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高考化学 58个考点精讲 考点34 酸碱中和滴定

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考点 34 酸碱中和滴定

1.复习重点

1、 理解中和滴定的基本原理

2、 掌握滴定的正确步骤,了解所用仪器的结构(两种滴定管)。

3、 理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。

4、 学会误差分析及成因

2.难点聚焦

一、中和反应及中和滴定原理

1、中和反应:酸+碱

正盐+水

如:①Hcl+NaOH===NaCl+H2O

②H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O

③N3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O

注意:①酸和碱恰好完全中和,溶液不一定呈中性,由生成的盐性质而定。

②由于所用指示剂变色范围的限制,滴定至终点不一定是恰好完全反应时,但

应尽量减少误差。

2、中和滴定原理

由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此,可用滴

定的方法确定未知酸或碱的浓度。

对于反应: HA + BOH====BA+H2O

1mol

1mol

C .V (HA) (HA)

C .V (BOH) (BOH)

即可得 C(HA).V(HA)=== C .V (BOH) (BOH)

C( HA )

?

C( BOH ) .V( BOH ) V( HA )

若取一定量的 HA 溶液(V 足),用标准液 BOH[已知准确浓度 C(标)]来滴定,至终点时消 耗标准液的体积可读出(V 读)代入上式即可计算得 C(HA)

C( HA )

?

C标 .V读 V定

若酸滴定碱,与此同理 若酸为多元酸, HnA
1mol C .V (HA) (HA)

+ nBOH===BnA+nH2O nmol
C .V (BOH) (BOH)

则有关系: C( HA)

?

C( BOH ) .V( HA ) n.V( HB )

3、滴定方法的关键 (1)准确测定两种反应物的溶液体积 (2)确保标准液、待测液浓度的准确 (3)滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用)
4、滴定实验所用的仪器和操作要点

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1

(1)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶(或烧杯+玻棒)、 量筒(或移液管)。
(2)操作:①滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)调液面、读数。② 滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。③计算。
(3)滴定管“0”刻度在上。 二、滴定曲线和指示剂的选择
随着标准液的滴入,溶液的 PH 在发生变化,这种变化有何特征?为何能用指示剂判定 终点是否到达?如何选用合适的指示剂?
1、滴定曲线 请看两个实例 实例 1:用 0.10mol/L NaOH 溶液滴定 0.10mol/L HCl 溶液 20.00mL

加入的 VNaOH

余 VHCl

过量 VNaOH

PH

(mL)

(mL)

(mL)

0.00

20.00

1.0

18.00

2.00

2.3

19.80

0.20

3.3

19.98

0.02

4.3

20.00

0.00

7.0 突跃范围

20.02

0.02

9.7

20.20

0.20

10.7

22.00

2.00

11.7

40.00

20.00

12.5

实例 2:用 0.01mol/L NaOH 滴定 20mL 0.10mol/L CH3COOH 溶液

加入的 VNaOH

余 VHCl

过量 VNaOH

PH

(mL)

(mL)

(mL)

0.00

20.00

2.9

18.00

2.00

5.7

19.80

0.20

6.7

19.98

0.02

7.7

20.00

0.00

8.7 突跃范围

20.02

0.02

9.7

20.20

0.20

10.7

22.00

2.00

11.7

40.00

20.00

12.6

由上表数据可看出:在滴定接近终点时,少加或多加 0.02mL NaOH 溶液,即一滴之差

造成的误差在允许范围内,但 pH 值出现突变,因此选择指示剂时,应选择变色范围与滴定

时 pH 值突跃范围相吻合的指示剂。

现将几种典型的滴定曲线画出如下图。

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2

2、酸碱指示剂

(1)酸碱指示剂的变色范围(PH 值)

甲基

3.1< 红

3.1~4.4 橙

>4.4 黄

5<

8~10

>10

酚酞

无色

浅红



8<

5~8

>8

石蕊







(2)根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。

从上面滴定曲线图可依次看出

①0.1mol/L NaOH 滴定盐酸,酚酞和甲基均可使用,当然两者测定结果不同。

②0.1mol/L NaOH 溶液滴定 0.1mol/L CH3COOH 溶液

恰好中和生成 CH3COOCa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂,PH=8~10 浅红色,误差小。 ③用 HCl 滴定 NH3.H2O

