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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4课时　酸碱中和滴定
目
录
知识点二　酸碱中和滴定曲线
课时作业
知识点一　酸碱中和滴定
即时演练
1.科学探究与创新意识:掌握酸碱中和滴定的仪器使用、实验操作、数据处理、误差分析及其在定量测定中的迁移应用。2.变化观念与平衡思想:认识酸碱中和滴定过程中溶液组成、pH的变化,明确指示剂的选择方法及中和滴定曲线的意义及应用。
核心素养发展目标
一
知识点一　酸碱中和滴定
1.概念和原理
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
原理 在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-的________相等,
即c(H+)·V酸=___________,则c(H+)=或c(OH-) =
物质的量
c(OH-)·V碱
2.主要仪器及使用
(1)仪器:____滴定管(如图A)、____滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯。
酸式
碱式
(2)滴定管使用方法及注意事项
项目 酸式滴定管 碱式滴定管
相同点 ①标有规格、温度、“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度; ②最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01 mL
不同点 ①下端有玻璃活塞; ②可盛装酸性、强氧化性溶液 ①下端有由乳胶管、玻璃球组成的阀;
②只能盛装碱性溶液
3.指示剂的选择
(1)常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂 变色范围的pH
石蕊 <5.0 __色 5.0~8.0 紫色 >8.0
__色
甲基橙 <3.1 __色 3.1~4.4 橙色 >4.4
黄色
酚酞 <8.2 无色 8.2~10.0 ____色 >10.0
__色
红
蓝
红
浅红
红
(2)依据滴定终点选择指示剂: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、甲基橙都可以。一般不选择石蕊,因其变色现象不明显。
4.实验操作(以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例)
(1)滴定前准备
①滴定管
项目 具体操作
查漏 检查滴定管活塞________
润洗 加入溶液之前,滴定管要用所要盛装的溶液润洗______次。润洗方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁;然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞,或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
是否漏水
2~3
项目 具体操作
装液 将溶液加入相应的滴定管中,使液面位于“0”刻度以上______ mL处
排气泡 滴定前排出尖嘴处的气泡 酸式滴定管:转动玻璃活塞,使液体流出
碱式滴定管:将乳胶管向上弯曲,挤压玻璃球,使液体快速放出,如图:
调液面 调节活塞,使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度,并记录读取数值
放出液体 根据实验需要从滴定管中逐滴放出液体
2~3
②锥形瓶
(2)滴定操作
(3)终点的判断:等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内________________,视为滴定终点并记录标准液的体积。
5.实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,并记录相关数据,根据c(NaOH)=,计算出待测NaOH溶液中溶质的浓度。
控制滴定管的活塞
锥形瓶内
摇动锥形瓶
溶液的颜色变化
不恢复原来的颜色
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)用50 mL碱式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO4溶液。(　 　)
(2)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度。(　 　)
(3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。 (　 　)
(4)当观察到锥形瓶中颜色发生变化,立即停止滴定并记下滴定管液面读数。(　 　)
基础诊断
×
×
×
×
1.用标准浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂),下列有关叙述中正确的是(　 　)
A.滴定管下端连有乳胶管的为酸式滴定管
B.滴定前应排除尖嘴部分的气泡
C.用碱式滴定管量取NaOH溶液15.0 mL
D.滴定终点的颜色变化:溶液由无色变为浅红色且半分钟内不恢复原色
B
解析:酸式滴定管下端是玻璃活塞,没有乳胶管,有乳胶管的是碱式滴定管,A错误;滴定前必须排除滴定管尖嘴部分的气泡,以确保液体体积测量准确,避免气泡导致读数误差,B正确;滴定管读数精确到0.01 mL,C错误;酚酞作指示剂,用盐酸滴定NaOH溶液,滴定终点时溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色,D错误。
2.滴定实验是化学定量分析的重要方法,如图是某滴定管的部分示意图。下列有关滴定实验的说法错误的是 (　 　)
A.滴定管使用前需检查是否漏水,水洗后用待装液润洗可避免待装液被稀释
B.酸式滴定管盛装氯化钠溶液或重铬酸钾溶液(强氧化性)均可行
C.滴定操作时,左手控制滴定管活塞,右手振荡锥形瓶,眼睛应紧盯滴定管刻度线
D.若该酸式滴定管液面如图,此时读数应为19.80 mL
C
解析:滴定管使用前需检漏,水洗后用待装液润洗,可避免待装液被残留水稀释,A正确;酸式滴定管的活塞为玻璃材质,重铬酸钾(强氧化性)会腐蚀橡胶,因此要用酸式滴定管装强氧化性溶液,氯化钠溶液为中性,也可装在酸式滴定管中,B正确;滴定操作时,眼睛应紧盯锥形瓶内溶液颜色变化(判断滴定终点),而非滴定管刻度线,C错误;酸式滴定管的刻度“上小下大”,题中图示液面在20 mL刻度上方,此时读数应为19.80 mL,D正确。
3.某同学用中和滴定法测定某烧碱溶液中溶质的浓度。
Ⅰ.实验步骤:
(1)用仪器__(填“A”或“B”)量取待测烧碱溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。
A
(2)记录盛装0.100 0 mol·L-1标准盐酸的酸式滴定管的初始读数。
如果某时刻液面位置如图所示,则此时的读数为________ mL。
0.70
(3)滴定过程中,眼睛应始终注视______________________。
(4)滴定终点的现象是_____________________________________________ ________________________________。
锥形瓶中溶液的颜色变化
滴入最后半滴标准溶液后溶液颜色由粉红色恰好变为无色且半分钟内不变色
Ⅱ.数据记录:
实验编号 烧碱待测液 体积V/mL 标准盐酸体积
(消耗)V/mL
1 25.00 18.05
2 25.00 18.00
3 25.00 17.95
4 25.00 18.95
Ⅲ.数据处理:
(5)计算该烧碱溶液中溶质的浓度c(NaOH)=______________ mol·L-1(精确到小数点后4位)。
解析:在四组数据中,第4组数据有明显误差,故舍弃。c1(NaOH)=
=0.072 2 mol·L-1,同理可得c2(NaOH)=0.072 0 mol·L-1,c3(NaOH)=0.071 8 mol·L-1,则c(NaOH)=
=0.072 0 mol·L-1。
0.072 0
判断滴定终点的答题模板
思维建模
二
知识点二　酸碱中和滴定曲线
1.含义
酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(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。
2.绘制滴定曲线
