第九章 第43讲 酸碱中和滴定及拓展应用(复习讲义)-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习学用word

2026-01-13
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摘要:

该高中化学讲义聚焦酸碱中和滴定原理、操作规范、误差分析及氧化还原滴定、沉淀滴定等拓展应用,按“基础原理-实验操作-定量计算-拓展迁移”逻辑架构知识点,通过考点梳理(判断正误)、方法指导(误差分析表格)、真题训练(高考题节选)等环节,帮助学生构建滴定分析体系,突破数据处理与终点判断难点。 资料突出科学思维与科学探究素养培养,如设计误差分析对比表格训练逻辑推理能力,结合KMnO₄滴定H₂C₂O₄实例强化实验操作规范。设置基础判断、综合计算等分层练习,对接高考真题,助力教师精准把控复习节奏,提升学生定量分析与问题解决的应考能力。

内容正文:

第43讲 酸碱中和滴定及拓展应用 课标要求 1.了解酸、碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法。 2.掌握酸、碱中和滴定的操作和数据处理、误差分析的方法。 3.掌握滴定法在定量测定中的应用。 考点一 酸碱中和滴定的原理及操作 1.实验原理 (1)概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法。 c待=(以一元酸与一元碱的滴定为例)。 (2)实验关键 ①选取适当的仪器(滴定管、移液管),准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。 ②选取适当指示剂,准确判断滴定终点。 2.实验操作与仪器的选择 (1)主要仪器 ①“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。 ②读数可估读到    mL。 ③A是    滴定管,不能盛装    液体。 ④B是    滴定管,不能盛装    液体和强氧化性液体(如KMnO4溶液)。 ⑤滴定管读数的操作方法是单手持滴定管上端的空白处,并使其自然垂直,移动滴定管高度使视线与凹液面最低点相平,最后读取数值。 (2)中和滴定时指示剂的选择原则 滴定终点前后溶液的颜色变化对比明显。 ①强酸与强碱的中和滴定,达到终点时,pH变化范围很大,可用酚酞,也可用甲基橙; ②强酸滴定弱碱,恰好完全反应时,溶液呈酸性,应选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙; ③强碱滴定弱酸,恰好完全反应时,溶液呈碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞; ④一般不用石蕊溶液,原因是其溶液颜色变化对比不明显,且变色范围较大。 (3)滴定前的准备 (4)滴定操作 (5)滴定终点判断 滴入最后半滴标准溶液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色。 (6)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 3.数据处理与误差分析 (1)数据处理 按滴定操作重复2~3次,求出所用标准溶液体积的平均值,然后利用c(待)=进行计算。 (2)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。  判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)将液面在“0”刻度处的25 mL的酸式滴定管中的液体全部放出,液体的体积为25 mL。(  ) (2)滴定终点就是酸、碱恰好中和的点。(  ) (3)滴定管和锥形瓶在滴定前都应该用待装溶液润洗。(  ) (4)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁。(  ) (5)酸、碱中和滴定进行中,眼睛要时刻观察滴定管内溶液液面的变化。(  ) (6)用标准盐酸滴定待测NaOH溶液,若滴定完成后发现酸式滴定管尖嘴处悬着一滴酸液,则测定结果偏小。(  ) 一 中和滴定的实验操作 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(  ) 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凹液面最低处保持水平 2.(2024·广州模拟)下列关于酸、碱中和滴定实验的图示和描述正确的是(  ) A.赶出碱式滴定管内的气泡 B.测定某NaOH溶液的浓度 C.滴定操作要点 D.终点读数:12.20 mL 二 中和滴定中的误差分析 3.以标准盐酸滴定待测NaOH溶液,用酚酞作指示剂为例,分析实验误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 步骤 操作 c(NaOH) 洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管 锥形瓶用待测溶液润洗 未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水 取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束后气泡消失 滴定 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失 滴定过程中振荡锥形瓶时有液滴溅出 滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水 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 滴定管读数要领   以凹液面的最低点为基准,正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图1。   仰视读数(如图2):当用滴定管量取一定量液体的体积时,由于视线向上倾斜,寻找最低点的位置在液面的下侧,读数低于正确的刻度线位置,这样仰视读数偏大。 考点二 酸碱中和滴定的拓展应用 1.氧化还原滴定 (1)滴定原理 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。 (2)滴定试剂 常用于滴定的氧化剂 酸性KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液等 常用于滴定的还原剂 亚铁盐、草酸、维生素C等 氧化还原指示剂 ①自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点的现象为溶液由无色变为浅红色 ②专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘变蓝 (3)滴定实例 ①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理 2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+2Mn2++8H2O 指示剂 酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂 终点 判断 当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点 ②Na2S2O3溶液滴定碘液 原理 2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI 指示剂 用淀粉溶液作指示剂 终点 判断 当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,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 2.沉淀滴定 (1)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。 (2)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Cr为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。 (3)实例 滴定内容 指示剂 终点颜色变化 解题策略 用标准AgNO3溶液滴定含Cl-的溶液 K2CrO4溶液 出现砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀) 利用沉淀的先后顺序判断滴定终点并利用反应物与生成物间的数量关系进行计算 一 各类滴定终点的判断 1.用a mol·L-1的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是       ; 若用甲基橙作指示剂,则滴定终点的现象是             。 2.用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选用    作指示剂,达到滴定终点的现象是       。 3.用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,是否需要选用指示剂    (填“是”或“否”),达到滴定终点的现象是       。 4.用标准KI溶液滴定含有F的溶液,应选用    作指示剂,滴定终点的现象是         。 二 氧化还原反应滴定 5.(2024·襄阳模拟)以氧化剂或还原剂为滴定剂,可以滴定一些具有还原性或氧化性的物质。某二氧化锰矿粉中MnO2含量测定实验流程如图。下列说法错误的是(  ) A.还原步骤发生的反应:Na2C2O4+MnO2+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O B.Na2C2O4将Mn还原为Mn2+ C.若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡,则测得MnO2含量偏小 D.矿粉中MnO2含量为% 6.已知:I2+2S2S4+2I-,某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。 (1)可选用    作滴定指示剂,滴定终点的现象是              。 (2)CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为             。 (3)该试样中CuCl2·2H2O的质量分数为    。 三 沉淀滴定 7.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中的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-1AgNO3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+,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。三次测定数据见下表: 实验序号 1 2 3 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.64 10.02 9.98 f.数据处理。 回答下列问题: (1)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为   mL,测得c(I-)=   mol·L-1。 (2)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为             。 (3)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    。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果    。 1.(2024·全国甲卷27题节选)CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,过氧化脲产品纯度测定操作步骤如下: 溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成100 mL溶液。 滴定分析:量取25.00 mL过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀硫酸,用准确浓度的KMnO4溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。 (1)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是    (填字母)。 