第17讲 酸碱中和滴定（解析版）-2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1）

这是一份第17讲 酸碱中和滴定（解析版）-2024年新高二化学暑假讲义+习题（人教版2019选择性必修1），共21页。试卷主要包含了理解中和滴定的原理，熟悉中和滴定实验仪器及使用，掌握中和滴定的实验操作方法，01 mL，60mLNaCl溶液，90mL，10mL，定终点读数为18，00mLKMnO4溶液等内容，欢迎下载使用。
1.理解中和滴定的原理。会选择中和滴定的指示剂。
2.熟悉中和滴定实验仪器及使用。
3.掌握中和滴定的实验操作方法。
4.能通过酸碱中和滴定测定酸或碱的浓度，掌握数据分析与处理的方法，培养定量研究的意识。
一、酸碱中和滴定实验
1．滴定原理
(1)概念
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。
(2)原理
在中和反应中，酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等，即：c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱，则c(H＋)＝eq \f( cOH－·V碱,V酸)或c(OH－)＝eq \f(cH＋·V酸,V碱)。
2．主要仪器及使用
(1)仪器：滴定管，铁架台，滴定管夹，锥形瓶，烧杯。
仪器a是酸式滴定管，仪器b是碱式滴定管。精确度：0.01 mL。
(2)滴定管的使用方法
①检查仪器：使用滴定管前，首先要检查活塞是否漏水。
②润洗仪器：在加入酸、碱之前，洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸、碱润洗2～3次。
③加入反应液：分别将酸、碱加到相应酸式滴定管和碱式滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度以上2～3 mL处，并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
④调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，并使液面处于“0”刻度，准确记录读数。
⑤放出反应液：根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。
3．主要试剂
(1)待测液；(2)标准液；(3)指示剂[一般用酚酞或甲基橙，不用石蕊(因为颜色改变不明显)]。
4．指示剂的选择
(1)原理：由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，当接近滴定终点时，极少量的碱或酸就会引起溶液的pH突变。此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全，即反应达到终点。所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH＝7的点上，但体积差距很小，可以忽略不计。
如图所示为用0.100 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L－1 HCl溶液过程中pH变化曲线。
(2)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
常见酸碱指示剂的变色范围：
【特别提醒】当滴定终点为碱性时，选择酚酞；当滴定终点为酸性时，选择甲基橙；当滴定终点为中性时，酚酞、甲基橙都行。一般不选择石蕊，变色现象不明显。
5．滴定操作
【注意事项】
①滴速：先快后慢，当接近终点时，改为滴加半滴标准溶液(利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液)。
②终点的判断：滴入最后半滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不变色，视为滴定终点。
6．数据处理
为减少实验误差，重复实验2～3次，根据每次所用标准溶液的体积计算待测液的物质的量浓度，最后求出待测液的物质的量浓度的平均值。
二、中和滴定误差分析
1．分析依据
c待测·V待测＝c标准·V标准
c待测＝eq \f(c标准·V标准,V待测)
c标准、V待测均为定值，误差均体现在V标准的大小上。
2．常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例：
