2-2 酸碱滴定法 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

专题二 滴定分析法 第二节 酸碱滴定法 同步作业 班级：____________　姓名：____________　得分：____________ 一、选择题（每题3分，共45分） 1. 酸碱滴定法是以（　　）反应为基础的滴定分析方法 A. 氧化还原 B. 沉淀 C. 质子转移（中和） D. 配位 2. 强酸滴定强碱时，滴定突跃范围的pH是（　　） A. 4.3～9.7 B. 7.0～7.0 C. 9.7～4.3 D. 1.0～14.0 3. 用0.1000 mol/L NaOH滴定0.1000 mol/L HCl，化学计量点时pH为（　　） A. 7.0 B. >7.0 C. <7.0 D. 无法确定 4. 下列指示剂中，适用于强酸滴定强碱的是（　　） A. 酚酞（pH 8.2～10.0） B. 甲基橙（pH 3.1～4.4） C. 甲基红（pH 4.4～6.2） D. 以上都可以 5. 关于酸碱指示剂的叙述，错误的是（　　） A. 指示剂本身是有机弱酸或弱碱 B. 指示剂的变色范围越窄越好 C. 指示剂的变色点必须与化学计量点完全一致 D. 指示剂的颜色变化与溶液pH有关 6. 用NaOH滴定弱酸HA时，化学计量点的pH（　　） A. =7.0 B. >7.0 C. <7.0 D. =pKa 7. 下列弱酸中，能用NaOH直接准确滴定的是（　　） A. H₃BO₃（Ka=5.8×10⁻¹⁰） B. HAc（Ka=1.8×10⁻⁵） C. HCN（Ka=4.9×10⁻¹⁰） D. 苯酚（Ka=1.0×10⁻¹⁰） 8. 标定NaOH标准溶液常用的基准物质是（　　） A. 无水Na₂CO₃ B. 邻苯二甲酸氢钾 C. 硼砂 D. 草酸 9. 标定HCl标准溶液常用的基准物质是（　　） A. NaOH B. 无水Na₂CO₃ C. KHC₈H₄O₄ D. H₂C₂O₄ 10. 双指示剂法测定混合碱时，先用酚酞作指示剂，消耗HCl V₁ mL，再用甲基橙作指示剂，消耗HCl V₂ mL。若V₁>V₂，则混合碱组成为（　　） A. NaOH B. Na₂CO₃ C. NaOH+Na₂CO₃ D. Na₂CO₃+NaHCO₃ 11. 关于酸碱滴定曲线的叙述，正确的是（　　） A. 滴定曲线是pH随滴定剂体积变化的曲线 B. 滴定突跃范围越宽，可供选择的指示剂越少 C. 浓度越大，滴定突跃范围越窄 D. 弱酸的Ka越大，滴定突跃范围越窄 12. 用0.1000 mol/L HCl滴定0.1000 mol/L NH₃·H₂O（Kb=1.8×10⁻⁵），化学计量点时pH为（　　） A. 7.0 B. >7.0 C. <7.0 D. =14-pKb 13. 下列操作中，会导致测定结果偏高的是（　　） A. 滴定管未用标准溶液润洗 B. 锥形瓶用待测液润洗 C. 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失 D. B和C 14. 甲醛法测定铵盐中氮含量时，甲醛与NH₄⁺反应生成（　　） A. (CH₂)₆N₄和H⁺ B. CH₃NH₂和H₂O C. HCOOH和NH₃ D. CO₂和N₂ 15. 酸碱滴定法在农林牧渔领域的应用不包括（　　） A. 土壤pH测定 B. 肥料中氮含量测定 C. 农产品中有机磷农药测定 D. 饲料中钙含量测定 二、填空题（每空2分，共20分） 16. 酸碱滴定法是以__________反应（__________反应）为基础的滴定分析方法。其实质是__________离子与__________离子结合生成__________的反应。常用的标准溶液为__________和__________。 17. 酸碱指示剂： （1）作用原理：指示剂是__________有机弱酸或弱碱，其__________式和__________式具有不同颜色，当溶液pH变化时，__________发生移动，引起__________变化； （2）常用指示剂：酚酞（pH__________，无色→__________）、甲基橙（pH__________，红→__________）、甲基红（pH__________，红→__________）。 18. 滴定曲线与指示剂选择： （1）强酸滴定强碱：突跃范围pH__________，可用__________、__________、__________等指示剂； （2）强碱滴定弱酸：突跃范围pH__________，化学计量点pH__________，应选用__________作指示剂； （3）强酸滴定弱碱：突跃范围pH__________，化学计量点pH__________，应选用__________作指示剂。 