内容正文:
第 三 章
水溶液中的离子反应与平衡
化学·选择性必修1
1
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第二节 水的电离和溶液的pH
第2课时 酸碱中和滴定
3
「任务一」 学会用酸碱中和滴定的方法测定酸或碱的浓度
4
×
√
√
√
×
「任务二」 酸碱中和滴定的误差分析
35
[课后分层练(十七)] 酸碱中和滴定
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eq \a\vs4\al([学习目标])
1.了解酸碱中和滴定的原理,熟记酸碱中和滴定的主要仪器的名称及用途。
2.掌握酸碱中和滴定的实验操作,能准确判断滴定的终点。
3.掌握数据分析与处理的方法,培养定量研究的意识
生活中我们经常会用到醋,醋酸的含量是衡量醋的品质的重要标准之一。
问题1.醋酸的含量是衡量醋的品质的重要标准之一。测定食醋中醋酸含量的原理是什么?
提示:中和反应的实质为H++OH-===H2O,采用酸碱中和滴定的方法测定醋中醋酸的含量。
问题2.上述操作中需要用到哪些仪器?
提示:滴定管、锥形瓶、烧杯等。
1.概念和原理
(1)概念:依据 ,用 的酸(或碱)来测定 的碱(或酸)的方法。
(2)原理:在中和反应中,c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)= eq \f(c(OH-)·V碱,V酸)或c(OH-)= eq \f(c(H+)·V酸,V碱)。
中和反应
已知浓度
未知浓度
碱式滴定管
锥形瓶
2.仪器及试剂
(2)试剂:标准液、待测液、酸碱指示剂。
酸式滴定管
锥形
瓶内溶
液的颜
色变化
3.实验操作
滴定前的准备
向滴定管中装入已知浓度的酸(或碱),锥形瓶中放入一定量的未知浓度、待测定的碱(或酸),待测液中预先滴有几滴
滴定
操作
酸碱指示剂
控制
滴定管的
活塞
摇动
锥形瓶
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,且在半分钟内不恢复原色,即到达滴定终点
数据处理
重复滴定操作2~3次,舍去离群数据,根据c待测= eq \f(c标准·V标准,V待测)计算待测溶液的浓度,然后对所得浓度取平均值
4.酸碱中和滴定的应用
酸碱中和滴定操作简便、快速,而且具有足够的准确度,在工农业生产和科学研究中具有广泛的应用。
(1)中和滴定实验前,用待测液润洗锥形瓶( )
(2)滴定前应首先排出滴定管尖嘴部分的气泡( )
(3)滴定实验中左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶( )
(4)滴定管在加入液体之前一定要用待盛液润洗2~3次( )
(5)当观察到锥形瓶中颜色发生变化,立即停止滴定并记下滴定管液面读数( )
突破1 酸碱中和滴定实验的基本操作
【例1】 室温下,某一元弱酸HA的电离常数Ka=1.6×10-6。某同学现用中和滴定的方法测定HA溶液浓度。
(1)用KOH固体配制250 mL 0.100 0 mol/L KOH标准溶液,必须使用的仪器除天平、烧杯、玻璃棒、量筒外,还需要____________、__________。
(2)将KOH标准溶液装入__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中;滴定管在使用前,需要进行的操作是________________________________________________________________________。
(3)下列滴定过程的实验操作正确的是________。
(4)取20.00 mL HA溶液于锥形瓶中,并滴入2~3滴酚酞试液作为指示剂,向20.00 mL HA溶液中逐滴加入0.100 0 mol/L的KOH标准溶液,到达滴定终点的现象是________________________________________________________________________。
(5)有关数据记录如表:
序号
待测液体积/mL
KOH标准溶液
滴定前的刻度/mL
滴定后的刻度/mL
消耗的体积/mL
1
20.00
2
20.00
0.10
24.74
24.64
3
20.00
1.23
25.85
24.62
第一次滴定前、后滴定管中液面的位置如图所示,则该次滴定所消耗KOH标准溶液的体积为____ mL。
(6)根据所给数据,该HA溶液的物质的量浓度为__________(保留四位有效数字)。
解析:(5)由图可知,滴定前读数为0.30 mL,滴定后读数为24.90 mL,此次滴定消耗的KOH溶液的体积为(24.90-0.30) mL=24.60 mL;
(6)第一次: eq \f(0.100 0 mol/L×24.60×10-3 L,0.02 L)=0.123 0 mol/L
第二次: eq \f(0.100 0 mol/L×24.64×10-3 L,0.02 L)=0.123 2 mol/L
第三次: eq \f(0.100 0 mol/L×24.62×10-3 L,0.02 L)=0.123 1 mol/L
溶液的物质的量浓度为
eq \f((0.123 0+0.123 2+0.123 1) mol/L,3)=0.123 1 mol/L。
答案:(1)250 mL容量瓶 胶头滴管
(2)碱式 检查是否漏水
(3)C
(4)滴入最后半滴氢氧化钾标准溶液,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复无色
(5)24.60
(6)0.123 1 mol/L