【归纳总结】滴定管读数误差分析
滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响：
(1)如图Ⅰ，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小。
(2)如图Ⅱ，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大。
三、酸碱中和滴定曲线
1．酸碱中和滴定曲线的绘制
(1)滴定曲线概念
以滴加酸(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。
(2)绘制曲线
已知：0.100 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L－1 HCl溶液过程中的相关数据如下：
在下列坐标纸中画NaOH溶液滴定盐酸的曲线
2．酸碱中和滴定曲线的应用
首先看纵坐标，搞清楚是酸加入碱中，还是碱加入酸中；其次看起点，起点可以看出酸性或碱性的强弱；再找滴定终点和pH＝7的中性点，判断滴定终点的酸碱性，然后确定中性点(pH＝7)的位置；最后分析其他的特殊点(如滴定一半点，过量一半点等)，分析酸、碱过量情况。
考点01 仪器的选择与使用
【例1】下列玻璃仪器在相应实验中选用不合理的是
A．蒸馏法分离和：③⑤⑥
B．重结晶法提纯苯甲酸：①②③
C．萃取法提纯溴水中的溴：⑥⑦
D．酸碱滴定法测定溶液浓度：④⑥
【答案】B
【解析】A． 蒸馏法需要用到温度计以测量蒸汽温度、蒸馏烧瓶用来盛装混合溶液、锥形瓶用于盛装收集到的馏分，蒸馏法分离和：③⑤⑥，故A正确；
B． 粗苯甲酸中含有少量氯化钠和泥沙，需要利用重结晶来提纯苯甲酸，具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，此时利用的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，不需要使用②③，故B错误；
C． 萃取法提纯溴水中的溴用到锥形瓶和分液漏斗：⑥⑦，故C正确；
D． 酸碱滴定法测定NaOH溶液浓度需要使用滴定管和锥形瓶，酸碱滴定法测定溶液浓度：④⑥，故D正确；故选B。
【变式1-1】下列实验操作正确的是
A．选用图1滴定管量取17.60mLNaCl溶液
B．如图2所示，记录滴定终点读数为19.90mL
C．中和滴定时，选用图1滴定管盛装NaOH标准溶液
D．可用图3装置进行KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液实验
【答案】A
【解析】A．图1为酸式滴定管，滴定管的精度为0.01mL，用酸式滴定管可量取17.60mLNaCl溶液，A项正确；
B．滴定管起始读书为0，滴定终点读书为18.10mL，定终点读数为18.10mL，B项错误；
C．中和滴定时NaOH溶液盛装在碱式滴定管中，图1为酸式滴定管，C项错误；
D．标准液KMnO4溶液具有强氧化性会腐蚀橡胶，应该盛装在酸式滴定管，图3为碱式滴定管，D项错误；
答案选A。
【变式1-2】要精确量取20.00mL酸性高锰酸钾溶液，可选用的仪器是
A．100mL容量瓶B．100mL烧杯C．25mL碱式滴定管D．25mL酸式滴定管
【答案】D
【解析】酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，所以应用25mL酸式滴定管确量取20.00mL酸性高锰酸钾溶液，故选D。
考点02 滴定操作及数据处理
【例2】实验室用标准盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列说法正确的是
A．实验中，可用右图所示的装置量取50mL待测液
B．锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗2-3次
C．该实验过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化情况
D．如果标准液在空气中久置后再用于滴定，则会使测定结果偏低
【答案】C
【解析】A．待测液为NaOH，故应使用酸式滴定管，A错误；
B．锥形瓶用蒸馏水洗净后即可，B错误；
C．该实验过程中，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化情况，C正确；
D．如果标准液在空气中久置后再用于滴定，则HCl挥发，会使用更多标准液，使测定结果偏高，D错误；
故选C。
