内容正文:
第18讲 酸碱中和滴定
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.了解酸碱中和滴定的概念和原理。
2.学会运用酸碱中和滴定测定未知浓度的强酸或强碱的浓度。
3.熟悉中和滴定实验仪器及使用,掌握酸碱中和滴定实验的操作步骤和误差分析。
预习重点
酸碱中和滴定的实验操作、酸碱中和滴定的误差分析。
预习难点
酸碱中和滴定的误差分析
情|境|启|思
平时在实验室中经常会遇到未知浓度的酸碱溶液,那么我们应该用什么方法去测量其浓度呢?测量需要用到哪些仪器呢?测量的步骤是什么呢?测量过程会有怎么样的误差呢?
深|研|精|炼
知识点01 酸碱中和滴定
1.实验原理
(1)原理:利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定 的实验方法。
反应实质
定量关系
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-)=
酸碱中和滴定的关键
①适宜浓度的标准溶液;
②恰当的指示剂;
③准确测定消耗标准溶液的体积;
④准确判断滴定终点。
2.实验用品
(1)仪器
图(A)是 滴定管(读数估读到 mL)、图(B)是 滴定管(读数估读到 mL)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
滴定管检漏方法
①酸式滴定管的检漏方法:关闭酸式滴定管的旋塞,向酸式滴定管中装入一定体积的水,将滴定管固定在滴定管夹上,静置 ,观察滴定 及 两端是否有水渗出,然后将旋塞 ,再静置两分钟,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出,若均不渗水,则滴定管可使用。
②碱式滴定管的检漏方法:向碱式滴定管中装入一定体积的水,将滴定管固定在滴定管夹上,静置 ,观察滴定 及 管处是否有水渗出,若均不渗水,则滴定管可使用。
(2)选用试剂:标准液、待测液、 、蒸馏水。
滴定管的选用
①酸式滴定管只能盛装 溶液或有 的溶液,不能用来盛装碱性溶液,因为碱性溶液易腐蚀玻璃,导致玻璃活塞无法旋开;
②碱式滴定管不能用来盛放 溶液和 溶液;
③见光易分解的溶液应盛放在 滴定管中。
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备
检漏
首先要检查滴定管 。
洗涤
先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用 润洗滴定管 遍
装,排
滴定管中装液至“0”刻度以上 处,并赶走气泡
调,读
调整液面处于 或“0”刻度以下,并记录 刻度
注,加
从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液注入锥形瓶中,并滴 指示剂(甲基橙或酚酞)。
滴定管使用时的注意事项
①开始滴定时液面不一定要在滴定管“ ”刻度,在“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度都可以,但一定要记录下 前液面的读数。
②滴定管最大刻度的下端还有一段没有刻度,因此放液时液面不能 最大刻度。如25mL的滴定管,滴定前,液体液面在“0”刻度处,在滴定过程中用去10.00mL的液体,此时滴定管中剩余液体的体积大于15.00 mL.
③除去酸式滴定管中气泡的方法是 ;除去碱式滴定管中气泡的方法是 ,如图所示:
(2)滴定
操作图示
操作步骤
①左手 ,右手 。
②眼睛注视锥形瓶内 。
终点判断
当滴入 ,溶液由 刚好变为 (酚酞作指示剂),且在 ,视为达到滴定终点,记录滴定管液面读数,计算标准溶液的体积。
①滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。
②半滴法操作:慢慢转动酸式滴定管的活塞或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球,使半滴溶液悬于滴定管 ,先用锥形瓶内壁将半滴溶液 ,再用洗瓶以少量 吹洗锥形瓶内壁。
(3)数据处理
定量测定时,为减少实验误差,应重复滴定操作2~3次,求得消耗盐酸标准溶液体积的平均值,根据c(NaOH) =,计算出NaOH待测溶液的浓度c(NaOH)。
4.指示剂的选择
(1)为准确判断滴定终点,必须选用变色明显、变色范围与滴定终点溶液的pH相一致的酸碱指示剂。通常选用 或 ,而不选用颜色变化不明显且变色范围较宽的 作指示剂。
指示剂
变色范围和pH
石蕊
甲基橙
酚酞
(2)中和滴定时,酸碱指示剂的用量及滴定终点颜色变化
滴定种类
选用的指示剂
滴定终点
指示剂用量
强酸滴定强碱
甲基橙
色→ 色
2~3滴
酚酞
色→ 色
强酸滴定弱碱
甲基橙
色→ 色
强碱滴定强酸
甲基橙
色→ 色
酚酞
色→ 色
强碱滴定弱酸
酚酞
色→ 色
①中和滴定中,由于强酸(碱)与弱碱(酸)恰好完全反应时,生成的盐溶液呈酸(碱)性,为减小滴定误差,显碱性的选 ,显酸性的选 。
②指示剂本身多为 或 ,不宜多加。
5.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
由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个 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 变化明显,所以即使 、甲基橙的变色不在恰好中和的 的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。因此选择指示剂时,应选择变色范围与滴定时pH突变范围相吻合的指示剂。
【例1】实验室用0.1000HCl溶液滴定NaOH溶液,选用甲基橙作为指示剂。下列说法错误的是
A.可用量筒量取25.00mLNaOH溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制NaOH溶液
C.用润洗过的酸式滴定管量取0.1000HCl溶液,赶走气泡、调节液面至“0”刻度
D.达到滴定终点时溶液显橙色
【解题要点】碱性溶液会与玻璃塞反应而使玻璃塞不易打开,因此应选用配带塑料塞的容量瓶配制强碱溶液
【即练1】准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏大
C.用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴溶液,锥形瓶中溶液由红色变为无色且半分钟不再改变,即达滴定终点
D.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由大变小
【即练2】室温下,向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1的NaOH溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是
A.用移液管量取20.00mL0.1000mol•L-1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗
B.V(NaOH)=10.00mL时,pH约为1.5
C.选择甲基红指示反应终点时,误差比甲基橙的大
D.用碱式滴定管盛装NaOH溶液
知识点02 酸碱中和滴定的误差分析
1.误差分析的方法
依据c(标准)·V(标准)==c(待测)·V(待测),得c(待测) = 。因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即可分析出结果。
2.常见误差分析
以盐酸标准溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不当而引起的误差如表:
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗浇
酸式滴定管未用标准酸溶液润洗
碱式滴定管未用待测碱溶液润洗
锥形瓶用待测碱溶液润洗
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
取液
取碱液的滴定开始有气泡,读数时气泡消失
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
振荡锥形瓶时部分液体溅出
部分酸液滴在锥形瓶外
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后再加入一滴碱液,溶液颜色无变化
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)
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
(1)读数误差:俯视读数,液面位于读取刻度的下方;仰视读数,液面位于读取刻度的上方。由于滴定管是从上向下刻度值增大的仪器,仰视或俯视造成的误差与量筒相反:俯视使读数 ,仰视使读数 。
(2)气泡误差:气泡是向滴定管中装入或放出液体时混入的气体,存在气泡导致液体实际体积 读数体积。若气泡一直存在,则一般对结果无影响。气泡引起的误差可总结如下:
常见的因药品的一些变化而引起的误差如表:
药品变化
V(标准)
c(待测)
NaOH中含杂质
部分潮解
所含杂质消耗1 mol HCl所需质量大于40 g(如Na2CO3、NaHCO3)
