第二单元 溶液的酸碱性 第2课时(导学案)化学苏教版2019选择性必修1

2025-12-26
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精品

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学苏教版选择性必修1
年级 高二
章节 第二单元 溶液的酸碱性
类型 学案-导学案
知识点 酸碱中和滴定
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 2.29 MB
发布时间 2025-12-26
更新时间 2025-12-26
作者 微光
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2025-12-26
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55657479.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

该高中化学导学案聚焦酸碱中和滴定,涵盖原理、仪器使用、指示剂选择、操作流程及误差分析。通过联系溶液酸碱性判断的前序知识,以问题探究为支架,引导学生从定性认知过渡到定量测定的学习。 资料突出科学思维与科学探究,通过实验仪器对比表格、指示剂变色规律分析构建认知模型,结合误差分析案例培养证据推理能力。多样化习题从基础操作到拓展应用,助力学生掌握定量实验方法,提升科学探究与问题解决素养。

内容正文:

第二单元 溶液的酸碱性 第2课时 酸碱中和滴定 一、知识目标 1. 了解酸碱中和滴定的原理,明确酸碱中和滴定中溶液的变化是判断滴定终点的依据,掌握滴定管的使用方法和指示剂的选择方法。 1. 掌握酸碱中和滴定的主要仪器及用途,熟练进行酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析,并能将其应用于定量测定。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析:从宏观上认识酸碱中和滴定实验的现象和过程,从微观角度理解中和反应的实质是与结合生成,以及指示剂变色的原理。 1. 证据推理与模型认知:通过分析酸碱中和滴定的实验数据,建立计算未知溶液浓度的模型,依据实验现象和数据进行合理推理和判断。 1. 科学探究与创新意识:通过设计和完成酸碱中和滴定实验,培养科学探究能力和创新思维,学会运用实验方法解决化学问题。 一、学习重点 酸碱中和滴定的原理、实验操作、指示剂的选择和误差分析。 二、学习难点 准确判断滴定终点、误差分析及酸碱中和滴定在拓展应用中的原理理解。 一、酸碱中和滴定实验 1.概念和原理 (1)概念 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)的方法。 (2)原理 在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等,即:c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=。 2.主要仪器及使用 (1)仪器:滴定管,铁架台,滴定管夹,锥形瓶,烧杯。 仪器a是酸式滴定管,仪器b是碱式滴定管。精确度:0.01 mL。 (2)滴定管的使用方法 ①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。 ②润洗仪器:在加入酸、碱之前,洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸、碱润洗2~3次。 ③加入反应液:分别将酸、碱加到相应酸式滴定管和碱式滴定管中,使液面位于滴定管“0”刻度以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。 ④调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度,准确记录读数。 ⑤放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。 3.主要试剂 (1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂[一般用酚酞或甲基橙,不用石蕊(因为颜色改变不明显)]。 4.指示剂的选择 (1)原理:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,当接近滴定终点时,极少量的碱或酸就会引起溶液的pH突变。此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全,即反应达到终点。所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。 如图所示为用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pH变化曲线。 (2)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围) 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 特别提醒 当滴定终点为碱性时,选择酚酞;当滴定终点为酸性时,选择甲基橙;当滴定终点为中性时,酚酞、甲基橙都行。一般不选择石蕊,变色现象不明显。 5.滴定操作 (1)注意  ①滴速:先快后慢,当接近终点时,改为滴加半滴标准溶液(利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液)。 ②终点的判断:滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不变色,视为滴定终点。 6.数据处理 为减少实验误差,重复实验2~3次,根据每次所用标准溶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平均值。 二、中和滴定误差分析 分析依据 c待测·V待测=c标准·V标准 c待测= c标准、V待测均为定值,误差均体现在V标准的大小上。 (一)问题探究 1. 酸碱中和滴定实验原理相关 · 问题:在实验室中,若要测定一瓶标签有损的氢氧化钠溶液的浓度,除了加入已知浓度的溶液这种方法外,利用所学知识,思考还有哪些可行的化学分析方法? · 答案:可以加入一定体积已知浓度的溶液,通过生成的沉淀质量来推测;加入一定体积已知浓度的溶液并加热,通过生成的氨气的体积来判断。 1. 指示剂的选择相关 · 问题:查阅资料,了解除了酚酞、甲基橙外,还有哪些酸碱指示剂可以用于酸碱中和滴定?它们的变色范围和适用条件分别是什么? · 答案:常见的还有甲基红,变色范围是为,酸色为红色,碱色为黄色;溴百里酚蓝,变色范围为,酸色为黄色,碱色为蓝色等。选择时要考虑其变色范围是否在滴定的突变范围内。 (二)问题思考 1. 酸碱中和滴定实验原理相关 · 问题:已知用的溶液滴定未知浓度的溶液,消耗溶液,溶液体积为,请根据酸碱中和滴定原理计算溶液的浓度。 · 答案:根据一元酸碱中和滴定原理,设溶液浓度为,则,解得。 1. 滴定管的使用相关 · 问题:一支标有“、”字样的滴定管内装液体到刻度时,管内液体的体积是多少?为什么? · 答案:管内液体的体积大于。因为滴定管的刻度在上方,尖嘴部分无刻度,所以当液面在时,除了上面有刻度的部分,尖嘴部分还有液体,故总体积大于。 1. 指示剂的选择相关 · 问题:常温下,用标准溶液滴定未知浓度的溶液,应选择哪种指示剂?为什么? · 答案:应选择酚酞作指示剂。因为与反应生成,是强碱弱酸盐,水解显碱性,而酚酞的变色范围是为,在碱性范围内变色,所以选择酚酞可以较好地指示滴定终点。 