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2026人教版高中化学选择性必修1
第三章　水溶液中的离子反应与平衡
第二节　水的电离和溶液的pH
第3课时　酸碱中和滴定
基础过关练
题组一　滴定管的使用
1.(2024山东潍坊期中)如图利用滴定管进行实验,下列说法错误的是(　　)
A.滴定管润洗后,润洗液应从滴定管下口流出
B.聚四氟乙烯滴定管可以盛装0.1 mol·L-1盐酸或0.1 mol·L-1 NaOH溶液
C.在使用前,若滴定管旋塞处存在轻微漏水现象,可在旋塞处涂抹适量凡士林
D.用0.1 mol·L-1 NaOH溶液测定盐酸的浓度时可利用题图装置
2.(2025陕西西安期中)下列说法错误的是 (　　)
A.在使用酸式滴定管前,需检验活塞是否漏水
B.用25 mL酸式滴定管准确量取20.00 mL酸性KMnO4溶液
C.滴定过程中,眼睛时刻注意滴定管液面变化
D.打开酸式滴定管的活塞,迅速放液以赶出气泡
题组二　酸碱中和滴定的实验基本操作及指示剂选择
3.(经典真题)(2022山东高考)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是 (　　)
A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体
D.达到滴定终点时溶液显橙色
4.(易错题)(2025浙江浙东北联盟期中)下列滴定反应中,指示剂使用不正确的是 (　　)
A.用强碱标准溶液滴定强酸溶液,酚酞作指示剂
B.用标准FeCl3溶液滴定KI溶液,KSCN(不考虑I2与SCN-的反应)作指示剂
C.用H2O2溶液滴定KI溶液,淀粉作指示剂
D.用酸性KMnO4标准溶液滴定Na2C2O4溶液,无需指示剂
题组三　酸碱中和滴定的误差分析
5.(2025辽宁抚顺一中月考)用NaOH标准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.配制标准溶液时,称取的NaOH固体中混有KOH
B.滴定用的锥形瓶,先用蒸馏水洗,再用待测液润洗
C.开始实验时碱式滴定管尖嘴部分无气泡,实验结束时有气泡
D.滴定终点读数时,仰视滴定管读数
6.(2025湖南永州一中月考)现有一批NaHSO4样品,欲测定其纯度,用1.0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定,下列操作会导致测定结果偏低的是 (　　)
A.滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失
B.用碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗操作
C.滴定到终点读数时,发现滴定管尖端处悬挂一滴溶液
D.滴定完毕后立即读数,半分钟内溶液颜色又很快恢复原色
题组四　酸碱中和滴定实验与数据处理
7.(2025河北衡水中学综合素质评价)国家标准规定,酿造的食醋中醋酸的含量不得低于3.5 g/100 mL,即每100 mL食醋中,折算成醋酸的含量不得低于3.5 g。选择酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液测定白醋中醋酸(假设白醋中的酸均为醋酸)含量,以检测白醋是否符合国家标准。测定过程如图所示:
(1)①滴定达到终点时的现象是滴入半滴标准NaOH溶液后,　　。
②某次实验滴定开始和结束时碱式滴定管中的液面如图甲所示,则消耗NaOH溶液的体积为　　　　mL。
图甲
③已知实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,根据上述滴定结果可知该白醋　　　(填“符合”或“不符合”)国家标准。
(2)若用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸,得到滴定过程中pH随加入NaOH溶液体积变化的两条滴定曲线如图乙所示。
图乙
滴定醋酸的曲线是　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
8.(2025浙江杭州期中联考)如图是用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是　　　　。
(2)滴定前读数为　　　mL,滴定后读数为　　　　mL。
(3)某实验小组同学三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出待测NaOH溶液的浓度是　　　　mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验 编号 待测NaOH溶液的体积/mL 盐酸滴定前读数/mL 盐酸滴定后读数/mL
1 20.00 1.20 23.22
2 20.00 1.21 29.21
3 20.00 1.50 23.48
(4)对下列几种情况进行讨论:
①盛标准液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会使测定结果　　　(填“偏高”“偏低”或“不变”,下同)。
②若锥形瓶中有少量蒸馏水,会使测定结果　　　　。
③标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视,会使测定结果　　　　。
能力提升练
题组一　酸碱中和滴定曲线分析