1.酸碱中和滴定前的准备
(1)滴定管
(2)锥形瓶
2.酸碱中和滴定实验的两个关键
(1)准确测定参加反应的酸碱溶液的体积
用滴定管测定酸碱溶液的体积,不能用量筒,因为量筒精确度为0.1 mL,而滴定管的精确度为0.01 mL。
(2)准确判断滴定终点(以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例)
①若用酚酞作指示剂,当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液的颜色由无色突变为粉红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
②若用甲基橙作指示剂,当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液的颜色由橙色变为黄色,且半分钟内不变为原色,说明达到滴定终点。
突破2 酸碱中和滴定曲线及指示剂选择
【例2】 (2025·河北张家口一中期中)常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法错误的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH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.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=13.3
解析:选D。图示中甲基红的变色范围更接近于中性,而甲基橙是在酸性条件下变色,选择甲基红作指示剂时误差比甲基橙的小,C正确;V(NaOH)=30.00 mL时,NaOH过量,c(NaOH)= eq \f(0.100 0 mol/L×0.03 L-0.100 0 mol/L×0.02 L,0.05 L) =
0.02 mol/L,c(H+)= eq \f(10-14,0.02) mol/L=5×10-13 mol/L,pH=-lg(5×10-13)=12.3,D错误。
1.酸碱中和滴定过程中的pH突变
对于强酸、强碱的中和,开始时由于被中和的酸(或碱)的浓度较大,加入少量的碱(或酸)对其pH影响不大。如上图所示,当接近滴定终点时,极少量的碱(或酸)就会引起溶液pH的突变,因此只要选择变色范围在这一突变范围内的指示剂就不会造成很大的误差。
2.指示剂的选择
(1)常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
(2)指示剂选择的基本原则
变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
(3)指示剂的选择和终点颜色变化
滴定种类
选用的指示剂
到达滴定终点时的颜色变化
强酸滴定强碱
甲基橙
黄色→橙色
酚酞
红色→无色
强碱滴定强酸
甲基橙
橙色→黄色
酚酞
无色→粉红色
强酸滴定弱碱
甲基橙
黄色→橙色
强碱滴定弱酸
酚酞
无色→粉红色
[注意] 一般不用石蕊作指示剂,因为变色现象不明显。
1.(2025·湖北武汉常青联合体期中)下列说法正确的是( )
A.可用图1装置进行KMnO4标准溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液的实验
B.如图2所示,记录滴定终点读取的体积为19.90 mL
C.图3为酸式滴定管,使用后需洗涤干净,并轻轻放入烘箱烘干
D.碱式滴定管排气泡的操作方法如图4,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴充满碱液
解析:选D。KMnO4溶液具有氧化性,应盛装在酸式滴定管中,A错误;滴定管的0刻度在上面,故图2中滴定终点读取的体积为18.10 mL,B错误;滴定管用蒸馏水清洗干净后,可倒置自然晾干,也可放入通风橱风干,不能放入烘箱烘干,C错误。
2.(2025·浙江台州高二期中)实验小组用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的CH3COOH溶液。下列说法正确的是( )
A.可以用如图甲所示装置和操作进行滴定
B.可以用酚酞作滴定的指示剂
C.图乙所示滴定管中液面的读数为18.20 mL
D.图丙可以表示滴定过程中溶液的pH与滴加NaOH溶液体积的关系
解析:选B。NaOH溶液应装在碱式滴定管中,A错误;强碱弱酸之间的滴定,滴定终点生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应选碱性变色范围的酚酞,B正确;滴定管的0刻度线在上方,图乙所示滴定管中液面的读数为19.80 mL,C错误;0.100 0 mol·L-1 CH3COOH的pH>1,D错误。
3.(2025·广东东莞五校联考)食醋是日常饮食中的一种调味剂,国家标准规定酿造食醋中醋酸(CH3COOH)含量不得低于0.035 g/mL。选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液可以测定食醋中醋酸的浓度,以检测白醋是否符合国家标准。某品牌白醋的醋酸浓度测定过程如图所示,回答下列问题:
(1)①滴定达到终点时的现象是滴入半滴标准NaOH溶液后,________________________________________________________________________。
②某次实验滴定开始和结束时碱式滴定管中的液面如图甲所示,则消耗NaOH溶液的体积为____mL。
