第三章 第二节第3课时 酸碱中和滴定 讲义-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章　水溶液中的离子反应与平衡 第二节　水的电离和溶液的pH　第3课时　酸碱中和滴定 教师版（含答案与解析） 一、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析 理解酸碱中和反应的实质（H+＋OH−＝H2O），认识用已知浓度的酸（或碱）测定未知浓度的碱（或酸）的定量方法，能依据化学计量关系进行滴定计算。 2.变化观念与平衡思想 认识滴定过程中溶液 pH 的变化规律，理解滴定终点附近 pH 突变的原因，体会量变引起质变的思想。 3.证据推理与模型认知 能依据滴定曲线和指示剂的变色范围选择合适指示剂，建立“标准液—滴定操作—终点判断—数据处理”的定量分析模型。 4.科学探究与创新意识 能规范使用酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等仪器，独立完成酸碱中和滴定实验，学会查漏、润洗、排气泡、读数等基本操作技能。 5.科学态度与社会责任 体会定量分析（化学分析法）在科学研究和生产实践中的重要应用，养成严谨求实、规范操作的实验态度。 二、教学重点与难点 教学重点 酸碱中和滴定的原理与计算（c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测)）；滴定管的使用与规范操作。 教学难点 滴定终点的判断与指示剂的选择（pH 突变与指示剂变色范围的关系）；滴定误差分析（V(标准) 的偏差对 c(待测) 的影响）。 三、知识精讲与典例探究 知识点一　酸碱中和滴定的原理与仪器 方法梳理 1. 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，是一种重要的定量分析（化学分析法）。其原理为：H+＋OH−＝H2O。当恰好完全中和时，n(H+)＝n(OH−)，即 c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以 c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测) 2. 完成滴定需要解决两个关键问题： ●　准确量取标准液和待测液的体积——使用滴定管（可精确到 0.01 mL），量取 20.00 mL 待测液可用移液管或滴定管； ●　准确判断滴定终点——借助酸碱指示剂（如酚酞或甲基橙），根据溶液颜色变化判断反应恰好完全。 3. 常用仪器（图1）：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台（带滴定管夹）、烧杯等。 ●　酸式滴定管：下端为玻璃活塞，可盛酸性、氧化性溶液，不能盛碱性溶液（碱液会腐蚀玻璃活塞）； ●　碱式滴定管：下端为乳胶管和玻璃珠，可盛碱性溶液，不能盛酸性、氧化性溶液（会腐蚀乳胶管）。 图1　酸碱中和滴定常用的仪器（教材图3-10） 4. 滴定操作步骤：查漏 → 洗涤（用蒸馏水）→ 润洗（用标准液或待测液 2～3 次）→ 装液 → 排气泡 → 调节液面并记录初读数 → 滴定（先快后慢，边滴边摇）→ 终点判断 → 记录终读数 → 重复实验 2～3 次。 5. 注意事项：锥形瓶只能用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗（否则 n(待测) 偏大，结果偏高）；滴定管必须用标准液润洗（否则标准液被稀释）。 【例 1】下列溶液应盛放在酸式滴定管中的是（　）（双选） A．NaOH 溶液 B．酸性 KMnO4 溶液 C．Na2CO3 溶液 D．稀盐酸 【答案】BD 【解析】酸式滴定管下端是玻璃活塞，碱液（NaOH、Na2CO3 溶液）会腐蚀玻璃活塞，应盛放在碱式滴定管中，A、C 项错误；酸性 KMnO4 溶液具有氧化性，会腐蚀碱式滴定管的乳胶管，应盛放在酸式滴定管中，B 项正确；稀盐酸用酸式滴定管盛放，D 项正确。 【变式 1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）滴定管在使用前必须检查是否漏水（　）； （2）滴定管用蒸馏水洗净后可直接装标准液（　）； （3）锥形瓶洗净后应用待测液润洗（　）； （4）滴定管读数时，视线应与凹液面最低点相平（　）。 【答案】（1）√　（2）×　（3）×　（4）√ 【解析】（2）滴定管洗净后必须用标准液润洗 2～3 次，否则管内残留蒸馏水会稀释标准液，错误；（3）锥形瓶用待测液润洗会使瓶内待测物质量偏大，导致测定结果偏高，错误；其余两项正确。 知识点二　滴定曲线与指示剂的选择 方法梳理 1. 滴定曲线：用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液，溶液 pH 随 NaOH 溶液体积的变化如图2所示： ●　起点 pH≈1；随着 NaOH 溶液的加入，因被中和的 HCl 浓度较大，加入少量碱对 pH 影响不大，pH 缓慢升高； ●　接近滴定终点时，极少量的碱（约 0.02 mL，即不到半滴）就会引起溶液 pH 的突变（突跃范围约为 pH 4.3～9.7）； ●　反应终点（恰好完全中和）：V(NaOH)＝20.00 mL 时，溶液 pH＝7，呈中性； ●　终点之后继续滴加 NaOH，pH 缓慢升高并趋于平缓。 