所含杂质消耗1 mol HCl所需质量小于40 g(如Na2O)
配制标准酸的浓盐酸长期散口放置
【例2】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
【解题要点】滴定管装入标准液前未用标准液润洗,会导致标准液被稀释,滴加的标准液体积偏大。
【即练3】用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,选用酚酞作指示剂,下列操作会导致测定结果偏低的是
A.酸式滴定管未润洗就装标准液滴定
B.锥形瓶内有少量蒸馏水
C.读取标准液读数时,滴前仰视,滴定到终点后俯视
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排出,滴定后气泡消失
【即练4】下列实验操作会使结果偏大的是
A.用玻璃棒蘸取少量氯化钠溶液滴在湿润的pH试纸上
B.中和滴定时,溶液颜色刚刚变色便立即读数
C.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠时,碱式滴定管未润洗
D.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠时,酸式滴定管刚开始有气泡,读数时,气泡消失
一、单选题
1.(25-26高二上·浙江杭州·期中)酸碱中和滴定实验中不需要的仪器是
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·浙江杭州·期中)在滴定分析实验中,可用于盛放酸性高锰酸钾溶液的容器是
A. B. C. D.
3.(25-26高二上·山东日照·期中)用的标准液滴定未知浓度的盐酸溶液,下列说法正确的是
A.使用盐酸待测液滴定标准液也可求得盐酸浓度
B.实验开始前,应先对锥形瓶进行洗涤、润洗操作
C.酸式滴定管玻璃活塞涂抹凡士林的位置为a、b
D.不可用甲基橙溶液做指示剂
4.(25-26高二上·浙江宁波·期中)下列关于酸碱中和滴定实验叙述正确的是
A.滴定至终点时溶液一定显中性
B.滴定过程中,接近滴定终点改用胶头滴管继续滴加
C.酸式滴定管可盛装氧化性试剂
D.锥形瓶需要用待测液润洗以保证浓度准确
5.(25-26高二上·湖北·期中)酸碱中和滴定曲线可以通过实验测得。下图曲线a和b是常温下盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列说法不正确的是
A.氢氧化钠的物质的量浓度为0.01mol/L
B.曲线b是氢氧化钠溶液滴定盐酸溶液的滴定曲线
C.P点时恰好完全中和,溶液呈中性
D.甲基橙或者酚酞都能用作本实验的指示剂
6.(25-26高二上·浙江杭州·期中)室温下,向盐酸中滴加溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知。下列说法不正确的是
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,
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.时,
D.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
7.(25-26高二上·宁夏·期中)准确移取20.00 mL某待测醋酸于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定。下列说法错误的是
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,先用NaOH标准溶液润洗再装入NaOH标准溶液
B.随着NaOH标准溶液的滴入,混合溶液的电导率逐渐增大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由无色变浅红色且30 s不变色时,立即停止滴定,读取数据
D.如果操作规范,通过一次实验就可以测得醋酸的准确浓度
8.(25-26高二上·山东德州·期中)关于滴定实验的操作,下列说法正确的是
A.量取高锰酸钾溶液时,可选用无色酸式滴定管
B.量取氢氧化钠溶液时,可选用聚四氟乙烯活塞的滴定管
C.读数时,应双手一上一下持滴定管
D.整个滴定实验过程中滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
9.(25-26高二上·湖南·期中)用0.1000mol∙L-1的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的盐酸,下列操作可能使所测盐酸浓度偏高的是
A.用未经该盐酸润洗的酸式滴定管移取20.00mL的盐酸于锥形瓶中
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,变色后,立即读数
D.读取NaOH溶液体积时,开始时俯视读数,滴定结束时仰视读数
10.(25-26高二上·广东·期中)等浓度的两种一元酸HA和HB分别用同一浓度的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。说法正确的是
A.起始浓度:
B.HA和HB起始溶液体积相同
C.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
D.等pH的HA和HB溶液,HB中和碱的能力更强
二、非选择题
11.(25-26高二上·广东佛山·期中)滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
Ⅰ.学生甲用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
(1)配制250 mL 0.1000 mol/L NaOH标准溶液,下列仪器不需要的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)准备与滴定:
A.用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,注入0.1000 mol·L-1标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
B.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
C.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
D.量取20.00 mL待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
E.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
F.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是___________(填字母)。
②排除盛NaOH标准液的滴定管尖嘴气泡的方法应采用如图中的___________(填字母)操作。
A. B. C.D.
(3)步骤E中滴定时眼睛应注视___________,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从___________,且半分钟内不变色,即为滴定终点。某次实验滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗NaOH溶液的体积为___________ mL。
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填字母)。
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20.00 mL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.读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
Ⅱ.实验室常用标准酸性溶液测定绿矾()[摩尔质量为278g/mol]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取6.0g绿矾样品,溶解,配成250 mL溶液。
(5)取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,将0.01 mol·L-1溶液置于___________式滴定管中,该滴定管是图___________(填“甲”或“乙”)。
(6)该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________,三次实验所消耗的标准液体积平均值为40.00 mL,绿矾样品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
12.(25-26高二上·广东·期中)滴定是分析化学中重要的分析方法之一,根据其原理回答下列问题。
I.酸碱中和滴定是最基本的滴定方法。用溶液测定盐酸的浓度。
(1)向25 mL碱式滴定管中加入NaOH溶液,开始时滴定管的读数为0.00,将滴定管中的液体全部放出,放出NaOH溶液的体积______(填“大于”“小于”成“等于”)25.00 mL。
(2)滴定管盛装好NaOH溶液后排气泡,下列排气泡操作正确的是______。
a. b. c. d.