【变式2-1】某实验小组用稀盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作符合实验规范的是
A．用碱式滴定管盛装标准液B．用量筒准确量取NaOH溶液后注入锥形瓶中
C．选用紫色石蕊溶液作指示剂D．滴定过程中时刻注视锥形瓶中溶液的变化
【答案】D
【解析】A．标准液为稀盐酸，呈酸性，应该用酸式滴定管盛放，不能用碱式滴定管盛装标准液，A项错误；
B．中和滴定时，应该用碱式滴定管或移液管量取NaOH溶液后注入锥形瓶中，不使用准确度较低的量筒量取NaOH溶液，B项错误；
C．紫色石蕊溶液的颜色变化不明显，中和滴定时通常不用紫色石蕊作指示剂，该实验滴定终点时溶液呈中性，可选用酚酞作指示剂，C项错误；
D．中和滴定时，眼睛要时刻注视锥形瓶中溶液的变化，便于及时判断滴定终点，D项正确；
答案选D。
【变式2-2】水果中维生素（摩尔质量为）的含量可用化学实验方法测定。酸性条件下，向含维生素的淀粉溶液中加入溶液，当溶液刚刚加入时，会与迅速发生氧化还原反应生成；然后生成的会与维生素发生反应（二者以物质的量之比反应），被迅速消耗；当溶液中的维生素全部反应后，与继续反应生成的会使淀粉变蓝色。实验步骤如下：
（1）称取水果样品，切碎研磨，取其汁配成溶液待用；
（2）取该溶液于锥形瓶中，向其中加入适量盐酸和过量淀粉溶液；
（3）向滴定管中装入标准溶液，记录滴定管读数为；
（4）用滴定管向锥形瓶中逐滴加入标准溶液至终点，记录滴定管读数为。
水果样品中维生素的含量为
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】与发生氧化还原反应，生成的会与维生素以物质的量之比反应，结合滴定管0刻线在上部，消耗体积，则mg样品中维生素的含量为=，故选B。
考点03 滴定误差分析
【例3】用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，下列操作不会引起实验误差的是
A．用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定
B．用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，后装入NaOH溶液进行滴定
C．将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，加入少量的蒸馏水后进行滴定
D．用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时即停止加盐酸
【答案】C
【解析】A．用蒸馏水洗净滴定管后，必须再用标准盐酸润洗滴定管，避免滴定管内的水分将标准液稀释，标准液浓度减小，滴定时消耗体积增大，测定结果偏大，A错误；
B．用蒸馏水洗后的锥形瓶，不能再用待测液润洗，避免润洗后待测液物质的量增加，测定结果偏大，B错误；
C．锥形瓶内多些水不影响滴定结果，因为待测液的物质的量没有变化，测定结果不会受到影响，C正确；
D．红色变无色时即停止加盐酸，没有达到滴定终点，应30s不变色再停止加盐酸，否则消耗的标准酸偏少，导致c(NaOH)偏低，D错误；
故选：C。
【变式3-1】用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，则原因可能是
A．用滴定管量取标准液时，先俯视后仰视
B．锥形瓶洗净后瓶内残留有少量蒸馏水
C．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液
D．配制标准溶液的固体NaOH中混有Na2O杂质
【答案】D
【分析】根据c(酸)=判断不当操作对相关物理量的影响。
【解析】A．仰视使读数偏大，俯视读数偏小，先仰视后俯视，量取的标准液体积偏大，则测定结果偏高，故A错误；
B．锥形瓶洗净后瓶内残留有少量蒸馏水，盛装的是位置浓度的盐酸，操作正确，对测定结果不产生影响，故B错误；
C．滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液，占了标准液体积但未参加反应，所以NaOH溶液体积偏大，使测定结果偏高，故C错误；
D．配制标准溶液的固体NaOH中混有Na2O杂质，Na2O与水反应生成NaOH，使NaOH浓度增大，消耗的体积少，则使测定浓度偏小，故D正确；
故答案选D。
【变式3-2】下列滴定实验中仪器或指示剂选择正确，但操作造成测定值偏大的是
A．用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时，用石蕊作指示剂