1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)一支标有“20 °C、25 mL”字样的滴定管内装液体到刻度1.00 mL时,管内液体的体积大于24.00 mL( ) (2)用50 mL酸式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO₄溶液( ) (3)“中和滴定”实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,必须润洗后方可使用( ) (4)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( ) (5)量取20.00 mL待测液时可用量筒量取( ) (6)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度( ) 【答案】(1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× 【解析】 (1)滴定管的“0”刻度在上方,尖嘴部分无刻度,所以管内液体体积大于24.00 mL,该说法正确。 (2)酸式滴定管可盛放酸性、氧化性溶液,能准确量取25.00 mL KMnO₄溶液,该说法正确。 (3)锥形瓶中是待测液,有水对溶质物质的量无影响;滴定管不润洗会使标准液浓度稀释,所以该说法正确。 (4)观察到锥形瓶中颜色发生变化,要等半分钟内不变色才是滴定终点,不能立即停止滴定,该说法错误。 (5)量筒的精度达不到0.01 mL,量取20.00 mL待测液要用滴定管,该说法错误。 (6)滴定管调液面不一定要调到“0”刻度,只要在“0”或“0”刻度以下即可,该说法错误。 2.常温下,用0.100 0 mol·L⁻¹ CH₃COOH标准溶液滴定20.00 mL未知浓度的NaOH溶液,pH随CH₃COOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是(  ) A. 滴定时应选择酚酞作指示剂 B.反应到达滴定终点时,溶液由浅红色变为无色 C.选择甲基红作指示剂,会导致所测c(NaOH)偏小 D.标准溶液改用等浓度的盐酸,突变范围会变大 【答案】C 【解析】 - A. 碱滴定酸,一般选酚酞作指示剂,该说法正确。 - B. 用醋酸滴定氢氧化钠,开始溶液呈碱性,酚酞显浅红色,终点时溶液呈酸性,溶液由浅红色变为无色,该说法正确。 - C. 选择甲基红作指示剂,变色时消耗醋酸体积偏大,根据(c_{待测}=),会导致所测(c(NaOH))偏大,该说法错误。 - D. 盐酸是强酸,醋酸是弱酸,标准溶液改用等浓度的盐酸,突变范围会变大,该说法正确。 3.使用酸碱中和滴定的方法,用0.01 mol·L⁻¹盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作会使测定结果偏高的是(  ) ①用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol·L⁻¹稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗 净后未经干燥直接量取浓盐酸 ②配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线 ③滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴 ④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下 A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④ 【答案】A 【解析】 ①量筒用蒸馏水洗 净后未经干燥直接量取浓盐酸,会使浓盐酸被稀释,导致标准盐酸浓度偏小,滴定消耗盐酸体积偏大,根据(c_{待测}=),测定结果偏高,该操作符合。 ②配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线,会使溶液体积偏小,标准盐酸浓度偏大,滴定消耗盐酸体积偏小,测定结果偏低,该操作不符合。 ③滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴,会使读取的盐酸体积偏大,测定结果偏高,该操作符合。 ④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下,对溶质物质的量无影响,不影响测定结果,该操作不符合。 4.实验室用0.100 mol·L⁻¹ NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,下列操作会导致实验结果偏低的是( )。 A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗 B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗 C.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度 D.滴定过程中振荡锥形瓶,液体不慎溅出 【答案】D 【解析】 - A. 碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗,会使标准液浓度稀释,滴定消耗NaOH体积偏大,根据(c_{待测}=),测定结果偏高,该操作不符合。 - B. 盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗,会使待测液溶质物质的量偏大,滴定消耗NaOH体积偏大,测定结果偏高,该操作不符合。 - C. 滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,会使读取的NaOH体积偏大,测定结果偏高,该操作不符合。 - D. 滴定过程中振荡锥形瓶,液体不慎溅出,会使待测液溶质物质的量偏小,滴定消耗NaOH体积偏小,测定结果偏低,该操作符合。 5.已知Ag₂CrO₄是砖红色沉淀,且AgCl比Ag₂CrO₄更难溶。下列滴定反应中,指示剂使用不正确的是(  ) A.用标准FeCl₃溶液滴定KI溶液,选择KSCN溶液 B.用I₂溶液滴定Na₂SO₃溶液,淀粉作指示剂 C.用AgNO₃溶液滴定NaCl溶液,Na₂CrO₄作指示剂 D.用H₂O₂溶液滴定KI溶液,淀粉作指示剂 【答案】D 【解析】 - A. 用标准FeCl₃溶液滴定KI溶液,Fe³⁺与I⁻反应生成Fe²⁺和I₂,当Fe³⁺过量时,加入KSCN溶液显红色,可指示终点,该指示剂使用正确。 - B. 用I₂溶液滴定Na₂SO₃溶液,I₂遇淀粉变蓝,当Na₂SO₃反应完,溶液变蓝可指示终点,该指示剂使用正确。 - C. 用AgNO₃溶液滴定NaCl溶液,AgCl比Ag₂CrO₄更难溶,当Cl⁻反应完,Ag⁺与CrO₄²⁻生成砖红色沉淀指示终点,该指示剂使用正确。 - D. 用H₂O₂溶液滴定KI溶液,H₂O₂氧化I⁻生成I₂,若用淀粉作指示剂,一开始就有I₂生成,溶液变蓝,无法指示终点,该指示剂使用不正确。 6.过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。 (1)酸性条件下H₂O₂可将Fe²⁺转化成Fe³⁺,由此说明H₂O₂具有________性。 (2)某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L⁻¹的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为2MnO₄⁻+5H₂O₂+6H⁺ = 2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑。 ①滴定达到终点的现象是_________。 ②用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L⁻¹。 ③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 【答案】(1)氧化 (2)①锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内不褪色 ②0.180 0 ③偏高 【解析】 (1)酸性条件下H₂O₂可将Fe²⁺转化成Fe³⁺,Fe元素化合价升高,H₂O₂作氧化剂,具有氧化性。 (2)①用酸性高锰酸钾标准溶液滴定过氧化氢,开始溶液无色,终点时高锰酸钾过量,溶液由无色变为浅紫色,且30秒内不褪色。 ②根据(2MnO₄⁻+5H₂O₂+6H⁺ = 2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑),(n(H_{2}O_{2})=n(MnO_{4}^{-})),四次滴定消耗高锰酸钾溶液体积分别为18.00 mL、18.05 mL、17.95 mL、18.00 mL,取平均值为18.00 mL,(n(MnO_{4}^{-}) = 0.1000 mol·L⁻¹×0.01800 L = 0.0018 mol),则(n(H_{2}O_{2})=×0.0018 mol = 0.0045 mol),(c(H_{2}O_{2})==0.1800 mol·L⁻¹)。 ③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使读取的高锰酸钾溶液体积偏大,根据(n(H_{2}O_{2})=n(MnO_{4}^{-})),计算出的过氧化氢物质的量偏大,浓度偏高。 7.下列关于各实验的叙述不正确的是(  ) A.①可用于测溶液的pH B.②是用酸性KMnO₄溶液滴定Na₂SO₃溶液 C.③是滴定时手的正确操作 D. ④中最后半滴NaOH标准溶液使溶液由无色变为红色,即到达滴定终点 【答案】D 【解析】 -A. ①装置是pH计,可用于测溶液的pH,该说法正确。 B. 酸性KMnO₄溶液具有强氧化性,可氧化Na₂SO₃,②是用酸性KMnO₄溶液滴定Na₂SO₃溶液,该说法正确。 C. ③是酸式滴定管滴定时手的正确操作,该说法正确。 D. ④中最后半滴NaOH标准溶液使溶液由无色变为红色,且半分钟内不褪色才是到达滴定终点,该说法错误。 8.下列几种情况对中和滴定结果无影响的是(  ) ①盛待测液的锥形瓶里留有蒸馏水 ②滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定后消失 ③滴定管在滴定前未将刻度调在“0”,而调在“2.40” ④滴定到达终点时,视线高于滴定管内液体的凹液面的最低点 A.① B.①③ C.③④ D.②③ 【答案】B 【解析】 ①盛待测液的锥形瓶里留有蒸馏水,不影响待测液溶质物质的量,对中和滴定结果无影响,该情况符合。 ②滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定后消失,会使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高,该情况不符合。 ③滴定管在滴定前未将刻度调在“0”,而调在“2.40”,只要能正确读取消耗标准液体积,对结果无影响,该情况符合。 ④滴定到达终点时,视线高于滴定管内液体的凹液面的最低点,会使读取的标准液体积偏小,测定结果偏低,该情况不符合。 9.用1.0 mol·L⁻¹ NaOH溶液中和某浓度硫酸时,其pH和所加NaOH溶液的体积(V)关系如图所示。原硫酸的物质的量浓度和反应后溶液的总体积是(  ) A.1 mol·L⁻¹ 60 mL B.0.5 mol·L⁻¹ 80 mL C.0.5 mol·L⁻¹ 60 mL D.1 mol·L⁻¹ 80 mL 【答案】B 【解析】由图可知,加入40 mL NaOH溶液时恰好中和,(n(OH^{-}) = 1.0 mol·L⁻¹×0.040 L = 0.04 mol),根据(H_{2}SO_{4}+2NaOH = Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O),(n(H_{2}SO_{4})=n(OH^{-}) = 0.02 mol),原硫酸溶液体积为40 mL,(c(H_{2}SO_{4})==0.5 mol·L⁻¹),反应后溶液总体积为40 mL + 40 mL = 80 mL,答案选B。 10.通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷(POCl₃)样品中Cl元素的含量,实验步骤如下: I.取m g样品于锥形瓶中,加入足量的NaOH溶液,待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性; II.向锥形瓶中加入0.100 0 mol·L⁻¹的AgNO₃溶液50.00 mL,使Cl⁻完全沉淀; III.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖; IV.加入指示剂,用c mol·L⁻¹ NH₄SCN溶液滴定过量Ag⁺至终点,记下所用体积为VmL。 已知:AgCl易转化为AgSCN。下列说法正确的是(  ) A.滴定选用的指示剂为甲基橙 B.本次实验测得Cl元素的质量分数为 C.硝基苯的作用为防止沉淀被氧化 D.若取消步骤III,测定结果偏大 【答案】B 【解析】 - A. 用NH₄SCN溶液滴定过量Ag⁺,一般用铁铵矾作指示剂,不是甲基橙,该说法错误。 - B. (n(AgNO_{3}) = 0.1000 mol·L⁻¹×0.05000 L = 0.005 mol),(n(NH_{4}SCN)=cV×10^{-3} mol),则(n(Cl^{-}) = n(AgNO_{3}) - n(NH_{4}SCN)=(0.005 - cV×10^{-3})mol),(m(Cl)=(0.005 - cV×10^{-3})mol×35.5 g·mol⁻¹),Cl元素的质量分数为(×100%),该说法正确。 - C. 硝基苯的作用是防止AgCl转化为AgSCN,不是防止沉淀被氧化,该说法错误。 - D. 若取消步骤III,AgCl会转化为AgSCN,消耗NH₄SCN溶液体积偏大,计算出的Cl⁻物质的量偏小,测定结果偏低,该说法错误。 一、酸碱中和滴定实验 1.概念和原理 (1)概念 酸碱中和滴定是依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。 (2)原理 在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等,即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=。 2.主要仪器 (1)仪器:滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。 (2)滴定管构造特点 酸式滴定管 碱式滴定管 相同点 a.标有规格、温度、“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度; b.最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01 mL 不同点 a.下端有玻璃活塞; b.可盛装酸性、强氧化性溶液 a.下端有由乳胶管、玻璃球组成的阀; b.只能盛装碱性溶液 注意事项 a.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,因为尖嘴部分无刻度。 