恰好中和生成 NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂,3.1~4.4 橙色,误差小。 ④用 HCl 滴定 0.1mol/L Na2CO3 溶液 第一步生成 N aHCO3 时,可选用酚酞为指示剂,由红色→浅红→无色。化学方程式为: Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaOH 第二步生成碳酸(CO2↑+H2O),可选用甲基橙为指示剂,由黄色→橙色,化学方程式为: NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 小 结:

(1)指示剂的选择:(由滴定曲线可知)

①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞。

②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙);若反

应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞)

③石蕊试液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作滴定指示剂。

(2)终点判断:(滴入最后一滴,溶液变色后,半分钟内不复原)

操作

指示剂

酚酞

甲基橙

强碱滴定强酸

无色变为浅红色

橙色变为黄色

强酸滴定强碱

浅红色变为无色

黄色变为橙色

一、 误差分析

以一元酸和一元碱的中的滴定为例

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3

C测 .V定 ? C标 .V读

C测

? C标 .V读 V定

因 C 标、V 定分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值,代入上式计算。 但是实际中 C 标、V 定都可能引起误差,一般可把各因素引起的误差转嫁到 V 读上,若 V 读偏大,则测定结果偏大;若 V 读偏小,则测定结果偏小,故通过分析 V 读的变化情况,可 分析滴定的误差。 引起误差可能因素有以下几种: (1)视(读数)


0
刻 度 由 小 到 大 下

俯视:看小 平视:正确 仰视:看大

误读及结果: 若起始平视,终仰视,则 V 读偏大 C 测偏大 若起始平视,终俯视,则 V 读偏小 C 测偏小 若先仰后俯,则 V 读偏小,C 测偏小 若先俯后仰,则 V 读偏小,C 测偏大

注意:①滴定管中液体读数时精确到 0.01mL ②一般需滴定 2-3 次,取其平均值
(2)洗(仪器洗涤) 正确洗法:
二管二洗——滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次,再用待装液润洗几次。 一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗。 注意:一般滴定管装标准液,锥形瓶里装待测液。 错误洗法导致结果: ①滴定管仅用水洗,使标准液变稀,故消耗标准液体积一定变大,V 读变大,结果偏大。 ②移液管仅用水洗,则待测液变稀,所取待测液溶质物质的量变少,V 读变小,结果偏 小。 ③锥形瓶用待测液洗过,则瓶内待测液的溶质量偏多,V 读偏大,结果偏大。 ④第一次滴定完后,锥形瓶内液体倒去后,尚未清洗,接着第二次滴定,滴定结果如何, 取决于上次滴定情况如何。 (3)漏(液体溅漏) ①滴定过程中锥形瓶内液体溅出,则结果偏小。 ②终点已到,滴定管下端尖中级有液滴,则 V 读偏大,测定结果偏大。 (4)泡(滴定管尖嘴气泡) 正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽,最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡, 后气泡消失,则结果偏大。若先无气泡,后有气泡,则结果偏小。 (5)色(指示剂变色控制与选择) 滴定时,眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。 如变色后立即复原,则结果偏小。另外,同一种滴定,选择的指示剂不同,测定结果不同。 (6)杂(标准物含杂) 用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质,称量时又按需标准物 固体质量来称取的,帮一般均会产生误差,在此杂质又分两种情况: ①杂质与待测液不反应

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4

如 NaOH 中含 NaCl,所配的 NaOH 溶液浓度变小,滴定盐酸时,NaCl 不参与反应,所需

标准液的体积偏大,故测定结果偏大。

②若杂质与待测液反应,则应作具体分析。关键:比较与等物质的量的待测物反应消

耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大,则相当于削弱了原标准液的作用能

力,故与一定量待测物反应时,消耗的标准体积变大,测定结果偏大。

或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应,根据消耗的待测物质量的多少来

判断。如杂质作用待测物质量越多,说明作用能力被增强,故测定结果偏小。

3.例题精讲

例 1:图示为 10mL 一定物质的量浓度的盐酸 x,用一定浓度的 NaOH 溶液 y 滴定。根据图示

推出 x 和 y 的物质的量浓度是( )