如图所示为用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。
由曲线可以看出,在酸碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点。
某班学生通过分组实验测定酸碱滴定曲线。实验用品:0.1 mol·L-1 HCl溶液、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、蒸馏水、pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台(带滴定管夹)、锥形瓶。甲、乙、丙三组同学锥形瓶中的溶液所取体积均为20.00 mL,且所用的试剂完全相同,根据实验所得的数据绘制的曲线分别如图中a、b、c所示,其中乙和丙两组同学的操作存在着不足或失误。
问题探究
(1)乙同学操作上的不足之处是什么
由题图中曲线b可知,在滴定过程中,乙组同学在滴定终点附近测定和记录pH的间隔过大。在滴定到突变值附近时应均匀增加记录消耗NaOH溶液的体积的次数。
(2)造成丙组同学的曲线与甲组同学不同的原因可能是什么
丙组同学用待测液润洗锥形瓶或者碱式滴定管的尖嘴部分在滴定前有气泡未排出,滴定后气泡消失等。
1.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是 (　 　)
A.原来盐酸中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X的值为0.1
C.原来盐酸中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X的值为0.001
解析:原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,A项正确,C项错误;滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01 mol,B、D项错误。
A
2.常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是(　 　)
A.NaOH溶液与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH溶液)=30.00 mL时,pH=12.3
C
解析:常温下用强碱滴定强酸,当NaOH溶液与盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,即pH=7,故A项正确;指示剂的变色要明显、灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内,可减小实验误差,故B项正确;由题中图像可知,甲基红的变色范围更接近反应终点,选择甲基红作指示剂误差比甲基橙要小,故C项错误;当V(NaOH溶液)=30.00 mL时,n(OH-)=0.100 0 mol·L-1×0.03 L-0.100 0 mol·L-1×0.02 L=0.001 mol,则c(OH-)==0.02 mol·L-1,c(H+)=5×10-13 mol·L-1,pH=13-lg 5=
12.3,故D项正确。
抓“五点”破解中和滴定图像
思维建模
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好反应”点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质及哪种物质过量
三
知识点三　酸碱中和滴定的误差分析
1.分析依据
c待测·V待测=c标准·V标准,c待测=。
2.常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例:
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 ____ ____
碱式滴定管未用标准溶液润洗 ____ ____
锥形瓶用待测溶液润洗 ____ ____
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 ____ ______
变大
偏高
变小
偏低
变大
偏高
不变
无影响
步骤 操作 V标准 c待测
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 ____ ____
滴定 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 ____ ____
振荡锥形瓶时部分液体溅出 ____ ____
部分酸液滴出锥形瓶外 ____ ____
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 ____ ____
变小
偏低
变大
偏高
变小
偏低
变大
偏高
变大
偏高
步骤 操作 V标准 c待测
读数 滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯) ____ ____
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰) ____ ____
变小
偏低
变大
偏高
1.实验室用标准盐酸测定NaOH溶液的浓度,下列操作中可能使测定结果偏低的是(　 　)
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.盛装NaOH溶液的锥形瓶未干燥
C.开始滴定时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
D.用酚酞作指示剂滴至红色刚好变为无色时即停止加盐酸
D
解析:未用标准溶液润洗滴定管,导致标准溶液浓度偏低,所消耗的体积偏大,会使NaOH溶液浓度测得结果偏高,A不符合题意;盛装NaOH溶液的锥形瓶未干燥对测定NaOH溶液浓度无影响,B不符合题意;装盐酸的滴定管,开始时尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,则滴入锥形瓶中盐酸的体积小于滴定管上读出的读数,但是计算时,仍以滴定管上读出来的数据计算,故测定结果偏高,C不符合题意;红色刚变为无色可能是因为局部H+浓度增大,振荡后可能还会变为红色,故所用的盐酸的体积比理论的小,所以测得NaOH溶液浓度偏低,D符合题意。
2.下列有关滴定操作的说法正确的是 (　 　)
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
D
解析:滴定管精确到0.01 mL,读数时应保留小数点后两位,A项错误;用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗,标准溶液浓度减小,消耗标准溶液体积增加,则测定结果偏高,B项错误;所用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的NaOH和KOH,NaOH的物质的量大于KOH的物质的量,故所配的溶液中OH-浓度偏高,导致消耗标准溶液的体积V碱偏小,根据c酸=c碱×可知c酸偏低,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致读取的盐酸体积偏小,根据c酸=c碱×可知c酸偏高,D项正确。
滴定管读数误差分析方法
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。
思维建模
三
即时演练
B
1.关于滴定实验的操作,下列说法正确的是(　 　)
A.量取KMnO4溶液时,可选用无色酸式滴定管
B.量取NaOH溶液时,可选用聚四氟乙烯活塞的滴定管
C.读数时,应双手一上一下持滴定管
D.整个滴定实验过程中滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
解析:KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的乳胶管,因此应使用酸式滴定管,但KMnO4见光易分解,应盛放在棕色酸式滴定管中,A错误;聚四氟乙烯活塞耐腐蚀,可盛装NaOH溶液,避免了玻璃活塞与强碱反应的问题,B正确;读数时,应手持滴定管上部无刻度处,使滴定管自然垂直,视线与凹液面最低点齐平,无须双手一上一下持滴定管,C错误;滴定接近终点时,尖嘴可轻触锥形瓶内壁以释放残留液滴,D错误。
A
2.下列有关实验操作的叙述正确的是 (　 　)
A.图1操作可除去碱式滴定管乳胶管中的气泡
B.滴定过程中,接近滴定终点时改用胶头滴管继续滴加
