学生用选修4专题3第二单元第二课时酸碱中和滴定.docx
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学生用选修4专题3第二单元第二课时酸碱中和滴定
第二课时 酸碱中和滴定
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[课标要求]
1.掌握酸碱中和滴定概念和原理。
2.了解指示剂选择方法。
3.掌握中和滴定实验的操作步骤和误差分析。
1.强酸、强碱相互滴定时,可选用甲基橙或酚酞作指示剂。
2.进行中和滴定实验时,滴定管一定用所盛液体润洗,而锥形瓶不能润洗。
3.强碱中和滴定的关键是准确测定酸、碱溶液的体积,准确判断滴定终点。
4.中和滴定操作记忆口诀:
左手塞,右手瓶;一边滴,一边摇;
眼向下,别上瞧;颜色变,等等看;
半分钟,记数据。
5.滴定管读数时,仰视读数,视线偏低,读数偏大;俯视读数,视线偏高,读数偏小。
酸碱中和滴定的原理和实验仪器
1.酸碱中和滴定的原理
(1)酸碱中和滴定的含义
利用已知浓度的酸(或碱)去滴定未知浓度的碱(或酸),通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸(或碱)的体积,从而推算出未知浓度的碱(或酸)的浓度的方法。
(2)酸碱中和滴定实验原理
①中和反应的实质:
H++OH-===H2O。
②恰好中和反应时满足关系:
n(H+)酸=n(OH-)碱。
③一元强酸、强碱间的关系:
c(待)=
。
2.中和滴定实验中用到的仪器及使用
(1)仪器
[特别提醒]
(1)滴定管的优点是易于控制所滴加液体的流量、读数比较精确,精确到小数点后两位,如24.00mL、23.38mL,最后一位是估读值。
(2)酸式滴定管和碱式滴定管使用时不能混用。
酸式滴定管可用于盛装酸性或具有强氧化性的液体,碱式滴定管用于盛装碱性液体。
(3)滴定管的“0”刻度在上,往下越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度。
滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加试剂。
(2)滴定管的使用
[特别提醒]
(1)滴定管在使用前经检查不漏水后再进行洗涤,须先用自来水洗(必要时用特殊试剂洗),再用蒸馏水洗,然后再用待盛液润洗2~3次。
(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后不能再用待盛液润洗,否则会引起误差。
3.试剂
(1)试剂:
标准液、待测液、酸碱指示剂。
(2)常用的酸碱指示剂及变色范围
指示剂
酸碱指示剂的变色范围(pH)及颜色
甲基橙
<3.1 红色
3.1~4.4 橙色
>4.4 黄色
酚酞
<8.2 无色
8.2~10.0 浅红色
>10.0 红色
1.在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.1mol·L-1的HCl溶液,其液面恰好在5mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.1mol·L-1的NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积( )
A.大于20mL B.小于20mL
C.等于20mLD.等于5mL
2.想一想,连一连。
中和滴定的操作和滴定曲线的绘制
1.酸碱中和滴定实验操作(以用NaOH溶液滴定盐酸为例)
(1)滴定的准备
①滴定管:
查漏、洗涤、润洗、装液、调液面、读数。
②锥形瓶:
洗涤、装液、加指示剂。
(2)滴定操作
①从酸式滴定管中放出一定体积的盐酸于锥形瓶中,并滴入2滴酚酞溶液。
把锥形瓶放在碱式滴定管下面。
②用左手控制碱式滴定管橡胶管内玻璃珠,右手不断旋转振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速,当溶液由无色变为粉红色且半分钟内不褪色,记下刻度。
③按上述操作重复2~3次。
2.酸碱滴定过程中pH的突变和滴定曲线
(1)pH的突变
在酸碱反应过程中,溶液的pH会发生变化,对于强酸强碱的反应,开始时由于被中和的酸(或碱)浓度较大,加入少量的碱(或酸)对其pH的影响不大。
当反应接近终点(pH≈7)时,很少量的碱(或酸)就会引起溶液pH突变,酸、碱的浓度不同,pH突变范围不同。
(2)滴定曲线
酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(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。
例如:
以0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1HCl溶液为例,其滴定曲线如图所示。
1.滴定管在装反应液之前,是否需要用待装液润洗?