A.KMnO4溶液置于酸式滴定管中 B.用量筒量取25.00 mL过氧化脲溶液 C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁 D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度 (2)以下操作导致过氧化脲纯度测定结果偏低的是    (填字母)。 A.容量瓶中液面超过刻度线 B.滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗 C.摇动锥形瓶时KMnO4溶液滴到锥形瓶外 D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失 2.(2023·重庆高考15题节选)称取CaCl2水合物1.000 g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为        , 该副产物中CaCl2的质量分数为    。 3.(2024·浙江6月选考20题节选)已知:AlI3是一种无色晶体,吸湿性极强,可溶于热的正己烷,在空气中受热易被氧化。 纯化与分析:对粗产品AlI3纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为:先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知: 难溶电解质 AgI(黄色) AgSCN(白色) Ag2CrO4(红色) 溶度积常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12 (1)从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤。 称取产品1.020 0 g,用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→    →装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→    →    →加入稀酸B→用1.000×10-2 mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定→    →读数。 a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体 b.润洗,从滴定管上口倒出液体 c.滴加指示剂K2CrO4溶液 d.滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液 e.准确移取25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液加入锥形瓶 f.滴定至溶液呈浅红色 g.滴定至沉淀变白色 (2)加入稀酸B的作用是                   。 (3)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则产品纯度为   。[M(AlI3)=408 g·mol-1] 提示:完成课后作业 第九章 第43讲 7 / 7 学科网(北京)股份有限公司 $ 第43讲 酸碱中和滴定及拓展应用 【考点·全面突破】 考点一 必备知识夯实 2.(1)②0.01 ③酸式 碱性 ④碱式 酸性 (3)蒸馏水 润洗 易错辨析 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× 关键能力突破 1.D 滴定管在装液之前必须要用待装液润洗,否则将会被稀释,A项错误;锥形瓶用蒸馏水洗净后不必干燥,瓶中残留的蒸馏水对测定结果无影响,B项错误;滴定前必须排出滴定管中的气泡,然后再记录读数、进行滴定,C项错误。 2.A B.标准盐酸应用酸式滴定管盛装,错误;C.眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,从而判断滴定终点,操作不合理,错误;D.滴定管的0刻度在上方,故读数应为11.80 mL,错误。 3.偏高 偏高 偏低 无影响 偏低 偏低 偏高 偏低 无影响 偏低 偏高 考点二 关键能力突破 1.当滴入最后半滴标准液后,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 当滴入最后半滴标准液后,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色 2.淀粉溶液 当滴入最后半滴标准液后,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色 3.否 当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 4.KSCN溶液 当滴入最后半滴标准KI溶液后,溶液的红色褪去,且半分钟内不恢复红色 【答题模板】 当滴入最后半滴×××标准溶液后,溶液变成×××色,且半分钟内不恢复原来的颜色。 解答此类题目注意三个关键点: ①最后半滴:必须说明是滴入“最后半滴”溶液。具体操作是(以酸式滴定管为例):将滴定管尖嘴伸入锥形瓶内,轻轻旋转活塞使液滴悬挂于尖嘴处,倾斜锥形瓶并用其内壁将液滴沾落,最后用蒸馏水冲洗下去。 ②颜色变化:必须说明滴入“最后半滴”溶液后溶液“颜色的变化”。 ③半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。 5.C A.还原步骤发生的反应的化学方程式为Na2C2O4+MnO2+2H2SO4MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O,正确;B.滴定步骤发生的反应为草酸钠将高锰酸根离子还原为锰离子,正确;C.若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡,会使消耗的KMnO4溶液的体积偏小,导致测得MnO2含量偏大,错误;D.由得失电子守恒可得如下关系式:5Na2C2O4~2KMnO4,滴定消耗20.00 mL 0.100 0 mol·L-1KMnO4溶液,则与MnO2反应的草酸钠的物质的量为0.200 0 mol·L-1×0.03 L-0.100 0 mol·L-1×0.02 L×=0.001 mol,由得失电子守恒可得如下关系式:Na2C2O4~MnO2,则矿粉中MnO2的含量为×100%=%,正确。 