(3)用溶液滴定盐酸,量取20.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加入几滴酚酞作指示剂。达到滴定终点的操作和现象为______。
(4)下列操作会使所测结果偏高的是______(填字母)。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
E.读取NaOH溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(5)4次滴定消耗NaOH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NaOH溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
则该盐酸溶液的物质的量浓度为______(精确到0.0001)。
II.氧化还原滴定。量取25.00 mL草酸()溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为的溶液滴定,实验测得消耗溶液。(已知)
(6)滴定时,溶液应装在______中,滴定终点时锥形瓶内的颜色变化是______。
(7)该草酸溶液的物质的量浓度为______(结果保留至小数点后四位)。
13.(25-26高二上·湖南长沙·期中)阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题:
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀溶液;以的溶液滴定上述稀 25.00 mL,滴定终点时消耗溶液15.00 mL。
(1)该学生用标准溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀 25.00 mL,注入锥形瓶中,加入酚酞指示剂
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是_______GF(用A~E序号填写)。
②在G操作中如何确定终点?_______。
(2)配制准确浓度的稀溶液,必须使用的主要玻璃容器是烧杯和_______。
(3)用标准溶液滴定时,应将标准溶液注入_______(选填“甲”或“乙”)中。
(4)误差分析:①碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果______(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。②观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致滴定结果_______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度____(计算结果保留到小数点后第二位)。
14.(25-26高二上·浙江温州·期中)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含量不得低于。用标准溶液可以测定食醋中醋酸的浓度,以检测食醋是否符合国家标准。某品牌白醋(酿造食醋)的醋酸浓度测定过程如图所示,回答下列问题:
(1)已知酚酞的变色范围为8.2~10.0,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,石蕊试剂的变色范围为5~8,该实验中应选______作指示剂(填“酚酞、甲基橙”或“石蕊”),达到滴定终点的标志是______。
(2)常温下,用溶液分别滴定25.00mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
请回答:
①图2表示NaOH溶液滴定______(填“盐酸”或“醋酸”)的滴定曲线。
②分别达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a______b(填“>”“<”“=”)。
③用标准的溶液滴定上述稀释后的白醋溶液,滴定结果如下表所示:
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00mL
0.02
20.01
2
25.00mL
0.70
20.71
3
25.00mL
0.50
21.20
则该白醋中醋酸含量为______g/mL。(精确到小数点后面三位)
④下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度数值偏低的是______(填序号)。
A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
B.滴定过程中振摇时有液滴溅出
C.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后再用白醋稀溶液润洗
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
F.酸式滴定管未用待测白醋稀溶液润洗就直接注入待测白醋稀溶液
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第18讲 酸碱中和滴定
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预习目标
1.了解酸碱中和滴定的概念和原理。
2.学会运用酸碱中和滴定测定未知浓度的强酸或强碱的浓度。
3.熟悉中和滴定实验仪器及使用,掌握酸碱中和滴定实验的操作步骤和误差分析。
预习重点
酸碱中和滴定的实验操作、酸碱中和滴定的误差分析。
预习难点
酸碱中和滴定的误差分析
情|境|启|思
平时在实验室中经常会遇到未知浓度的酸碱溶液,那么我们应该用什么方法去测量其浓度呢?测量需要用到哪些仪器呢?测量的步骤是什么呢?测量过程会有怎么样的误差呢?
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知识点01 酸碱中和滴定
1.实验原理
(1)原理:利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
反应实质
H++OH-===H2O
定量关系
中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等, n(H+)=n(OH-) ,即
c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=
酸碱中和滴定的关键
①适宜浓度的标准溶液;
②恰当的指示剂;
③准确测定消耗标准溶液的体积;
④准确判断滴定终点。
2.实验用品
(1)仪器
图(A)是酸式滴定管(读数估读到0.01 mL)、图(B)是碱式滴定管(读数估读到0.01 mL)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
滴定管检漏方法
①酸式滴定管的检漏方法:关闭酸式滴定管的旋塞,向酸式滴定管中装入一定体积的水,将滴定管固定在滴定管夹上,静置两分钟,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出,然后将旋塞旋转180°,再静置两分钟,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出,若均不渗水,则滴定管可使用。
②碱式滴定管的检漏方法:向碱式滴定管中装入一定体积的水,将滴定管固定在滴定管夹上,静置两分钟,观察滴定管口及乳胶管处是否有水渗出,若均不渗水,则滴定管可使用。
(2)选用试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
滴定管的选用
①酸式滴定管只能盛装酸性溶液或有氧化性的溶液,不能用来盛装碱性溶液,因为碱性溶液易腐蚀玻璃,导致玻璃活塞无法旋开;
②碱式滴定管不能用来盛放酸性溶液和强氧化性溶液;
③见光易分解的溶液应盛放在棕色滴定管中。
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备
检漏
首先要检查滴定管是否漏水。
洗涤
先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待盛液润洗滴定管2~3遍
装,排
滴定管中装液至“0”刻度以上2~3cm处,并赶走气泡
调,读
调整液面处于“0”刻度或“0”刻度以下,并记录初始液面刻度
注,加
从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液注入锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
滴定管使用时的注意事项
①开始滴定时液面不一定要在滴定管“0”刻度,在“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度都可以,但一定要记录下滴定开始前液面的读数。
②滴定管最大刻度的下端还有一段没有刻度,因此放液时液面不能低于最大刻度。如25mL的滴定管,滴定前,液体液面在“0”刻度处,在滴定过程中用去10.00mL的液体,此时滴定管中剩余液体的体积大于15.00 mL.