锥形瓶在装待测液前,是否需要用待测液润洗?
2.中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时,二者恰好反应吗?
3.用盐酸滴定氨水,选什么作指示剂?
怎样描述滴定终点?
酸碱中和滴定实验的几个关键
1.准确测定参加反应的酸碱溶液的体积
用滴定管测定酸碱溶液的体积,不能用量筒,因为量筒只能粗略量取液体体积,精确度为0.1mL,而滴定管的精确度为0.01mL。
2.指示剂的选择
强酸与强碱相互滴定时,选甲基橙或酚酞都可以,但不能选石蕊溶液(遇酸、碱颜色变化不明显)。
3.滴定终点的判断(以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例)。
(1)若用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液的颜色由无色突变为粉红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
(2)若用甲基橙作指示剂,当滴入最后一滴NaOH溶液时,溶液的颜色由红色变为橙色,且半分钟内不变为原色,说明达到滴定终点。
1.取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。
重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。
实验编号
NaOH溶液的浓度/(mol·L-1)
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积/mL
待测盐酸溶液的体积/mL
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
(1)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作中的____(填图编号),轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(2)滴定达到终点的标志是_________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为________(保留两位小数)。
2.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500mL待测溶液。
称量时,样品可放在________(填编号字母)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.2000mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填编号字母)作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞 D.甲基红
(3)滴定过程中,眼睛应注视__________________________________________________;
在铁架台上垫一张白纸,其目的是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1,烧碱样品的纯度是________。
滴定次数
待测溶液体积(mL)
标准酸体积
滴定前的刻度(mL)
滴定后的刻度(mL)
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
酸碱中和滴定的误差分析
以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,用偏高、偏低或无影响填表
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗酸式滴定管
偏高
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水
无影响
取液
取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
偏低
滴定
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去
偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出
偏低
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水
无影响
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
[特别提醒] 中和滴定操作时,滴定管一定要润洗,而锥形瓶不能润洗,否则会造成实验误差。
1.当用酸滴定碱时,下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是( )
A.酸式滴定管滴至终点后,俯视读数
B.碱液移入锥形瓶后,加了10mL蒸馏水再滴定
C.酸式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗
D.酸式滴定管注入酸液后,开始滴定,滴定终点时尖嘴有气泡产生
2.在中和滴定操作过程中,有以下各项因操作不当引起的实验误差,用“偏高”“偏低”或“无影响”填空。
(1)滴定管用蒸馏水洗净后,未用已知浓度的标准溶液润洗,使滴定结果________________。
(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,使滴定结果________________。
(3)滴定管(装标准溶液,下同)在滴定前尖嘴处有气泡,滴定终了时无气泡,使滴定结果__________________。
(4)对滴定管读数时,滴定前平视,滴定终了时俯视,使滴定结果______________。
(5)滴定前仰视,滴定终了平视,使滴定结果____________。
(6)过早估计终点,使滴定结果__________________。
(7)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度______________。
(8)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度____________。
(9)洗涤锥形瓶时,误把稀食盐水当做蒸馏水,然后用锥形瓶装待测的盐酸,用NaOH标准溶液滴定时,对测定结果__________________。
[三级训练·节节过关]
1.用0.1026mol·L-1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,滴定管中的液面如右图所示,正确的读数为( )
A.22.30mL B.22.35mL
C.23.65mLD.23.70mL
2.向盛有10mLNaOH溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸,下列图像能够体现溶液的pH变化情况的是( )
3.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,若测得的结果偏低,则产生误差的原因可能是( )
A.滴定时,装未知浓度的NaOH溶液的锥形瓶忘记用NaOH溶液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗后,没用盐酸润洗
C.滴定前,滴定管的尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失
D.滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数,滴定后读数正确
4.某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:
用1.00mL待测硫酸配制100mL稀硫酸溶液;以0.14mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00mL。
(1)该学生用标准0.14mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀硫酸25.00mL,注入锥形瓶中,加入指示剂
B.用待测液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2cm~3cm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__________(用字母填写);②该滴定操作中应选用的指示剂是__________;
③在G操作中如何确定终点?