③已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,根据上述滴定结果可知该白醋________(填“符合”或“不符合”)国家标准。
(2)若用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸,得到滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积变化的两条滴定曲线如图乙所示。
滴定醋酸的曲线是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
解析:(1)③实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,则稀释后溶液中醋酸浓度为 eq \f(c(NaOH)·V(NaOH),V(CH3COOH))= eq \f(0.060 0 mol·L-1×26.10×10-3 L,25.00×10-3 L)=0.062 64
mol·L-1,则白醋中醋酸浓度为0.062 64 mol·L-1×10=0.626 4 mol·L-1,100 mL白醋中醋酸的质量为0.626 4 mol·L-1×0.1 L×60 g·mol-1≈3.76 g>3.5 g,故该白醋符合国家标准。
(2)醋酸是弱酸,盐酸是强酸,相同浓度的盐酸和醋酸溶液,醋酸溶液的pH较大,则滴定醋酸溶液的曲线是Ⅰ。
答案:(1)①溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色 ②26.10 ③符合 (2)Ⅰ
偏大
偏大
偏高
1.已知氯化铵溶液显酸性。用标准盐酸滴定未知浓度的氨水,若用酚酞作指示剂,指示剂变色时溶液显 性,氨水没有完全反应掉,因此测得氨水的浓度 。
2.用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,若锥形瓶先用蒸馏水洗涤,再用待测液润洗,然后注入待测溶液进行滴定,导致V酸数值 ,故使c(Na2CO3) ,最终所得Na2CO3质量分数 。
碱
偏小
偏大
3.某同学在用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,由于视线的位置不正确导致读数结果有误差,滴定管的正确读数方法是视线、刻度线、凹液面 在 。下列图示读数,图Ⅰ开始时仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会 。图Ⅱ开始时俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会 。
最低点
同一水平线上
偏小
突破 酸碱中和滴定的误差分析
【例】 用0.01 mol/L盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作能够使测定结果偏低的是( )
A.用量筒量取浓盐酸时,俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视刻度线
C.没有用待盛液润洗碱式滴定管就开始装液
D.滴定前尖嘴处有气泡,滴定终点后无气泡
解析:选C。用量筒量取浓盐酸时,俯视刻度线,量取浓盐酸偏少,配制的盐酸标准液浓度偏小,测定的NaOH溶液浓度偏高,A错误;配制盐酸定容时,仰视刻度线,配制的盐酸标准液浓度偏小,测定的NaOH溶液浓度偏高,B错误;用蒸馏水洗涤后,没有用待盛液润洗碱式滴定管就开始装液,氢氧化钠溶液被稀释,测定的NaOH溶液浓度偏低,C正确;滴定前尖嘴处有气泡,滴定终点后无气泡,气泡占据体积,消耗标准液体积偏大,测定的NaOH溶液浓度偏高,D错误。
1.分析依据
c待测·V待测=c标准·V标准
c待测= eq \f(c标准·V标准,V待测)
c标准、V待测 均为代入定值,测定V标准 时可能会出现误差。
2.常见的误差分析
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液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
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
步骤
操作
V标准
c待测
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
步骤
操作
V标准
c待测
读数
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
1.用0.100 0 mol·L-1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。该实验说法中,不正确的是( )
A.本实验可选用酚酞或甲基橙作指示剂
B.用酸式滴定管盛装0.100 0 mol·L-1HCl溶液
C.用未知浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶2~3次
D.滴定结束时俯视酸式滴定管读数,测量结果偏低
解析:选C。用未知浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶2~3次,导致锥形瓶中氢氧化钠的物质的量偏大,滴定时消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,所以锥形瓶不能润洗,C错误。