6.(1)淀粉溶液 当滴入最后半滴标准溶液,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原来的颜色 (2)2Cu2++4I-2CuI↓+I2 (3)95% 解析:(1)“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体试样纯度的基本原理是CuCl2氧化I-生成I2,再用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,而淀粉溶液遇I2显蓝色,故可用淀粉溶液作指示剂,达到滴定终点时,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内溶液不恢复原来的颜色。(2)CuCl2与KI发生氧化还原反应,离子方程式为2Cu2++4I-2CuI↓+I2。(3)由题给信息可得关系式:2Cu2+~I2~2S2,则有n(CuCl2·2H2O)=n(Cu2+)=n(S2)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3 L=2.000×10-3 mol,m(CuCl2·2H2O)=2.000×10-3 mol×171 g·mol-1=0.342 g。试样中CuCl2·2H2O的质量分数为×100%=95%。 7.(1)10.00 0.060 0 (2)用NH4SCN标准溶液进行润洗 (3)①偏高 ②偏高 解析:(1)第1组数据误差较大,舍去,取第2组、第3组实验数据的平均值,消耗NH4SCN标准溶液的体积为(10.02+9.98)mL×=10.00 mL。根据滴定原理,则n(Ag+)=n(I-)+n(SCN-),故n(I-)=n(Ag+)-n(SCN-)=0.025 L×0.100 0 mol·L-1-0.01 L×0.100 0 mol·L-1=0.001 5 mol,则c(I-)==0.060 0 mol·L-1。(2)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液之前,要先用NH4SCN标准溶液润洗滴定管。 【真题·体验品悟】 1.(1)BD (2)A 解析:(1)KMnO4具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,故需盛放在酸式滴定管中,A正确;量筒读数只能精确到小数点后1位,故不能用量筒量取25.00 mL溶液,B错误;临近滴定终点时,洗涤锥形瓶内壁可减小滴定误差,C正确;锥形瓶内溶液变色后要等30 s溶液颜色不变才可记录滴定管液面刻度,D错误。(2)容量瓶中液面超过刻度线,则容量瓶中过氧化脲溶液浓度偏低,会造成纯度测定结果偏低,A符合题意;滴定管水洗后未用KMnO4溶液润洗,会造成滴定管内的KMnO4溶液浓度偏低,滴定时消耗的KMnO4溶液体积偏大,测定结果偏高,B不符合题意;KMnO4溶液滴到锥形瓶外,会造成消耗的KMnO4的量偏高,测定结果偏高,C不符合题意;滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使读取的KMnO4溶液的体积偏大,测定结果偏高,D不符合题意。 2.滴入最后半滴0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色 66.6% 解析:高锰酸钾溶液呈紫红色,故滴定达到终点的现象:最后半滴标准溶液加入后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色;氯化钙和草酸钠转化为草酸钙(CaC2O4)沉淀,加入硫酸,草酸钙沉淀转化为草酸,草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应:2Mn+5H2C2O4+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O,结合质量守恒可知,5CaCl2~5H2C2O4~2Mn,则该副产物中CaCl2的质量分数为×100%=66.6%。 3.(1)a e d f (2)抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断 (3)99.20% 解析:(1)润洗时,滴定管尖嘴部分也需要润洗;先加25.00 mL待测溶液,后加25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液,两者充分反应后,剩余的Ag+浓度较小,然后滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液(可以防止生成Ag2SO4沉淀),其中的Fe3+可以与过量的半滴NH4SCN溶液中的SCN-反应生成使溶液呈红色的配合物,故滴定至溶液呈浅红色时达到滴定终点。综上所述,需要补全的操作步骤依次是a、e、d、f。(2)Fe3+和Al3+均易发生水解,NH4Fe(SO4)2溶液中含有Fe3+,为防止影响滴定终点的判断,必须抑制Fe3+发生水解,因此加入稀酸B的作用是抑制Fe3+发生水解反应,保证滴定终点的准确判断。(3)由滴定步骤可知,25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.000×10-2 mol·L-1 NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN;由Ag+守恒可知,n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO3),则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN);三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN)=n(AgNO3)-n(NH4SCN)=25.00 mL×10-3 L·mL-1×4.000×10-2 mol·L-1-25.60 mL×10-3 L·mL-1×1.000×10-2 mol·L-1=7.440×10-4 mol,由碘原子守恒可知n(AlI3)=n(AgI)=7.440×10-4 mol×=2.480×10-4 mol,因此,产品纯度为×100%=99.20%。 学科网(北京)股份有限公司 $

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