图2　用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液过程中的 pH 变化（教材图3-11） 2. 指示剂的选择原则：指示剂的变色范围应全部或部分落在滴定突跃范围内。酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，在溶液中存在电离平衡，其分子与电离出的离子呈现不同颜色（如石蕊以 HIn 表示：HIn⇌H+＋In−，酸色为红色，碱色为蓝色），当 pH 改变时，溶液颜色随之改变。 3. 常用指示剂（图3）：甲基橙变色范围 3.1～4.4（红色→黄色）；石蕊变色范围 5～8（红色→蓝色）；酚酞变色范围 8.2～10（无色→浅红色）。中和滴定一般选用酚酞或甲基橙，一般不选用石蕊（其变色范围较宽，颜色变化不敏锐，不易观察终点）。 图3　几种常用指示剂的变色范围（教材图3-12） 4. 指示剂用量一般 2～3 滴，不宜过多（指示剂本身是弱酸或弱碱，用量过大会消耗标准液，带来误差）。 【例 2】用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液（如图2所示），下列说法正确的是（　） A．反应终点时溶液 pH＝7，此时溶液呈中性 B．用酚酞作指示剂，滴定终点时溶液由红色变为无色 C．在突变范围内滴加 NaOH，溶液 pH 变化缓慢 D．甲基橙和酚酞的变色范围都在突跃范围之外，均不能使用 【答案】A 【解析】恰好完全中和（V(NaOH)＝20.00 mL）时溶液 pH＝7、呈中性，A 项正确；用 NaOH 滴定 HCl，酚酞在酸性溶液中无色，终点时溶液由无色变为浅红色，B 项错误；突变范围内极少量的碱即引起 pH 急剧变化，C 项错误；酚酞（8.2～10）、甲基橙（3.1～4.4）的变色范围均与突跃范围（约 4.3～9.7）部分重合，都可以选用，D 项错误。 【变式 2】用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液，若用甲基橙作指示剂，滴定终点时溶液颜色由____色变为____色；若用酚酞作指示剂，滴定终点时溶液颜色由____色变为____色。 【答案】红；黄　无；浅红 【解析】甲基橙在酸性溶液中显红色、碱性溶液中显黄色，终点（pH 略大于 4.4）时由红色变为黄色；酚酞在酸性溶液中无色、碱性溶液中显浅红色，终点（pH 略大于 8.2）时由无色变为浅红色。注意终点时指示剂颜色变化的方向与“滴入的是酸还是碱”有关。 【例 3】（原创题）某同学用盐酸标准液滴定含有酚酞的 NaOH 溶液，当滴入最后半滴盐酸时，锥形瓶中溶液颜色变化及达到终点的判断正确的是（　） A．溶液由红色变为无色，且半分钟内不褪色，即达到终点 B．溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，即达到终点 C．溶液由红色变为无色即可停止滴定，无需观察是否褪色 D．溶液颜色不变即可停止滴定 【答案】A 【解析】NaOH 溶液中滴入酚酞呈红色，用盐酸滴定 NaOH，接近终点时溶液红色逐渐变浅，滴入最后半滴盐酸后红色刚好褪去变为无色，且半分钟内不褪色（防止标准液过量），即达到终点，A 项正确。B 项描述的是“用碱液滴定酸”（无色→浅红色）的终点现象，方向相反。 知识点三　滴定实验操作与误差分析 方法梳理 1. 规范操作要点： ●　读数：视线与滴定管中液体凹液面最低点相平；俯视读数偏小，仰视读数偏大（滴定管刻度自上而下增大，滴定前、后读数应分别记录）； ●　终点判断：滴入最后半滴标准液后，溶液颜色发生变化，且半分钟内不褪色； ●　滴定速度：开始时可稍快，接近终点时应逐滴（或半滴）加入，边滴加边摇动锥形瓶。 2. 误差分析原理：由 c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测) 可知，c(标准) 与 V(待测) 为定值，V(标准) 偏大则 c(待测) 偏大，V(标准) 偏小则 c(待测) 偏小。 3. 以盐酸标准液滴定 NaOH 溶液为例，常见操作误差分析如下表： 操作（盐酸标准液滴定 NaOH） V(标准) c(待测) 酸式滴定管未用标准液润洗 偏大 偏大 锥形瓶用 NaOH 溶液润洗 偏大 偏大 酸式滴定管尖嘴有气泡未排出（滴定后消失） 偏大 偏大 滴定前俯视、滴定后仰视读数 偏大 偏大 滴定前仰视、滴定后俯视读数 偏小 偏小 滴定终点判断过早（未完全反应） 偏小 偏小 滴定终点判断过晚（标准液过量） 偏大 偏大 锥形瓶中有少量蒸馏水 不变 无影响 4. 数据处理（方法导引·定量分析）：平行实验一般进行 2～3 次；若某次实验数据与其他数据相差较大（误差过大），应舍弃并重新实验；在几次实验结果相近的情况下，计算它们的平均值。 【例 4】（改编题）用已知浓度的盐酸测定未知浓度的 NaOH 溶液，下列操作会使测定结果 c(NaOH) 偏高的是（　）（双选） A．酸式滴定管未用标准液润洗 B．滴定结束后俯视酸式滴定管读数 C．滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 D．锥形瓶中有少量蒸馏水 【答案】AC 【解析】c(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)/V(NaOH)，V(NaOH) 为定值。