2.酸碱中和滴定可用于测定酸或碱的物质的量浓度,取20.00 mL未知浓度的盐酸放入锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞作指示剂,用0.100 0 mol/L NaOH标准溶液进行滴定。下列操作会造成测定结果偏高的是( )
A.滴定终点读数时俯视
B.滴定至溶液变为浅红色,立即读数
C.酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
D.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
解析:选D。滴定终点读数时俯视,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,故不选A;滴定至溶液变为浅红色,立即读数,由于可能还会变为无色,消耗标准液体积可能偏小,测定结果偏低,故不选B;酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗,盐酸浓度偏低,盐酸物质的量偏小,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,故不选C;碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,故选D。
3.(2022·山东高考节选)已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。现有含少量杂质的FeCl2·nH2O,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取m1 g样品,用足量稀硫酸溶解后,用c mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2O eq \o\al(2-,7)转化为Cr3+,Cl-不反应)。
实验Ⅱ:另取m1 g样品,利用上述装置与足量SOCl2反应后,固体质量为m2 g。则n=________________;下列情况会导致n测量值偏小的是____(填字母)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl2反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
解析:滴定过程中Cr2O eq \o\al(2-,7)将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,反应的离子方程式为6Fe2++Cr2O eq \o\al(2-,7)+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O,则m1 g样品中n(FeCl2)=6n(Cr2O eq \o\al(2-,7))=6cV×10-3 mol;m1 g样品中结晶水的质量为(m1-m2) g,结晶水的物质的量为 eq \f(m1-m2,18) mol,n(FeCl2)∶n(H2O)=1∶n=6cV×10-3∶ eq \f(m1-m2,18),解得n= eq \f(1 000(m1-m2),108cV)。样品中含少量FeO杂质,溶于稀硫酸后生
成Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大,使n的测量值偏小,故A选;样品与SOCl2反应时失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小,故B选;实验Ⅰ称重后,样品发生了潮解,样品中Fe2+的物质的量不变,消耗的K2Cr2O7溶液的体积V不变,则n的测量值不变,故C不选;滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小,使n的测量值偏大,故D不选。
答案: eq \f(1 000(m1-m2),108cV) AB
1.下列有关中和滴定的部分操作顺序正确的是( )
①用标准溶液润洗滴定管 ②往滴定管中注入标准溶液 ③检查滴定管是否漏水
④滴定 ⑤洗涤滴定管 ⑥调整滴定管中液面在“0”或“0”以下刻度 ⑦记数
A.⑤①②③④⑥⑦ B.③⑤①②⑥⑦④
C.③⑤②⑦①⑥④ D.②⑥⑦①③⑤④
答案:B。
2.(2025·天津市第一中学期中)用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法正确的是( )
A.滴定终点时,酸碱恰好完全反应
B.滴定前须用待测液润洗锥形瓶
C.若NaOH吸收少量CO2,不影响滴定结果
D.当锥形瓶内溶液由橙色变为红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
解析:选C。甲基橙的变色范围是3.1~4.4,当最后半滴溶液滴入,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点,此时溶液呈弱酸性,盐酸过量一点,不是酸碱恰好反应,A、D错误;锥形瓶不需要用待测液润洗,否则结果偏大,B错误;待测液NaOH溶液吸收少量CO2生成Na2CO3,根据2NaOH~Na2CO3~2HCl,不影响滴定结果,C正确。
3.常温下,将20.00 mL 0.100 0 mol·L-1CH3COOH溶液置于锥形瓶中,将0.100 0 mol·L-1NaOH溶液置于滴定管中,用NaOH溶液滴定CH3COOH,实验中的下列情形会导致达到滴定终点时,消耗的NaOH溶液体积小于20 mL的是( )
A.装NaOH溶液的滴定管水洗后未用待装液润洗
B.滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定过程中,用蒸馏水将附着在瓶壁上的液体冲入溶液中
