【教材实验热点】15 酸碱中和滴定-（解析版）

【教材实验热点】15酸碱中和滴定专题15酸碱中和滴定【教材实验梳理】1.酸碱中和滴定(1)实验原理利用酸碱中和反应，用已知浓度的酸(碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液，待测的氢氧化钠溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=。(2)实验用品蒸馏水、0.1000mol/L盐酸溶液、0.1000mol/LNaOH溶液、酚酞指示剂、甲基橙指示剂；pH计、锥形瓶、烧杯、酸式和碱式滴定管、滴定管夹、铁架台。(3)实验装置(4)实验步骤①滴定前的准备工作。滴定管：查漏→水洗→润洗→装液→赶气泡→调液面→记录初始读数；锥形瓶：水洗→装液→滴加指示剂。②滴定。左手控制滴定管，右手不停摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。酸碱中和滴定开始时和达到滴定终点之后，测试和记录pH的间隔可稍大些，如每加入5～10mL酸(或碱)，测试和记录一次；滴定终点附近，测试和记录pH的间隔要小，每滴加一滴测一次。③数据处理。实验滴定注意：①最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”溶液。②颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。③半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不恢复原来的颜色”。④读数时，要平视滴定管中凹液面的最低点读取溶液的体积。(5)数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值及待测碱液体积的平均值，根据c(NaOH)=计算。(6)滴定曲线酸碱滴定曲线是以酸碱中和滴定过程中滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。它描述了酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情况，其中酸碱滴定终点附近的pH突变情况(如上滴定曲线图)，对于酸碱滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。2.误差分析(1)原理cB=，VB是准确量取的待测液的体积，cA是标准溶液的浓度，它们均为定值，所以cB的大小取决于VA的大小，VA大则cB大，VA小则cB小。(2)误差分析以标准酸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有：3.酸碱中和滴定拓展应用中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应，还可以迁移应用于氧化还原反应、NaOH和Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。(1)氧化还原滴定法①原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。②实例a．酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理：2+6H++5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点。b．Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点。(2)双指示剂滴定法(以盐酸滴定NaOH和Na2CO3的混合溶液为例)酚酞作指示剂：NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3甲基橙作指示剂：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O(3)沉淀滴定法(利用生成沉淀的反应)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−或I−的含量。【答题技巧】滴定管检查是否漏水操作①酸式滴定管：关闭活塞，向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，将活塞旋转180°，重复上述操作。②碱式滴定管：向滴定管中加入适量水，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察是否漏水，若2分钟内不漏水，轻轻挤压玻璃球，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水。滴定管赶气泡的操作①酸式滴定管：右手将滴定管倾斜30°左右，左手迅速打开活塞使溶液冲出，从而使溶液充满尖嘴。②碱式滴定管：将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃珠，使溶液从尖嘴流出，即可赶出碱式滴定管中的气泡。【例题讲解】1．某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液，选择甲基橙作指示剂．请填写下列空白：(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视____，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并____为止。(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是_____。A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为____mL，终点读数为____mL；所用盐酸溶液的体积为___mL.【巩固练习】2．用0.0100mol∙L-1的KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液，下列说法错误的是A．用酸式滴定管量取标准KMnO4溶液，该滴定实验不需要指示剂B．用25mL滴定管进行滴定时，滴定终点读数为21.7mLC．滴定管使用前需检验是否漏液D．若滴定终止时，俯视读数，所测H2C2O4浓度偏低3．以酚酞为指示剂，用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示。[比如A2-的分布系数：δ(A2-)=]下列叙述不正确的是A．曲线①代表δ(HA-)，曲线②代表δ(A2-)B．HA-的电离常数K=1.0×10-5C．H2A溶液的浓度为0.1000mol/LD．滴定终点时，溶液中c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-)4．实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是A．酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2～3次B．