b.使用聚四氟乙烯活塞的滴定管为酸碱通用滴定管。 3.主要试剂 (1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂。 4.指示剂的选择 (1)原理 由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,在接近滴定终点时溶液的pH有一个突变过程,在此范围内,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,所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。 (2)指示剂的选择 若滴定终点为碱性时,选择酚酞;酸性时,选择甲基橙;中性时,酚酞、甲基橙均可以。一般不选择石蕊,变色现象不明显。 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 5.滴定操作 (1)滴定前准备 (2)滴定 注意滴速:先快后慢,接近终点时,应一滴一摇,甚至半滴一摇,利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。 (3)终点判断 等到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,视为滴定终点并记录此时滴定管的读数。 6.数据处理 为减少实验误差,重复实验2~3次,根据每次所用标准溶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平均值。 滴定终点的判断答题模板 二、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标准的大小。 2.常见的误差分析 (1)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 (2)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)。 下列图示读数对滴定结果的影响如下: ①如图Ⅰ,开始仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会偏小。 ②如图Ⅱ,开始俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会偏大。 三、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 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。 考点一 滴定实验操作及数据处理 1.酸碱中和滴定实验中不需要的仪器是 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】酸碱中和滴定用到的仪器有: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,用不到分液漏斗,故选B。 2.下列有关实验操作规范的说法错误的是 A.带聚四氟乙烯活塞的滴定管可盛放强碱性溶液 B.容量瓶用蒸馏水洗净,需高温烘干后才能用于溶液的配制 C.用分液的方法分离植物油和水的混合物 D.按如图所示操作进行酸碱中和滴定 【答案】B 【解析】A.聚四氟乙烯具有抗酸耐碱的特性,因此带聚四氟乙烯活塞的滴定管可盛放强碱性溶液,故A说法正确; B.容量瓶是用于配制一定物质的量浓度的溶液的仪器,容量瓶是否干燥对后续实验无影响,没必要将容量瓶干燥,故B说法错误; C.植物油是一种难溶于水的液体,与水分层,采用分液方法分离植物油和水的混合物,故C说法正确; D.中和滴定时,用左手控制滴定管的活塞,题中所给图像正确,故D说法正确; 答案为B。 3.用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,酚酞作指示剂,下列实验操作或分析正确的是 A.滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗 B.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 C.读数时应将滴定管从架上取下,用右手食指和拇指捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直 D.若指示剂改为甲基橙,则测得盐酸浓度偏高 【答案】C 【解析】A.锥形瓶不需要润洗,否则会引入多余待测液导致误差,滴定管需要用标准溶液润洗以确保浓度准确,A错误; B.滴定时眼睛应主要观察锥形瓶内颜色变化以判断终点,而非一直关注滴定管体积变化,B错误; C.读数时需取下滴定管,保持垂直,操作描述正确,C正确; D.甲基橙的变色范围(pH 3.1-4.4)比酚酞(pH 8.2-10)更早到达终点,导致消耗NaOH体积偏小,计算盐酸浓度偏低,D错误; 故选C。 4.下列实验操作或实验仪器使用正确的是 A.测“84”消毒液的pH,用洁净玻璃棒蘸取少许“84”消毒液滴在pH试纸上 B.容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净、烘干,并检查是否漏水 C.硝酸、次氯酸见光易分解,一般将其存放在棕色细口瓶当中,并放置在阴凉处 D.可用碱式滴定管量取25.00 mL KMnO4标准溶液置于锥形瓶中 【答案】C 【解析】A.“84”消毒液的主要成分次氯酸钠具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,所以不能用pH试纸测定“84”消毒液的pH,A错误; B.容量瓶、滴定管都是精量器,使用前都不能加热烘干,否则会造成仪器变性而影响精确度,B错误; C硝酸见光易分解生成二氧化氮、水和氧气,次氯酸见光易分解生成氧气和氯化氢,一般将其存放在棕色细口瓶当中,并放置在阴凉处,C正确; D.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以不能用碱式滴定管量取25.00mL高锰酸钾溶液,D错误; 故选C。 5.下图分别是量筒和滴定管的两个液面,下列有关读数正确的是。 A.量筒读数是,滴定管读数是 B.量筒读数是,滴定管读数是 C.量筒读数是,滴定管读数是 D.量筒读数是,滴定管读数是 【答案】C 【分析】量筒刻度从下到上增大,如图左边表示量筒,量筒的精度是0.1mL,量筒读数;滴定管刻度从上到下增大,如图右边表示滴定管,滴定管的精度是0.01mL,滴定管读数,据此作答。 【解析】A.滴定管读数没有精确,故A错误; B.两者都没有注意到仪器的读数方向,故B错误; C.读数准确,故C正确; D.滴定管读数没有注意到仪器的读数方向,故D错误; 答案选C。 6.草酸纯度的测定:称取含草酸晶体的样品0.116g(杂质不参与反应),放入锥形瓶中,加入水和,用标准溶液滴定至终点,反应原理为: (1)确认滴定终点的操作及现象是 。 (2)若最终消耗标准溶液,则样品纯度为 (精确到0.1%)。 【答案】(1)当滴入最后半滴标准溶液,溶液变为浅紫色,且半分钟内不褪色 (2)90.0% 【解析】(1)为紫色溶液,与草酸发生氧化还原反应后被还原为,故当滴入最后半滴标准溶液,溶液变为浅紫色,且半分钟内不褪色,说明达到了滴定终点; (2)根据方程式可得计量关系:,则样品纯度为。 考点二 滴定误差分析 7.用已知浓度盐酸滴定未知浓度NaOH溶液的操作过程中,导致所测NaOH溶液浓度偏低的操作是 A.滴定管装入盐酸前未用盐酸标准液润洗 B.锥形瓶未用未知浓度的NaOH溶液润洗 C.摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出 D.