③除去酸式滴定管中气泡的方法是旋转活塞,使尖嘴部分充满溶液,如滴定管内部有气泡,应快速放液以赶出气泡;除去碱式滴定管中气泡的方法是弯曲乳胶管,使尖嘴朝上,轻轻挤压玻璃球,使尖嘴部分充满溶液,如图所示:
(2)滴定
操作图示
操作步骤
①左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶。
②眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
终点判断
当滴入最后半滴标准溶液,溶液由粉红色刚好变为无色(酚酞作指示剂),且在半分钟内不变色,视为达到滴定终点,记录滴定管液面读数,计算标准溶液的体积。
①滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。
②半滴法操作:慢慢转动酸式滴定管的活塞或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球,使半滴溶液悬于滴定管下端管口,先用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落,再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁。
(3)数据处理
定量测定时,为减少实验误差,应重复滴定操作2~3次,求得消耗盐酸标准溶液体积的平均值,根据c(NaOH) =,计算出NaOH待测溶液的浓度c(NaOH)。
4.指示剂的选择
(1)为准确判断滴定终点,必须选用变色明显、变色范围与滴定终点溶液的pH相一致的酸碱指示剂。通常选用酚酞或甲基橙,而不选用颜色变化不明显且变色范围较宽的石蕊作指示剂。
指示剂
变色范围和pH
石蕊
甲基橙
酚酞
(2)中和滴定时,酸碱指示剂的用量及滴定终点颜色变化
滴定种类
选用的指示剂
滴定终点
指示剂用量
强酸滴定强碱
甲基橙
黄色→橙色
2~3滴
酚酞
粉红色→无色
强酸滴定弱碱
甲基橙
黄色→橙色
强碱滴定强酸
甲基橙
红色→黄色
酚酞
无色→粉红色
强碱滴定弱酸
酚酞
无色→粉红色
①中和滴定中,由于强酸(碱)与弱碱(酸)恰好完全反应时,生成的盐溶液呈酸(碱)性,为减小滴定误差,显碱性的选酚酞,显酸性的选甲基橙。
②指示剂本身多为弱酸或弱碱,不宜多加。
5.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
由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,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。因此选择指示剂时,应选择变色范围与滴定时pH突变范围相吻合的指示剂。
【例1】实验室用0.1000HCl溶液滴定NaOH溶液,选用甲基橙作为指示剂。下列说法错误的是
A.可用量筒量取25.00mLNaOH溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制NaOH溶液
C.用润洗过的酸式滴定管量取0.1000HCl溶液,赶走气泡、调节液面至“0”刻度
D.达到滴定终点时溶液显橙色
【答案】A
【解析】A.量筒只能精确到0.1 mL,故A错误;
B.NaOH溶液是碱性溶液会与玻璃塞反应而使玻璃塞不易打开,因此应选用配带塑料塞的容量瓶配制NaOH溶液,故B正确;
C.滴定管需要用标准液润洗,赶走气泡、调节液面至“0”刻度,故C正确;
D.达到滴定终点时,溶液颜色由黄色变为橙色,故D正确;
故选A。
【解题要点】碱性溶液会与玻璃塞反应而使玻璃塞不易打开,因此应选用配带塑料塞的容量瓶配制强碱溶液
【即练1】准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏大
C.用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴溶液,锥形瓶中溶液由红色变为无色且半分钟不再改变,即达滴定终点
D.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由大变小
【答案】B
【详解】A.滴定管使用时先检漏,然后用蒸馏水洗涤,再用NaOH溶液润洗2~3次,最后装入NaOH溶液,故A错误;
B.根据c待=,滴定终点时,滴定管尖嘴部分有悬滴,则消耗标准液的体积增大,即测定结果偏大,故B正确;
C.酚酞与酸不显色,遇碱显红色,因此用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴溶液,锥形瓶中溶液由无色变为红色且半分钟不再改变,说明滴定到终点,故C错误;
D.锥形瓶中盛放盐酸,c(H+)最大,随着NaOH溶液的滴加,c(H+)减少,pH由小到大,故D错误;
答案为B。
【即练2】室温下,向20.00mL0.1000mol•L-1盐酸中滴加0.1000mol•L-1的NaOH溶液,溶液的pH随加入NaOH溶液体积的变化如图所示,已知lg3=0.5。下列说法不正确的是
A.用移液管量取20.00mL0.1000mol•L-1盐酸时,移液管水洗后需用待取液润洗
B.V(NaOH)=10.00mL时,pH约为1.5
C.选择甲基红指示反应终点时,误差比甲基橙的大
D.用碱式滴定管盛装NaOH溶液
【答案】C
【详解】A.移液管水洗后需用待取液润洗,这样不改变盐酸的浓度,可减小实验误差,A正确;
B.时,过量,反应后相当于余下的,溶液呈酸性,溶液中,所以溶液的,B正确;
C.甲基红的变色点更接近反应终点,误差更小,C错误;
D.溶液呈碱性,用碱式滴定管盛装,D正确;
故答案选C。
知识点02 酸碱中和滴定的误差分析
1.误差分析的方法
依据c(标准)·V(标准)==c(待测)·V(待测),得c(待测) = 。因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即可分析出结果。
2.常见误差分析
以盐酸标准溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不当而引起的误差如表:
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗浇
酸式滴定管未用标准酸溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测碱溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测碱溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
取碱液的滴定开始有气泡,读数时气泡消失
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
部分酸液滴在锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后再加入一滴碱液,溶液颜色无变化
变大
偏高