1.(2024四川遂宁射洪中学期中)常温下,用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L盐酸过程中的pH变化如图所示(已知lg5≈0.7)。下列说法错误的是(　　)
A.接近b点时,加入极少量NaOH溶液就会引起pH突变
B.滴定过程中,水的电离程度不断减小
C.滴加NaOH溶液30.00 mL时,pH=12.3
D.选指示剂时,其变色范围应在4.3~9.7之间
2.(2025河南新乡一中月考)如图是用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定10.00 mL未知浓度的硫酸溶液(酚酞作指示剂)的曲线,已知lg5≈0.7。下列说法正确的是 (　　)
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.硫酸溶液的物质的量浓度为0.100 0 mol·L-1
C.当滴加NaOH溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1
D.当滴入最后半滴标准NaOH溶液时,溶液恰好由无色变为粉红色,且在半分钟内不变色,说明硫酸与NaOH恰好完全反应
3.(2025河北衡水质量测评)室温下,用NaOH溶液滴定HA溶液,溶液中A-的分布分数δ(A-)随pH的变化曲线如图所示。已知:δ(A-)=,pKa=-lgKa。下列说法不正确的是 (　　)
A.X点为滴定终点
B.pH与pKa之间满足关系式:pH-pKa=lg
C.Ka的数量级为10-5
D.c(A-)=10c(HA)时,溶液呈酸性
题组二　酸碱中和滴定原理的迁移应用
4.(经典真题)(2022山东高考节选)实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。现有含少量杂质的FeCl2·nH2O,为测定n值进行如下实验:
实验Ⅰ:称取m1 g样品,用足量稀硫酸溶解后,用c mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2转化为Cr3+,Cl-不反应)。
实验Ⅱ:另取m1 g样品,利用上述装置与足量SOCl2反应后,固体质量为m2 g。
则n=　　　　;下列情况会导致n测量值偏小的是　　(填标号)。
A.样品中含少量FeO杂质
B.样品与SOCl2反应时失水不充分
C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
5.(2024山东菏泽开学考)某化学兴趣小组利用滴定原理进行无水碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]组成的测定:称取样品12.870 0 g,加稀硝酸溶解,并加水定容至500 mL,得到待测液。
(1)铜的测定:取50.00 mL待测液,加入足量的氢氧化钠溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到的蓝色固体质量为1.176 0 g。则称取的样品中n(Cu2+)为　　　　mol。
(2)采用沉淀滴定法测定氯,步骤如下:
a.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入20.00 mL 0.200 0 mol/L AgNO3溶液,充分反应;
b.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖(防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀);
c.加入指示剂,用0.100 0 mol/L NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液;
d.重复实验操作三次,平均消耗NH4SCN标准溶液的体积为10.00 mL。
①滴定选用的指示剂是　　　　　　。
②如果不加硝基苯,可能造成所测含氯量　　(填“偏大”或“偏小”)。
(3)根据上述实验结果可推知该碱式氯化铜的化学式为　　　　。
6.(创新题·新情境)(2025辽宁大连期中)测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知:I2能与I-反应生成,在水溶液中建立平衡:I2+I- 。通过测定平衡体系中的c(I2)、c(I-)和c(),就可求得该反应的平衡常数。
Ⅰ.同学甲为测定上述平衡体系中c(I2),采取如下方法:取V1 mL上述平衡体系的混合溶液,用c mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定,反应原理:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。根据V1、V2和c可求得c(I2)。
(1)上述滴定时,可采用　　　　作指示剂,滴定终点的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)同学乙认为同学甲的设计方案不合理,原因是甲测得的c(I2)实际为平衡体系中　　　(填化学式)的物质的量浓度之和。
Ⅱ.乙对上述方案进行改进,室温下测定水溶液中该反应平衡常数的过程如下(溶液体积变化忽略不计):
已知:I-和不溶于CCl4;一定温度下I2在CCl4和水混合液体中的浓度比值即是常数(用Kd表示,称为分配系数),室温条件下Kd=85。
(3)操作Ⅰ的名称为　　　　。
(4)若分别用c(I-)、c()、c(I2)a表示上层液体中I-、、I2的物质的量浓度,用c(I2)b表示下层液体中I2的物质的量浓度,则反应I2+I- 的平衡常数K的表达式为　　　　,上层液体中c(I2)a=