滴定前读数正确,滴定结束后仰视读数 【答案】C 【解析】A.滴定管装入盐酸前未用盐酸标准液润洗,会导致盐酸被稀释,滴加的盐酸体积偏大,测量结果偏高,A错误; B.锥形瓶未用未知浓度的NaOH溶液润洗,不影响滴定结果,B错误; C.摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出,会导致NaOH的物质的量减少,所以滴加盐酸体积偏小,测量结果偏低,C正确; D.滴定前读数正确,滴定结束后仰视读数,会导致所读盐酸体积偏大,测量结果偏高,D错误; 故选C。 8.有未知浓度的盐酸,需要测定其浓度。取盐酸作为待测液,用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定。 实验次数 1 2 3 4 V(NaOH)ml 19.48 19.52 20.20 (1)某同学一共做4次平行实验,前3次数据已在上表记录,第4次实验滴定管的初读数为0.10ml,末读数如图所示,计算该盐酸的物质的量浓度为 mol/L(精确至0.0001)。 (2)若滴定后滴定管尖嘴处有气泡,则测定结果会 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”) 【答案】(1)0.0975 (2)偏小 【解析】(1)四次使用NaOH溶液体积分别为19.48mL、19.52mL、20.20mL、19.50mL,第三次实验数据与前三组数据差异显著,误差较大,应舍去,平均为,可得盐酸的物质的量浓度为; (2)在滴定过程中,若滴定后尖嘴处出现气泡,这会使得终点读数偏高,消耗的滴定液体积偏低,使得测定结果偏小。 9.某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。 (1)准确量取待测液需要使用的仪器是 (选填酸式、碱式)滴定管。 (2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 。 (3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视 。 (4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。 (5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。 滴定次数 待测液体积() 盐酸体积() 滴定前读数 滴定后读数 第一次 第二次 第三次 由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 (6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是 (填字母)。 a.用待测溶液润洗锥形瓶 b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 c.部分标准液滴出锥形瓶外 (7)利用(5)测定值计算,待测液中加入 盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。 【答案】(1)碱式 (2)26.10 (3)锥形瓶内溶液的颜色变化 (4)滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 (5)0.12mol/L (6)ac (7)2 【分析】用盐酸标准液滴定NaOH待测液,利用反应的n(H+)=n(OH-),可知c(NaOH)= ,酚酞遇碱变红,反应后溶液红色褪去,现象明显,可指示反应终点,代入数据即可求得n(NaOH),进而求得烧碱的纯度。 【解析】(1)待测液为NaOH溶液,用碱式滴定管量取; (2)从图中可以看出,滴定开始时读数为0,结束时读数为26.10,则消耗盐酸标准液的体积为26.10mL; (3)用盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视锥形瓶内溶液的颜色变化; (4)盐酸标准液滴定待测NaOH溶液时,以酚酞做指示剂,滴定达到终点的标志是:滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色; (5)从表中数据可得出,三次实验所用盐酸的体积分别为19.90mL、20.10mL、20.00mL,则平均所用盐酸的体积为20.00mL,c(NaOH)==0.12mol/L; (6)a.用待测溶液润洗锥形瓶,则n(NaOH)偏大,消耗V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,a符合题意; b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水,对标准液的用量没有影响,c(NaOH)不变,b不合题意; c.部分标准液滴出锥形瓶外,则V(HCl)偏大,c(NaOH)偏大,c符合题意; 故选ac; (7)为13时,c(H+)=1×10-13 mol/L,则c(OH-)=1×10-1mol/L,则有,解V(HCl)=2mL。 考点三 中和滴定曲线 10.室温下,向20.00 mL 0.1000 mol·L-1盐酸中滴加0.1000 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是 A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7 B.若滴加同浓度的氨水,可选择酚酞指示反应终点 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=12.3 【答案】B 【解析】A.NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,A正确; B.盐酸与氨水反应生成NH4Cl(强酸弱碱盐),溶液呈酸性(水解 ),酚酞的变色范围是(碱性 ),甲基红的变色范围是4.4~6.2(弱酸性),甲基橙的变色范围是3.1~4.4(酸性),因反应终点溶液呈酸性,应选甲基红或甲基橙作指示剂,而非酚酞(酚酞变色时溶液已呈碱性,误差大),B错误; C.甲基红的变色范围4.4~6.2更接近中性(pH = 7),甲基橙的变色范围3.1~4.4离中性更远,变色范围越接近反应终点pH,误差越小,故选择甲基红指示终点误差比甲基橙小,C正确; D.V(NaOH)=30.00 mL时,NaOH过量:,, 过量 , 溶液总体积V = 20.00mL+30.00mL=50.00mL=0.05000L,则,pOH=-lg c({OH-)=-lg 0.02=1.7,室温下, pH+pOH=14,故pH=14-1.7=12.3,D正确; 故选B。 11.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是 A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1 B.X的值为0.1 C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1 D.X的值为0.001 【答案】A 【解析】A.原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,故A正确; B.由图可知c(HCl)=0.1 mol·L-1,体积为100mL,横坐标为氢氧化钠的物质的量,在X处达到滴定终点,所以物质的量为0.1 mol·L-1×0.1L=0.01mol,故B错误; C.原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,故C错误; D.