A 项未润洗使标准液被稀释，消耗 V(HCl) 偏大，结果偏高；B 项俯视读数使终读数偏小，V(HCl) 偏小，结果偏低；C 项滴定前气泡占据的体积被记入滴定体积，V(HCl) 偏大，结果偏高；D 项蒸馏水不影响 n(NaOH)，无影响。 【变式 3】（原创题）滴定前仰视读数、滴定后俯视读数，则记录的标准液体积 V(标准) 偏____（填“大”或“小”），测定结果 c(待测) 偏____。 【答案】小；小 【解析】仰视读数时视线偏低，读数偏大（初读数偏大）；俯视读数时视线偏高，读数偏小（终读数偏小）；V(标准)＝终读数-初读数，偏小，故 c(待测) 偏小。 知识点四　中和滴定计算（教材例题） 方法梳理 1. 计算通式：c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测)。式中 V 的单位只需一致（都用 mL 或都用 L）。 2. 平行实验数据处理：剔除偏差明显的数据（重新实验），取相近结果的平均值。 3. 教材例题：用 0.1032 mol/L 盐酸溶液滴定未知浓度的 NaOH 溶液，三次实验消耗盐酸的体积分别为 27.84 mL、27.83 mL、27.85 mL，每次取待测 NaOH 溶液 25.00 mL。 由 c(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)/V(NaOH) 计算：c1＝0.1032×27.84/25.00＝0.1149 mol/L；c2＝0.1032×27.83/25.00＝0.1149 mol/L；c3＝0.1032×27.85/25.00＝0.1150 mol/L。 取平均值：c(NaOH)＝(0.1149＋0.1149＋0.1150)/3＝0.1149 mol/L。 【例 5】（改编题）某学生用 0.1032 mol/L 盐酸溶液滴定 25.00 mL 未知浓度的 NaOH 溶液，三次实验消耗盐酸的体积分别为 27.84 mL、27.83 mL、27.85 mL。计算待测 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量浓度。 【答案】0.1149 mol/L 【解析】滴定中 HCl 与 NaOH 按 1∶1 反应：c(NaOH)·V(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)。c1(NaOH)＝0.1032×27.84/25.00＝0.1149 mol/L，c2(NaOH)＝0.1032×27.83/25.00＝0.1149 mol/L，c3(NaOH)＝0.1032×27.85/25.00＝0.1150 mol/L。三次结果相近，取平均值：c(NaOH)＝(0.1149＋0.1149＋0.1150)/3＝0.1149 mol/L。 【变式 4】（原创题）用 0.2000 mol/L NaOH 标准液滴定 20.00 mL 未知浓度的盐酸（酚酞作指示剂），四次实验消耗 NaOH 溶液的体积分别为 18.60 mL、18.58 mL、19.40 mL、18.62 mL。 （1）该组数据中应舍弃的是____ mL 的那一次； （2）该盐酸的物质的量浓度为____ mol/L。 【答案】（1）19.40　（2）0.1860 【解析】（1）19.40 mL 与其他三次（18.60、18.58、18.62 mL）相差明显，属于偏差较大的数据，应舍弃并重新实验。（2）剩余三次取平均：V(NaOH)＝(18.60＋18.58＋18.62)/3＝18.60 mL，c(HCl)＝c(NaOH)·V(NaOH)/V(HCl)＝0.2000×18.60/20.00＝0.1860 mol/L。 【方法点拨】 滴定计算抓住关系式：恰好完全中和时 n(H+)＝n(OH−)，即 c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)； 数据处理“先剔除、后平均”：偏差明显的数据舍弃，相近数据取平均值； 误差分析统一思路：一切使 V(标准) 偏大的操作（稀释标准液、气泡、读数错误、终点过晚、待测液润洗锥形瓶等）都使 c(待测) 偏大，反之偏小。 【易错警示】 锥形瓶只能用水洗涤、不能润洗；滴定管必须润洗、不能只用水洗； 终点“颜色变化”要答对方向：用酸滴定碱（酚酞）终点为红色→无色；用碱滴定酸（酚酞）终点为无色→浅红色； 读数时俯视、仰视的影响不要记反：俯视（视线偏高）读数偏小，仰视（视线偏低）读数偏大，V(标准)＝终-初。 【素养拓展·真实情境】 血液的酸碱平衡：人体血液的正常 pH 范围是 7.35～7.45，血浆中 H2CO3/HCO3− 缓冲体系通过 H+(aq)＋HCO3−(aq)⇌H2CO3(aq)⇌CO2(g)＋H2O(l) 的平衡移动，防止 pH 出现较大幅度变化；血浆 pH 低于 7.2 引起酸中毒、高于 7.5 引起碱中毒； 酸碱中和滴定操作简便、快速且准确度高，在工农业生产（如水质检测、食品酸度测定）和科学研究中应用广泛； 定量分析按方法分为化学分析法（依特定化学反应及计量关系进行分析，如中和滴定）和仪器分析法（利用特定仪器进行分析）。 