOH溶液的体积偏小,从而使实验测定结果偏低,D不符合题意;故选B。
16.常温时,取浓度均为0.1mol/L的HCl和HA(一元酸,Ka=1×10-3)的混合溶液20mL,用0.2mol/LNaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A.a点时,溶液中
B.b点时,
C.c点时,
D.过程中,水的电离程度逐渐增大
【答案】C
【解析】由图可知,a点为浓度均为0.1 mol/L盐酸和HA的混合溶液,酸在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离;加入氢氧化钠溶液反应时,酸性强的盐酸先反应,b点反应得到等浓度氯化钠和HA的混合溶液,HA在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,c点反应得到等浓度的氯化钠和NaA的混合溶液,A-离子在溶液中水解促进水的电离。
A.a点为0.1mol/LHCl和0.1mol/LHA的混合溶液,HCl是强酸,在水溶液中完全电离,HA是弱酸,在水溶液中部分电离,则溶液中,A正确;
B.b点加入溶液,反应后为等物质的量浓度的和的混合溶液,根据物料守恒,B正确;
C.c点加入溶液,溶液总体积为,反应后的溶液为等物质的量浓度的和的混合溶液,发生水解而使其浓度降低,,C错误;
D.过程中,加入的溶液分别与和发生中和反应,水的电离程度逐渐增大,D正确;
故答案为:C。
17.酸碱中和滴定法在工农业生产和医药卫生等方面都有非常重要的作用。
I.某学生用0.2000mol·L的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
④移取20.00mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中,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。
(1)以上步骤有错误的是 (填编号)。
(2)判断滴定终点的现象: 。
(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL。
(4)根据表格数据,请计算待测盐酸的浓度: mol⋅L-1。
滴定次数
待测体积(mL)
标准烧碱溶液体积(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
2.00
24.10
第三次
20.00
4.00
24.00
II.温度t℃时,某NaOH稀溶液中mol⋅L-1,mol⋅L-1,已知,请回答下列问题:
(5)该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为 ,该NaOH溶液中由水电离出的为 。
(6)给该NaOH溶液加热时,pH (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】(1)①
(2)最后半滴NaOH溶液滴入,溶液由无色恰好变成浅红色(红色或粉红色均可),且半分钟内不褪色
(3)22.60
(4)0.2000
(5) 10-bmol·L-1 10-amol·L-1
(6)变小
【解析】(1)①根据碱式滴定管在装液前应用所装液体进行润洗,用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上,碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液,标准液的浓度偏小,造成V (标准)偏大,所测盐酸浓度偏大,错误;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体,正确;
③调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数,正确;
④移取20.00mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液,正确;
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数,正确。
以上步骤有错误的是①。
(2)在盐酸中滴入酚酞,溶液无色,滴定终点时,NaOH过量半滴,溶液恰好变为浅红色,且半分钟内不褪色,故判断滴定终点的现象:最后半滴NaOH溶液滴入,溶液由无色恰好变成浅红色(红色或粉红色均可),且半分钟内不褪色。
(3)滴定管的精确度为0.01mL,如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为22.60mL。
(4)三次消耗标准NaOH溶液的体积分别为::20.00、22.10、20.00,第二组数据误差较大,应舍弃,则消耗标准液平均体积为:20. 00mL,待测盐酸的浓度为。
(5)温度t℃时,某NaOH稀溶液中mol⋅L-1,mol⋅L-1,已知,则,该NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度与氢氧根离子的浓度相同,即为10-bmol·L-1;该溶液中氢离子是水电离的,水电离出的氢离子与氢氧根离子浓度相等,则该NaOH溶液中由水电离出的为10-amol·L-1。
(6)给该NaOH溶液加热时,不变,增大,则变大,pH变小。
18.(24-25高二上·重庆·期中)常温时,向溶液中滴加溶液,滴定曲线如下图所示。下列说法错误的是
A.该滴定过程第一滴定终点应该选择甲基橙溶液作指示剂
B.反应的平衡常数
C.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为:
D.Y点对应的溶液中
【答案】B
【解析】第一滴定终点溶液呈酸性,应该选择甲基橙溶液作指示剂,A正确;根据W点可知c(H2A)=c(HA-),H2A的,根据Y点可知c(HA-)=c(A2-),H2A的,反应H2A+A2-=2HA-的 ,B错误;W点到到第一滴定终点X,H2A与氢氧化钠发生中和,到X点生成NaHA,离子方程式为:,C正确;根据电荷守恒,c(Na+)+ c(H+)=c(OH-) +c(HA-)+ 2c(A2-),Y点c(HA-)= c(A2-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-) +3c(HA-),D正确;故选B。
19.酸碱中和滴定和盐类水解在生产生活中都有重要的用途。
I.用中和滴定法测定某烧碱的纯度。
(1)称取烧碱样品。将样品配成待测液,需要的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需 、 。
(2)取待测液。用标准盐酸滴定待测烧碱溶液,以酚酞为指示剂,滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视 ,直到滴入最后半滴标准盐酸溶液,看到 即可判断达到滴定终点。
(3)根据下列数据,计算待测烧碱溶液的浓度为: (结果保留四位有效数字),样品烧碱的质量分数为 (结果保留四位有效数字)。(假设烧碱中不含有与酸反应的杂质)
滴定次数
待测液体积
标准盐酸体积
滴定前读数
滴定后读数
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
第三次
10.00
2.50
28.90
【答案】(1) 容量瓶 胶头滴管
(2) 锥形瓶中溶液颜色的变化 溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原色
(3)
【解析】(1)称取烧碱样品,将样品配成待测液,需要的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需容量瓶和胶头滴管;
(2)滴定操作:滴定时左手旋转酸式滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化;直到滴入最后半滴标准盐酸溶液,看到溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原色,即达到滴定终点;