B．两次所取的未知浓度的NaOH溶液的体积不相同，都用同浓度的盐酸滴定，用甲基橙作指示剂
C．用标准溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，读数如图Ⅰ
D．用标准酸性溶液滴定未知浓度的稀溶液，读数如图Ⅱ
【答案】D
【解析】A．用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时，石蕊试剂的变色范围不在中和滴定的pH突跃范围内，误差较大，所以不能用石蕊试剂作指示剂，故A错误；
B．用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，应做平行试验，两次所取的未知浓度的氢氧化钠溶液的体积应相同，且最好选用酚酞做指示剂，否则会误差较大，故B错误；
C．标准硫酸溶液呈酸性会腐蚀橡胶管，应用酸式滴定管盛放，不能用碱式滴定管，故C错误；
D．标准酸性高锰酸钾溶液会腐蚀橡胶管，应用酸式滴定管盛放，若滴定前平视滴定管刻度，滴定终点仰视刻度会使标准溶液的体积偏大，导致测定值偏大，故D正确；
故选D。
考点04 中和滴定图像(曲线)
【例4】实验小组用的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的溶液。下列说法正确的是
A．可以用如图甲所示装置和操作进行滴定
B．滴定结束时俯视滴定管读数，测量结果偏低
C．图乙所示滴定管中液面的读数为18.20mL
D．图丙可以表示滴定过程中溶液的pH与滴加NaOH溶液体积的关系
【答案】B
【解析】A．盛装氢氧化钠溶液应该为碱式滴定管，A错误；
B．滴定结束时俯视滴定管读数，导致最后体积消耗偏小，因此浓度偏低，B正确；
C．滴定管从上到下，读书依次变大，因此读数为19.80mL，C错误；
D．氢氧化钠溶液滴定醋酸，滴定终点溶液呈碱性，D错误；
故选B。
【变式4-1】常温下，向溶液和溶液中滴加溶液的过程中，pH和导电能力的变化如下图所示，下列说法不正确的是
A．B．
C．导电能力图是向盐酸中滴加D．和对应的溶液中水的电离能力相同
【答案】C
【分析】等浓度、等体积的NaOH和HCl溶液恰好完全反应时溶液的pH值为7，故图中V1的体积为20mL；等浓度、等体积的NaOH和CH3COOH溶液恰好完全反应时溶液的pH值大于7，故溶液pH=7时消耗的CH3COOH溶液的体积V220
B．NaOH溶液滴定HY溶液时，选用甲基橙比选用酚酞作指示剂，实验误差更小
C．图中B、D两点对应的溶液中存在
D．HY的电离平衡常数
【答案】D
【分析】室温下用NaOH溶液分别滴定20.00mL等物质的量浓度的HX、HY溶液，当加入20mLNaOH时，达到HX的滴定终点，得NaX溶液pH=7，可知HX为强酸，且此时n(HX)=n(NaOH)，求出c(HX) = 0.1000 ml/L，则c(HY)=0.1000ml/L，HY溶液的起始pH=3，可知HY为弱酸。
【解析】A．根据分析可知HY为弱酸，当向HY中加入20mLNaOH时，恰好完全中和，得NaY溶液，NaY为强碱弱酸盐呈碱性，故可知a7。所以pH=7的成分有CH3COONa和CH3COOH。
【解析】A．CH3COOH为弱电解质则0.1ml/LCH3COOH电离出的H+少于0.1ml/L即pH>1，A项正确；
B．加入20mL时为反应终点物质为CH3COONa，pH>7。所以pH=7的成分有CH3COONa和CH3COOH即加入NaOH少于20mL，B项错误；
C．，加入NaOH后c(H+)被消耗而降低，则该值的随着反应的进行而增大，C项正确；
D．a→b→c加入NaOH产生了CH3COONa能促进水的电离，因此a→b→c水的电离程度增大，D项正确；
故选B。
12．室温下，向盐酸中滴加溶液，溶液的随溶液体积的变化如图。已知。下列说法正确的是
A．当接近终点时，应加快滴定速度便于观察颜色突变
B．从过程中盐酸中水的电离程度先增大后减小
C．选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的大
D．时，
【答案】B
【解析】A．如果滴定速率加快，会导致NaOH溶液过量，所以当接近终点时，需减慢滴定速度便于观察颜色突变，A项错误；
B．酸或碱都抑制水电离，酸中c(H+)或碱中c(OH-)越大，水电离程度越小，随着NaOH溶液的滴加，溶液酸性减弱，然后至中性，当二者恰好完全反应后，继续滴加NaOH溶液碱性逐渐增强，所以水电离程度先增大后减小，B项正确；
C．由图可知，甲基橙的变色范围在pH突变范围之外，误差比甲基红更大，C项错误；