________________________________________。
(2)碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,未用标准液润洗导致滴定结果________(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。
(3)配制准确浓度的稀硫酸溶液,必须使用的主要容器是______________________。
(4)如有1mol·L-1和0.1mol·L-1的NaOH溶液,应用________mol·L-1的NaOH溶液,原因是________________________________________________________________________。
5.现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.1mol·L-1的NaOH溶液,乙为0.1mol·L-1的HCl溶液,丙为0.1mol·L-1的CH3COOH溶液。
试回答下列问题:
(1)甲溶液的pH=________。
(2)丙溶液中存在的电离平衡为______________________________
____________________________________________________(用电离平衡方程式表示)。
(3)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH-)的大小关系为________。
(4)某同学用甲溶液分别滴定20.00mL乙溶液和20.00mL丙溶液,得到如图所示的两条滴定曲线,请回答有关问题:
①甲溶液滴定丙溶液的曲线是______(填“图1”或“图2”)曲线。
②a=________。
一、单项选择题
1.下列有关叙述中正确的是( )
A.滴定管下端连有橡胶管的为酸式滴定管
B.在滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管开关
C.滴定前应首先排除滴定管尖嘴部分的气泡
D.滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化
2.下面是一段关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次
②在锥形瓶中加入25.00mL待测NaOH溶液
③加入几滴石蕊试剂作指示剂
④取一支酸式滴定管,洗涤干净
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶
⑦两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降,直至滴定终点
文中所述操作有错误的序号为( )
A.③④⑥⑦ B.①②⑥⑦
C.③⑤⑦D.①③⑤⑦
3.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,从下表中选出正确选项( )
序号
锥形瓶中溶液
滴定管中溶液
选用指示剂
选用滴定管
①
碱
酸
石蕊
甲
②
酸
碱
酚酞
甲
③
碱
酸
甲基橙
甲
④
酸
碱
酚酞
乙
A.①②B.②③
C.③④D.②④
4.使用酸碱中和滴定的方法,用0.01mol·L-1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作能够使测定结果偏高的是( )
A.用量筒量取浓盐酸配制0.1mol·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
B.配制稀盐酸定容时,俯视容量瓶刻度线
C.滴定前尖嘴处无气泡,滴定终点时有气泡
D.滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁粘附的盐酸冲下
5.下列有关中和滴定的操作:
①用标准液润洗滴定管;②向滴定管内注入标准溶液;③检查滴定管是否漏水;④滴定;⑤滴加指示剂于待测液;⑥洗涤。
正确的操作顺序是( )
A.③⑥①②⑤④B.⑤①②⑥④③
C.⑤④③②①⑥D.③①②④⑤⑥
6.在25℃时,用0.125mol·L-1的标准盐酸溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示,图中K点代表的pH为( )
A.13B.12
C.10D.11
二、不定项选择题
7.下列与滴定实验有关的说法中正确的是( )
A.用NaOH滴定盐酸时,只能用酚酞作指示剂
B.用KMnO4滴定亚硫酸钠溶液的实验中不需要另外加入指示剂
C.用滴定管准确量取20.0mL盐酸
D.用NaOH滴定盐酸时,若滴定结束时俯视刻度,会导致测定结果偏低
8.如图是向100mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据如图所得结论正确的是( )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1mol·L-1
B.X为0.1mol·L-1的NaOH溶液
C.原来盐酸的物质的量浓度为1mol·L-1
D.X为0.01mol·L-1的NaOH溶液
9.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.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.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
三、非选择题
10.用酸碱中和滴定法测定某烧碱的纯度。
(1)配制待测液:
将1.70g含有少量杂质(不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成200mL溶液。
(2)滴定
①盛装0.2000mol·L-1盐酸标准液应该用________式滴定管。
②滴定时,应先向锥形瓶中加2~3滴________作为指示剂;滴定过程中两眼应注视_____________________,当_____________________________时为滴定终点。
有关数据记录如下:
滴定序号
待测液体积(mL)
消耗盐酸标准液的体积(mL)
滴定前
滴定后
1
20.00
0.50
20.70
2
20.00
6.00
26.00
(3)纯度计算:
NaOH溶液的浓度为________mol·L-1,烧碱样品的纯度为__________。
(4)对下列几种假定情况的讨论(填“偏高”“偏低”或“无影响”):
①若用蒸馏水冲洗锥形瓶,则会使测定的结果________;
②若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,则会使测定结果__________;
③若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定,则会使测定结果__________;
④读数时,若滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,则会使测定结果__________。
一、单项选择题
1.