【教学提示】 图2 滴定曲线可作为课堂主线：先讲“起点→平缓段→突变→终点后”，再引出指示剂选择问题； 例2、变式2 建议结合图2、图3 对照讲解，帮助学生建立“突跃范围”与“指示剂变色范围”的对应关系。 四、课堂练习　限时12分钟，检验当堂学习效果 【练习 1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）酸碱中和滴定中，标准液和待测液的浓度都必须已知（　）； （2）滴定管可精确量取液体体积，读数精确到 0.01 mL（　）； （3）中和滴定的实质是 H+＋OH−＝H2O（　）； （4）滴定终点时溶液颜色发生变化的瞬间，溶液的 pH 一定等于 7（　）。 【答案】（1）×　（2）√　（3）√　（4）× 【解析】（1）标准液浓度已知，待测液浓度是未知待求量，错误；（4）滴定终点时指示剂变色时的 pH 取决于指示剂的变色范围（如酚酞终点 pH 略大于 8.2），不一定等于 7，错误。 【练习 2】用 0.1000 mol/L NaOH 标准液滴定 20.00 mL 未知浓度的盐酸，下列操作会使 c(HCl) 测定值偏高的是（　）（双选） A．碱式滴定管未用标准液润洗 B．锥形瓶用待测盐酸润洗 C．滴定过程中振荡锥形瓶，溅出少量待测液 D．滴定结束后俯视读数 【答案】AB 【解析】c(HCl)＝c(NaOH)·V(NaOH)/V(HCl)。A 项未润洗使 NaOH 标准液被稀释，消耗 V(NaOH) 偏大，偏高；B 项锥形瓶用盐酸润洗使 n(HCl) 偏大，消耗 V(NaOH) 偏大，偏高；C 项溅出待测液使消耗 V(NaOH) 偏小，偏低；D 项俯视读数使终读数偏小，V(NaOH) 偏小，偏低。 【练习 3】（改编题）用 0.2000 mol/L 盐酸滴定 25.00 mL 未知浓度的 NaOH 溶液，三次实验消耗盐酸的体积分别为 20.05 mL、20.04 mL、20.06 mL，则该 NaOH 溶液的物质的量浓度为____ mol/L。 【答案】0.1604 【解析】V(HCl) 平均＝(20.05＋20.04＋20.06)/3＝20.05 mL，c(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)/V(NaOH)＝0.2000×20.05/25.00＝0.1604 mol/L。 【练习 4】（原创题）某同学用酚酞作指示剂，用 NaOH 标准液滴定未知浓度的盐酸，下列说法正确的是（　） A．锥形瓶中加入盐酸后，溶液呈红色 B．滴定过程中，眼睛应注视碱式滴定管的刻度 C．当滴入最后半滴 NaOH 溶液，溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色，即达到终点 D．滴定结束后俯视读数，会使 c(HCl) 测定值偏大 【答案】C 【解析】盐酸中滴入酚酞显无色，A 项错误；滴定过程中眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，B 项错误；用 NaOH 滴定盐酸，终点时溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色，C 项正确；俯视读数使终读数偏小，V(NaOH) 偏小，c(HCl) 偏小，D 项错误。 【练习 5】（原创题）用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液（酚酞作指示剂），回答下列问题： （1）达到滴定终点时，消耗 NaOH 溶液的体积约为____ mL； （2）若改用甲基橙作指示剂，滴定终点时溶液颜色由____色变为____色； （3）若滴定前碱式滴定管尖嘴内有气泡未排出，滴定后气泡消失，则测得 HCl 的浓度偏____（填“大”或“小”）。 【答案】（1）20.00　（2）红；黄　（3）大 【解析】（1）恰好完全中和时 n(NaOH)＝n(HCl)，V(NaOH)＝20.00 mL。（2）甲基橙在酸性溶液中显红色（pH＜3.1），滴定过程中溶液 pH 升高，超过其变色范围上限（pH＝4.4）后显黄色，故终点时溶液由红色变为黄色。（3）气泡体积被计入 V(NaOH)，读数偏大，由 c(HCl)＝c(NaOH)·V(NaOH)/V(HCl) 知结果偏大。 五、课后作业　A组·基础巩固　B组·能力提升 A组　基础巩固 【作业 1】关于酸碱中和滴定，下列说法不正确的是（　） A．中和滴定依据的反应实质是 H+＋OH−＝H2O B．标准液的浓度必须已知 C．待测液的体积必须准确量取 D．指示剂必须选用石蕊试液 【答案】D 【解析】石蕊变色范围宽（5～8）、颜色变化不敏锐，一般不用于中和滴定，通常选用酚酞或甲基橙，D 项错误。 【作业 2】下列液体应盛放在碱式滴定管中的是（　） A．稀盐酸 B．NaOH 溶液 C．酸性 KMnO4 溶液 D．稀硫酸 【答案】B 【解析】碱式滴定管下端为乳胶管和玻璃珠，可盛碱性溶液（NaOH 溶液）；酸性溶液（稀盐酸、稀硫酸）和氧化性溶液（酸性 KMnO4）会腐蚀乳胶管，应盛在酸式滴定管中。 【作业 3】用 0.2500 mol/L NaOH 标准液滴定 25.00 mL 未知浓度的盐酸，恰好完全反应时消耗 NaOH 标准液 20.00 mL，则该盐酸的物质的量浓度为____ mol/L。 