C.用标准盐酸滴定氨水选用酚酞作指示剂,溶液由红色变为无色停止滴定
D.如图2所示,记录滴定终点读数为19.90 mL
解析:挤压乳胶管可赶出空气,则题图操作可除去碱式滴定管乳胶管中的气泡,故A正确;接近滴定终点时仍使用滴定管进行滴加,故B错误;用标准盐酸滴定氨水,滴定终点呈弱酸性,故应选用甲基橙作指示剂,当滴入最后半滴盐酸,溶液由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色,达到滴定终点,故C错误;滴定管0刻度在上方,所以终点读数为18.10 mL,故D错误。
A
3.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作指示剂,下列说法不正确的是(　 　)
A.用量筒量取25.00 mL NaOH待测液置于锥形瓶中
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,测定结果偏低
D.当滴加半滴标准盐酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色,说明已达终点
解析:量筒只能精确到0.1 mL,不可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液,应该用碱式滴定管量取,故A错误;滴定前不能用待测液润洗锥形瓶,否则待测液中溶质的物质的量变大,影响测定结果,故B正确;滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,读出标准液的体积偏小,测定结果偏低,故C正确;当滴加半滴标准盐酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色,说明已达终点,故D正确。
乙
4.某学习小组用0.80 mol·L-1标准浓度的烧碱溶液测定未知浓度的盐酸。
(1)滴定管如图所示,用__(填“甲”或“乙”)滴定管盛装标准浓度的NaOH溶液。
解析:用碱式滴定管乙盛装NaOH溶液。
(2)用滴定的方法来测定盐酸中HCl的浓度,实验数据如表所示:
该盐酸中HCl的浓度为___________(保留两位有效数字)。
解析:根据c酸V酸=c碱V碱,可得盐酸中HCl的浓度为0.96 mol·L-1。
实验编号 待测HCl溶液 的体积/mL 滴入NaOH溶液
的体积/mL
1 20.00 24.00
2 20.00 24.10
3 20.00 23.90
0.96 mol·L-1
D
(3)下列操作会使所测得的盐酸中HCl的浓度偏低的是__(填字母)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗
B.滴定前,碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
C.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准NaOH溶液润洗
D.读碱式滴定管的刻度时,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数
解析:锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,会导致所测得的盐酸中HCl的浓度偏高,A错误;滴定前,碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会导致消耗的碱的体积偏大,所测盐酸中HCl的浓度偏高,B错误;碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准NaOH溶液润洗,会导致测定结果偏高,C错误;读碱式滴定管的刻度时,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数,会导致测定结果偏低,D正确。
四
课时作业18
D
1.(3分)用0.100 0 mol·L-1 HCl溶液滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列说法不正确的是(　 　)
A.滴定管使用前要检查活塞是否漏水
B.下端带有乳胶管和玻璃球的滴定管为碱式滴定管
C.用甲基橙作指示剂,到达滴定终点时溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变色
D.量取NaOH溶液的滴定管用蒸馏水清洗后未用待测碱液润洗会使测定结果偏高
解析:滴定管使用前必须检查是否漏水,以确保测量准确性,A正确;碱式滴定管通过乳胶管和玻璃球控制流速,通常盛装碱性溶液,B正确;甲基橙的变色范围为3.1(红色)~4.4(黄色),用HCl溶液滴定NaOH溶液时,终点pH突降至酸性,溶液由黄色变为橙色(过渡色),且半分钟内不变色,C正确;未润洗碱式滴定管(量取NaOH溶液)会稀释NaOH溶液,导致实际量取的NaOH物质的量减少,所消耗HCl溶液体积偏小,会使测定的NaOH溶液浓度偏低,D不正确。
C
2.(3分)下列关于用HCl标准溶液滴定NaOH溶液的操作中,合理的是(　 　)
加少量所要盛装的试剂,上下振荡滴定管
将液面位于“0”刻度的溶液全部放出
A.润洗滴定管 B.量取25.00 mL NaOH溶液
眼睛注视锥形瓶中溶液
记录V=16.0 mL
C.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液 D.记录滴定管液面的示数
解析:在进行滴定实验前,滴定管需要用待装溶液润洗,但润洗滴定管时不能上下振荡滴定管,而是将滴定管平置、转动和轻度振荡,润洗后将液体从下口放出,A错误;题图中所示为酸式滴定管,而NaOH是强碱溶液,不能用酸式滴定管量取,并且25.00 mL的滴定管,其实际容量大于25.00 mL,只有刻度线范围内的溶液体积为25.00 mL,尖嘴部分无刻度,若将液面位于“0”刻度的溶液全部放出,其体积会大于25.00 mL,B错误;HCl标准溶液装于酸式滴定管中,并且在滴定过程中,左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化,操作正确,C正确;读取液体体积时,应以液面最低点的液面为准,而非液面最高点,并且滴定管的精度为0.01 mL,记录液面示数应保留两位小数,而非一位,故D错误。
3.(3分)用0.100 0 mol·L-1的NaOH标准液滴定25.00 mL未知浓度的盐酸,下列说法正确的是(　 　)
A.使用盐酸待测液滴定NaOH标准液也可求得盐酸浓度
B.实验开始前,应先对锥形瓶进行洗涤、润洗操作
C.酸式滴定管玻璃活塞涂抹凡士林的位置为a、b
D.不可用甲基橙溶液作指示剂
A
解析:滴定原理为酸碱中和反应,只要已知一种溶液的浓度(NaOH为标准液,浓度已知),通过测量体积即可计算另一溶液浓度,用盐酸待测液滴定NaOH标准液时,可根据c(HCl)·V(盐酸)=c(NaOH)·V(NaOH溶液)求得盐酸浓度,A正确;锥形瓶用于盛放待测液,洗涤后若用待测液润洗,会导致待测液物质的量增多,实验结果偏高,故锥形瓶只需洗涤,不可润洗,B错误;酸式滴定管活塞涂抹凡士林应在活塞的磨砂部分(与滴定管内壁接触处),目的是密封和润滑,应涂抹在a、d处、不可涂抹在c、b(可能为活塞孔或非磨砂位置),否则易堵塞或密封不良,C错误;NaOH滴定HCl为强碱滴定强酸,突变范围较大,甲基橙变色范围(3.1~4.4)在突变范围内,可用作指示剂,D错误。
B
4.(3分)相同质量的某谷物麦片经消解,所蒸馏出的氨用50.00 mL 0.600 0 mol·L-1过量盐酸吸收,再用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液返滴定,记录至终点时消耗NaOH溶液的体积,四次平行测定结果为7.80 mL、7.47 mL、7.88 mL、7.85 mL。已知到达滴定终点时溶液显弱酸性。下列说法正确的是(　 　)
A.使用量筒量取盐酸
B.可选择甲基橙为指示剂
C.用1.000 mol·L-1 NaOH溶液滴定的相对误差更小
D.平均消耗NaOH溶液体积为7.75 mL
解析:100 mL量筒的最小刻度为1 mL,精度为1 mL,而量取盐酸的体积为50.00 mL、精度为0.01 mL,则不能使用量筒量取盐酸,应该使用移液管和酸式滴定管量取,A错误;甲基橙的变色范围:3.1~4.4,到达滴定终点时溶液中溶质为NaCl和NH4Cl,溶液呈弱酸性,则可选择甲基橙为指示剂,B正确;接近滴定终点时滴入的半滴高浓度NaOH溶液可能使溶液的pH变化较大,导致误差较大,即该实验中用1.000 mol·L-1 NaOH溶液滴定的相对误差更大,C错误;四次平行测定结果为7.80 mL、7.47 mL、7.88 mL、7.85 mL,第2次数据误差大,应舍去,则平均消耗NaOH溶液的体积为×(7.80+7.88+7.85) mL≈7.84 mL,D错误。