由图可知c(HCl)=0.1 mol·L-1,体积为100mL,横坐标为氢氧化钠的物质的量,在X处达到滴定终点,所以物质的量为0.1 mol·L-1×0.1L=0.01mol,故D错误; 答案选A。 12.某化学小组探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中 B.a点所示溶液中,溶质有NaCl和HCl C.b点表示稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 D.向点c所示溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红 【答案】D 【解析】A.图象中pH值的变化是从小于7逐渐增大到大于7,可知原溶液显酸性,然后不断的加入碱性溶液,使pH增大,说明是把氢氧化钠溶液滴加到稀盐酸中,故A正确; B.a点所示溶液的pH小于7,溶液显酸性,说明稀盐酸过量,所得溶液中的溶质为HCl和NaCl,故B正确; C.b点所示溶液的pH等于7,溶液显中性,表示稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应,故C正确; D.c点所示溶液的pH大于7,溶液显碱性,向点c所示溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变蓝,故D错误; 故选D。 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二单元 溶液的酸碱性 第2课时 酸碱中和滴定 一、知识目标 1. 了解酸碱中和滴定的原理,明确酸碱中和滴定中溶液的变化是判断滴定终点的依据,掌握滴定管的使用方法和指示剂的选择方法。 1. 掌握酸碱中和滴定的主要仪器及用途,熟练进行酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析,并能将其应用于定量测定。 二、核心素养目标 1. 宏观辨识与微观探析:从宏观上认识酸碱中和滴定实验的现象和过程,从微观角度理解中和反应的实质是与结合生成,以及指示剂变色的原理。 1. 证据推理与模型认知:通过分析酸碱中和滴定的实验数据,建立计算未知溶液浓度的模型,依据实验现象和数据进行合理推理和判断。 1. 科学探究与创新意识:通过设计和完成酸碱中和滴定实验,培养科学探究能力和创新思维,学会运用实验方法解决化学问题。 一、学习重点 酸碱中和滴定的原理、实验操作、指示剂的选择和误差分析。 二、学习难点 准确判断滴定终点、误差分析及酸碱中和滴定在拓展应用中的原理理解。 一、酸碱中和滴定实验 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,酸提供的H+与碱提供的OH-的______相等,即:c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=。 2.主要仪器及使用 (1)仪器:滴定管,铁架台,滴定管夹,______,______。 仪器a是____________,仪器b是____________。精确度:______mL。 (2)滴定管的使用方法 ①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。 ②润洗仪器:在加入酸、碱之前,洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸、碱润洗2~3次。 ③加入反应液:分别将酸、碱加到相应酸式滴定管和碱式滴定管中,使液面位于滴定管“0”刻度以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。 ④调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度,准确记录读数。 ⑤放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。 3.主要试剂 (1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂[一般用酚酞或甲基橙,不用______(因为颜色改变不明显)]。 4.指示剂的选择 (1)原理:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,当接近滴定终点时,极少量的碱或酸就会引起溶液的pH突变。此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全,即反应达到终点。所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。 如图所示为用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pH变化曲线。 (2)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围) 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______色 5.0~8.0紫色 >8.0______色 酚酞 <8.2______色 8.2~10.0浅红色 >10.0______色 甲基橙 <3.1______色 3.1~4.4橙色 >4.4______色 特别提醒 当滴定终点为碱性时,选择酚酞;当滴定终点为酸性时,选择甲基橙;当滴定终点为中性时,酚酞、甲基橙都行。一般不选择石蕊,变色现象不明显。 5.滴定操作 (1)注意  ①滴速:先快后慢,当接近终点时,改为滴加______标准溶液(利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液)。 ②终点的判断:滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不变色,视为滴定终点。 6.数据处理 为减少实验误差,重复实验2~3次,根据每次所用标准溶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______。 二、中和滴定误差分析 分析依据 c待测·V待测=c标准·V标准 c待测= c标准、V待测均为定值,误差均体现在______的大小上。 (一)问题探究 1. 酸碱中和滴定实验原理相关 · 问题:在实验室中,若要测定一瓶标签有损的氢氧化钠溶液的浓度,除了加入已知浓度的溶液这种方法外,利用所学知识,思考还有哪些可行的化学分析方法? 1. 指示剂的选择相关 · 问题:查阅资料,了解除了酚酞、甲基橙外,还有哪些酸碱指示剂可以用于酸碱中和滴定?它们的变色范围和适用条件分别是什么? (二)问题思考 1. 酸碱中和滴定实验原理相关 · 问题:已知用的溶液滴定未知浓度的溶液,消耗溶液,溶液体积为,请根据酸碱中和滴定原理计算溶液的浓度。 1. 滴定管的使用相关 · 问题:一支标有“、”字样的滴定管内装液体到刻度时,管内液体的体积是多少?为什么? 1. 指示剂的选择相关 · 问题:常温下,用标准溶液滴定未知浓度的溶液,应选择哪种指示剂?为什么? 1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)一支标有“20 °C、25 mL”字样的滴定管内装液体到刻度1.00 mL时,管内液体的体积大于24.00 mL( ) (2)用50 mL酸式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO₄溶液( ) (3)“中和滴定”实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,必须润洗后方可使用( ) (4)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( ) (5)量取20.00 mL待测液时可用量筒量取( ) (6)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度( ) 2.