考點三酸堿中和滴定李仕才1實驗原理(1)概念：用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法。(2)原理：c待(以一元酸與一元堿的滴定為例)。(3)酸堿中和滴定的關(guān)鍵準(zhǔn)確測定參加反應(yīng)的酸、堿溶液的體積。選取適當(dāng)指示劑，準(zhǔn)確判斷滴定終點。2實驗用品(1)儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺和錐形瓶。(2)試劑：標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑、蒸餾水。(3)滴定管。構(gòu)造：“0”刻度線在上方，尖嘴部分無刻度。精確度：讀數(shù)可估計到0.01 mL。洗滌：先用蒸餾水洗滌，再用待裝液潤洗。排泡：酸、堿式滴定管中的液體在滴定前均要排出尖嘴中的氣泡。使用注意事項。3實驗操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例)(1)滴定前的準(zhǔn)備。滴定管：檢查是否漏水蒸餾水洗滌用待裝液潤洗裝液排泡調(diào)液面記錄。錐形瓶：蒸餾水洗滌裝液加指示劑。(2)滴定。(3)終點判斷：等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色，視為滴定終點，并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。4數(shù)據(jù)處理按上述操作重復(fù)23次，求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值，根據(jù)c(NaOH)計算。但要注意某個數(shù)值與其他數(shù)據(jù)相差較大時，可以舍去。5誤差分析以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿(酚酞作指示劑)因操作不當(dāng)引起的V(標(biāo))及c(待測)的變化見下表：判斷正誤(正確的打“”，錯誤的打“”)1中和滴定操作中所需標(biāo)準(zhǔn)溶液越濃越好，指示劑一般加入23 mL。()2酸堿滴定實驗中，用待滴定溶液潤洗錐形瓶以減小實驗誤差。()3滴定管的讀數(shù)為24.6 mL。()4中和滴定時眼睛必須注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。()5用堿式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。()6滴定管在加入待裝液之前一定要用所要盛裝的待裝液潤洗23次。()7容量為25 mL的滴定管，滴定過程中要用去10.00 mL的液體，此時滴定管中剩余液體的體積為15 mL。()8在中和滴定實驗中，滴定前盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，測定結(jié)果待測液濃度偏高。()1中和滴定終點是指示劑顏色發(fā)生突變的點，但不一定是酸堿恰好中和的點。通常有一定誤差(允許誤差)。2滴定停止后，必須等待12分鐘，待附著在滴定管內(nèi)壁的溶液流下后，再進行讀數(shù)。3中和滴定中指示劑的選擇原則指示劑選擇的基本原則是：變色要靈敏，變色范圍要小，使變色范圍盡量與滴定終點溶液的酸堿性一致，指示劑的用量不宜過多，溫度不宜過高。(1)不能用石蕊作指示劑，原因是石蕊溶液變色范圍較寬，且在滴定終點時顏色的變化不易區(qū)分。(2)滴定終點溶液為堿性時，用酚酞作指示劑，例如用NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定終點溶液為酸性時，用甲基橙作指示劑，例如用鹽酸滴定氨水。(4)強酸滴定強堿或強堿滴定強酸用甲基橙或酚酞都可以。一、中和滴定操作和誤差分析1在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 mol/L HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度處。若把滴定管內(nèi)溶液全部放入燒杯中，再用0.1 mol/L NaOH溶液進行中和，則所需NaOH溶液的體積()A大于20 mL B小于20 mLC等于20 mL D等于5 mL解析：酸式滴定管的25.00 mL刻度的下端無刻度，所以其液面恰好在5 mL刻度處時，所量取的溶液的體積要大于20 mL，則用0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液中和時，需要的氫氧化鈉溶液的體積大于20 mL，答案選A。答案：A2準(zhǔn)確移取20.00 mL某待測HCl溶液于錐形瓶中，用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定，下列說法正確的是()A滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液進行滴定B隨著NaOH溶液滴入，錐形瓶中溶液pH由小變大C用酚酞作指示劑，當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定D滴定達(dá)終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則測定結(jié)果偏小解析：滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液，相當(dāng)于將溶液稀釋了，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤洗后再裝入標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進行滴定，A項錯誤；隨著NaOH溶液滴入，錐形瓶中的鹽酸被中和，錐形瓶中溶液pH由小變大，B項正確；用酚酞作指示劑，當(dāng)錐形瓶中溶液由無色變紅色且半分鐘不褪色，則停止滴定，C項錯誤；滴定達(dá)終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則導(dǎo)致計算時的NaOH溶液體積偏大，引起測定結(jié)果偏大，D項錯誤。答案：B3用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，從下表中選出正確選項()解析：解答本題的關(guān)鍵是：明確酸、堿式滴定管使用時的注意事項，指示劑的變色范圍。酸式滴定管不能盛放堿，而堿式滴定管不能盛放酸，指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙，不能選用石蕊。