19. 标准溶液的配制与标定： （1）NaOH标准溶液：用__________间接配制，用__________（基准物质）标定，指示剂为__________，终点颜色由__________变为__________； （2）HCl标准溶液：用__________间接配制，用__________（基准物质）标定，指示剂为__________，终点颜色由__________变为__________。 20. 酸碱滴定法在农林牧渔领域的应用： （1）土壤分析：__________测定、__________测定、__________测定； （2）肥料检测：__________测定、__________测定、__________测定； （3）农产品检测：__________测定、__________测定、__________测定； （4）饲料分析：__________测定、__________测定、__________测定。 三、判断题（每题2分，共10分） 21. （　　）酸碱滴定法中，强酸滴定强碱的滴定突跃范围最大，可供选择的指示剂最多；弱酸弱碱滴定的突跃范围小，指示剂选择受限。 22. （　　）用NaOH滴定弱酸时，化学计量点pH>7，应选用酚酞作指示剂；用HCl滴定弱碱时，化学计量点pH<7，应选用甲基橙或甲基红作指示剂。 23. （　　）双指示剂法可以测定混合碱的组成和含量，先用酚酞作指示剂，再用甲基橙作指示剂，根据两次消耗酸的体积关系判断混合碱组成。 24. （　　）甲醛法测定铵盐中氮含量时，甲醛与NH₄⁺反应生成六亚甲基四胺和H⁺，然后用NaOH滴定生成的H⁺，从而计算氮含量。 25. （　　）酸碱滴定中，滴定管、移液管、锥形瓶等仪器使用前都需要用待装液润洗，以确保测定结果准确。 四、简答题（共15分） 26. （5分）简述酸碱滴定法的基本原理，说明为什么强酸强碱滴定的突跃范围比弱酸（或弱碱）滴定的突跃范围大。 27. （5分）比较酚酞、甲基橙、甲基红三种指示剂的变色范围和适用条件，说明为什么强酸滴定强碱时三者都可以用，而强碱滴定弱酸时只能用酚酞。 28. （5分）某农场需要测定土壤的pH和速效钾含量，请设计实验方案，说明测定原理、主要步骤和注意事项。 五、综合运用题（共10分） 29. 酸碱滴定法是滴定分析中最基本、应用最广泛的方法，在农林牧渔生产中有重要应用。请根据所学知识回答下列问题： （1）（2分） 酸碱滴定法是以__________反应为基础的，其实质是__________离子与__________离子结合生成__________。用0.1000 mol/L NaOH滴定0.1000 mol/L HCl，化学计量点时pH=__________，可选用__________、__________、__________作指示剂。 （2）（2分） 用0.1000 mol/L NaOH滴定0.1000 mol/L HAc（Ka=1.8×10⁻⁵），化学计量点时生成__________，溶液pH__________（填>、<或=）7.0，应选用__________作指示剂，终点颜色由__________变为__________。 （3）（2分） 标定NaOH标准溶液时，常用基准物质__________，其优点是__________（写一点）。标定反应为：__________ + NaOH → ________ + H₂O，化学计量点时pH≈__________，指示剂为__________。 （4）（2分） 测定混合碱（可能含NaOH、Na₂CO₃、NaHCO₃）时，采用__________法。先用__________作指示剂，消耗HCl V₁ mL；再用__________作指示剂，消耗HCl V₂ mL。若V₁=0，V₂>0，则混合碱为__________；若V₁=V₂，则混合碱为__________；若V₁>V₂>0，则混合碱为__________。 （5）（2分） 某饲料样品经消化处理后，用甲醛法测定氮含量。甲醛与NH₄⁺反应方程式为：4NH₄⁺ + 6HCHO → ________ + 4H⁺ + 6H₂O，然后用__________标准溶液滴定生成的H⁺，指示剂为__________，终点颜色由__________变为__________。若样品质量为0.5000 g，消耗0.1000 mol/L NaOH 20.00 mL，则样品中氮的质量分数为__________%（保留2位小数）。 【参考答案】 一、选择题 1-5：CAADC　6-10：BBBBB　11-15：ACDAC 二、填空题 16. 