　　　　mol/L。
(5)实验测得上层液体中达平衡时c()=0.05 mol/L,结合上述有关数据,计算出该反应的平衡常数K=　　　　。
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D　滴定管润洗后,润洗液应从下口自然流出,A正确;聚四氟乙烯属于有机高分子材料,不会被盐酸和氢氧化钠溶液腐蚀,可以盛装盐酸或氢氧化钠溶液,B正确;旋塞处涂抹凡士林可以防止少量液体渗出,若滴定管旋塞处存在轻微漏水现象,可在旋塞处涂抹适量凡士林,C正确;用0.1 mol·L-1 NaOH溶液测定盐酸的浓度时,NaOH溶液应盛装在碱式滴定管中,题给装置中的滴定管为酸式滴定管,不能盛装NaOH溶液,D错误。
2.C　酸式滴定管使用前,需检验活塞是否漏水,A正确;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,需要用酸式滴定管量取,B正确;滴定过程中,为了及时判断滴定终点,眼睛要时刻注视锥形瓶中溶液颜色的变化,C错误;排除酸式滴定管中的气泡,可采用迅速放液的方法,D正确。
3.A　量筒的精确度达不到0.01 mL,无法准确量取25.00 mL Na2CO3标准溶液,A错误;Na2CO3溶液显碱性,应选用配带塑料塞的容量瓶来配制,B正确;Na2CO3固体有吸水性且有一定的腐蚀性,不能用称量纸称量,C正确;Na2CO3溶液显碱性,滴加甲基橙后溶液显黄色,用盐酸滴定,达到滴定终点时,溶液显橙色,D正确。
4.C　用强碱标准溶液滴定强酸溶液,可用酚酞或甲基橙作指示剂,A正确;Fe3+遇KSCN溶液显红色,用标准FeCl3溶液滴定KI溶液,可用KSCN作指示剂,B正确;用H2O2溶液滴定KI溶液,若用淀粉作指示剂,反应开始溶液就变蓝色,淀粉不能指示滴定终点,C错误;用酸性KMnO4标准溶液滴定Na2C2O4溶液,滴定终点溶液由无色变为浅紫红色,无需指示剂(易错点),D正确。
5.C　KOH的摩尔质量大于NaOH的摩尔质量,称取的NaOH固体中混有KOH会使所配制的NaOH标准溶液中OH-的浓度偏低,滴定时消耗的NaOH标准溶液的体积偏大,根据c(HCl)=可知,测定结果偏高,A错误;锥形瓶如果用待测液润洗会使n(HCl)偏大,消耗NaOH标准溶液的体积偏大,根据c(HCl)=可知,测定结果偏高,B错误;滴定管尖嘴部分滴定前无气泡,滴定后有气泡,导致读取的NaOH标准溶液的体积偏小,根据c(HCl)=可知,测定结果偏低,C正确;滴定终点时仰视滴定管读数,导致读取的NaOH标准溶液的体积偏大,根据c(HCl)=可知,测定结果偏高,D错误。
名师点津　　　关于气泡问题,可采取以下方法分析:若滴定前有气泡,滴定终点时无气泡,可假设滴定终点也有气泡,且气泡大小与滴定前相同,此时读数正确;然后,再假设气泡消失,滴定管内液面下降(气泡大小的体积),此时的读数就会大于正确的读数。
6.D　滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,则V[NaOH(aq)]偏大,c(NaHSO4)偏大,A不符合题意;用碱式滴定管量取NaOH溶液时,未进行润洗操作,消耗V[NaOH(aq)]偏大,则c(NaHSO4)偏大,B不符合题意;滴定管尖端处悬挂一滴溶液,消耗标准液的体积偏大,则c(NaHSO4)偏大,C不符合题意;滴定完毕后立即读数,半分钟内溶液颜色又很快恢复原色,说明未达到滴定终点,消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,D符合题意。
7.答案　(1)①溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色　②26.10　③符合
(2)Ⅰ
解析　(1)②根据图甲中所示滴定前后碱式滴定管液面可知,消耗标准NaOH溶液的体积为26.10 mL。③实验所用标准NaOH溶液的浓度为0.060 0 mol·L-1,则稀释后溶液中醋酸浓度为=0.062 64 mol·L-1,则白醋中醋酸浓度为0.062 64 mol·L-1×10=0.626 4 mol·L-1,100 mL白醋中醋酸的质量为0.626 4 mol·L-1×0.1 L×60 g·mol-1≈3.76 g>3.5 g,故该白醋符合国家标准。
(2)醋酸是弱酸,盐酸是强酸,相同浓度的盐酸和醋酸溶液,醋酸溶液的pH较大,则滴定醋酸溶液的曲线是Ⅰ。
8.答案　(1)酸式滴定管　(2)0.80　22.80
(3)0.110 0　(4)①偏高　②不变　③偏高
解析　(3)第2次实验消耗盐酸的体积与其他两次实验差别较大,应舍去,第1次和第3次消耗盐酸的体积分别为22.02 mL、21.98 mL,平均体积为 mL=22.00 mL,c(NaOH)= mol·L-1=0.110 0 mol·L-1。(4)①会使V(HCl溶液)偏大,测定的c(NaOH)偏高;②对测定结果无影响;③会使V(HCl溶液)偏大,测定的c(NaOH)偏高。
能力提升练
1.B　b点为反应终点,接近b点时,极少量NaOH溶液就会引起pH突变,A正确;HCl抑制水的电离,随着NaOH溶液加入,水的电离程度增大,恰好完全反应后再滴加NaOH溶液,水的电离程度减小,B错误;滴加NaOH溶液30.00 mL时,溶液中c(OH-)= mol/L=0.02 mol/L,则c(H+)= mol/L=5×10-13 mol/L,故溶液的pH=-lg c(H+)=13-lg5=12.3,C正确;指示剂的变色范围应在突变范围内,由题图可知,选指示剂时,其变色范围应在4.3~9.7之间,D正确。