答案：D4用標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，若測定結(jié)果偏低，其原因可能是()A配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的固體KOH中混有NaOH雜質(zhì)B滴定到終點讀數(shù)時，仰視滴定管的刻度，其他操作正確C盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過后再用未知液潤洗D滴定到終點讀數(shù)時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液解析：A項將會使標(biāo)準(zhǔn)堿液的c(OH)偏大，滴定時耗用的V(OH)偏小，導(dǎo)致結(jié)果偏低，正確；B項滴定終點時仰視讀數(shù)，將使讀取堿液的體積偏大，測定結(jié)果偏高，錯誤；C項用未知液潤洗錐形瓶將使測定結(jié)果偏高，錯誤；D項尖嘴處懸掛溶液將使讀取的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，測定結(jié)果偏高，錯誤。答案：A5某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時，選擇甲基橙作指示劑。請回答下列問題：(1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動錐形瓶，眼睛注視_，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，并_為止。(2)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是_(填字母序號)。A酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸B滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失D讀取鹽酸體積時，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時俯視讀數(shù)(3)若滴定開始和結(jié)束時，酸式滴定管中的液面如圖所示，則起始讀數(shù)為_mL，終點讀數(shù)為_mL，所用鹽酸溶液的體積為_mL。(4)某學(xué)生根據(jù)3次實驗分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：依據(jù)表中數(shù)據(jù)列式計算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。解析：在求c(NaOH)和進行誤差分析時應(yīng)依據(jù)公式：c(NaOH)。欲求c(NaOH)，須先求V(HCl)aq再代入公式；進行誤差分析時，要考慮實際操作對每一個量即V(HCl)aq和V(NaOH)aq的影響，進而影響c(NaOH)。(1)考查酸堿中和滴定實驗的規(guī)范操作。(2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。A項，滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗，內(nèi)壁附著一層水，可將加入的鹽酸稀釋，消耗相同量的堿，所需鹽酸的體積偏大，結(jié)果偏高；B項，用堿式滴定管取出的待測NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定，倒入錐形瓶后，水的加入不影響OH的物質(zhì)的量，也就不影響結(jié)果；C項，若排出氣泡，液面會下降，故讀取V酸偏大，結(jié)果偏高；D項，讀取鹽酸體積偏小，結(jié)果偏低。(3)讀數(shù)時，以凹液面的最低點為基準(zhǔn)。(4)先算出耗用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的平均值26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)，c(NaOH)0.104 4 molL1。答案：(1)錐形瓶中溶液的顏色變化在半分鐘內(nèi)不變色(2)D(3)0.0026.1026.10(4)26.10 mL，c(NaOH)0.104 4 molL1二、滴定終點的描述6(1)用a molL1的HCl滴定未知濃度的NaOH溶液，用酚酞作指示劑，達(dá)到滴定終點的現(xiàn)象是_；若用甲基橙作指示劑，滴定終點現(xiàn)象是_。(2)用標(biāo)準(zhǔn)碘溶液滴定溶有SO2的水溶液，以測定水中SO2的含量，應(yīng)選用_作指示劑，達(dá)到滴定終點的現(xiàn)象是_。(3)用標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液，以測定水中SO2的含量，是否需要選用指示劑_(填“是”或“否”)，達(dá)到滴定終點的現(xiàn)象是_ _。(4)用氧化還原滴定法測定TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3，再用KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3至全部生成Ti4，滴定Ti3時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_，達(dá)到滴定終點時的現(xiàn)象是_ _。答案：(1)滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液由紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)紅色當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，且半分鐘?nèi)不恢復(fù)黃色(2)淀粉溶液當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色(3)否當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液，溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色(4)Ti3Fe3=Ti4Fe2當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液變成紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色三、滴定曲線的分析7如圖曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉溶液相互滴定的滴定曲線，下列敘述正確的是()A鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1 