【答案】0.2000 【解析】c(HCl)＝c(NaOH)·V(NaOH)/V(HCl)＝0.2500×20.00/25.00＝0.2000 mol/L。 【作业 4】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）酸式滴定管可以盛放任何酸、碱溶液（　）； （2）滴定管的“0”刻度在上方，读数精确到 0.01 mL（　）； （3）锥形瓶洗涤后必须烘干才能使用（　）； （4）中和滴定平行实验一般进行 2～3 次，取平均值（　）。 【答案】（1）×　（2）√　（3）×　（4）√ 【解析】（1）碱液会腐蚀酸式滴定管的玻璃活塞，错误；（3）锥形瓶用蒸馏水洗净即可使用，残留蒸馏水不影响测定，不必烘干，错误。 B组　能力提升 【作业 5】（改编题）用盐酸标准液滴定含有酚酞的 NaOH 溶液，下列操作会使 c(NaOH) 测定值偏低的是（　）（双选） A．锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥 B．滴定终点判断过早 C．滴定结束后俯视读数 D．滴定前酸式滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失 【答案】BC 【解析】A 项残留蒸馏水不影响 n(NaOH)，无影响；B 项终点过早使 V(HCl) 偏小，偏低；C 项俯视读数使终读数偏小，V(HCl) 偏小，偏低；D 项气泡体积被计入 V(HCl)，偏高。 【作业 6】（改编题）在 48 mL 0.1 mol/L HNO3 溶液中加入 12 mL 0.4 mol/L KOH 溶液，充分反应后所得溶液呈（　） A．弱酸性 B．强酸性 C．碱性 D．中性 【答案】D 【解析】n(HNO3)＝0.048 L×0.1 mol/L＝4.8×10−3 mol；n(KOH)＝0.012 L×0.4 mol/L＝4.8×10−3 mol，n(H+)＝n(OH−)，恰好完全中和，所得溶液呈中性。 【作业 7】（原创题）某同学测定某盐酸的浓度：取 20.00 mL 该盐酸于锥形瓶中，加入 2 滴酚酞，用 0.1000 mol/L NaOH 标准液滴定。滴定前仰视读数（读数为 0.40 mL），滴定后俯视读数（读数为 20.30 mL），则： （1）该同学记录消耗 NaOH 溶液的体积为____ mL； （2）实际消耗 NaOH 溶液的体积____（填“大于”“等于”或“小于”）记录值； （3）由此测得的盐酸浓度偏____（填“大”或“小”）。 【答案】（1）19.90　（2）大于　（3）小 【解析】（1）V 记录＝20.30-0.40＝19.90 mL。（2）仰视读数偏大（初读数偏大），俯视读数偏小（终读数偏小），实际 V＝实际终读数-实际初读数＞记录值 19.90 mL。（3）由 c(HCl)＝c(NaOH)·V(NaOH)/V(HCl)，V(NaOH) 记录偏小，故 c(HCl) 测定值偏小。 【作业 8】（原创题）用酸碱中和滴定测定某品牌食醋中醋酸的浓度，回答下列问题： （1）量取 25.00 mL 食醋应使用____（填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”），原因是____； （2）食醋中的醋酸是弱酸，用 NaOH 标准液滴定至终点，应选用____（填“酚酞”或“甲基橙”）作指示剂，滴定终点时溶液由____色变为____色； （3）若滴定过程中不慎将标准液滴到锥形瓶外，则测得的醋酸浓度偏____（填“大”或“小”）。 【答案】（1）酸式滴定管；食醋（醋酸）呈酸性，会腐蚀碱式滴定管的乳胶管，应盛放在酸式滴定管（玻璃活塞）中 （2）酚酞；无；浅红 （3）大 【解析】（1）酸液应盛在酸式滴定管中。（2）用 NaOH 滴定醋酸，终点生成醋酸钠，溶液呈碱性（pH＞7），酚酞的变色范围（8.2～10）落在碱性区，适宜作指示剂；终点时溶液由无色变为浅红色。（3）标准液滴到锥形瓶外，消耗标准液读数偏大，V(NaOH) 偏大，由 c(醋酸)＝c(NaOH)·V(NaOH)/V(食醋) 知测定结果偏大。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章　水溶液中的离子反应与平衡 第二节　水的电离和溶液的pH　第3课时　酸碱中和滴定 学生版（课后核对·独立作答） 一、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析 理解酸碱中和反应的实质（H+＋OH−＝H2O），认识用已知浓度的酸（或碱）测定未知浓度的碱（或酸）的定量方法，能依据化学计量关系进行滴定计算。 2.变化观念与平衡思想 认识滴定过程中溶液 pH 的变化规律，理解滴定终点附近 pH 突变的原因，体会量变引起质变的思想。 3.证据推理与模型认知 能依据滴定曲线和指示剂的变色范围选择合适指示剂，建立“标准液—滴定操作—终点判断—数据处理”的定量分析模型。 4.科学探究与创新意识 能规范使用酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶等仪器，独立完成酸碱中和滴定实验，学会查漏、润洗、排气泡、读数等基本操作技能。 5.科学态度与社会责任 体会定量分析（化学分析法）在科学研究和生产实践中的重要应用，养成严谨求实、规范操作的实验态度。 