第64讲 酸碱中和滴定及拓展应用(课件+学案)高中化学 高考专区 一轮复习

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第64讲 酸碱中和滴定及拓展应用(课件+学案)高中化学 高考专区 一轮复习

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第64讲 酸碱中和滴定及拓展应用
复习要求 1.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法;2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析方法;3.掌握滴定法在定量测定中的应用。
考点一 酸碱中和滴定
【知识梳理】
1.概念及原理
利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=。
2.指示剂的选择
(1)常见酸碱指示剂的变色范围
指示剂 变色范围
石蕊
甲基橙
酚酞
(2)指示剂的选择原则
滴定终点前后溶液的颜色变化对比明显。
①强酸与强碱的中和滴定,到达终点时,pH变化范围很大,可用酚酞,也可用甲基橙;
②强酸滴定弱碱,恰好完全反应时,溶液呈酸性,应选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙;
③强碱滴定弱酸,恰好完全反应时,溶液呈碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞;
④一般不用石蕊溶液,原因是其溶液颜色变化对比不明显,且变色范围较大。
3.实验仪器与操作过程
(1)主要仪器
(2)滴定前准备
滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→排气泡调液面→记录。
锥形瓶:洗涤→装待测液→加指示剂。
(3)滴定操作
(4)滴定终点
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,停止滴定,并记录标准溶液的体积。
小题对点过
判断正误。
(1)中和滴定实验前,用待测液润洗锥形瓶。(  )
(2)一支标有“20 ℃、25 mL”字样的滴定管内装有液体到刻度1.00 mL时,管内液体的体积大于24.00 mL。(  )
(3)“中和滴定”实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,必须润洗后方可使用。(  )
(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。(  )
(5)量取20.00 mL待测液时可用量筒量取。(  )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
4.数据处理与误差分析
(1)数据处理
按上述操作重复2~3次,根据每次所用标准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。
(2)误差分析
分析依据cB=(VB表示准确量取的待测液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。
若VA偏大 cB偏大;若VA偏小 cB偏小。
小题对点过
以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,用酚酞作指示剂分析实验误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管
锥形瓶用待测溶液润洗
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
滴定 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
滴定过程中振荡时有液滴溅出
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
答案 偏高 偏高 偏低 无影响 偏低 偏低 偏高 偏低 无影响 偏低 偏高
仰视或俯视对读数的影响
在进行误差分析时,要特别注意弄懂俯视(视线偏高)及仰视(视线偏低)的含义,并会区分俯视、仰视对量筒、滴定管产生误差的不同(如图)。
【知能通关】
1.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。试根据实验回答下列问题:
(1)用________量取10.00 mL待测NaOH溶液放入锥形瓶中,滴加2~3滴指示剂,用标准盐酸进行滴定。
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填编号字母)作为指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
(3)若用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是_______________________________;若用甲基橙作指示剂,滴定终点的现象是_______________________________。
(4)滴定过程中,眼睛应注视________;在铁架台上垫一张白纸,其目的是________________。
(5)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1,烧碱样品的纯度是________。
滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准酸溶液的体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 10.00 0.40 20.50
第二次 10.00 4.10 24.00
答案 (1)碱式滴定管 (2)B (3)当滴入最后半滴标准液后,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 当滴入最后半滴标准液后,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色 (4)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差 (5)0.400 0 97.56%
解析 (5)根据c(NaOH)=,可得c1(NaOH)=0.402 mol·L-1,同理可得c2(NaOH)=0.398 mol·L-1,则c(NaOH)==0.4 mol·L-1,样品中NaOH的纯度为×100%≈97.56%。
2.用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,选用酚酞为指示剂,造成测定结果偏高的原因可能是________(填字母)。
A.配制标准溶液的氢氧化钠中混有Na2CO3杂质
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作均正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
D.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
E.未用标准液润洗滴定管
答案 ADE