D.滴定结束时,俯视滴定管进行读数
解析:选D。装NaOH溶液的滴定管水洗后未用待装液润洗,导致标准液NaOH被稀释,则中和等量的待测液,消耗NaOH体积偏多,大于20 mL,A不符合;滴定管滴定前尖嘴处有气泡,使初读数偏小,滴定后气泡消失,导致所测得的NaOH体积偏多,大于20 mL,B不符合;滴定过程中,用蒸馏水将附着在瓶壁上的液体冲入溶液中,不影响醋酸和氢氧化钠溶液的物质的量,不影响消耗的NaOH的体积,C不符合;滴定结束时,俯视滴定管进行读数,使末读数偏小,导致所测得的NaOH体积偏小,小于20 mL,D符合。
4.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。下列有关判断错误的是( )
A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用酚酞作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
C.一元弱酸乙的电离常数Ka的数量级为10-5
D.图像中的x=20.00
解析:选B。根据两种酸的浓度相同以及曲线Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH滴定一元弱酸乙,曲线Ⅱ为NaOH滴定一元强酸甲。分析曲线Ⅰ可知,滴定终点时溶液为碱性,故应选取酚酞作指示剂,A正确;由以上分析可知曲线Ⅰ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙,B错误;由a点可知,滴定前,一元弱酸乙溶液中c(H+)=0.001 mol/L,故Ka= eq \f(0.0012,0.1-0.001)≈1.01×10-5,C正确;由曲线Ⅱ及强碱滴定强酸恰好中和时pH=7可知x=20.00,D正确。
5.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,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。回答下列问题:
(1)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填字母)作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(2)滴定过程中,眼睛应注视__________________________;在铁架台上垫一张白纸,目的是_____________________________________________________________。
(3)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__________。
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准酸溶液体积/mL
滴定前的刻度
滴定后的刻度
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
解析:(1)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。(3)c(NaOH)= eq \f(c(HCl)·V(HCl),V(NaOH)),消耗盐酸的体积的平均值为20 mL,解得c(NaOH)=0.400 0 mol·L-1,w(NaOH)= eq \f(0.400 0 mol·L-1×0.500 L×40 g·mol-1,8.2 g)×100%≈97.56%。
答案:(1)B (2)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
(3)0.400 0 97.56%
【基础达标练】
1.(2025·辽宁抚顺一中六校协作体期中)用0.125 0 mol·L-1的盐酸滴定40.00 mL未知浓度的NaOH溶液,到达滴定终点时,滴定管中的液面如下图所示,下列读数最接近图示读数的是( )
A.0.40 mL B.4.60 mL
C.25.80 mL D.26.20 mL
答案:C。
2.(2025·重庆长寿中学月考)下列说法正确的是( )
A.中和滴定实验时,滴定管需用待装液润洗2~3次
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.图Ⅰ中滴定管可准确量取25.00 mL溴水
D.图Ⅱ为用已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度盐酸的实验
解析:选A。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;图Ⅰ是碱式滴定管,应用酸式滴定管量取25.00 mL溴水,C错误;图Ⅱ中的NaOH应盛放在碱式滴定管中,D错误。
3.(2025·天津耀华中学高二期中)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.用蒸馏水洗净锥形瓶后,装入20.00 mL NaOH溶液,加入少量的蒸馏水再进行滴定
D.用酚酞作指示剂滴至红色恰好变无色时,立即停止加盐酸并读数
解析:选C。未用标准液润洗,酸式滴定管内盐酸的浓度减小,所用体积偏大,则导致测定结果偏大,A不合题意;锥形瓶内NaOH的物质的量偏大,所测浓度偏大,B不合题意;锥形瓶内加入少量的蒸馏水,不影响盐酸的滴入量,不产生误差,C符合题意;滴至红色恰好变无色时,盐酸用量可能不足,所测浓度值可能偏小,D不合题意。