5.(3分)食醋是日常饮食中的一种调味剂,某小组同学拟通过中和滴定实验测定某品牌食醋中乙酸的浓度。下列说法正确的是 (　 　)
A.酸式滴定管未用待测液润洗就直接注入待测液,会导致乙酸浓度测定结果偏大
B.通过挤压玻璃球排出碱式滴定管乳胶管中的气泡操作如图:
C.锥形瓶用蒸馏水洗净,需高温烘干后才能盛放待测液
D.在锥形瓶下方垫一张白纸,便于准确判断滴定终点
D
解析:酸式滴定管未用待测液润洗就直接注入待测液,残留的水对待测液有稀释的作用,会使乙酸浓度测定结果偏小,故A错误;挤压玻璃球的同时要向上弯曲乳胶管,使滴定管尖嘴斜向上,快速放出液体排出气泡,故B错误;锥形瓶用蒸馏水洗净后,不需要烘干,故C错误;在锥形瓶下方垫一张白纸,便于观察锥形瓶中颜色变化,准确判断滴定终点,故D正确。
6.(3分)某学生以酚酞为指示剂,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,三次实验有关数据分别记录如下:
滴定 次数 待测NaOH 溶液的体积/mL 0.100 0 mol·L-1 盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
第一次 25.00 2.40 27.50
第二次 25.00 5.20 30.10
第三次 25.00 1.00 28.55
A
下列说法正确的是 (　 　)
A.该NaOH溶液的浓度为0.100 0 mol·L-1
B.实验中锥形瓶需要用待测NaOH溶液润洗
C.进行中和滴定实验时,眼睛注视滴定管内液面变化
D.当滴入最后半滴标准液,溶液从粉红色刚好变成无色时,即到达滴定终点
解析:三次实验消耗盐酸的体积分别为25.10 mL、24.90 mL、27.55 mL,第三次数据偏差较大应舍去,前两次平均消耗盐酸的体积为25.00 mL,因盐酸与NaOH溶液等体积反应,故NaOH溶液的浓度为0.100 0 mol·L-1,A正确;锥形瓶若用待测液润洗,会额外增加NaOH的量,导致消耗盐酸偏多,测定结果偏高,B错误;进行中和滴定实验时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化,C错误;滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液从粉红色刚好变为无色且半分钟内不恢复原色,D错误。
7.(3分)常温下,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的盐酸和醋酸(已知醋酸钠溶液显碱性),得到两条滴定曲线,如图所示。下列说法中正确的是(　 　)
A.滴定前CH3COOH的电离度约为1%
B.图1表示醋酸的滴定曲线
C.到达B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积:aD.滴定两种溶液时都可以用甲基橙作指示剂
A
解析:两酸的浓度均为0.100 0 mol·L-1,题图1溶液起始pH=1,说明为盐酸的滴定曲线,题图2溶液起始pH=3,即0.100 0 mol·L-1的醋酸pH=3,即c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1,电离度约为×100%=1%,故A正确,B错误;到达B点状态时,a=20.00,题图2中若b为20.00,则恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠溶液显碱性,而D点溶液为中性,因此到达D点状态时,b<20.00,故C错误;滴定醋酸到达滴定终点时溶液呈碱性,不能用甲基橙作指示剂,故D错误。
A
8.(3分)如图是常温下向20.00 mL的盐酸中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线,根据图像所得的下列结论中正确的是(　 　)
A.原盐酸的浓度为0.10 mol·L-1
B.x的值为2.00
C.pH=12时,V的值为20.40
D.若配制NaOH溶液的固体中含有KOH杂质,则x<20.00
解析:由题图知,原盐酸的pH=1,则其浓度为0.10 mol·L-1,A正确;由题图可知,当加入x mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,pH=7,说明HCl与NaOH恰好完全反应,溶液中n(HCl)=n(NaOH),即0.1 mol·L-1×20.00×10-3 L=0.1 mol·L-1×x×10-3 L,计算出x=20.00,B错误;pH=12时,NaOH溶液过量,则混合溶液中:c(OH-) ==10-2 mol·L-1,解得V≈24.4,C错误;若配制NaOH溶液的固体中含有KOH杂质,则所配NaOH溶液浓度偏低,则x>20.00,D错误。
9.(3分)25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL NaOH、Na2CO3混合溶液,开始滴定时加入第一种指示剂,到达滴定终点时,再加入第二种指示剂,且滴定过程中充分振荡,保证生成的CO2能及时逸出,盐酸体积与部分阶段pH及指示剂颜色变化如图所示。下列说法不正确的是(　 　)
A.a点存在c(Cl-)>c(HC)
B.b点pH=7,第二种指示剂是甲基橙
C.a点到b点,溶液的导电性减弱
D.原混合溶液中,NaOH、Na2CO3的物质的量之比为2︰9
B
解析:a点处发生反应NaOH+HCl NaCl+H2O、Na2CO3+HCl NaCl+ NaHCO3,可知c(Cl-)>c(HC),A正确;b点,甲基橙为橙色,此时pH为3.1~4.4,B错误;a点到b点,离子数目不变,溶液体积增大,导电性减弱,C正确;22 mL盐酸发生反应NaOH+HCl NaCl+H2O、Na2CO3+HCl
NaCl+NaHCO3,a→b过程中18 mL盐酸发生反应NaHCO3+HCl
NaCl+CO2↑+H2O,计算可得NaOH、Na2CO3的物质的量之比为2︰9,D正确。
10.(13分)滴定是一种重要的定量实验方法。
(1)某学生用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定未知浓度氨水,用规格50 mL的碱式滴定管量取氨水,初始液面在25.00 mL处,液体全部放出后得到溶液的体积__(填“>”“<”或“=”)25.00 mL。
解析:结合滴定步骤以及滴定仪器分析解答,注意舍去误差较大的数据,同时注意滴定管的0刻度线在上部。滴定管的最大刻度以下以及滴定管尖嘴部分都有液体,50 mL规格碱式滴定管的初始液面在25.00 mL处,液体全部放出后得到溶液的体积大于25 mL。
>
(2)实验应该选______作指示剂,滴定到达终点时的现象是__________ ____________________________________________________。
解析:盐酸标准溶液滴定未知浓度氨水至终点时生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,应选择甲基橙作指示剂;氨水呈碱性,加入甲基橙后溶液呈黄色,到达滴定终点时溶液呈酸性,溶液变为橙色,则滴定到达终点时的现象是滴入最后半滴标准溶液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色。
甲基橙
滴入最后半滴标准溶液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色
(3)滴定开始和结束时读数如图,则消耗盐酸标准溶液的体积为__________ mL。
解析:滴定管中开始读数为0.00 mL,结束时读数为26.10 mL,则消耗盐酸标准溶液的体积为26.10 mL。
26.10
(4)该学生做了三组平行实验,数据记录如下,则待测溶液的物质的量浓度为_________ mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验 序号 待测氨 水的体积/mL 0.100 0 mol·L-1的盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
1 25.00 0.00 25.33
2 25.00 0.00 30.00
3 25.00 1.00 25.67