常温下,用0.100 0 mol·L⁻¹ CH₃COOH标准溶液滴定20.00 mL未知浓度的NaOH溶液,pH随CH₃COOH溶液体积的变化如图所示。下列说法不正确的是(  ) A. 滴定时应选择酚酞作指示剂 B.反应到达滴定终点时,溶液由浅红色变为无色 C.选择甲基红作指示剂,会导致所测c(NaOH)偏小 D.标准溶液改用等浓度的盐酸,突变范围会变大 3.使用酸碱中和滴定的方法,用0.01 mol·L⁻¹盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作会使测定结果偏高的是(  ) ①用量筒量取浓盐酸配制0.01 mol·L⁻¹稀盐酸时,量筒用蒸馏水洗 净后未经干燥直接量取浓盐酸 ②配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线 ③滴定结束时,读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴 ④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下 A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④ 4.实验室用0.100 mol·L⁻¹ NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,下列操作会导致实验结果偏低的是( )。 A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗 B.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗 C.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度 D.滴定过程中振荡锥形瓶,液体不慎溅出 5.已知Ag₂CrO₄是砖红色沉淀,且AgCl比Ag₂CrO₄更难溶。下列滴定反应中,指示剂使用不正确的是(  ) A.用标准FeCl₃溶液滴定KI溶液,选择KSCN溶液 B.用I₂溶液滴定Na₂SO₃溶液,淀粉作指示剂 C.用AgNO₃溶液滴定NaCl溶液,Na₂CrO₄作指示剂 D.用H₂O₂溶液滴定KI溶液,淀粉作指示剂 6.过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。 (1)酸性条件下H₂O₂可将Fe²⁺转化成Fe³⁺,由此说明H₂O₂具有________性。 (2)某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L⁻¹的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为2MnO₄⁻+5H₂O₂+6H⁺ = 2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑。 ①滴定达到终点的现象是_________。 ②用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L⁻¹。 ③若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 7.下列关于各实验的叙述不正确的是(  ) A.①可用于测溶液的pH B.②是用酸性KMnO₄溶液滴定Na₂SO₃溶液 C.③是滴定时手的正确操作 D. ④中最后半滴NaOH标准溶液使溶液由无色变为红色,即到达滴定终点 8.下列几种情况对中和滴定结果无影响的是(  ) ①盛待测液的锥形瓶里留有蒸馏水 ②滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡,滴定后消失 ③滴定管在滴定前未将刻度调在“0”,而调在“2.40” ④滴定到达终点时,视线高于滴定管内液体的凹液面的最低点 A.① B.①③ C.③④ D.②③ 9.用1.0 mol·L⁻¹ NaOH溶液中和某浓度硫酸时,其pH和所加NaOH溶液的体积(V)关系如图所示。原硫酸的物质的量浓度和反应后溶液的总体积是(  ) A.1 mol·L⁻¹ 60 mL B.0.5 mol·L⁻¹ 80 mL C.0.5 mol·L⁻¹ 60 mL D.1 mol·L⁻¹ 80 mL 10.通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷(POCl₃)样品中Cl元素的含量,实验步骤如下: I.取m g样品于锥形瓶中,加入足量的NaOH溶液,待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性; II.向锥形瓶中加入0.100 0 mol·L⁻¹的AgNO₃溶液50.00 mL,使Cl⁻完全沉淀; III.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖; IV.加入指示剂,用c mol·L⁻¹ NH₄SCN溶液滴定过量Ag⁺至终点,记下所用体积为VmL。 已知:AgCl易转化为AgSCN。下列说法正确的是(  ) A.滴定选用的指示剂为甲基橙 B.本次实验测得Cl元素的质量分数为 C.硝基苯的作用为防止沉淀被氧化 D.若取消步骤III,测定结果偏大 一、酸碱中和滴定实验 1.概念和原理 (1)概念 酸碱中和滴定是依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。 (2)原理 在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等,即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=。 2.主要仪器 (1)仪器:滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。 (2)滴定管构造特点 酸式滴定管 碱式滴定管 相同点 a.标有规格、温度、“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度; b.最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01 mL 不同点 a.下端有玻璃活塞; b.可盛装酸性、强氧化性溶液 a.下端有由乳胶管、玻璃球组成的阀; b.只能盛装碱性溶液 注意事项 a.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,因为尖嘴部分无刻度。 b.使用聚四氟乙烯活塞的滴定管为酸碱通用滴定管。 3.主要试剂 (1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂。 4.指示剂的选择 (1)原理 由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,在接近滴定终点时溶液的pH有一个突变过程,在此范围内,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,所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。 (2)指示剂的选择 若滴定终点为碱性时,选择酚酞;酸性时,选择甲基橙;中性时,酚酞、甲基橙均可以。一般不选择石蕊,变色现象不明显。 