4.(2025·海南文昌中学期中)用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL c mol·L-1盐酸,溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.c(HCl)=0.100 0 mol·L-1
B.滴定时所用仪器包括碱式滴定管和锥形瓶
C.A→B→C水的电离程度增大
D.选择酚酞或甲基橙指示滴定终点
解析:选C。向盐酸中滴加NaOH溶液,在恰好反应时,水的电离程度最大,继续滴加碱,水的电离程度逐渐减弱,由于A点盐酸的浓度大于C点NaOH的浓度,水电离程度:A<C<B,C错误。
5.某研究小组把钢铁中的硫转化为H2SO3溶液,然后用标准浓度的I2溶液进行滴定,下列操作正确的是( )
A.用碱式滴定管盛放标准浓度的I2溶液
B.用I2溶液滴定H2SO3溶液,使用淀粉作指示剂
C.滴定时眼睛要注视着滴定管内I2溶液的液面变化,防止滴定过量
D.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测液进行滴定,使结果偏高
解析:选B。I2能腐蚀橡胶,所以不能用碱式滴定管盛放碘溶液,A错误;碘遇淀粉变蓝,所以该实验可以用淀粉作指示剂,B正确;滴定时眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色变化,C错误;锥形瓶用水洗过后,直接加入待测液进行滴定,不会影响实验结果,D错误。
6.(2025·广州第七中学期中)常温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol/L的NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化如图1,某时刻滴定管的读数如图2,下列说法不正确的是( )
A.图1中A点的pH>1
B.图2所示液面读数为23.20 mL
C.装NaOH标准液时,用图3所示方法排出滴定管内气泡
D.反应过程中 eq \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))的值不断增大
解析:选B。CH3COOH为弱酸,A点溶液为0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液,c(H+)<0.1 mol·L-1,则pH>1,A正确;滴定管的“0”刻度位于滴定管的上部,图2所示液面读数为22.80 mL,B错误; eq \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))= eq \f(Ka,c(H+)),随着NaOH溶液的加入,c(H+)逐渐减小,而温度不变,Ka不变,则 eq \f(c(CH3COO-),c(CH3COOH))的值不断增大,D正确。
7.(2025·四川射洪中学期中)如图曲线a和曲线b是常温下盐酸与NaOH溶液相互滴定的曲线,下列叙述正确的是( )
A.酚酞不能用作本实验的指示剂
B.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
C.曲线a为盐酸滴定NaOH溶液
D.P点时恰好反应完全,溶液呈中性
答案:D。
8.(2025·湖南衡阳高二期末)某同学利用如下实验仪器及试剂完成酸碱中和反应反应热的测定实验。
仪器如下:
试剂:pH=1的盐酸、pH=1的醋酸、NaOH固体、酚酞、石蕊、蒸馏水。
试剂:pH=1的盐酸、pH=1的醋酸、NaOH固体、酚酞、石蕊、蒸馏水。
回答下列有关问题:
(1)①配制250 mL NaOH溶液:由于缺少________(填仪器名称),无法准确配制0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液。
②用中和滴定法测定新配制的NaOH溶液的物质的量浓度,其操作可分解为如下几步:
a.检查滴定管是否漏水;
b.取20.00 mL的待测液于锥形瓶中,并滴加几滴指示剂;
c.用标准溶液润洗装标准溶液的滴定管,用待测液润洗装待测液的滴定管;
d.装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数);
e.用蒸馏水洗涤玻璃仪器;
f.进行滴定操作。
正确的操作顺序为__________(填字母)。
③选用0.100 0 mol·L-1的盐酸为标准溶液、________作指示剂;滴定时,左手控制滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注________________________;直到_______________________________________为止。滴定结果如下所示:
次数
盐酸溶液起始读数
盐酸溶液终点读数
第一次
0.10 mL
23.75 mL
第二次
0.80 mL
24.40 mL
第三次
0.30 mL
23.85 mL
新配制的NaOH溶液的物质的量浓度为________ mol·L-1。
(2)完成酸碱中和反应反应热的测定实验(溶液的密度均视为1 g·mL-1,反应后生成溶液的比热容c=4.2 J·g-1·℃-1):取碎纸条、硬纸板以及C、D、E、H组装好实验装置,实验中取50 mL pH=1的盐酸与50 mL新配制的NaOH溶液进行反应,若测得反应前后温差为0.67 ℃,经计算该实验中酸碱中和生成1 mol水时放出的热量为56.28 kJ,该数值与理论值(57.3 kJ)有偏差,原因可能是________(填字母)。
A.采用铜制搅拌棒