二、教学重点与难点 教学重点 酸碱中和滴定的原理与计算（c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测)）；滴定管的使用与规范操作。 教学难点 滴定终点的判断与指示剂的选择（pH 突变与指示剂变色范围的关系）；滴定误差分析（V(标准) 的偏差对 c(待测) 的影响）。 三、知识精讲与典例探究 知识点一　酸碱中和滴定的原理与仪器 方法梳理 1. 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，是一种重要的定量分析（化学分析法）。其原理为：H+＋OH−＝H2O。当恰好完全中和时，n(H+)＝n(OH−)，即 c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以 c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测) 2. 完成滴定需要解决两个关键问题： ●　准确量取标准液和待测液的体积——使用滴定管（可精确到 0.01 mL），量取 20.00 mL 待测液可用移液管或滴定管； ●　准确判断滴定终点——借助酸碱指示剂（如酚酞或甲基橙），根据溶液颜色变化判断反应恰好完全。 3. 常用仪器（图1）：酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台（带滴定管夹）、烧杯等。 ●　酸式滴定管：下端为玻璃活塞，可盛酸性、氧化性溶液，不能盛碱性溶液（碱液会腐蚀玻璃活塞）； ●　碱式滴定管：下端为乳胶管和玻璃珠，可盛碱性溶液，不能盛酸性、氧化性溶液（会腐蚀乳胶管）。 图1　酸碱中和滴定常用的仪器（教材图3-10） 4. 滴定操作步骤：查漏 → 洗涤（用蒸馏水）→ 润洗（用标准液或待测液 2～3 次）→ 装液 → 排气泡 → 调节液面并记录初读数 → 滴定（先快后慢，边滴边摇）→ 终点判断 → 记录终读数 → 重复实验 2～3 次。 5. 注意事项：锥形瓶只能用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗（否则 n(待测) 偏大，结果偏高）；滴定管必须用标准液润洗（否则标准液被稀释）。 【例 1】下列溶液应盛放在酸式滴定管中的是（　）（双选） A．NaOH 溶液 B．酸性 KMnO4 溶液 C．Na2CO3 溶液 D．稀盐酸 【变式 1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）滴定管在使用前必须检查是否漏水（　）； （2）滴定管用蒸馏水洗净后可直接装标准液（　）； （3）锥形瓶洗净后应用待测液润洗（　）； （4）滴定管读数时，视线应与凹液面最低点相平（　）。 知识点二　滴定曲线与指示剂的选择 方法梳理 1. 滴定曲线：用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液，溶液 pH 随 NaOH 溶液体积的变化如图2所示： ●　起点 pH≈1；随着 NaOH 溶液的加入，因被中和的 HCl 浓度较大，加入少量碱对 pH 影响不大，pH 缓慢升高； ●　接近滴定终点时，极少量的碱（约 0.02 mL，即不到半滴）就会引起溶液 pH 的突变（突跃范围约为 pH 4.3～9.7）； ●　反应终点（恰好完全中和）：V(NaOH)＝20.00 mL 时，溶液 pH＝7，呈中性； ●　终点之后继续滴加 NaOH，pH 缓慢升高并趋于平缓。 图2　用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液过程中的 pH 变化（教材图3-11） 2. 指示剂的选择原则：指示剂的变色范围应全部或部分落在滴定突跃范围内。酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，在溶液中存在电离平衡，其分子与电离出的离子呈现不同颜色（如石蕊以 HIn 表示：HIn⇌H+＋In−，酸色为红色，碱色为蓝色），当 pH 改变时，溶液颜色随之改变。 3. 常用指示剂（图3）：甲基橙变色范围 3.1～4.4（红色→黄色）；石蕊变色范围 5～8（红色→蓝色）；酚酞变色范围 8.2～10（无色→浅红色）。中和滴定一般选用酚酞或甲基橙，一般不选用石蕊（其变色范围较宽，颜色变化不敏锐，不易观察终点）。 图3　几种常用指示剂的变色范围（教材图3-12） 4. 指示剂用量一般 2～3 滴，不宜过多（指示剂本身是弱酸或弱碱，用量过大会消耗标准液，带来误差）。 【例 2】用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液（如图2所示），下列说法正确的是（　） A．反应终点时溶液 pH＝7，此时溶液呈中性 B．用酚酞作指示剂，滴定终点时溶液由红色变为无色 C．在突变范围内滴加 NaOH，溶液 pH 变化缓慢 D．甲基橙和酚酞的变色范围都在突跃范围之外，均不能使用 【变式 2】用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液，若用甲基橙作指示剂，滴定终点时溶液颜色由____色变为____色；若用酚酞作指示剂，滴定终点时溶液颜色由____色变为____色。 