A

B

C

D

X 浓度(mol/L) 0.12 0.04 0.03 0.09

Y 浓度(mol/L) 0.04 0.12 0.09 0.03

PH 值

解析:(1)x 10ml、y 30ml 时恰好中。

30y-10x

x ? 3 . A、B 合适 y1

(2)加入 y 20ml 时,PH=2 代入

A.10 ? 0.12 ? 20 ? 0.04 ? 0.4 ? 0.01,

30

30

PH=2

D.10 ? 0.09 ? 20 ? 0.03 ? 0.01

30

∴选 D。

例 2.用 0.01 mol/L H2SO4 滴定 0.01mol/L NaOH 溶液,中和后加水至 100ml,若滴定时终 点判断有误差:①多加 1 滴 H2SO4;②少加 1 滴 H2SO4;(设 1 滴为 0.05ml)则①和②[H+]的

比值是( )

A、10 B、50

C、5×103

D、104

解析:①多一滴 H2SO4[H+]= 0.05 ? 0.01? 2 ? 10?5 mol / L 100
②少一滴即 OH 过量,[OH-]=10-5 mol/L.[H+]=10-9 mol/L

① 与②[H+]比值 10?5 ? 104 。故选 D。 10 ?9
例 3:草酸晶体的组成可用 H2C2O4·xH2O 表示,为了测定 x 值,进行如下实验: 称取 Wg 草酸晶体,配成 100.00mL 水溶液

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5

(1)称 25.00mL 所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀 H2SO4 后,用浓度为 amol·L-1 的 KMnO4 溶液滴定到 KMnO4 不再褪色为止,所发生的反应

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O

试回答:(1)实验中不需要的仪器有(填序号)___________,还缺少的仪器有(填名

称)___________________________________________________________________________。

a.托盘天平(带砝码,镊子)b.滴定管 c.100mL 量筒 d.100mL 容量瓶 e.烧杯

f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒球 i.药匙

j.烧瓶

(2)实验中,标准液 KMnO4 溶液应装在_____________________式滴定管中,因为

______________________________________________________________________。

(3)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,

则所测得的 x 值会__________________________(偏大、偏小、无影响)

(4)在滴定过程中若用 amol·L-1 的 KMnO4 溶液 VmL,则所配制的草酸溶液的物质的 量浓度为________________________mol·L-1,由此可计算 x 的值是____________。

解析:该题涉及到气化还原滴定,虽然基于反应原理与中和滴定不同,但实验原理及

操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜色变化,故可不可用指示剂。

(1)c , f , j

还缺少铁架台(带滴定管夹),胶头滴管(定容时用)

(2)用酸式滴定管,因 KMnO4 溶液有强氧化性,能腐蚀橡皮管。

(3)无影 响。因当初所取的待测液的物质的量一定。

(4) 2KMnO4 ~ 2mol
aV×10-3mol

5H2C2O4 5mol
0.025×Cmol

2 aV ? 10?3

?

5 0.025C

C ? aV mol / l 10

H2C2O4·xH2O ~

H2C2O4 ~ 1mol

xH2O 18xg

aV ? 0.1 10

??W ? aV ? 0.1? 90??g

? 10

?

1 ? 18x ,x ? 50W ? 5

aV w ? 9aV

9aV

100

10

4.实战演练 一、选择题 1、下列是实验操作中,能达到实验目的是( ) A、 用 100mL 量筒量取 5.2mL 盐酸 B、 用托盘天平称取 25.20g 氯化钠

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6

C、 用 100mL 容量瓶配制 50mL 0.1mol·L-1 盐酸

D、 用 25.00mL 碱式滴定管量取 14.80mL NaOH 溶液

2、有已知浓度的盐酸滴定未知浓度的 NaOH 溶液时,下列操作正确的是( )