B.量筒量取NaOH溶液时仰视读数
C.分多次将NaOH溶液倒入装有盐酸的小烧杯中
D.测完HCl溶液的温度后,用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干后,过一段时间再测量NaOH溶液的温度
解析:(1)③三次滴定分别消耗盐酸为23.65 mL、23.60 mL、23.55 mL,计算三次滴定的c(NaOH),取平均值,为0.118 0 mol/L。(2)采用铜制搅拌棒,铜导热使得热量散失,结果偏小,A符合题意;量筒量取NaOH溶液时仰视读数,氢氧化钠体积偏大,B不符合题意;分多次将NaOH溶液倒入装有盐酸的小烧杯中,使得热量散失,C符合题意;测完HCl溶液的温度后,用水把温度计上的酸冲洗干净,擦干后,过一段时间再测量NaOH溶液的温度,没有影响,D不符合题意。
答案:(1)①250 mL容量瓶 ②aecdbf ③酚酞 锥形瓶中溶液颜色变化 加入最后半滴标准盐酸溶液,溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不恢复原色 0.118 0 (2)AC
【拓展提能练】
9.(2025·北京工业大学附中期中)某实验小组用如下实验测定海带预处理后所得溶液的碘含量,实验步骤及现象如下:
已知I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。下列说法不正确的是( )
A.溶液b为蓝色是因为发生了反应:H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O
B.该实验可证明蓝色恢复与空气无关
C.溶液反复由无色变蓝的原因可能是H2O2氧化I-的反应速率比Na2S2O3还原I2的反应速率快
D.上述实验不能准确测定待测液中的碘含量,应补充实验步骤:滴定前向溶液b中加少量MnO2,反应至不再产生气泡,过滤,对滤液进行滴定
解析:选C。向含有I-的溶液中滴加稀硫酸、淀粉、过量H2O2,发生反应H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O,生成的I2遇淀粉变为蓝色,A正确;该实验蓝色恢复是因为过量的H2O2与NaI发生反应H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O,生成的I2遇淀粉变为蓝色,消耗V2 mL Na2S2O3溶液时,溶液中H2O2消耗完毕,溶液不再变蓝,所以蓝色恢复与空气无关,B正确;溶液变无色,是因为发生反应I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,溶液又变蓝,是因为过量的H2O2与NaI发生反应H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O,生成的I2遇淀粉变
为蓝色,在加入Na2S2O3溶液后,溶液先变无色,随后变蓝色,可能是H2O2氧化I-的反应速率比Na2S2O3还原I2的反应速率慢,C错误;由于过量H2O2与NaI发生反应,实验不能准确测定待测液中的碘含量,应补充实验步骤:滴定前向溶液b中加少量MnO2,过量的H2O2在MnO2的作用下分解,产生O2,至不再产生气泡,即H2O2完全分解后,过滤,对滤液进行滴定,D正确。
10.中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析。下列有关滴定说法正确的是( )
A.用NaOH标准液滴定未知浓度的HCl时,滴定终点时仰视读取标准液体积会使测定结果偏小
B.利用“Ag++SCN-===AgSCN↓”原理,用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度时可用FeCl3作指示剂
C.利用“2Fe3++2I-===I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量时,用淀粉做指示剂
D.滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化
解析:选D。滴定终点时仰视读取标准液体积,会导致氢氧化钠的体积偏大,则会使测定结果偏大,A错误;FeCl3中的氯离子可以和银离子反应生成氯化银白色沉淀,则不能用FeCl3作指示剂,B错误;利用“2Fe3++
2I-===I2+2Fe2+”,由于一开始反应就生成了单质碘,则无法判断滴定终点,C错误;滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,以判定滴定终点,D正确。
11.(2025·山东聊城一中月考)电流滴定法(电压10~100 mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度,已知:2S2O eq \o\al(2-,3)+I2===S4O eq \o\al(2-,6)+2I-。下列说法错误的是( )
A.仪器X的名称为碱式滴定管
B.A点为滴定终点
C.若滴定结束后仰视读数,则测定Na2S2O3溶液的浓度偏小
D.若碘液中含有0.15 mol I2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1
解析:选B。根据题图中仪器X外观构造可知其为碱式滴定管,A正确;根据“仅I2、I-同时存在时才能产生电流”知,滴定终点时无I2,电流应为0,A点不是滴定终点,B错误;仰视读数造成读取的Na2S2O3溶液的体积偏大,则测定的Na2S2O3溶液的浓度偏小,C正确;n(Na2S2O3)=2n(I2)=0.3 mol,V(Na2S2O3)=0.6 L,所以硫代硫酸钠溶液的浓度为c= eq \f(n,V)= eq \f(0.3 mol,0.6 L)=0.5 mol·L-1,D正确。