【例 3】（原创题）某同学用盐酸标准液滴定含有酚酞的 NaOH 溶液，当滴入最后半滴盐酸时，锥形瓶中溶液颜色变化及达到终点的判断正确的是（　） A．溶液由红色变为无色，且半分钟内不褪色，即达到终点 B．溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，即达到终点 C．溶液由红色变为无色即可停止滴定，无需观察是否褪色 D．溶液颜色不变即可停止滴定 知识点三　滴定实验操作与误差分析 方法梳理 1. 规范操作要点： ●　读数：视线与滴定管中液体凹液面最低点相平；俯视读数偏小，仰视读数偏大（滴定管刻度自上而下增大，滴定前、后读数应分别记录）； ●　终点判断：滴入最后半滴标准液后，溶液颜色发生变化，且半分钟内不褪色； ●　滴定速度：开始时可稍快，接近终点时应逐滴（或半滴）加入，边滴加边摇动锥形瓶。 2. 误差分析原理：由 c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测) 可知，c(标准) 与 V(待测) 为定值，V(标准) 偏大则 c(待测) 偏大，V(标准) 偏小则 c(待测) 偏小。 3. 以盐酸标准液滴定 NaOH 溶液为例，常见操作误差分析如下表： 操作（盐酸标准液滴定 NaOH） V(标准) c(待测) 酸式滴定管未用标准液润洗 偏大 偏大 锥形瓶用 NaOH 溶液润洗 偏大 偏大 酸式滴定管尖嘴有气泡未排出（滴定后消失） 偏大 偏大 滴定前俯视、滴定后仰视读数 偏大 偏大 滴定前仰视、滴定后俯视读数 偏小 偏小 滴定终点判断过早（未完全反应） 偏小 偏小 滴定终点判断过晚（标准液过量） 偏大 偏大 锥形瓶中有少量蒸馏水 不变 无影响 4. 数据处理（方法导引·定量分析）：平行实验一般进行 2～3 次；若某次实验数据与其他数据相差较大（误差过大），应舍弃并重新实验；在几次实验结果相近的情况下，计算它们的平均值。 【例 4】（改编题）用已知浓度的盐酸测定未知浓度的 NaOH 溶液，下列操作会使测定结果 c(NaOH) 偏高的是（　）（双选） A．酸式滴定管未用标准液润洗 B．滴定结束后俯视酸式滴定管读数 C．滴定前酸式滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失 D．锥形瓶中有少量蒸馏水 【变式 3】（原创题）滴定前仰视读数、滴定后俯视读数，则记录的标准液体积 V(标准) 偏____（填“大”或“小”），测定结果 c(待测) 偏____。 知识点四　中和滴定计算（教材例题） 方法梳理 1. 计算通式：c(待测)＝c(标准)·V(标准)/V(待测)。式中 V 的单位只需一致（都用 mL 或都用 L）。 2. 平行实验数据处理：剔除偏差明显的数据（重新实验），取相近结果的平均值。 3. 教材例题：用 0.1032 mol/L 盐酸溶液滴定未知浓度的 NaOH 溶液，三次实验消耗盐酸的体积分别为 27.84 mL、27.83 mL、27.85 mL，每次取待测 NaOH 溶液 25.00 mL。 由 c(NaOH)＝c(HCl)·V(HCl)/V(NaOH) 计算：c1＝0.1032×27.84/25.00＝0.1149 mol/L；c2＝0.1032×27.83/25.00＝0.1149 mol/L；c3＝0.1032×27.85/25.00＝0.1150 mol/L。 取平均值：c(NaOH)＝(0.1149＋0.1149＋0.1150)/3＝0.1149 mol/L。 【例 5】（改编题）某学生用 0.1032 mol/L 盐酸溶液滴定 25.00 mL 未知浓度的 NaOH 溶液，三次实验消耗盐酸的体积分别为 27.84 mL、27.83 mL、27.85 mL。计算待测 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量浓度。 【变式 4】（原创题）用 0.2000 mol/L NaOH 标准液滴定 20.00 mL 未知浓度的盐酸（酚酞作指示剂），四次实验消耗 NaOH 溶液的体积分别为 18.60 mL、18.58 mL、19.40 mL、18.62 mL。 （1）该组数据中应舍弃的是____ mL 的那一次； （2）该盐酸的物质的量浓度为____ mol/L。 【方法点拨】 滴定计算抓住关系式：恰好完全中和时 n(H+)＝n(OH−)，即 c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)； 数据处理“先剔除、后平均”：偏差明显的数据舍弃，相近数据取平均值； 误差分析统一思路：一切使 V(标准) 偏大的操作（稀释标准液、气泡、读数错误、终点过晚、待测液润洗锥形瓶等）都使 c(待测) 偏大，反之偏小。 【易错警示】 锥形瓶只能用水洗涤、不能润洗；滴定管必须润洗、不能只用水洗； 终点“颜色变化”要答对方向：用酸滴定碱（酚酞）终点为红色→无色；用碱滴定酸（酚酞）终点为无色→浅红色； 读数时俯视、仰视的影响不要记反：俯视（视线偏高）读数偏小，仰视（视线偏低）读数偏大，V(标准)＝终-初。 【素养拓展·真实情境】 血液的酸碱平衡：人体血液的正常 pH 范围是 7.35～7.45，血浆中 H2CO3/HCO3− 缓冲体系通过 H+(aq)＋HCO3−(aq)⇌H2CO3(aq)⇌CO2(g)＋H2O(l) 的平衡移动，防止 pH 出现较大幅度变化；血浆 pH 低于 7.2 引起酸中毒、高于 7.5 引起碱中毒； 酸碱中和滴定操作简便、快速且准确度高，在工农业生产（如水质检测、食品酸度测定）和科学研究中应用广泛； 定量分析按方法分为化学分析法（依特定化学反应及计量关系进行分析，如中和滴定）和仪器分析法（利用特定仪器进行分析）。 