A、 酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知浓度的盐酸

B、 锥形瓶用蒸馏水洗净后,再用未知浓度的 NaOH 待测液荡洗 2~3 次

C、 滴定前没有排除滴定管尖嘴处的气泡

D、 读数时视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平

3、用盐酸滴定 NaOH 溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定到终点时,溶液颜色的变化是

()

A、 由黄色变为红色

B、 由黄色变为橙色

C、 由橙色变为红色

D、 由红色变为橙色

4、用 0.1mol·L-1NaOH 溶液滴定 0.1mol·L-1 盐酸,如达到滴定终点时不慎多加了 1 滴 NaOH

(1 滴溶液的体积约为 0.05mL),继续加水至 50mL,所得溶液的 PH 是( )

A、4 B、7.2 C、10 D、11.3

5、准确量取 25.00mL 高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )

A、50mL 量筒

B、10mL 量筒

C、50mL 酸式滴定管

D、50mL 碱式滴定管

6、下列仪器中,没有“0”刻度线的是( )

A、温度计 B、量筒 C、酸式滴定管 D、托盘天平游码刻度尺

7、用移液管取 10ml 烧碱溶液注入 25ml 洁净的碱式滴定管中,则液面读数应( )

A、在 10mL——15mL 之间

B、恰好在 15mL 处

C、小于 15mL

D、大于 15mL

8、对于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的有关说法正确的是( )

A、 可有来盛装被滴定的溶液

B、 可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗

C、 滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水

D、 滴定时应用左手顺时针方向旋摇

9、有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是 1mol·L-1 的 HCl 溶液,将①加热蒸发体积至体积

减少一半,在②中加入少量 CH3COONa 固体,加入后溶液仍呈强酸性,③不作改变。然后以

酚酞作指示剂,用 NaOH 溶液滴定上述三种溶液,可观察到所消耗的 NaOH 溶液体积是( )

A、①=③>②

B、③>②>①

C、③=②>①

D、①=②=③

10、有甲、乙、丙三种等体积等物质的量浓度的 NaOH 溶液。若将甲蒸发一半水,在乙中通

入少量 CO2,丙不变,然后用等浓度的 H2SO4 溶液滴定,用甲基橙作指示剂。完全反应后,所

需溶液体积是( )

A、甲=丙>乙

B、丙>乙>甲

C、乙>丙>甲

D、甲=乙=丙

11、用 0.01mol·L-1H2SO4 滴定 1mol·L-1NaOH 溶液,中和后加水至 100.00mL。若滴定终点判

断有误:(1)多加了 1 滴 H2SO4;(2)少加了 1 滴 H2SO4(设 1 滴 H2SO4 的体积为 0.05mL)。则 (1)与(2)溶液中 H+离子的物质的量浓度之比为( )

A、10

B、50

C、5×103

D、104

12、已知 NH4Cl 浓度小于 0.1mol/L 时,溶液 PH>5.1 现用 0.1mol/L HCl 溶液来滴定 10mL

0.05mol/L 氨水,用甲基橙作指示剂,达到终点时所用盐酸的体积( )

A、=10mL

B、=5mL C、>5mL

D、<5mL

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7

13、中和一定量的某种醋酸溶液耗 ag NaOH。若先在该醋酸溶液中溶于少量 CH3COONa,再用

NaOH 中和滴定,耗 bgNaOH。则 a 和 b 的关系是( )

A、a>b B、a<b

C、a=b

D、无法确定

14、有四种不纯的 Na2CO3 样品,分别会有下列一种杂质。如果取等质量的样品,分别加入

2mol/L 盐酸,完全反应且均生成 CO2,所耗用盐酸体积相同。这四种样品中含 Na2CO3 的质量

分数最小的是( )

A、KHCO3

B、NH4HCO3

C、K2CO3

D、NaHCO3

15、两位学生用一瓶标准盐酸滴定同一瓶 NaOH 溶液,甲将锥形瓶用 NaOH 待测液润洗后,使

用水洗过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过尚存较多水的锥形瓶中,其它操作及读数方法全

部正确。则对滴定结果的判断正确的是( )