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)读数误差:俯视读数,液面位于读取刻度的下方;仰视读数,液面位于读取刻度的上方。由于滴定管是从上向下刻度值增大的仪器,仰视或俯视造成的误差与量筒相反:俯视使读数偏小,仰视使读数偏大。
(2)气泡误差:气泡是向滴定管中装入或放出液体时混入的气体,存在气泡导致液体实际体积小于读数体积。若气泡一直存在,则一般对结果无影响。气泡引起的误差可总结如下:
常见的因药品的一些变化而引起的误差如表:
药品变化
V(标准)
c(待测)
NaOH中含杂质
部分潮解
变小
偏低
所含杂质消耗1 mol HCl所需质量大于40 g(如Na2CO3、NaHCO3)
变小
偏低
所含杂质消耗1 mol HCl所需质量小于40 g(如Na2O)
变大
偏高
配制标准酸的浓盐酸长期散口放置
变大
偏高
【例2】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
【详解】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。
【解题要点】滴定管装入标准液前未用标准液润洗,会导致标准液被稀释,滴加的标准液体积偏大。
【即练3】用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,选用酚酞作指示剂,下列操作会导致测定结果偏低的是
A.酸式滴定管未润洗就装标准液滴定
B.锥形瓶内有少量蒸馏水
C.读取标准液读数时,滴前仰视,滴定到终点后俯视
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排出,滴定后气泡消失
【答案】C
【详解】A.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗就装标准液滴定会使消耗盐酸的体积偏大,导致测定结果偏高,故A不符合题意;
B.锥形瓶内有少量蒸馏水不影响氢氧化钠的物质的量和消耗盐酸的体积,对测定结果无影响,故B不符合题意;
C.读取标准液读数时,滴前仰视,滴定到终点后俯视会使盐酸体积减少,导致测定结果偏低,故C符合题意;
D.滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失会使盐酸的体积增大,导致测定结果偏高,故D不符合题意;
故选C。
【即练4】下列实验操作会使结果偏大的是
A.用玻璃棒蘸取少量氯化钠溶液滴在湿润的pH试纸上
B.中和滴定时,溶液颜色刚刚变色便立即读数
C.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠时,碱式滴定管未润洗
D.用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠时,酸式滴定管刚开始有气泡,读数时,气泡消失
【答案】D
【解析】A.氯化钠溶液中性,湿润的pH试纸对结果无影响,A错误;
B.颜色褪去立即读数,导致滴入的标准溶液体积偏小,会使测量结果偏小,B错误;
C.碱式滴定管未润洗,量取的氢氧化钠物质的量变小,测量结果偏小,C错误;
D.该操作会导致读取的盐酸体积偏大,导致测量结果偏大,D正确;
答案选D。
一、单选题
1.(25-26高二上·浙江杭州·期中)酸碱中和滴定实验中不需要的仪器是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】酸碱中和滴定所需实验仪器有:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶,滴定管夹,铁架台、胶头滴管等;
【详解】A.该选项所示的仪器为表面皿,由分析可知,A符合题意;
B.该选项所示的仪器为碱式滴定管,由分析可知,B不符合题意;
C.该选项所示的仪器为锥形瓶,由分析可知,C不符合题意;
D.该选项所示的仪器为滴定管夹,由分析可知,D不符合题意;
故选A。
2.(25-26高二上·浙江杭州·期中)在滴定分析实验中,可用于盛放酸性高锰酸钾溶液的容器是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.该仪器是碱式滴定管,下端为橡胶管结构,酸性高锰酸钾具有强氧化性,会腐蚀橡胶,不能盛放,A错误;
B.该仪器是酸式滴定管,下端为玻璃旋塞,不与酸性高锰酸钾反应,滴定分析中强氧化性的酸性高锰酸钾溶液需要盛放在酸式滴定管中,B正确;
C.该仪器是直形冷凝管,用于蒸馏操作中冷凝蒸气,不是滴定分析中盛放高锰酸钾的容器,C错误;
D.该仪器是分液漏斗,用于在固液反应中盛装液体试剂,D错误;
故选B。
3.(25-26高二上·山东日照·期中)用的标准液滴定未知浓度的盐酸溶液,下列说法正确的是
A.使用盐酸待测液滴定标准液也可求得盐酸浓度
B.实验开始前,应先对锥形瓶进行洗涤、润洗操作
C.酸式滴定管玻璃活塞涂抹凡士林的位置为a、b
D.不可用甲基橙溶液做指示剂
【答案】A
【详解】A.滴定原理为酸碱中和反应,只要已知一种溶液的浓度(NaOH为标准液,浓度已知),通过测量体积即可计算另一溶液浓度。用盐酸待测液滴定NaOH标准液时,可根据c(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH)求得盐酸浓度,A正确;
B.锥形瓶用于盛放待测液,洗涤后若用待测液润洗,会导致待测液物质的量增多,实验结果偏高,故锥形瓶只需洗涤,不可润洗,B错误;
C.酸式滴定管活塞涂抹凡士林应在活塞的磨砂部分(与滴定管内壁接触处),目的是密封和润滑,应涂抹在a、d处、不可涂抹在c、b(可能为活塞孔或非磨砂位置),否则易堵塞或密封不良,C错误;
D.NaOH滴定HCl为强碱滴定强酸,突跃范围较大(pH 4.3-9.7),甲基橙变色范围(3.1-4.4)在突跃范围内,可用作指示剂(终点由红变橙),D错误;
故选A。
4.(25-26高二上·浙江宁波·期中)下列关于酸碱中和滴定实验叙述正确的是
A.滴定至终点时溶液一定显中性
B.滴定过程中,接近滴定终点改用胶头滴管继续滴加
C.酸式滴定管可盛装氧化性试剂
D.锥形瓶需要用待测液润洗以保证浓度准确
【答案】C
【详解】A.滴定终点时溶液不一定显中性,终点pH由酸碱强弱和指示剂的变色范围决定,故A错误;
B.接近终点时仍需用滴定管控制滴加,而非胶头滴管,故B错误;
C.酸式滴定管使用玻璃活塞,可盛装氧化性试剂,故C正确;
D.锥形瓶用待测液润洗会导致待测液过量,测定浓度偏高,所以锥形瓶不能润洗,故D错误;
5.(25-26高二上·湖北·期中)酸碱中和滴定曲线可以通过实验测得。下图曲线a和b是常温下盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列说法不正确的是
A.氢氧化钠的物质的量浓度为0.01mol/L
B.曲线b是氢氧化钠溶液滴定盐酸溶液的滴定曲线
C.P点时恰好完全中和,溶液呈中性
D.甲基橙或者酚酞都能用作本实验的指示剂
【答案】B