0.100 0
解析:第2次数据误差较大,舍去,第1、3次滴定消耗标准液的体积分别为25.33 mL、24.67 mL,消耗的盐酸平均体积为×(25.33+24.67) mL=25.00 mL,滴定过程中n(NH3·H2O)=n(HCl),即0.025 L×0.100 0 mol·L-1=
c(NH3·H2O)×0.025 L,c(NH3·H2O)=0.100 0 mol·L-1。
(5)下列操作会造成测定结果偏低的是____(填字母)。
A.配制标准溶液定容时,加水超过刻度
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.碱式滴定管水洗后未用氨水润洗
D.滴定到达终点时,俯视读数
E.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
CD
解析:配制标准溶液定容时,加水超过刻度,则c(标准)偏小,消耗盐酸标准溶液的体积偏大,测定结果偏高,A错误;锥形瓶水洗后直接装待测液,不影响测定结果,B错误;碱式滴定管水洗后未用氨水润洗,相当于稀释氨水导致其浓度偏低,C正确;滴定到达终点时,俯视读数,消耗盐酸标准溶液的体积读数偏小,测定结果偏低,D正确;滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,消耗盐酸标准溶液的体积读数偏大,测定结果偏高,E错误。
Thank you
本课结束第4课时　酸碱中和滴定
1.科学探究与创新意识:掌握酸碱中和滴定的仪器使用、实验操作、数据处理、误差分析及其在定量测定中的迁移应用。2.变化观念与平衡思想:认识酸碱中和滴定过程中溶液组成、pH的变化,明确指示剂的选择方法及中和滴定曲线的意义及应用。
知识点一　酸碱中和滴定
1.概念和原理
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
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+)=或c(OH-)=
2.主要仪器及使用
(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯。
(2)滴定管使用方法及注意事项
项目 酸式滴定管 碱式滴定管
相同点 ①标有规格、温度、“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度; ②最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01 mL
不同点 ①下端有玻璃活塞; ②可盛装酸性、强氧化性溶液 ①下端有由乳胶管、玻璃球组成的阀; ②只能盛装碱性溶液
3.指示剂的选择
(1)常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂 变色范围的pH
石蕊 <5.0 红色 5.0~8.0 紫色 >8.0 蓝色
甲基橙 <3.1 红色 3.1~4.4 橙色 >4.4 黄色
酚酞 <8.2 无色 8.2~10.0 浅红色 >10.0 红色
(2)依据滴定终点选择指示剂: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、甲基橙都可以。一般不选择石蕊,因其变色现象不明显。
4.实验操作(以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例)
(1)滴定前准备
①滴定管
项目 具体操作
查漏 检查滴定管活塞是否漏水
润洗 加入溶液之前,滴定管要用所要盛装的溶液润洗2~3次。润洗方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁;然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞,或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
装液 将溶液加入相应的滴定管中,使液面位于“0”刻度以上2~3 mL处
排气泡 滴定前排出尖嘴处的气泡 酸式滴定管:转动玻璃活塞,使液体流出
碱式滴定管:将乳胶管向上弯曲,挤压玻璃球,使液体快速放出,如图:
调液面 调节活塞,使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度,并记录读取数值
放出液体 根据实验需要从滴定管中逐滴放出液体
②锥形瓶
(2)滴定操作
(3)终点的判断:等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
5.实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,并记录相关数据,根据c(NaOH)=,计算出待测NaOH溶液中溶质的浓度。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)用50 mL碱式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO4溶液。(　×　)
(2)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度。(　×　)
(3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。 (　×　)
(4)当观察到锥形瓶中颜色发生变化,立即停止滴定并记下滴定管液面读数。(　×　)
1.用标准浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂),下列有关叙述中正确的是(　B　)
A.滴定管下端连有乳胶管的为酸式滴定管
B.滴定前应排除尖嘴部分的气泡
C.用碱式滴定管量取NaOH溶液15.0 mL
D.滴定终点的颜色变化:溶液由无色变为浅红色且半分钟内不恢复原色
解析:酸式滴定管下端是玻璃活塞,没有乳胶管,有乳胶管的是碱式滴定管,A错误;滴定前必须排除滴定管尖嘴部分的气泡,以确保液体体积测量准确,避免气泡导致读数误差,B正确;滴定管读数精确到0.01 mL,C错误;酚酞作指示剂,用盐酸滴定NaOH溶液,滴定终点时溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色,D错误。
2.滴定实验是化学定量分析的重要方法,如图是某滴定管的部分示意图。下列有关滴定实验的说法错误的是 (　C　)
A.滴定管使用前需检查是否漏水,水洗后用待装液润洗可避免待装液被稀释
B.酸式滴定管盛装氯化钠溶液或重铬酸钾溶液(强氧化性)均可行
C.滴定操作时,左手控制滴定管活塞,右手振荡锥形瓶,眼睛应紧盯滴定管刻度线
D.若该酸式滴定管液面如图,此时读数应为19.80 mL
解析:滴定管使用前需检漏,水洗后用待装液润洗,可避免待装液被残留水稀释,A正确;酸式滴定管的活塞为玻璃材质,重铬酸钾(强氧化性)会腐蚀橡胶,因此要用酸式滴定管装强氧化性溶液,氯化钠溶液为中性,也可装在酸式滴定管中,B正确;滴定操作时,眼睛应紧盯锥形瓶内溶液颜色变化(判断滴定终点),而非滴定管刻度线,C错误;酸式滴定管的刻度“上小下大”,题中图示液面在20 mL刻度上方,此时读数应为19.80 mL,D正确。
3.某同学用中和滴定法测定某烧碱溶液中溶质的浓度。
Ⅰ.实验步骤:
(1)用仪器A(填“A”或“B”)量取待测烧碱溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。
(2)记录盛装0.100 0 mol·L-1标准盐酸的酸式滴定管的初始读数。
如果某时刻液面位置如图所示,则此时的读数为0.70 mL。
(3)滴定过程中,眼睛应始终注视锥形瓶中溶液的颜色变化。
(4)滴定终点的现象是滴入最后半滴标准溶液后溶液颜色由粉红色恰好变为无色且半分钟内不变色。
Ⅱ.数据记录:
实验编号 烧碱待测液 体积V/mL 标准盐酸体积 (消耗)V/mL
1 25.00 18.05
2 25.00 18.00
3 25.00 17.95
4 25.00 18.95
Ⅲ.数据处理:
(5)计算该烧碱溶液中溶质的浓度c(NaOH)=0.072 0 mol·L-1(精确到小数点后4位)。
解析:(5)在四组数据中,第4组数据有明显误差,故舍弃。c1(NaOH)==0.072 2 mol·L-1,同理可得c2(NaOH)=0.072 0 mol·L-1,c3(NaOH)=0.071 8 mol·L-1,则c(NaOH)==0.072 0 mol·L-1。
判断滴定终点的答题模板
知识点二　酸碱中和滴定曲线
1.含义
酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(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。
2.绘制滴定曲线
如图所示为用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。
由曲线可以看出,在酸碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点。
某班学生通过分组实验测定酸碱滴定曲线。实验用品:0.1 mol·L-1 HCl溶液、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、蒸馏水、pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台(带滴定管夹)、锥形瓶。甲、乙、丙三组同学锥形瓶中的溶液所取体积均为20.00 mL,且所用的试剂完全相同,根据实验所得的数据绘制的曲线分别如图中a、b、c所示,其中乙和丙两组同学的操作存在着不足或失误。
(1)乙同学操作上的不足之处是什么
由题图中曲线b可知,在滴定过程中,乙组同学在滴定终点附近测定和记录pH的间隔过大。在滴定到突变值附近时应均匀增加记录消耗NaOH溶液的体积的次数。
(2)造成丙组同学的曲线与甲组同学不同的原因可能是什么
丙组同学用待测液润洗锥形瓶或者碱式滴定管的尖嘴部分在滴定前有气泡未排出,滴定后气泡消失等。
1.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是 (　A　)
A.原来盐酸中溶质的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X的值为0.1
C.原来盐酸中溶质的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X的值为0.001
解析:原盐酸的pH=1,则c(HCl)=0.1 mol·L-1,A项正确,C项错误;滴定终点时加入的NaOH溶液中NaOH的物质的量为0.01 mol,B、D项错误。
2.常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是 (　C　)
A.NaOH溶液与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH溶液)=30.00 mL时,pH=12.3
解析:常温下用强碱滴定强酸,当NaOH溶液与盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,即pH=7,故A项正确;指示剂的变色要明显、灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内,可减小实验误差,故B项正确;由题中图像可知,甲基红的变色范围更接近反应终点,选择甲基红作指示剂误差比甲基橙要小,故C项错误;当V(NaOH溶液)=30.00 mL时,n(OH-)=0.100 0 mol·L-1×0.03 L-0.100 0 mol·L-1×0.02 L=0.001 mol,则c(OH-)==0.02 mol·L-1,c(H+)=5×10-13 mol·L-1,pH=13-lg 5=12.3,故D项正确。
抓“五点”破解中和滴定图像
抓反应的“起始”点 判断酸、碱的相对强弱
抓反应的“一半”点 判断是哪种溶质的等量混合
抓溶液的“中性”点 判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足
抓“恰好反应”点 判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性
抓反应的“过量”点 判断溶液中的溶质及哪种物质过量
知识点三　酸碱中和滴定的误差分析
1.分析依据
c待测·V待测=c标准·V标准,c待测=。
2.常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例:
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
1.实验室用标准盐酸测定NaOH溶液的浓度,下列操作中可能使测定结果偏低的是(　D　)
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.盛装NaOH溶液的锥形瓶未干燥
C.开始滴定时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
D.用酚酞作指示剂滴至红色刚好变为无色时即停止加盐酸
解析:未用标准溶液润洗滴定管,导致标准溶液浓度偏低,所消耗的体积偏大,会使NaOH溶液浓度测得结果偏高,A不符合题意;盛装NaOH溶液的锥形瓶未干燥对测定NaOH溶液浓度无影响,B不符合题意;装盐酸的滴定管,开始时尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,则滴入锥形瓶中盐酸的体积小于滴定管上读出的读数,但是计算时,仍以滴定管上读出来的数据计算,故测定结果偏高,C不符合题意;红色刚变为无色可能是因为局部H+浓度增大,振荡后可能还会变为红色,故所用的盐酸的体积比理论的小,所以测得NaOH溶液浓度偏低,D符合题意。
2.下列有关滴定操作的说法正确的是 (　D　)
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
解析:滴定管精确到0.01 mL,读数时应保留小数点后两位,A项错误;用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗,标准溶液浓度减小,消耗标准溶液体积增加,则测定结果偏高,B项错误;所用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的NaOH和KOH,NaOH的物质的量大于KOH的物质的量,故所配的溶液中OH-浓度偏高,导致消耗标准溶液的体积V碱偏小,根据c酸=c碱×可知c酸偏低,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致读取的盐酸体积偏小,根据c酸=c碱×可知c酸偏高,D项正确。
滴定管读数误差分析方法
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。
1.关于滴定实验的操作,下列说法正确的是(　B　)
A.量取KMnO4溶液时,可选用无色酸式滴定管
B.量取NaOH溶液时,可选用聚四氟乙烯活塞的滴定管
C.读数时,应双手一上一下持滴定管
D.整个滴定实验过程中滴定管尖嘴不可触碰锥形瓶内壁
解析:KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的乳胶管,因此应使用酸式滴定管,但KMnO4见光易分解,应盛放在棕色酸式滴定管中,A错误;聚四氟乙烯活塞耐腐蚀,可盛装NaOH溶液,避免了玻璃活塞与强碱反应的问题,B正确;读数时,应手持滴定管上部无刻度处,使滴定管自然垂直,视线与凹液面最低点齐平,无须双手一上一下持滴定管,C错误;滴定接近终点时,尖嘴可轻触锥形瓶内壁以释放残留液滴,D错误。
2.下列有关实验操作的叙述正确的是 (　A　)
A.图1操作可除去碱式滴定管乳胶管中的气泡
B.滴定过程中,接近滴定终点时改用胶头滴管继续滴加
C.用标准盐酸滴定氨水选用酚酞作指示剂,溶液由红色变为无色停止滴定
D.如图2所示,记录滴定终点读数为19.90 mL
解析:挤压乳胶管可赶出空气,则题图操作可除去碱式滴定管乳胶管中的气泡,故A正确;接近滴定终点时仍使用滴定管进行滴加,故B错误;用标准盐酸滴定氨水,滴定终点呈弱酸性,故应选用甲基橙作指示剂,当滴入最后半滴盐酸,溶液由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色,达到滴定终点,故C错误;滴定管0刻度在上方,所以终点读数为18.10 mL,故D错误。
3.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作指示剂,下列说法不正确的是(　A　)
A.用量筒量取25.00 mL NaOH待测液置于锥形瓶中
B.滴定前不能用待测液润洗锥形瓶
C.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,测定结果偏低
D.当滴加半滴标准盐酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色,说明已达终点