D．当V(NaOH)=30.00mL时，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，且混合溶液中c(NaOH)=，即溶液中c(OH‒)=0.0200ml，则c(H+)=，pH=-lgc(H+)=12.3，D项错误；
答案选B。
13．一元酸HX和HY都是20mL，分别用滴定，滴定曲线如图，下列说法正确的是
A．用滴定HX时，选用甲基橙做指示剂，测定结果偏低
B．HX可能是HCl，HY可能是
C．HX和HY的物质的量浓度可能都为1ml/L
D．a和b对应溶液的导电性相同
【答案】A
【解析】A．氢氧化钠滴定HX，恰好完全反应溶液显碱性，甲基橙在酸性时就变色，故氢氧化钠消耗量会减小，测定结果偏低，故A正确；
B．与20mL酸恰好反应时消耗的碱的体积为20mL，所以酸的浓度都是0.1ml/L，根据图象纵坐标可知，HX为弱酸，HY为强酸，故B错误；
C．根据B分析可知，HX和HY的物质的量浓度都为0.1ml/L，故C错误；
D．a点对应溶质是NaX和HX，HX为弱电解质；b点对应溶质是NaY和HY，HY是强电解质，虽然各物质的浓度都相同，但是溶液中离子浓度不相同，故导电性不同，故D错误；
故选A。
14．称取一定量的NaOH固体放在锥形瓶内，加水配成溶液，用未知浓度的盐酸滴定(如图装置)．下列各项操作会给实验造成的误差为偏高的是
A．滴定管装入盐酸前未用盐酸润洗
B．开始滴定时，滴定管尖嘴处有气泡，滴定完毕气泡排出
C．在滴定过程中活塞处漏液
D．滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视
【答案】D
【解析】A．滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低，选项A错误；
B．滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低，选项B错误；
C．滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低，选项C错误；
D．读出的数据比实际值偏小，使结果偏高，选项D正确。
答案选D。
15．常温下,用0.100 ml•L-1的NaOH 溶液分别滴定20.00 mL 0.100 ml•L-1盐酸和HA溶液，滴定曲线如图所示。下列说法错误的是
A．I表示的是HA溶液的滴定曲线B．M点溶液中的c(A- )小于N 点溶液中的c(Cl-)
C．HA的电离平衡常数K≈1.0×10-6D．曲线Ⅱ可选用甲基橙作为指示剂
【答案】C
【解析】A．盐酸属于强酸，常温下0.100ml·L－1盐酸的pH=1，即II为盐酸的滴定曲线，I为HA为滴定曲线，故A正确；
B．M点的pH大于N点，M点的c(H＋)小于N点的c(H＋)，即M点的c(A－)小于N点的c(Cl－)，故B正确；
C．电离平衡常数只受温度的影响，Ka=c(H＋)×c(A－)/c(HA），根据图象，点M：c(H＋)=10－5ml·L－1，c(A－)约等于10×10－3×0.1/30×10－3ml·L－1，c(HA)约为(20×10－3×0.1－10×10－3×0.1)/30×10－3ml·L－1，代入Ka的表达式，即Ka约为10－5，故C错误；
D．用强碱滴定强酸可以用甲基橙作指示剂，也可以用酚酞作指示剂，故D正确；
答案选C。
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
8.0蓝色
酚酞
10.0红色
甲基橙
4.4黄色
步骤
操作
V标准
c待测
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用标准溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
V[NaOH(aq)]/mL
0
5.00
10.00
15.00
18.00
19.00
19.50
19.98
pH
1.00
1.22
1.48
1.84
3.12
3.60
3.90
4.30
V[NaOH(aq)]/mL
20.00
20.02
20.08
20.10
21.00
25.00
30.00
35.00
pH
7.00
9.70
10.30
10.40
11.38
12.05
12.30
12.44
选项
滴定实验
指示剂
终点时溶液颜色
A
用酸性标准溶液测量溶液的浓度
溶液
浅红色
B
用KSCN标准溶液测量溶液的浓度
溶液
红色
C
用NaOH标准溶液测量某盐酸的浓度
酚酞
浅红色
D
用标准溶液测量KI样品的浓度
淀粉
蓝色