如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为1mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的测定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
2.用标准的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是( )
A.盛装标准液的滴定管未用标准液润洗
B.滴定终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定前无气泡,滴定到终点时,发现尖嘴处有气泡
3.用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,下列操作会导致测定结果偏小的是( )
①酸式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗;②碱式滴定管用蒸馏水洗后未用待装液润洗;③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液,滴定终点充满溶液;④取碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液,取完后,充满溶液;⑤锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;⑥滴定时摇动锥形瓶将液体溅出瓶外;⑦滴定过程中,滴定管漏出液体,溅至锥形瓶外;⑧读取标准溶液体积时,滴定前仰视,滴定后俯视。
A.②④B.①③⑤⑦
C.④⑧D.②④⑥⑧
二、不定项选择题
4.用某浓度的HCl溶液滴定某浓度的NaOH溶液25.00mL,滴定曲线如图所示。
则HCl溶液与NaOH溶液的物质的量浓度可能是(单位:
mol·L-1)( )
选项
A
B
C
D
HCl
0.12
0.10
0.10
0.08
NaOH
0.10
0.12
0.08
0.10
5.下图是用0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度盐酸(酚酞作指示剂)的滴定曲线,下列说法正确的是( )
A.水电离出的氢离子浓度:
a
B.盐酸的物质的量浓度为0.0100mol·L-1
C.指示剂变色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应
D.当滴加NaOH溶液为10.00mL时,该混合液的pH=1+lg3
三、非选择题
6.某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量不与酸作用的杂质):
A.在250mL容量瓶中定容,配制成250mL烧碱溶液
B.用移液管(或碱式滴定管)量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴加几滴甲基橙指示剂
C.在天平上准确称取烧碱样品20.5g,在烧杯中加蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为1.00mol·L-1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管,调整液面,记下开始刻度数V1mL
E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液变为橙色为止,记录终点耗酸体积V2mL
回答下列问题:
(1)正确的操作步骤的顺序是(填写字母)______→______→______→______→______。
(2)滴定管读数应注意__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)E步骤的操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是_____________________________
________________________。
(4)下列操作中可能使所测NaOH的质量分数偏低的是______(填字母)。
a.A步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容
b.C步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘
c.D步操作中酸式滴定管在装入标准H2SO4溶液前未用标准液润洗
d.读取硫酸体积时,开始时仰视读数,结束时俯视读数
(5)硫酸的初读数和末读数如图所示。
末读数为______mL,初读数为______mL,用量为________mL。
按滴定所得数据来计算出的烧碱样品中NaOH的质量分数为________。
7.某学生用0.1000mol·L-1盐酸标准溶液测定某烧碱样品的纯度(杂质不与盐酸反应)。
实验步骤如下:
(1)配制待测液:
用2.50g含有少量杂质的固体烧碱样品配制500mL溶液。
需用的玻璃仪器除了烧杯、胶头滴管、玻璃棒外,还需要________。
(2)滴定:
Ⅰ.用蒸馏水洗涤酸式滴定管,并立即注入盐酸标准溶液至“0”刻度线以上
Ⅱ.固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体,调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记录读数
Ⅲ.移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液
Ⅳ.用标准液滴定至终点,记录滴定管液面读数。
①上述滴定步骤中有错误的是(填编号)________,该错误操作会导致测定结果________(填“偏大”“
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