molL1BP點時恰好完全中和，溶液呈中性C曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的滴定曲線D酚酞不能用作本實驗的指示劑解析：由圖可知，鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等，都是0.1 molL1，A錯誤；P點時鹽酸與氫氧化鈉溶液的體積相等，恰好完全中和，溶液呈中性，故B項正確；曲線a對應(yīng)的溶液起點的pH等于1，故曲線a是氫氧化鈉溶液滴定鹽酸的滴定曲線，C項錯誤；強酸和強堿的中和滴定，達(dá)到終點時溶液為中性，指示劑選擇酚酞或甲基橙都可以，D項錯誤。答案：B8常溫下，用0.10 molL1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL 0.10 molL1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 molL1 CH3COOH溶液，得到2條滴定曲線，如圖所示，則下列說法正確的是()A圖2是滴定鹽酸的曲線Ba與b的關(guān)系是：a<bCE點對應(yīng)離子濃度由大到小的順序為：c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)D這兩次滴定都可以用甲基橙作為指示劑解析：如果酸為強酸，則0.100 0 molL1酸的pH為1，根據(jù)酸的初始pH知，圖1為鹽酸滴定曲線，故A錯誤；根據(jù)圖1知，a點氫氧化鈉溶液的體積是20 mL，酸和堿的物質(zhì)的量相等，二者恰好反應(yīng)生成強酸強堿鹽，其溶液呈中性；醋酸溶液中滴入的氫氧化鈉溶液，醋酸鈉溶液呈堿性，所以氫氧化鈉溶液的體積小于20.00 mL，a>b，故B錯誤；E點溶液的成分為醋酸鈉和醋酸，溶液呈酸性，說明醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，鹽類水解程度較小，則溶液中離子濃度為c(CH3COO)>c(Na)>c(H)>c(OH)，故C正確；氫氧化鈉和鹽酸反應(yīng)恰好呈中性，可以選擇甲基橙或酚酞；氫氧化鈉和醋酸恰好反應(yīng)生成醋酸鈉溶液呈堿性，只能選擇酚酞，故D錯誤。答案：C9.已知某溫度下CH3COOH的電離常數(shù)K1.6105。該溫度下，向20 mL 0.01 molL1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 molL1 KOH溶液，其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。請回答下列有關(guān)問題：(1)a點溶液中c(H)為_，pH約為_。(2)a、b、c、d四點中水的電離程度最大的是_，滴定過程中宜選用_作指示劑，滴定終點在_(填“c點以上”或“c點以下”)。(3)若向20 mL稀氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸，則下列變化趨勢正確的是_(填序號)。解析：(1)電離消耗的醋酸在計算醋酸的電離平衡濃度時可以忽略不計。由K得，c(H) molL14104 molL1。(2)a點是醋酸溶液，b點是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液，c點是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液，d點是CH3COOK和KOH的混合溶液，酸、堿均能抑制水的電離，CH3COOK水解促進水的電離，所以c點溶液中水的電離程度最大。由于酸堿恰好完全反應(yīng)時溶液顯堿性，故應(yīng)該選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑酚酞。滴定終點應(yīng)在c點以上。(3)由于稀氨水顯堿性，首先排除選項A和C；兩者恰好反應(yīng)時溶液顯酸性，排除選項D，故正確的答案為B。答案：(1)4104 molL13.4(2)c點酚酞c點以上(3)B酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用沉淀滴定和氧化還原滴定1 沉淀滴定(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多，但符合條件的卻很少，實際上應(yīng)用最多的是銀量法，即利用Ag與鹵素離子的反應(yīng)來測定Cl、Br、I濃度。(2)原理：沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑，滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小，否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液測定溶液中Cl的含量時常以CrO為指示劑，這是因為AgCl比Ag2CrO4更難溶的緣故。2 氧化還原滴定(1)原理：以氧化劑或還原劑為滴定劑，直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)，或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性，但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。(2)試劑：常見用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等；常見用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。(3)指示劑：氧化還原滴定的指示劑有三類：氧化還原指示劑；專用指示劑，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘標(biāo)準(zhǔn)溶液變藍(lán)；自身指示劑，如高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時，滴定終點為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。