2.B　由题图知当滴加NaOH溶液的体积为20.00 mL时,硫酸与NaOH刚好完全反应,则a点剩余硫酸的浓度比b点大,a点对水电离的抑制作用比b点大,所以水电离出的氢离子浓度:a3.A　X点表示c(A-)=c(HA),未达到滴定终点,A错误;Ka=,则c(H+)=,两边同时取负对数得pH=pKa+lg,又由于,故pH-pKa=lg,B正确;δ(A-)=0.5时,c(A-)=c(HA),此时pH=5,Ka==c(H+)=10-5,C正确;将c(A-)=10c(HA)代入Ka=,得10c(H+)=10-5,得c(H+)=10-6 mol·L-1>10-7 mol·L-1,溶液显酸性,D正确。
4.答案　(或其他合理答案)　AB
解析　由得失电子守恒知Cr2~6Fe2+,根据实验Ⅰ得,m1 g样品中n(FeCl2)=cV×10-3×6 mol;由实验Ⅱ得,m1 g样品中n(H2O)= mol,则n=。A项,样品中含少量FeO杂质,同质量的样品溶于稀硫酸后生成的Fe2+较多,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积偏大,则n的测量值偏小;B项,样品与SOCl2反应时失水不充分,则使m2偏大,n的测量值偏小;C项,实验Ⅰ称重后,样品发生了潮解,不影响样品中Fe2+的量,消耗的K2Cr2O7溶液的体积不变,则n的测量值不变;D项,滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致读取的K2Cr2O7溶液的体积偏小,则n的测量值偏大;故选A、B。
5.答案　(1)0.12　(2)①Fe(NO3)3溶液　②偏小　(3)Cu2(OH)3Cl
解析　(1)取50.00 mL待测液,加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到1.176 0 g蓝色固体Cu(OH)2,则n[Cu(OH)2]==0.012 mol,则称取的样品中n(Cu2+)=×0.012 mol=0.12 mol。(2)①滴定时,SCN-与Ag+结合生成AgSCN沉淀,当多余的Ag+被沉淀完全,再滴入NH4SCN标准溶液,可利用Fe3+与SCN-反应生成红色物质而观察到溶液变色,则选用的指示剂为Fe(NO3)3溶液。②滴加NH4SCN标准溶液前,先加入硝基苯使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,如果不加硝基苯,部分AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,消耗NH4SCN溶液体积偏大,导致计算转化为AgCl沉淀消耗的AgNO3溶液的体积偏小,则测得样品中氯元素的含量偏小。(3)12.870 0 g无水碱式氯化铜中,含n(Cu2+)=0.12 mol;10.00 mL 0.100 0 mol/L NH4SCN溶液中含n(NH4SCN)=0.001 mol,共加入20.00 mL 0.200 0 mol/L AgNO3溶液,由NH4SCN~AgNO3可知,与Cl-反应的n(AgNO3)=0.02 L×0.200 0 mol/L-0.001 mol=0.003 mol,由Cl-~Ag+可知,n(Cl-)=0.003 mol,则样品中n(Cl-)=0.003 mol×=0.06 mol;由2n(Cu2+)=n(Cl-)+n(OH-),即2×0.12 mol=0.06 mol+n(OH-),解得n(OH-)=0.18 mol,则无水碱式氯化铜中n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)=0.12 mol∶0.18 mol∶0.06 mol=2∶3∶1,即无水碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。
6.答案　(1)淀粉溶液　当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内颜色不复原　(2)I2、　(3)分液　(4)　0.001　(5)1 000
解析　(1)I2遇淀粉变蓝,滴定时用淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内颜色不复原。
(2)结合化学平衡移动原理,I2消耗后,平衡逆向移动,则甲测得的c(I2)实际为平衡体系中I2、的物质的量浓度之和。
(4)水溶液中存在反应I2+I- ,其平衡常数K=。滴定时下层CCl4中的I2消耗0.1 mol/L Na2S2O3溶液17.0 mL,根据I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6可知,n(I2)=×n(Na2S2O3)=0.1 mol/L×0.017 L×=0.000 85 mol,c(I2)b==0.085 mol/L,根据Kd=85,则上层液体中c(I2)a= mol/L=0.001 mol/L(破题关键)。
(5)实验测得上层液体中达平衡时c()=0.05 mol/L,由(4)问知平衡时c(I2)a=0.001 mol/L,列三段式:
　　　　　　　　I2　+　I-
c始/(mol/L) 0.1 0
Δc/(mol/L) 0.05 0.05
c平/(mol/L) 0.001 0.05 0.05
K==1 000。
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