四、课堂练习　限时12分钟，检验当堂学习效果 【练习 1】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）酸碱中和滴定中，标准液和待测液的浓度都必须已知（　）； （2）滴定管可精确量取液体体积，读数精确到 0.01 mL（　）； （3）中和滴定的实质是 H+＋OH−＝H2O（　）； （4）滴定终点时溶液颜色发生变化的瞬间，溶液的 pH 一定等于 7（　）。 【练习 2】用 0.1000 mol/L NaOH 标准液滴定 20.00 mL 未知浓度的盐酸，下列操作会使 c(HCl) 测定值偏高的是（　）（双选） A．碱式滴定管未用标准液润洗 B．锥形瓶用待测盐酸润洗 C．滴定过程中振荡锥形瓶，溅出少量待测液 D．滴定结束后俯视读数 【练习 3】（改编题）用 0.2000 mol/L 盐酸滴定 25.00 mL 未知浓度的 NaOH 溶液，三次实验消耗盐酸的体积分别为 20.05 mL、20.04 mL、20.06 mL，则该 NaOH 溶液的物质的量浓度为____ mol/L。 【练习 4】（原创题）某同学用酚酞作指示剂，用 NaOH 标准液滴定未知浓度的盐酸，下列说法正确的是（　） A．锥形瓶中加入盐酸后，溶液呈红色 B．滴定过程中，眼睛应注视碱式滴定管的刻度 C．当滴入最后半滴 NaOH 溶液，溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色，即达到终点 D．滴定结束后俯视读数，会使 c(HCl) 测定值偏大 【练习 5】（原创题）用 0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液（酚酞作指示剂），回答下列问题： （1）达到滴定终点时，消耗 NaOH 溶液的体积约为____ mL； （2）若改用甲基橙作指示剂，滴定终点时溶液颜色由____色变为____色； （3）若滴定前碱式滴定管尖嘴内有气泡未排出，滴定后气泡消失，则测得 HCl 的浓度偏____（填“大”或“小”）。 五、课后作业　A组·基础巩固　B组·能力提升 A组　基础巩固 【作业 1】关于酸碱中和滴定，下列说法不正确的是（　） A．中和滴定依据的反应实质是 H+＋OH−＝H2O B．标准液的浓度必须已知 C．待测液的体积必须准确量取 D．指示剂必须选用石蕊试液 【作业 2】下列液体应盛放在碱式滴定管中的是（　） A．稀盐酸 B．NaOH 溶液 C．酸性 KMnO4 溶液 D．稀硫酸 【作业 3】用 0.2500 mol/L NaOH 标准液滴定 25.00 mL 未知浓度的盐酸，恰好完全反应时消耗 NaOH 标准液 20.00 mL，则该盐酸的物质的量浓度为____ mol/L。 【作业 4】判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）酸式滴定管可以盛放任何酸、碱溶液（　）； （2）滴定管的“0”刻度在上方，读数精确到 0.01 mL（　）； （3）锥形瓶洗涤后必须烘干才能使用（　）； （4）中和滴定平行实验一般进行 2～3 次，取平均值（　）。 B组　能力提升 【作业 5】（改编题）用盐酸标准液滴定含有酚酞的 NaOH 溶液，下列操作会使 c(NaOH) 测定值偏低的是（　）（双选） A．锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥 B．滴定终点判断过早 C．滴定结束后俯视读数 D．滴定前酸式滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失 【作业 6】（改编题）在 48 mL 0.1 mol/L HNO3 溶液中加入 12 mL 0.4 mol/L KOH 溶液，充分反应后所得溶液呈（　） A．弱酸性 B．强酸性 C．碱性 D．中性 【作业 7】（原创题）某同学测定某盐酸的浓度：取 20.00 mL 该盐酸于锥形瓶中，加入 2 滴酚酞，用 0.1000 mol/L NaOH 标准液滴定。滴定前仰视读数（读数为 0.40 mL），滴定后俯视读数（读数为 20.30 mL），则： （1）该同学记录消耗 NaOH 溶液的体积为____ mL； （2）实际消耗 NaOH 溶液的体积____（填“大于”“等于”或“小于”）记录值； （3）由此测得的盐酸浓度偏____（填“大”或“小”）。 【作业 8】（原创题）用酸碱中和滴定测定某品牌食醋中醋酸的浓度，回答下列问题： （1）量取 25.00 mL 食醋应使用____（填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”），原因是____； （2）食醋中的醋酸是弱酸，用 NaOH 标准液滴定至终点，应选用____（填“酚酞”或“甲基橙”）作指示剂，滴定终点时溶液由____色变为____色； （3）若滴定过程中不慎将标准液滴到锥形瓶外，则测得的醋酸浓度偏____（填“大”或“小”）。 学科网（北京）股份有限公司 $