(4)實例：酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液：原理：2MnO6H5H2C2O4=10CO22Mn28H2O。指示劑：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外選擇指示劑，當(dāng)?shù)稳胍坏嗡嵝訩MnO4溶液后，溶液由無色變淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明到達(dá)滴定終點。Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI。指示劑：用淀粉作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液后，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，說明到達(dá)滴定終點。1KMnO4溶液常用作氧化還原反應(yīng)滴定的標(biāo)準(zhǔn)液，由于KMnO4的強氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中的某些少量還原性物質(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)MnO(OH)2，因此配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作如下所述：稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水中，將溶液加熱并保持微沸1 h；用微孔玻璃漏斗過濾除去難溶的MnO(OH)2；過濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中并放在暗處；利用氧化還原滴定法，在7080 條件下用基準(zhǔn)試劑(純度高、相對分子質(zhì)量較大、穩(wěn)定性較好的物質(zhì))溶液標(biāo)定其濃度。請回答下列問題：(1)準(zhǔn)確量取一定體積的KMnO4溶液需要使用的儀器是_。(2)在下列物質(zhì)中，用于標(biāo)定KMnO4溶液的基準(zhǔn)試劑最好選用_(填字母)。AH2C2O42H2O BFeSO4C濃鹽酸 DNa2SO3(3)若準(zhǔn)確稱取W g(2)中所選的基準(zhǔn)試劑溶于水配成500 mL溶液，取25.00 mL置于錐形瓶中，用KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為_molL1。(4)若用放置兩周的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液去測定水樣中Fe2的含量，測得的濃度值將_(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。解析：(1)KMnO4溶液具有強氧化性，能將堿式滴定管下端的橡膠管腐蝕，所以不能用堿式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取。(2)H2C2O42H2O在常溫常壓下是穩(wěn)定的結(jié)晶水合物；FeSO4在空氣中不穩(wěn)定，易被氧化，鐵元素的化合價從2價升高到3價；濃鹽酸易揮發(fā)；Na2SO3在空氣中不穩(wěn)定，易被氧化成Na2SO4。(3)根據(jù)得失電子守恒有關(guān)系式：5(H2C2O42H2O)2KMnO4，則KMnO4溶液的濃度為c(KMnO4) molL1。(4)在放置過程中，由于空氣中還原性物質(zhì)的作用，使KMnO4溶液的濃度變小了，再去滴定水樣中的Fe2時，消耗KMnO4溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液)的體積會增大，導(dǎo)致計算出來的c(Fe2)會增大，測定的結(jié)果偏高。答案：(1)酸式滴定管(2)A(3)(4)偏高2醬油是一種常用調(diào)味劑，根據(jù)國際要求醬油中NaCl的含量不應(yīng)低于15 g/100 mL。莫爾法是較簡單的一種測量Cl含量的方法?，F(xiàn)采用該法測量某市售醬油是否符合NaCl含量標(biāo)準(zhǔn)要求。實驗原理如下(25 )：AgCl=AgCl(白色)Ksp(AgCl)1.810102AgCrO=Ag2CrO4(磚紅)Ksp(Ag2CrO4)1.91012準(zhǔn)確移取醬油樣品5.00 mL稀釋至100 mL。從其中取出10.00 mL置于錐形瓶中，再向其中加入適量的鉻酸鉀溶液，以0.100 0 mol/L的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，重復(fù)實驗三次。(1)樣品稀釋過程中，用_移取醬油樣品，應(yīng)在_中定容，還需用到的玻璃儀器有_。(2)標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液用棕色瓶盛裝的原因是_。滴定中眼睛應(yīng)注視_，出現(xiàn)_即達(dá)到滴定終點。(3)滴定結(jié)束時，滴定管中液面如圖所示，則讀數(shù)為_。(4)若三次消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為12.50 mL，則稀釋后的醬油中NaCl的濃度為_mol/L，該市售醬油是否符合NaCl含量標(biāo)準(zhǔn)_(填“符合”或“不符合”)。解析：(1)取5.00 mL溶液，用酸式滴定管或移液管。準(zhǔn)確配制100 mL溶液需要用到100 mL容量瓶、燒杯(稀釋)、玻璃棒(引流)、膠頭滴管(定容)。(2)AgNO3見光易分解，所以用棕色瓶盛裝。滴定時眼睛注視錐形瓶中顏色變化，當(dāng)最后一滴滴下時，出現(xiàn)淡紅色沉淀，且半分鐘內(nèi)不再消失，說明達(dá)到終點。因為AgCl溶解度小，所以Cl先沉淀，當(dāng)Cl沉淀完全時，CrO才沉淀且生成磚紅色沉淀，由于量少且混在白色沉淀中，所以顯淡紅色。(3)滴定管讀數(shù)讀到小數(shù)點后2位，為12.70 mL。(4)c(Cl)0.125 0 molL1。5.00 mL醬油稀釋為100 mL，原醬油中的c(NaCl)2.5 molL1，取100 mL，m(NaCl)2.5 molL10.1 L58.5 gmol114.625 g<15 g，不符合標(biāo)準(zhǔn)。答案：(1)酸式滴定管或移液管100 mL容量瓶燒杯、玻璃棒、膠頭滴管(2)硝酸銀見光易分解錐形瓶中顏色變化淡紅色沉淀，不再消失(3)12.70 mL(4)0.125 0不符合