【详解】A.观察曲线b起点,常温下,氢氧化钠溶液的,,氢氧化钠的物质的量浓度为,A正确;
B.曲线b的pH逐渐降低,所以b是盐酸滴定氢氧化钠溶液的曲线,B错误;
C.P点时恰好完全中和,溶质为氯化钠,溶液呈中性,C正确;
D.强酸、强碱相互滴定,滴定终点溶液为中性,指示剂可选择酚酞或甲基橙,D正确;
故选B。
6.(25-26高二上·浙江杭州·期中)室温下,向盐酸中滴加溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知。下列说法不正确的是
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,
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.时,
D.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的小
【答案】C
【详解】A.NaOH与盐酸恰好完全反应生成强酸强碱盐NaCl,室温下溶液呈中性,pH=7,A正确;
B.指示剂变色范围与pH突变范围重叠时,终点判断更准确,可减小实验误差,B正确;
C.V(NaOH)=30.00mL时,NaOH过量,,溶液总体积为50mL,,,,C错误;
D.甲基红变色范围为4.4-6.2,甲基橙变色范围为3.1-4.4,甲基红的变色范围与滴定突变范围重叠更大,指示终点误差更小,D正确;
故选C。
7.(25-26高二上·宁夏·期中)准确移取20.00 mL某待测醋酸于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定。下列说法错误的是
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,先用NaOH标准溶液润洗再装入NaOH标准溶液
B.随着NaOH标准溶液的滴入,混合溶液的电导率逐渐增大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由无色变浅红色且30 s不变色时,立即停止滴定,读取数据
D.如果操作规范,通过一次实验就可以测得醋酸的准确浓度
【答案】D
【详解】A.滴定管用蒸馏水洗涤后,必须用标准溶液润洗以避免稀释,操作正确,A正确;
B.醋酸与NaOH反应生成强电解质醋酸钠,电导率逐渐增大,中和后过量NaOH进一步增加电导率,B正确;
C.酚酞在酸性溶液中无色,终点时溶液变为碱性(浅红色),且30秒不变色为正确判断,C正确;
D.实验需重复2~3次取平均值以减小误差,单次实验无法保证准确,D错误;
答案选D。
8.(25-26高二上·山东德州·期中)关于滴定实验的操作,下列说法正确的是
A.量取高锰酸钾溶液时,可选用无色酸式滴定管
B.量取氢氧化钠溶液时,可选用聚四氟乙烯活塞的滴定管
C.读数时,应双手一上一下持滴定管
D.整个滴定实验过程中滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
【答案】B
【详解】A.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此应使用酸式滴定管;但高锰酸钾见光易分解,应盛放在棕色酸式滴定管中,A错误;
B.聚四氟乙烯活塞耐腐蚀,可盛装氢氧化钠溶液,避免了玻璃活塞与强碱反应的问题,B正确;
C.读数时只需将滴定管垂直固定,视线与液面凹面最低点平齐,无需双手一上一下持滴定管,C错误;
D.滴定接近终点时,尖嘴可轻触锥形瓶内壁以释放残留液滴,因此“整个过程中不可触碰”的说法不准确,D错误;
故答案为B。
9.(25-26高二上·湖南·期中)用0.1000mol∙L-1的NaOH标准溶液来滴定未知浓度的盐酸,下列操作可能使所测盐酸浓度偏高的是
A.用未经该盐酸润洗的酸式滴定管移取20.00mL的盐酸于锥形瓶中
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,变色后,立即读数
D.读取NaOH溶液体积时,开始时俯视读数,滴定结束时仰视读数
【答案】D
【详解】A.酸式滴定管未用盐酸润洗会导致装入的盐酸被残留的水稀释,实际移取HCl的物质的量偏小,所需NaOH体积偏少,所测盐酸的浓度偏低,A不符合题意;
B.蒸馏水洗涤锥形瓶不会改变HCl的物质的量,仅稀释溶液,不影响终点判断所需的NaOH体积,对结果无影响,B不符合题意;
C.用甲基橙作指示剂,变色后立即读数,可能未达到滴定终点,导致所用NaOH溶液的体积偏小,测定结果偏低,C不符合题意;
D.初始俯视读数(读数偏低)和终点仰视读数(读数偏高)导致计算出的NaOH体积偏大,所测盐酸浓度偏高,D符合题意;
故选D。
10.(25-26高二上·广东·期中)等浓度的两种一元酸HA和HB分别用同一浓度的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。说法正确的是
A.起始浓度:
B.HA和HB起始溶液体积相同
C.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
D.等pH的HA和HB溶液,HB中和碱的能力更强
【答案】D
【详解】A.等浓度的两种一元酸和,溶液小,酸性强,所以起始酸性:, 则为弱酸,的溶液,其酸的浓度应远大于,故A错误;
B.等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定,终点时消耗的氢氧化钠溶液体积不同,所以酸的体积也不相同,故B错误;
C.HB是弱酸,滴定终点溶液呈碱性,滴定HB用酚酞作指示剂,故C错误;
D.酸性:,等pH的HA和HB溶液,HB溶液中c(HB)更大,中和碱的能力更强,故D正确;
故选D。
二、非选择题
11.(25-26高二上·广东佛山·期中)滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
Ⅰ.学生甲用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液来测定未知浓度醋酸溶液。
(1)配制250 mL 0.1000 mol/L NaOH标准溶液,下列仪器不需要的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
(2)准备与滴定:
A.用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,注入0.1000 mol·L-1标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
B.固定好碱式滴定管并使碱式滴定管尖嘴充满液体;
C.调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记下读数;
D.量取20.00 mL待测液注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
E.用标准碱液滴定至终点,记下碱式滴定管液面读数;