质子转移（或中和）；酸碱；H⁺（或氢）；OH⁻（或氢氧根）；H₂O（或水）；NaOH（或KOH）；HCl（或H₂SO₄） 1. （1）有机；酸；碱；电离平衡；颜色 　　（2）8.2～10.0；红（或粉红）；3.1～4.4；黄；4.4～6.2；黄 1. （1）4.3～9.7（或约4～10）；酚酞；甲基橙；甲基红（或中性红等） 　　（2）弱碱性（或7.7～9.7）；>7；酚酞 　　（3）弱酸性（或4.3～6.3）；<7；甲基橙（或甲基红） 1. （1）间接法；邻苯二甲酸氢钾（或草酸）；酚酞；无色；粉红（或浅红） 　　（2）间接法；无水Na₂CO₃（或硼砂）；甲基橙（或甲基红）；黄；橙（或红） 1. （1）pH；有机质；交换性酸（或碱度、碳酸盐等） 　　（2）总氮；有效磷；速效钾（或铵态氮、硝态氮等） 　　（3）总酸度；维生素C；蛋白质（或氨基酸、还原糖等） 　　（4）粗蛋白；钙；磷（或盐分、酸结合力等） 三、判断题 21. √　22. √　23. √　24. ×（甲醛法是用NaOH滴定反应生成的酸，但甲醛与NH₄⁺反应生成的是H⁺和六亚甲基四胺，用NaOH滴定）　25. ×（锥形瓶不能用待装液润洗） 四、简答题 26. 答：基本原理：酸碱滴定法是以质子转移反应（中和反应）为基础的滴定分析方法。用已知浓度的酸（或碱）标准溶液滴定被测碱（或酸），根据标准溶液的浓度和消耗的体积计算被测物质的含量。 突跃范围差异原因： - 强酸强碱滴定：化学计量点附近，溶液pH由过量酸或碱决定，[H⁺]或[OH⁻]变化剧烈，pH突跃范围大（约4.3～9.7），可供选择的指示剂多。 - 弱酸（或弱碱）滴定：化学计量点生成弱酸强碱盐（或强酸弱碱盐），水解使溶液呈碱性（或酸性），pH变化缓慢；且弱酸（或弱碱）的解离度小，缓冲作用使突跃范围变小，指示剂选择受限。 定量关系：突跃范围与酸碱的浓度和强度有关，浓度越大、Ka（或Kb）越大，突跃范围越大。 1. 答：比较： 指示剂 变色范围 酸色→碱色 适用条件 酚酞 8.2～10.0 无色→红 强碱滴定弱酸、强酸滴定强碱 甲基橙 3.1～4.4 红→黄 强酸滴定弱碱、强酸滴定强碱 甲基红 4.4～6.2 红→黄 强酸滴定弱碱、强酸滴定强碱 强酸滴定强碱时三者都可用：因为突跃范围pH 4.3～9.7，覆盖了三种指示剂的变色范围，终点误差都<0.1%。 强碱滴定弱酸时只能用酚酞：因为化学计量点pH>7（生成弱酸强碱盐水解呈碱性），突跃范围在碱性区域（pH 7.7～9.7），甲基橙（3.1～4.4）和甲基红（4.4～6.2）变色时远离化学计量点，误差>5%，不能使用；酚酞变色范围（8.2～10.0）与突跃范围重叠，误差<0.2%，适用。 1. 答：实验方案： （1）土壤pH测定： 原理：用电位法（pH计）或比色法测定土壤悬浊液的pH。 步骤：① 称取过20目筛的风干土样10.0 g于50 mL烧杯中；② 加25 mL无CO₂蒸馏水，搅拌1 min，静置30 min；③ 用pH计测定上层清液pH（或比色法）。 注意事项：① 土水比1:2.5；② 搅拌后需静置，使固液分离；③ pH计需校准；④ 避免CO₂干扰。 （2）速效钾测定（四苯硼钠法-酸碱滴定）： 原理：土壤速效钾用NH₄OAc浸提，钾与四苯硼钠反应生成四苯硼钾沉淀，释放NaOH，用HCl滴定释放的NaOH，计算钾含量。 步骤：① 称取土样5.0 g，用50 mL 1 mol/L NH₄OAc振荡浸提30 min，过滤；② 取一定体积浸提液，加入过量四苯硼钠溶液，生成沉淀；③ 过滤，洗涤沉淀；④ 将沉淀溶于碱性溶液，用标准HCl滴定。 注意事项：① 严格控制沉淀条件；② 沉淀需完全；③ 滴定终点判断准确；④ 做空白试验。 或采用火焰光度法（更常用），但题目要求酸碱滴定，故采用四苯硼钠-酸碱滴定法。 五、综合运用题 29. （1）质子转移（或中和）；H⁺（或氢）；OH⁻（或氢氧根）；H₂O（或水）；7.0；酚酞；甲基橙；甲基红（任写三种或合理答案） （2）NaAc（或醋酸钠、强碱弱酸盐）；>；酚酞；无色；浅红（或粉红） （3）邻苯二甲酸氢钾（或KHC₈H₄O₄）；摩尔质量大（或性质稳定、不吸湿、易纯制等）；KHC₈H₄O₄；KNaC₈H₄O₄；9.1（或约9）；酚酞 （4）双指示剂（或双指示剂法、分步滴定）；酚酞；甲基橙；NaHCO₃；Na₂CO₃；NaOH+Na₂CO₃ （5）(CH₂)₆N₄（或六亚甲基四胺、乌洛托品）；NaOH；酚酞；无色；浅红（或粉红）；5.60 计算：n(N)=n(NaOH)=0.1×0.02=0.002 mol m(N)=0.002×14.01=0.02802 g w(N)=0.02802/0.5×100%=5.60% 学科网（北京）股份有限公司 $