A、甲操作有错误

B、乙操作有错误

C、甲测定数值一定比乙小 D、乙实际测得的数值准确

16、用 NaOH 溶液滴定盐酸时,由于滴定速率太快,当混合溶液变红时,不知 NaOH 是否过量,

判断它是否过量的方法是( )

A、 加入 5mL 盐酸进行滴定

B、 返滴一滴待测盐酸

C、 重新进行滴定

D、 以上方法均不适用

二、填空

17、(1)图 I 表示 10mL 量筒中液面的位置,A 与 B,B 与 C 刻度间相差 1mL,如果刻度 A 为

4,量筒中液体的体积是___________________mL。(2)图 II 表示 50mL 滴定管中液面的位置,

如果液面处的读数是 a,则滴定管中液体的体积(填代号)______________。

A、 是 amL

B、 是(50-a)mL

C、 一定大于 amL

D、一定大于(50-a)mL

18、用中和滴定的方法测定 NaOH 和 Na2CO3 的混含液中的 NaOH 含量时,可先在混合液中加过

量 BaCl2 溶液,使 Na2CO3 完全变成 BaCO3 沉淀,然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示)

(1)向混有 BaCO3 沉淀的 NaOH 和 NaOH 溶液中滴入盐酸,___________(填“会”或“不会”)

使 BaCO3 溶解而影响测定 NaOH 的含量,理由是________________。

(2)确定终点时溶液的颜色由___________变为_____________。

(3)滴定时,若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点,_________(填“能”

或“不能”)由此得出准确的测定结果。

(4)___________(填“能”或“不能”)改用甲基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂,

则测定结果_____________(填“偏高”、“偏低”或“正确”)。

19、某学生有 0.1000mol/L KOH 溶液滴定未知尝试的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:

(A)移取 20.00mL 待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶,并加入 2-3 滴酚酞

(B)用标准溶液润洗滴定管 2-3 次

(C)把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液

(D)取标准 KOH 溶液注入碱式滴定管至 0 刻度以上 2-3cm

(E)调节液面至 0 或 0 刻度以下,记下读数

(F)把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准 KOH 溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度

完成以下填空:

(1)正确操作的顺序是(用序号字母填写)______________________.

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8

(2)上述(B)操作的目的是___________________________________。

(3)上述(A)操作之前,如先用待测液润洗锥形瓶,则对测定结果的影响是(填偏大、偏

小、不变,下同)_________________________。

(4)实验中用左手控制____________(填仪器及部位),眼睛注视____________________,

直至滴定终点。判断到达终点的现象是________________________________________。

(5)若称取一定量的 KOH 固体(含少量 NaOH)配制标准溶液并有来滴定上述盐酸,则对测

定结果的影响是___________________________________________________-。

(6)滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度,则对滴定结果的影响是______________。

三、计算题

20、称取 NaOH、Na2CO3 的混合物 Wg,溶于水中,加入酚酞作指示剂,以 Mmol/L 的盐酸滴定,

耗用 V1L 时变为粉红色,此时发生的化学反应方程式是_________________________

__________________________________________________________________;若最初以甲基

橙作指示剂,当耗用 V2L 盐酸时变橙色,此时发生的化学反应方程_______________________

______________________________________________由此计算混合物中 NaOH 和 Na2CO3 的质

量分数分别为多少?

参考答案

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

D D B C C B D A C D D C C A AD B

17、3.2 ,D

18、(1)不会,当酚酞变色时的 PH 值条件下,HCl 是与 NaOh 发生反应,不会与 BaCO3

作用。

(2)浅红色 无色

(3)不能。因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间,不能测出其所用的滴定液

体积

(4)不能 偏高

19、(1)BDCEAF

(2)防止将标准液稀释

(3)偏大

(4)滴定管活塞;锥形瓶中溶液的颜色变化;锥形瓶中溶液的颜色由无色变浅

红且保持 30 秒内不褪色。

(5)偏小

(6)偏大

20、NaOH+HCl====NaCl+H2O

Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl

NaOH+HCl====NaCl+H2O

Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O;

40M ( 2V1 ? V2 ) ,106M (V2 ? V1 )

W

W

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9



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