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次5．测定水的总硬度一般采用配位滴定法，即在pH=10的氨性溶液中，以铬黑作为指示剂，用EDTA(乙二胺四乙酸)标准溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+测定中涉及的反应有：①M2+ （金属离子）+Y4-（EDTA）=MY2-；②M2++EBT（铬黑T，蓝色）=MEBT（酒红色）；③MEBT+Y4-（EDTA）=MY2-+EBT。下列说法正确的是A．配合物MEBT的稳定性大于MY2-B．在滴定过程中眼睛要随时观察滴定管中液面的变化C．达到滴定终点的现象是溶液恰好由酒红色变为蓝色，且半分钟内不恢复原色D．实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗，测定结果将偏小6．298K时，在20.0mL0.10mol·L－1氨水中滴入0.10mol·L－1的盐酸，溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10mol·L－1氨水的电离度为1.32%，下列有关叙述正确的是A．该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂B．M点对应的盐酸体积为20.0mLC．M点处的溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－)D．N点处的溶液中pH<127．用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I−)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ．准备标准溶液a．准确称取AgNO3基准物4.2468g（0.0250mol）后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。b．配制并标定100mL0.1000mol·L−1NH4SCN标准溶液，备用。Ⅱ．滴定的主要步骤a．取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b．加入25.00mL0.1000mol·L−1AgNO3溶液（过量），使I−完全转化为AgI沉淀。c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d．用0.1000mol·L−1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。e．重复上述操作两次。三次测定数据如下表：实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f．数据处理。回答下列问题：（1）将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。（2）AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是___________________________。（3）滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是___________________________________。（4）b和c两步操作是否可以颠倒________________，说明理由________________________。（5）所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为_____mL，测得c(I−)=_________________mol·L−1。（6）在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为________________________。（7）判断下列操作对c(I−)测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果_______________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____________________。8．摩尔盐[xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O]是一种重要化工原料。其组成可通过下列实验测定：①称取1.5680g样品，准确配成100mL溶液A。②量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤，干燥至恒重，得到白色固体0.4660g。③再量取25.00mL溶液A，滴加适量稀硫酸，用0.0200mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，生成Mn2＋，消耗KMnO4溶液10.00mL。(1)③中发生反应的离子方程式为___________，滴定终点的现象是___________。(2)通过计算确定样品的组成(必须写出计算过程)。______9．Na2S2O3•5H2O俗称“海波”，是重要的化工原料，常用作脱氯剂、定影剂和还原剂。(1)Na2S2O3还原性较强，在碱性溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式是___。(2)测定海波在产品中的质量分数。依据反应2S2O+I2═S4O+2I-，可用I2的标准溶液测定产品的纯度。称取5.500g产品，配制成100mL溶液。取10.00mL该溶液，以淀粉洛液为指示剂，用浓度为0.05000mol•L-1I2的标准溶液进行滴定，相关数据记录如表所示。编号123溶液的体积/mL10.0010.0010.00消耗I2标准溶液的体积/mL19.9919.0820.01①判断滴定终点的现象是___。②计算海波在产品中的质量分数___(写出计算过程)。③滴定法测得产品中Na2S2O3•5H2O含量为100.5%，则产品中可能混有的物质是___。10．氯气与碱溶液反应，在低温和稀碱溶液中主要产物是ClO-和Cl-，在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是和Cl-。研究小组用如下实验装置取氯酸钾(KClO3)，并测定其纯度。A为浓盐酸，b为MnO2，c为饱和食盐水，d为30%KOH溶液，e为NaOH溶液。回答下列问题；(1)检查装置气密性后，添加药品，待装置III水温升至75℃开始反应。①装置I的作用是制备__________，反应的化学方程式为__________。②若取消装置II，对本实验的影响是__________。③实验结束，拆解装置I前为了防止大量氯气逸出，可采取的措施是__________。④从装置III的试管中分离得到KClO3粗产品，其中混有的杂质是KClO和_______。(2)已知碱性条件下，ClO-有强氧化性，而氧化性很弱。设计实验证明“碱性条件下，H2O2能被