12.工业用亚硝酸钠(NaNO2)通常含有Na2CO3,若想测定NaNO2的含量,可以先测量出样品中Na2CO3的含量,再计算出NaNO2的纯度。步骤如下:
第一步称取5.300 g工业用亚硝酸钠样品,配制成100.0 mL溶液。
第二步用碱式滴定管取上述待测试样溶液25.00 mL于锥形瓶中,加入酚酞2~3滴,用0.050 00 mol·L-1的HCl标准溶液滴定至溶液由红色变为无色且半分钟内不变化,消耗HCl标准溶液的体积为V mL,重复滴定两次。回答下列问题:
(1)滴定到终点发生的反应为Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,滴定前后,HCl标准溶液的液面如图,则消耗HCl标准溶液的体积V=________;样品中杂质Na2CO3的质量百分数为__________(小数点后保留两位)。
(2)已知:pH≤1时,3NaNO2+3HCl===3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O。上述滴定过程中,NaNO2的存在是否影响测量结果,理由是________________________________________________________________________。
(3)25 ℃时,HNO2的电离常数为Ka=5.6×10-3,若HNO2和NaNO2的混合溶液中,c(NO eq \o\al(-,2))=c(HNO2),则此时溶液中c(H+)=__________mol·L-1。
(4)下列操作会使Na2CO3含量的测定结果偏高的是________(填字母)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失
D.滴定前读数正确,滴定后俯视滴定管读数
解析:(1)据滴定管图像知,V初=0.60 mL,V末=20.60 mL,消耗HCl溶液的体积是ΔV=20.00 mL;n(Na2CO3)=c(HCl)×ΔV=0.050 00 mol/L×20.00×10-3 L=1×10-3 mol,配制成100.0 mL溶液中,n(Na2CO3)=1×10-3 mol× eq \f(100 mL,25 mL)=4×10-3 mol,Na2CO3的质量分数是 eq \f(m(Na2CO3),m样)×100%= eq \f(4×10-3 mol×106 g/mol,5.300 g)×100%=8.00%;
(2)pH≤1时,亚硝酸钠和盐酸反应,而盐酸滴入待测液先消耗Na2CO3,滴定至终点生成物是NaHCO3和NaCl,溶液呈弱碱性,所以滴定过程至终点,待测液始终呈弱碱性环境,不会出现强酸性环境,故NaNO2不会与盐酸发生反应;
(3)25 ℃时,HNO2和NaNO2的混合溶液中,c(NO eq \o\al(-,2))=c(HNO2),则Ka=eq \o\al(-,2) eq \f(c(NO)·c(H+),c(HNO2))
=c(H+)=5.6×10-3 mol·L-1;
(4)锥形瓶用待测液润洗,消耗盐酸偏多,实验测定Na2CO3质量偏高,A符合题意;酸式滴定管用蒸馏水清洗后再用标准液润洗是标准操作,不影响实验测定结果,B不符合题意;滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则气泡所占体积会被计入标准液消耗体积,则标准液消耗体积偏大,测定的Na2CO3质量偏高,C符合题意;滴定管0刻度在上部,俯视读数偏小,测定的Na2CO3质量偏低,D不符合题意。
答案:(1)20.00 mL 8.00%
(2)不影响,滴定过程至终点,待测液始终呈弱碱性环境,不会出现强酸性环境,NaNO2不会与盐酸发生反应
(3)5.6×10-3 (4)AC
13.(2025·广州市第七十五中阶段考)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。
Ⅱ.滴定步骤
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溶液滴定过量的Ag+。
e.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NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.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)Ⅱ中b和c两步操作是否可以颠倒:______,说明理由:________________________________________________________________________。
(3)滴定终点的现象是________________________________________________________________________。
(4)测得c(I-)=__________mol·L-1。
答案:(1)250 mL容量瓶、胶头滴管
(2)否 若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点
(3)加入最后半滴NH4SCN溶液后,不再产生沉淀,溶液由浅黄色变为红色,且半分钟不褪色
(4)0.060 00
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