解析:量筒只能精确到0.1 mL,不可用量筒量取25.00 mL NaOH待测液,应该用碱式滴定管量取,故A错误;滴定前不能用待测液润洗锥形瓶,否则待测液中溶质的物质的量变大,影响测定结果,故B正确;滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,读出标准液的体积偏小,测定结果偏低,故C正确;当滴加半滴标准盐酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色,说明已达终点,故D正确。
4.某学习小组用0.80 mol·L-1标准浓度的烧碱溶液测定未知浓度的盐酸。
(1)滴定管如图所示,用乙(填“甲”或“乙”)滴定管盛装标准浓度的NaOH溶液。
(2)用滴定的方法来测定盐酸中HCl的浓度,实验数据如表所示:
实验编号 待测HCl溶液 的体积/mL 滴入NaOH溶液 的体积/mL
1 20.00 24.00
2 20.00 24.10
3 20.00 23.90
该盐酸中HCl的浓度为0.96 mol·L-1(保留两位有效数字)。
(3)下列操作会使所测得的盐酸中HCl的浓度偏低的是D(填字母)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗
B.滴定前,碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
C.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准NaOH溶液润洗
D.读碱式滴定管的刻度时,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数
解析:(1)用碱式滴定管乙盛装NaOH溶液。(2)根据c酸V酸=c碱V碱,可得盐酸中HCl的浓度为0.96 mol·L-1。(3)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,会导致所测得的盐酸中HCl的浓度偏高,A错误;滴定前,碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会导致消耗的碱的体积偏大,所测盐酸中HCl的浓度偏高,B错误;碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准NaOH溶液润洗,会导致测定结果偏高,C错误;读碱式滴定管的刻度时,滴定前仰视凹液面最低处,滴定后俯视读数,会导致测定结果偏低,D正确。
(总分:40分)
1.(3分)用0.100 0 mol·L-1 HCl溶液滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列说法不正确的是 (　D　)
A.滴定管使用前要检查活塞是否漏水
B.下端带有乳胶管和玻璃球的滴定管为碱式滴定管
C.用甲基橙作指示剂,到达滴定终点时溶液由黄色变为橙色且半分钟内不变色
D.量取NaOH溶液的滴定管用蒸馏水清洗后未用待测碱液润洗会使测定结果偏高
解析:滴定管使用前必须检查是否漏水,以确保测量准确性,A正确;碱式滴定管通过乳胶管和玻璃球控制流速,通常盛装碱性溶液,B正确;甲基橙的变色范围为3.1(红色)~4.4(黄色),用HCl溶液滴定NaOH溶液时,终点pH突降至酸性,溶液由黄色变为橙色(过渡色),且半分钟内不变色,C正确;未润洗碱式滴定管(量取NaOH溶液)会稀释NaOH溶液,导致实际量取的NaOH物质的量减少,所消耗HCl溶液体积偏小,会使测定的NaOH溶液浓度偏低,D不正确。
2.(3分)下列关于用HCl标准溶液滴定NaOH溶液的操作中,合理的是(　C　)
加少量所要盛装的试剂,上下振荡滴定管 将液面位于“0”刻度的溶液全部放出
A.润洗滴定管 B.量取25.00 mL NaOH溶液
眼睛注视锥形瓶中溶液 记录V=16.0 mL
C.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液 D.记录滴定管液面的示数
解析:在进行滴定实验前,滴定管需要用待装溶液润洗,但润洗滴定管时不能上下振荡滴定管,而是将滴定管平置、转动和轻度振荡,润洗后将液体从下口放出,A错误;题图中所示为酸式滴定管,而NaOH是强碱溶液,不能用酸式滴定管量取,并且25.00 mL的滴定管,其实际容量大于25.00 mL,只有刻度线范围内的溶液体积为25.00 mL,尖嘴部分无刻度,若将液面位于“0”刻度的溶液全部放出,其体积会大于25.00 mL,B错误;HCl标准溶液装于酸式滴定管中,并且在滴定过程中,左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化,操作正确,C正确;读取液体体积时,应以液面最低点的液面为准,而非液面最高点,并且滴定管的精度为0.01 mL,记录液面示数应保留两位小数,而非一位,故D错误。
3.(3分)用0.100 0 mol·L-1的NaOH标准液滴定25.00 mL未知浓度的盐酸,下列说法正确的是(　A　)
A.使用盐酸待测液滴定NaOH标准液也可求得盐酸浓度
B.实验开始前,应先对锥形瓶进行洗涤、润洗操作
C.酸式滴定管玻璃活塞涂抹凡士林的位置为a、b
D.不可用甲基橙溶液作指示剂
解析:滴定原理为酸碱中和反应,只要已知一种溶液的浓度(NaOH为标准液,浓度已知),通过测量体积即可计算另一溶液浓度,用盐酸待测液滴定NaOH标准液时,可根据c(HCl)·V(盐酸)=c(NaOH)·V(NaOH溶液)求得盐酸浓度,A正确;锥形瓶用于盛放待测液,洗涤后若用待测液润洗,会导致待测液物质的量增多,实验结果偏高,故锥形瓶只需洗涤,不可润洗,B错误;酸式滴定管活塞涂抹凡士林应在活塞的磨砂部分(与滴定管内壁接触处),目的是密封和润滑,应涂抹在a、d处、不可涂抹在c、b(可能为活塞孔或非磨砂位置),否则易堵塞或密封不良,C错误;NaOH滴定HCl为强碱滴定强酸,突变范围较大,甲基橙变色范围(3.1~4.4)在突变范围内,可用作指示剂,D错误。
4.(3分)相同质量的某谷物麦片经消解,所蒸馏出的氨用50.00 mL 0.600 0 mol·L-1过量盐酸吸收,再用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液返滴定,记录至终点时消耗NaOH溶液的体积,四次平行测定结果为7.80 mL、7.47 mL、7.88 mL、7.85 mL。已知到达滴定终点时溶液显弱酸性。下列说法正确的是(　B　)
A.使用量筒量取盐酸
B.可选择甲基橙为指示剂
C.用1.000 mol·L-1 NaOH溶液滴定的相对误差更小
D.平均消耗NaOH溶液体积为7.75 mL
解析:100 mL量筒的最小刻度为1 mL,精度为1 mL,而量取盐酸的体积为50.00 mL、精度为0.01 mL,则不能使用量筒量取盐酸,应该使用移液管和酸式滴定管量取,A错误;甲基橙的变色范围:3.1~4.4,到达滴定终点时溶液中溶质为NaCl和NH4Cl,溶液呈弱酸性,则可选择甲基橙为指示剂,B正确;接近滴定终点时滴入的半滴高浓度NaOH溶液可能使溶液的pH变化较大,导致误差较大,即该实验中用1.000 mol·L-1 NaOH溶液滴定的相对误差更大,C错误;四次平行测定结果为7.80 mL、7.47 mL、7.88 mL、7.85 mL,第2次数据误差大,应舍去,则平均消耗NaOH溶液的体积为×(7.80+7.88+7.85) mL≈7.84 mL,D错误。
5.(3分)食醋是日常饮食中的一种调味剂,某小组同学拟通过中和滴定实验测定某品牌食醋中乙酸的浓度。下列说法正确的是 (　D　)
A.酸式滴定管未用待测液润洗就直接注入待测液,会导致乙酸浓度测定结果偏大
B.通过挤压玻璃球排出碱式滴定管乳胶管中的气泡操作如图:
C.锥形瓶用蒸馏水洗净,需高温烘干后才能盛放待测液
D.在锥形瓶下方垫一张白纸,便于准确判断滴定终点
解析:酸式滴定管未用待测液润洗就直接注入待测液,残留的水对待测液有稀释的作用,会使乙酸浓度测定结果偏小,故A错误;挤压玻璃球的同时要向上弯曲乳胶管,使滴定管尖嘴斜向上,快速放出液体排出气泡,故B错误;锥形瓶用蒸馏水洗净后,不需要烘干,故C错误;在锥形瓶下方垫一张白纸,便于观察锥形瓶中颜色变化,准确判断滴定终点,故D正确。
6.(3分)某学生以酚酞为指示剂,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,三次实验有关数据分别记录如下:
滴定 次数 待测NaOH 溶液的体积/mL 0.100 0 mol·L-1 盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