F.重复以上滴定操作2次,记录实验数据。
①以上步骤有错误的是___________(填字母)。
②排除盛NaOH标准液的滴定管尖嘴气泡的方法应采用如图中的___________(填字母)操作。
A. B. C.D.
(3)步骤E中滴定时眼睛应注视___________,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从___________,且半分钟内不变色,即为滴定终点。某次实验滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则消耗NaOH溶液的体积为___________ mL。
(4)下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度数值偏高的是___________(填字母)。
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20.00 mL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.读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
D.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
Ⅱ.实验室常用标准酸性溶液测定绿矾()[摩尔质量为278g/mol]样品的纯度(被还原为)。学生乙称取6.0g绿矾样品,溶解,配成250 mL溶液。
(5)取25.00 mL该溶液于锥形瓶中,将0.01 mol·L-1溶液置于___________式滴定管中,该滴定管是图___________(填“甲”或“乙”)。
(6)该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________,三次实验所消耗的标准液体积平均值为40.00 mL,绿矾样品的纯度为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1)D
(2) AD C
(3) 锥形瓶内溶液颜色变化 无色变为粉红色(或浅红色) 26.10
(4)CD
(5) 酸式 乙
(6) 1:5 92.7%
【详解】(1)由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知,实验过程中需要用到的仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶,不需要到锥形瓶,故选D。
(2)①A.碱式滴定管未用氢氧化钠标准溶液润洗,否则会使滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏大,A错误;D.锥形瓶用待测液润洗会使待测液中溶质的物质的量增大,使得滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏大,D错误,故选AD。
②排除碱式滴定管中气泡的方法为将碱式滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,挤压玻璃小球,快速放液排出气泡,故选C。
(3)在滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴碱),直到因加入半滴碱后,溶液颜色从无色变为粉红色(或浅红色),且半分钟内不变色,即为滴定终点;滴定开始时体积为0.00 mL,滴定结束后体积为26.10 mL,消耗体积为26.10 mL。
(4)A.酸式滴定管未用醋酸溶液润洗,待测液浓度会减小,滴定消耗氢氧化钠溶液体积偏小,导致滴定结果偏低,A错误;
B.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,对溶液无影响,滴定结果无影响,B错误;
C.读取溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数,如图,消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏高,C正确;
D.滴定前碱式滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,则读数时消耗氢氧化钠溶液体积偏大,导致滴定结果偏高,D正确;
故选CD。
(5)溶液具有氧化性,应置于酸式滴定管中进行滴定,为图乙。
(6)该反应离子方程式为,氧化剂高锰酸钾与还原剂亚铁离子的物质的量之比为1:5,样品纯度为===。
12.(25-26高二上·广东·期中)滴定是分析化学中重要的分析方法之一,根据其原理回答下列问题。
I.酸碱中和滴定是最基本的滴定方法。用溶液测定盐酸的浓度。
(1)向25 mL碱式滴定管中加入NaOH溶液,开始时滴定管的读数为0.00,将滴定管中的液体全部放出,放出NaOH溶液的体积______(填“大于”“小于”成“等于”)25.00 mL。
(2)滴定管盛装好NaOH溶液后排气泡,下列排气泡操作正确的是______。
a. b. c. d.
(3)用溶液滴定盐酸,量取20.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加入几滴酚酞作指示剂。达到滴定终点的操作和现象为______。
(4)下列操作会使所测结果偏高的是______(填字母)。
A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出
C.滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
E.读取NaOH溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(5)4次滴定消耗NaOH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NaOH溶液的体积/mL
24.98
25.02
26.88
则该盐酸溶液的物质的量浓度为______(精确到0.0001)。
II.氧化还原滴定。量取25.00 mL草酸()溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为的溶液滴定,实验测得消耗溶液。(已知)
(6)滴定时,溶液应装在______中,滴定终点时锥形瓶内的颜色变化是______。
(7)该草酸溶液的物质的量浓度为______(结果保留至小数点后四位)。
【答案】(1)大于
(2)c
(3)当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液颜色由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色
(4)CD
(5)0.1250
(6) 酸式滴定管 无色变为浅紫色
(7)0.2050
【详解】(1)由于碱式滴定管下端尖嘴部分不在刻度范围内,故将滴定管中的液体全部放出,放出NaOH溶液的体积大于25.00 mL。
(2)酸式滴定管排气泡的正确操作是:打开活塞,让溶液从管尖流出,同时轻弹(或轻拍)滴定管尖端,使气泡随溶液一同排出。碱式滴定管排气泡操作为手指轻弹管尖、活塞打开放液排气泡,故c操作正确。
(3)用溶液滴定盐酸,量取20.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加入几滴酚酞作指示剂,溶液变红,当达到滴定终点的操作和现象为当滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液颜色由无色变成浅红色,且半分钟内不褪色。
(4)A.滴定前用蒸馏水冲洗锥形瓶对滴定结果无影响,故A错误;
B.滴定过程中振荡锥形瓶时不慎将瓶内溶液溅出,则滴定管放出NaOH量减小,从而使计算浓度偏小,故B错误;
C.碱液有一部分滴到瓶外,实际进入锥形瓶中的NaOH减少,为达到终点需从滴定管放出更多NaOH,显得盐酸用碱量偏大,从而使计算浓度偏高,故C正确;
D.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致实际用碱量偏多,算出的酸浓度偏高,故D正确;
E.读取NaOH溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,导致氢氧化钠溶液体积偏小,使计算出的酸浓度偏低。
故答案为CD。