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 5.滴定操作 (1)滴定前准备 (2)滴定 注意滴速:先快后慢,接近终点时,应一滴一摇,甚至半滴一摇,利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。 (3)终点判断 等到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,视为滴定终点并记录此时滴定管的读数。 6.数据处理 为减少实验误差,重复实验2~3次,根据每次所用标准溶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平均值。 滴定终点的判断答题模板 二、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标准的大小。 2.常见的误差分析 (1)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 (2)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)。 下列图示读数对滴定结果的影响如下: ①如图Ⅰ,开始仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会偏小。 ②如图Ⅱ,开始俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会偏大。 三、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 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。 考点一 滴定实验操作及数据处理 1.酸碱中和滴定实验中不需要的仪器是 A. B. C. D. 2.下列有关实验操作规范的说法错误的是 A.带聚四氟乙烯活塞的滴定管可盛放强碱性溶液 B.容量瓶用蒸馏水洗净,需高温烘干后才能用于溶液的配制 C.用分液的方法分离植物油和水的混合物 D.按如图所示操作进行酸碱中和滴定 3.用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,酚酞作指示剂,下列实验操作或分析正确的是 A.滴定前,锥形瓶和滴定管均须用标准溶液润洗 B.滴定时应一直观察滴定管中溶液体积的变化 C.读数时应将滴定管从架上取下,用右手食指和拇指捏住管上端无刻度处,使滴定管保持垂直 D.若指示剂改为甲基橙,则测得盐酸浓度偏高 4.下列实验操作或实验仪器使用正确的是 A.测“84”消毒液的pH,用洁净玻璃棒蘸取少许“84”消毒液滴在pH试纸上 B.容量瓶、滴定管使用前均需用蒸馏水洗净、烘干,并检查是否漏水 C.硝酸、次氯酸见光易分解,一般将其存放在棕色细口瓶当中,并放置在阴凉处 D.可用碱式滴定管量取25.00 mL KMnO4标准溶液置于锥形瓶中 5.下图分别是量筒和滴定管的两个液面,下列有关读数正确的是。 A.量筒读数是,滴定管读数是 B.量筒读数是,滴定管读数是 C.量筒读数是,滴定管读数是 D.量筒读数是,滴定管读数是 6.草酸纯度的测定:称取含草酸晶体的样品0.116g(杂质不参与反应),放入锥形瓶中,加入水和,用标准溶液滴定至终点,反应原理为: (1)确认滴定终点的操作及现象是 。 (2)若最终消耗标准溶液,则样品纯度为 (精确到0.1%)。 考点二 滴定误差分析 7.用已知浓度盐酸滴定未知浓度NaOH溶液的操作过程中,导致所测NaOH溶液浓度偏低的操作是 A.滴定管装入盐酸前未用盐酸标准液润洗 B.锥形瓶未用未知浓度的NaOH溶液润洗 C.摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出 D.滴定前读数正确,滴定结束后仰视读数 8.有未知浓度的盐酸,需要测定其浓度。取盐酸作为待测液,用0.1000mol/LNaOH标准溶液滴定。 实验次数 1 2 3 4 V(NaOH)ml 19.48 19.52 20.20 (1)某同学一共做4次平行实验,前3次数据已在上表记录,第4次实验滴定管的初读数为0.10ml,末读数如图所示,计算该盐酸的物质的量浓度为 mol/L(精确至0.0001)。 (2)若滴定后滴定管尖嘴处有气泡,则测定结果会 。(填“偏大”“偏小”或“无影响”) 9.某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。 (1)准确量取待测液需要使用的仪器是 (选填酸式、碱式)滴定管。 (2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为 。 (3)滴定过程中,左手轻轻旋动滴定管中的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛始终注视 。 (4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是 。 (5)滴定前读数及滴定后读数如下表所示。 滴定次数 待测液体积() 盐酸体积() 滴定前读数 滴定后读数 第一次 第二次 第三次 由实验数据可知,氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 (6)下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是 (填字母)。 a.用待测溶液润洗锥形瓶 b.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 c.部分标准液滴出锥形瓶外 (7)利用(5)测定值计算,待测液中加入 盐酸标准液,充分反应后溶液变为13。 考点三 中和滴定曲线 10.室温下,向20.00 mL 0.1000 mol·L-1盐酸中滴加0.1000 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是 A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7 B.若滴加同浓度的氨水,可选择酚酞指示反应终点 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=12.3 11.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是 A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1 B.X的值为0.1 C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1 D.X的值为0.001 12.某化学小组探究稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应过程,测得烧杯中溶液的pH随滴加液体体积变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A.该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中 B.a点所示溶液中,溶质有NaCl和HCl C.b点表示稀盐酸和氢氧化钠溶液恰好完全反应 D.向点c所示溶液中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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第二单元 溶液的酸碱性 第2课时(导学案)化学苏教版2019选择性必修1
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