第一次 25.00 2.40 27.50
第二次 25.00 5.20 30.10
第三次 25.00 1.00 28.55
下列说法正确的是 (　A　)
A.该NaOH溶液的浓度为0.100 0 mol·L-1
B.实验中锥形瓶需要用待测NaOH溶液润洗
C.进行中和滴定实验时,眼睛注视滴定管内液面变化
D.当滴入最后半滴标准液,溶液从粉红色刚好变成无色时,即到达滴定终点
解析:三次实验消耗盐酸的体积分别为25.10 mL、24.90 mL、27.55 mL,第三次数据偏差较大应舍去,前两次平均消耗盐酸的体积为25.00 mL,因盐酸与NaOH溶液等体积反应,故NaOH溶液的浓度为0.100 0 mol·L-1,A正确;锥形瓶若用待测液润洗,会额外增加NaOH的量,导致消耗盐酸偏多,测定结果偏高,B错误;进行中和滴定实验时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化,C错误;滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准液时,溶液从粉红色刚好变为无色且半分钟内不恢复原色,D错误。
7.(3分)常温下,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的盐酸和醋酸(已知醋酸钠溶液显碱性),得到两条滴定曲线,如图所示。下列说法中正确的是(　A　)
A.滴定前CH3COOH的电离度约为1%
B.图1表示醋酸的滴定曲线
C.到达B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积:aD.滴定两种溶液时都可以用甲基橙作指示剂
解析:两酸的浓度均为0.100 0 mol·L-1,题图1溶液起始pH=1,说明为盐酸的滴定曲线,题图2溶液起始pH=3,即0.100 0 mol·L-1的醋酸pH=3,即c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1,电离度约为×100%=1%,故A正确,B错误;到达B点状态时,a=20.00,题图2中若b为20.00,则恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠溶液显碱性,而D点溶液为中性,因此到达D点状态时,b<20.00,故C错误;滴定醋酸到达滴定终点时溶液呈碱性,不能用甲基橙作指示剂,故D错误。
8.(3分)如图是常温下向20.00 mL的盐酸中逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线,根据图像所得的下列结论中正确的是 (　A　)
A.原盐酸的浓度为0.10 mol·L-1
B.x的值为2.00
C.pH=12时,V的值为20.40
D.若配制NaOH溶液的固体中含有KOH杂质,则x<20.00
解析:由题图知,原盐酸的pH=1,则其浓度为0.10 mol·L-1,A正确;由题图可知,当加入x mL 0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,pH=7,说明HCl与NaOH恰好完全反应,溶液中n(HCl)=n(NaOH),即0.1 mol·L-1×20.00×10-3 L=0.1 mol·L-1×x×10-3 L,计算出x=20.00,B错误;pH=12时,NaOH溶液过量,则混合溶液中:c(OH-) ==10-2 mol·L-1,解得V≈24.4,C错误;若配制NaOH溶液的固体中含有KOH杂质,则所配NaOH溶液浓度偏低,则x>20.00,D错误。
9.(3分)25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1盐酸滴定20.00 mL NaOH、Na2CO3混合溶液,开始滴定时加入第一种指示剂,到达滴定终点时,再加入第二种指示剂,且滴定过程中充分振荡,保证生成的CO2能及时逸出,盐酸体积与部分阶段pH及指示剂颜色变化如图所示。下列说法不正确的是(　B　)
A.a点存在c(Cl-)>c(HC)
B.b点pH=7,第二种指示剂是甲基橙
C.a点到b点,溶液的导电性减弱
D.原混合溶液中,NaOH、Na2CO3的物质的量之比为2︰9
解析:a点处发生反应NaOH+HClNaCl+H2O、Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,可知c(Cl-)>c(HC),A正确;b点,甲基橙为橙色,此时pH为3.1~4.4,B错误;a点到b点,离子数目不变,溶液体积增大,导电性减弱,C正确;22 mL盐酸发生反应NaOH+HClNaCl+H2O、Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,a→b过程中18 mL盐酸发生反应NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,计算可得NaOH、Na2CO3的物质的量之比为2︰9,D正确。
10.(13分)滴定是一种重要的定量实验方法。
(1)某学生用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定未知浓度氨水,用规格50 mL的碱式滴定管量取氨水,初始液面在25.00 mL处,液体全部放出后得到溶液的体积>(填“>”“<”或“=”)25.00 mL。
(2)实验应该选甲基橙作指示剂,滴定到达终点时的现象是滴入最后半滴标准溶液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色。
(3)滴定开始和结束时读数如图,则消耗盐酸标准溶液的体积为26.10 mL。
(4)该学生做了三组平行实验,数据记录如下,则待测溶液的物质的量浓度为0.100 0 mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验 序号 待测氨 水的体积/mL 0.100 0 mol·L-1的盐酸的体积/mL
滴定前刻度 滴定后刻度
1 25.00 0.00 25.33
2 25.00 0.00 30.00
3 25.00 1.00 25.67
(5)下列操作会造成测定结果偏低的是CD(填字母)。
A.配制标准溶液定容时,加水超过刻度
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.碱式滴定管水洗后未用氨水润洗
D.滴定到达终点时,俯视读数
E.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
解析:结合滴定步骤以及滴定仪器分析解答,注意舍去误差较大的数据,同时注意滴定管的0刻度线在上部。(1)滴定管的最大刻度以下以及滴定管尖嘴部分都有液体,50 mL规格碱式滴定管的初始液面在25.00 mL处,液体全部放出后得到溶液的体积大于25 mL。(2)盐酸标准溶液滴定未知浓度氨水至终点时生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,应选择甲基橙作指示剂;氨水呈碱性,加入甲基橙后溶液呈黄色,到达滴定终点时溶液呈酸性,溶液变为橙色,则滴定到达终点时的现象是滴入最后半滴标准溶液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色。(3)滴定管中开始读数为0.00 mL,结束时读数为26.10 mL,则消耗盐酸标准溶液的体积为26.10 mL。(4)第2次数据误差较大,舍去,第1、3次滴定消耗标准液的体积分别为25.33 mL、24.67 mL,消耗的盐酸平均体积为×(25.33+24.67) mL=25.00 mL,滴定过程中n(NH3·H2O)=n(HCl),即0.025 L×0.100 0 mol·L-1=c(NH3·H2O)×0.025 L,c(NH3·H2O)=0.100 0 mol·L-1。(5)配制标准溶液定容时,加水超过刻度,则c(标准)偏小,消耗盐酸标准溶液的体积偏大,测定结果偏高,A错误;锥形瓶水洗后直接装待测液,不影响测定结果,B错误;碱式滴定管水洗后未用氨水润洗,相当于稀释氨水导致其浓度偏低,C正确;滴定到达终点时,俯视读数,消耗盐酸标准溶液的体积读数偏小,测定结果偏低,D正确;滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,消耗盐酸标准溶液的体积读数偏大,测定结果偏高,E错误。

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