(5)第四次滴定前读数为0.70 mL,滴定终点为25.70 mL,则消耗NaOH溶液的体积25.00mL,已知NaOH浓度为0.1000 mol/L,则消耗NaOH的物质的量为
n(NaOH) = 0.1000 mol/L)× 25.00×10-3 L = 2.50×10-3 mol。盐酸与NaOH反应物的物质的量之比为1∶1,故该20.00 mL盐酸中HCl的物质的量也 2.50×10-3 mol,
c(HCl) = = 0.1250 mol/L。
(6)溶液具有强氧化性,故装在酸式滴定管中,滴定终点时锥形瓶内的颜色变化是无色变为浅紫色。
(7)设草酸溶液的物质的量浓度为c,根据反应可知2:5=(20×0.1025):(25×c),解得x=0.2050 mol/L。
【点睛】
13.(25-26高二上·湖南长沙·期中)阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题:
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀溶液;以的溶液滴定上述稀 25.00 mL,滴定终点时消耗溶液15.00 mL。
(1)该学生用标准溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀 25.00 mL,注入锥形瓶中,加入酚酞指示剂
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是_______GF(用A~E序号填写)。
②在G操作中如何确定终点?_______。
(2)配制准确浓度的稀溶液,必须使用的主要玻璃容器是烧杯和_______。
(3)用标准溶液滴定时,应将标准溶液注入_______(选填“甲”或“乙”)中。
(4)误差分析:①碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果______(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。②观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致滴定结果_______(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度____(计算结果保留到小数点后第二位)。
【答案】(1) ECDBA 滴加最后半滴溶液,锥形瓶中溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不变色
(2)100 mL容量瓶
(3)乙
(4) 偏大 偏小
(5)
【详解】(1)①酸碱中和滴定操作由滴定管检漏、滴定管润洗、装液、调零、取待测液并滴加指示剂、滴定等操作,所以,滴定操作的正确顺序为ECDBAGF,故答案为ECDBA;
②达到滴定的现象为滴加最后半滴溶液,锥形瓶中溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不变色;
(2)配制稀硫酸溶液需使用的玻璃容器有烧杯、100 mL容量瓶,故答案为100 mL容量瓶;
(3)甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管,溶液是碱性溶液,滴定时应将标准溶液注入碱式滴定管内,故答案为乙;
(4)①碱式滴定管用蒸馏水润洗后未用标准液润洗,标准溶液会被残留在滴定管内壁上的蒸馏水稀释,导致标准溶液的浓度变小,滴定消耗的标准液的体积变大,最终导致滴定结果偏大;
②观察碱式滴定管时,滴定前仰视读数会导致读数偏大,滴定后俯视读数会导致读数偏小,使得计算出消耗标准液的体积偏小,最终导致滴定结果偏小;
(5)根据反应计算稀硫酸浓度,滴定终点时消耗溶液15.00 mL,消耗的物质的量为,25.00 mL待测液中的物质的量为,则100 mL稀中的物质的量为,故稀释前硫酸溶液的物质的量浓度为。
14.(25-26高二上·浙江温州·期中)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含量不得低于。用标准溶液可以测定食醋中醋酸的浓度,以检测食醋是否符合国家标准。某品牌白醋(酿造食醋)的醋酸浓度测定过程如图所示,回答下列问题:
(1)已知酚酞的变色范围为8.2~10.0,甲基橙的变色范围为3.1~4.4,石蕊试剂的变色范围为5~8,该实验中应选______作指示剂(填“酚酞、甲基橙”或“石蕊”),达到滴定终点的标志是______。
(2)常温下,用溶液分别滴定25.00mL等浓度的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示:
请回答:
①图2表示NaOH溶液滴定______(填“盐酸”或“醋酸”)的滴定曲线。
②分别达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a______b(填“>”“<”“=”)。
③用标准的溶液滴定上述稀释后的白醋溶液,滴定结果如下表所示:
滴定次数
待测溶液的体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
25.00mL
0.02
20.01
2
25.00mL
0.70
20.71
3
25.00mL
0.50
21.20
则该白醋中醋酸含量为______g/mL。(精确到小数点后面三位)
④下列操作中,可能使所测白醋中醋酸的浓度数值偏低的是______(填序号)。
A.碱式滴定管未用标准NaOH溶液润洗就直接注入标准NaOH溶液
B.滴定过程中振摇时有液滴溅出
C.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后再用白醋稀溶液润洗
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
E.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
F.酸式滴定管未用待测白醋稀溶液润洗就直接注入待测白醋稀溶液
【答案】(1) 酚酞 滴入最后半滴标准氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色
(2) 醋酸 > 0.048 BDF
【详解】(1)题目为标准碱溶液滴定未知浓度的酸,故选择酚酞作指示剂;滴定终点的现象为滴入最后半滴标准氢氧化钠溶液,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色;
(2)①滴定前,相同浓度的盐酸和醋酸溶液,盐酸的pH值小于醋酸,故图2是NaOH溶液滴定醋酸的滴定曲线;
②B、D状态时溶液pH值=7,溶液显中性,因为盐酸是强酸,与氢氧化钠完全反应生成NaCl不水解,反应后溶液显中性;醋酸是弱酸,与氢氧化钠反应生成的醋酸钠会发生水解,使溶液显碱性,故溶液中存在未反应的醋酸抑制醋酸根离子的水解,则滴定相同浓度的盐酸和醋酸溶液,pH=7时,消耗NaOH溶液的体积为盐酸大于醋酸,即a>b;
③三次滴定消耗标准液的体积分别为20.01-0.02=19.99 mL、20.71-0.70=20.01 mL、21.20-0.50=20.70 mL,排除差别较大的数据,取平均值20.00 mL,则醋酸的物质的量,该白醋中醋酸的含量为;
④A.碱式滴定管未润洗直接加标准液会使部分标准液沾挂在滴定管上,导致滴定后读数偏大,所测醋酸的浓度数值偏高;
B.滴定过程中振摇时有液滴溅出,使得醋酸的量减少,消耗标准液的体积减小,所测醋酸的浓度数值偏低;
C.滴定前盛放白醋稀溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后再用白醋稀溶液润洗,使得醋酸的体积增加,消耗标准液的体积增加,计算时仍使用25.00 mL,计算得到醋酸的物质的量变大,所测醋酸的浓度数值偏高;
D.读取NaOH溶液体积时,开始时仰视读数,结果偏大,结束时俯视读数,结果偏小,计算得到消耗NaOH的体积偏小,所测醋酸的浓度数据偏低;
E.滴点管在滴定前有气泡,滴定前读数变大,滴定后气泡消失,计算所得消耗NaOH的体积偏大,所测醋酸的浓度数值偏高;
F.酸式滴定管未用待测白醋稀溶液润洗就直接注入待测白醋稀溶液,使得待测溶液实际体积减小,消耗NaOH的体积减小,计算所测醋酸的浓度数值偏低;
故答案选BDF。
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