(3)根据表中数据可判断,第三次实验存在较大误差,应删除该组数据,根据前两次实验数据取平均值计算。标准液的体积分别为:19.90mL,20.10mL,两组数据有效,平均体积为20.00mL,代入公式可得:;,烧碱的质量分数为:;
20.滴定法是化学上常用的定量分析的方法,滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定等。
(1)滴定实验中要选择合适的指示剂,下列滴定中指示剂的选择及滴定终点颜色变化均正确的是 。
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
盐酸
NaOH溶液
石蕊
蓝色→紫色
C
盐酸
氨水
甲基橙
黄色→橙色
D
碘水
Na2S溶液
淀粉
蓝色→无色
(2)用标准溶液测定食醋中醋酸的浓度,盛标准液的滴定管尖嘴部分留有气泡,排除气泡的方法应采用如图中的 操作(填序号)。
(3)某同学用酸性溶液滴定未知浓度的无色溶液:
①溶液应放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②判断滴定终点的现象为 。
③下列操作中可能使测定结果偏低的是 (填字母)。
A.酸式滴定管末用标准液润洗就直接注入标准液
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.读取标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
【答案】(1)AC
(2)③
(3) 酸式 当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液从无色变成浅红色,且半分钟内保持不变色 CD
【解析】(1)A.用NaOH滴定乙酸,指示剂为酚酞,滴定终点时溶液由酸性变为弱碱性,溶液颜色由无色变为浅红色,A正确;
B.用盐酸滴定NaOH溶液,若选择石蕊作指示剂,滴定终点时溶液变色不明显,盐酸滴定氢氧化钠一般不用石蕊作指示剂,B错误;
C.盐酸滴定氨水,指示剂为甲基橙,滴定终点时溶液由碱性变为弱酸性,溶液颜色由黄色变为橙色,C正确;
D.碘水滴定硫化钠,淀粉为指示剂,滴定终点时溶液由无色变为蓝色,D错误;
故答案选AC。
(2)碱式滴定管排气泡的方法:将橡皮管向上弯曲,出口上斜,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出,排出气泡,故答案选③。
(3)①酸性高锰酸钾具有强氧化性,能腐蚀橡胶因此高锰酸钾溶液放在酸式滴定管中。
②用酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸溶液,滴定终点时现象为当滴入最后半滴标准液,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色,且半分钟内保持不变色。
③A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入高锰酸钾溶液,则高锰酸钾溶液被稀释,消耗的高锰酸钾溶液偏多,测定结果偏高,A错误;
B.滴定前盛放草酸溶液的锥形瓶洗净后没有干燥,对测定结果没有影响,B错误;
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,则测得的高锰酸钾的消耗量偏低,测定结果偏低,C正确;
D.读取高锰酸钾标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,测得的高锰酸钾消耗量偏低,测定结果偏低,D正确;
故答案选CD。
21.滴定是一种重要的定量实验方法。
Ⅰ.常温下,用溶液分别滴定的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如下图所示:
回答下列问题:
(1)滴定醋酸的曲线是 (填“图1”或“图2”)。
(2)理论上,图1中B点反应消耗的NaOH溶液的体积 mL;图2中D点反应消耗的NaOH溶液的体积b a(填“”“”或“”)。
(3)室温下,图2中E点,则的精确值为 。
Ⅱ.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋中醋酸的浓度。
(4)实验步骤:
①量取10.00mL市售白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100mL容量瓶中定容,摇匀得待测白醋溶液。
②用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴酚酞作指示剂。
③读取盛装溶液的碱式滴定管的初始读数。
④滴定,当________时,停止滴定,并记录NaOH溶液的最终读数。
⑤重复②、③、④步骤3次。
数据记录如下:
滴定次数实验数据(mL)
1
2
3
4
V(样品)
20.00
20.00
20.00
20.00
(消耗)
15.95
15.00
15.05
14.95
步骤④中的操作是 。
(5)数据处理:4组实验数据中应该舍弃的一组为 (填1、2、3或4);根据实验数据计算,可得市售白醋中醋酸的浓度为 。
(6)误差分析:在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是________(填序号)。
A.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
B.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
C.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水
D.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后消失
【答案】(1)图2
(2) 20.00
(3)(或)
(4)溶液由无色恰好变为浅红色,并在半分钟内不褪色
(5) 1 0.75
(6)AD
【解析】(1)盐酸为强酸,醋酸为弱酸,浓度均为0.1000mol/L时,盐酸的pH=1,醋酸的pH>1,故滴定醋酸的曲线是:图2;
(2)理论上,图1中B点pH=7,盐酸和NaOH溶液恰好完全反应,两者浓度相同,故反应消耗的NaOH溶液的体积20.00mL;图2中滴入20.00mLNaOH溶液时,恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠水解使溶液显碱性:pH>7,而D点pH=7,故反应消耗的NaOH溶液的体积小于20.00mL,即b<a;
(3)室温下,图2中E点,存在电荷守恒:,则;
(4)氢氧化钠溶液滴定醋酸的滴定终点现象为:溶液由无色恰好变为浅红色,并在半分钟内不褪色;
(5)4组实验数据中第1组与其他组差异很大,应该舍弃;剩余三组数据取平均值:,市售白醋中醋酸的浓度为:;
(6)A.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗,NaOH溶液的浓度偏低,则消耗的NaOH溶液的体积偏大,计算出的醋酸的物质的量偏大,浓度偏大,A正确;
B.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出,醋酸有损失,计算的浓度偏小,B错误;
C.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加入少量水,不影响最终测定的结果,C错误;
D.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后消失,消耗的NaOH溶液的体积偏大,计算出的醋酸的物质的量偏大,浓度偏大,D正确;
故选AD。
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