第3章 第4节 第4课时 酸碱中和反应的计算 滴定法的应用（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高二化学选择性必修1 化学反应原理学习笔记（鲁科版 鲁琼专版）

第4课时　酸碱中和反应的计算　滴定法的应用

[核心素养发展目标]　1.掌握酸碱中和反应的计算方法。2.了解滴定法的类型，知道滴定法在定量测定中的重要应用。

一、酸碱中和反应的计算

例1　(2023·山东，9)一定条件下，乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH―→CH3COOR+CH3COOH]可进行完全，利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟基含量，实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下：

①配制一定浓度的乙酸酐⁃苯溶液。

②量取一定体积乙酸酐⁃苯溶液置于锥形瓶中，加入m g ROH样品，充分反应后，加适量水使剩余乙酸酐完全水解：(CH3CO)2O+H2O―→2CH3COOH。

③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH⁃甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V1 mL。

④在相同条件下，量取相同体积的乙酸酐⁃苯溶液，只加适量水使乙酸酐完全水解；加指示剂并用c mol·L-1 NaOH⁃甲醇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液V2 mL。

ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是(　　)

A.×100%

B.×100%

C.×100%

D.×100%

答案　A

解析　用c mol·L-1 NaOH⁃甲醇标准溶液进行滴定，根据反应CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O，结合步骤④可得关系式：乙酸酐[(CH3CO)2O]~2CH3COOH~2NaOH，则n(乙酸酐)=0.5cV2×10-3 mol，根据反应(CH3CO)2O+ROH―→CH3COOR+CH3COOH，结合步骤②，设样品中ROH为x mol，则x+2(0.5cV2×10-3-x)=cV1×10-3，解得x=c(V2-V1)×10-3，又因ROH样品的质量为m g，则ROH样品中羟基的质量分数为×100%，A正确。

例2　在25 ℃时，有pH为a的盐酸和pH为b的NaOH溶液，取Va L该盐酸用该NaOH溶液中和，需 Vb L NaOH溶液。请回答下列问题：

(1)若a+b=14，则Va∶Vb=　　　　。 

(2)若a+b=13，则Va∶Vb=　　　　。 

(3)若a+b>14，则Va∶Vb=　　　　，且Va　　(填“>”“<”或“=”)Vb。 

答案　(1)1∶1　(2)1∶10　(3)10a+b-14　>

解析　发生中和反应时：n(H+)=n(OH-)，即10-a×Va=×Vb，Va∶Vb=10a+b-14。a+b=14时，Va∶Vb=1∶1；a+b=13时，Va∶Vb=1∶10；a+b>14时，Va∶Vb=10a+b-14>1，且Va>Vb。

　　酸碱中和反应的计算依据酸提供的H+总物质的量与碱提供的OH-总物质的量相等，如：

（1）某一元酸与两种一元碱恰好中和：

c（酸）·V（酸）=c（碱1）·V（碱1）+c（碱2）·V（碱2）

（2）某二元酸与一元碱恰好中和：

2c（酸）·V（酸）=c（碱）·V（碱）

 

二、氧化还原反应滴定与计算

例1　某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1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2Mn+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑。

(1)滴定达到终点的现象是　　　 　　　　。 

(2)用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性KMnO4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)若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，则测定结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 

答案　(1)滴入最后半滴标准溶液时，锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫红色，且30 s内溶液不褪色　(2)0.180 0　(3)偏高

解析　(2)由于第一次数据误差过大，故舍去；根据反应2Mn+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑，分别求出其他三次的c(H2O2)，最后求出c(H2O2)的平均值。(3)滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失导致读取的消耗的标准溶液的体积偏大，测定结果偏高。

例2　[2023·湖北，18(4)]取含CuO2粗品0.050 0 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。(已知：2Cu2++4I-===2CuI↓+I2，I2+2S2===2I-+S4)

标志滴定终点的现象是　　　　， 粗品中CuO2的相对含量为　　　　。 

答案　溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原来的颜色　96%

解析　滴定结束时，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是溶液蓝色消失，且半分钟内不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为+2价，氧为-1价，根据2CuO2+8I-+8H+===2CuI+3I2+4H2O，I2+2S2===2I-+S4，可以得到关系式：2CuO2~3I2~6S2，则n(CuO2)=×0.100 0 mol·L-1×0.015 L=0.000 5 mol，粗品中CuO2的相对含量为×100%=96%。

（1）氧化还原滴定时，常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。

（2）指示剂的选择

用KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液或含Fe2+的溶液时，不需另加指示剂。用Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液时，以淀粉溶液为指示剂。

（3）计算依据

依据化学方程式、离子方程式或关系式列比例式，或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式进行计算。

三、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。生成沉淀的反应有很多，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。