解析 A项,配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质,相同质量的NaOH和Na2CO3与盐酸反应,Na2CO3需要的盐酸少于NaOH,所以配制标准溶液的NaOH中含有Na2CO3时,滴定过程所用NaOH溶液体积偏大,使测定结果偏高;B项,滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,导致读取的标准液体积偏小,测定结果偏低;C项,盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,不影响标准液体积,对测定结果无影响;D项,滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,则读取的标准液体积偏大,使测定结果偏高;E项,未用标准液润洗碱式滴定管,标准氢氧化钠溶液浓度降低,导致所用标准氢氧化钠溶液体积增多,使测定结果偏高。
考点二 酸碱滴定过程中溶液pH曲线
【知识梳理】
1.强酸与强碱滴定过程中pH曲线
如以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸的滴定曲线如下:
小题对点过
某实验小组在常温下,用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的HCl溶液。
(1)若滴加20.02 mL NaOH溶液,所得溶液的pH≈9.7,试计算滴加19.98 mL NaOH溶液,所得溶液的pH=________(保留一位小数)。
(2)在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时的变化是________。
答案 (1)4.3 (2)发生突变
解析 混合溶液中c(H+)=,pH=-lg ,pH≈4.3。
2.强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
小题对点过
如图表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的3种一元酸,由图可确定酸性最强的是________。
答案 ③
【知能通关】
1.(2025·江西宜春一模)室温下时,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液中滴入0.050 mol·L-1 NaOH溶液如图甲所示,溶液的pH与所加NaOH溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是(  )
A.a点溶液pH=1
B.水的电离程度最大的时候加的NaOH溶液为40 mL
C.配稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D.如果将盐酸改为醋酸,则不能用甲基橙做指示剂
答案 C
解析 A.由题干图像信息可知,a点为20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl,此时溶液显酸性,则溶液中c(H+)=0.10 mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=1,A正确;B.随着NaOH溶液的加入,溶液中H+浓度减小,对水的电离的抑制作用也越来越小,当加入40 mL NaOH,恰好反应,此时水的电离程度最大,再加入氢氧化钠,OH-抑制水的电离,B正确;C.用量筒量取液体体积时,其洗涤液不能转移到容量瓶, C错误;D.已知甲基橙的变色范围在3.1~4.4,强碱氢氧化钠滴定弱酸醋酸,恰好反应时生成醋酸钠溶液呈碱性,不能用甲基橙做指示剂,D正确。
2.常温下,下列图示与对应的叙述相符合的是(  )
A.图甲是常温下用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线,Q点表示酸碱中和滴定终点
B.图乙可表示常温下0.1 mol·L-1盐酸滴加到40 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液的滴定曲线
C.图丙表示用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定25.00 mL盐酸的滴定曲线,则c(HCl)=0.080 0 mol·L-1
D.图丁表示0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线
答案 C
解析 A项,滴定终点时,消耗NaOH溶液体积应为20 mL;C项,c(HCl)==0.080 0 mol·L-1。
3.一元酸HX和HY都是20 mL,分别用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,滴定曲线如图,下列说法正确的是(  )
A.用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定HX时,选用甲基橙作指示剂,测定结果偏低
B.HX可能是HCl,HY可能是CH3COOH
C.HX和HY的物质的量浓度可能都为1.000 mol·L-1
D.a点和b点对应溶液的导电性相同
答案 A
解析 NaOH溶液滴定HX,恰好完全反应时溶液显碱性,甲基橙在酸性时就变色,故NaOH消耗量会减小,测定结果偏低,故A正确;0.100 0 mol·L-1 NaOH与20 mL酸恰好反应时消耗的碱的体积为20.00 mL,所以酸的浓度都是0.100 0 mol·L-1,根据图像纵坐标可知,HX为弱酸,HY为强酸,故B、C错误;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。
滴定曲线分析步骤
首先看横、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;再次找滴定终点和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。但要注意中性点与恰好反应点的区别。
考点三 氧化还原滴定
【知识梳理】
1.原理
以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定本身并没有还原性或氧化性但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
2.试剂
(1)常见用于滴定的氧化剂:KMnO4、K2Cr2O7、I2等。
(2)常见用于滴定的还原剂:亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂
(1)氧化还原指示剂。
(2)专用指示剂,如淀粉可用作碘量法的指示剂。
(3)自身指示剂,如KMnO4溶液可自身指示滴定终点。
4.计算依据
依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式,或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式进行计算。
【知能通关】
1.(2025·江西一模)某学习小组用“直接碘量法”对某工厂废气中的SO2浓度进行测定(已知废气中其他成分不参与反应)。
(1)将V L某工厂废气缓慢通入盛有a mL c mol·L-1的NaOH溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(此时硫元素主要以HS的形式存在)及少量淀粉溶液,使用超声震荡。
(2)待碘量瓶温度稳定后,用b mol·L-1碘的标准溶液滴定。
(3)进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液体积,进行相关计算。
下列有关说法错误的是(  )
A.使用碘量瓶而不使用锥形瓶是为了减少空气对实验的影响
B.超声震荡过程中温度显著升高,用冰水浴降温有利于SO2的测定
C.滴定终点的现象:溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
D.滴定过程中,碘量瓶中发生反应的离子方程式:I2+3OH-+HS===S+2I-+2H2O
答案 D
解析 A.由于HS在酸性环境中易被空气中的氧气氧化,因此使用带密闭磨口塞的碘量瓶可以减少空气对实验的影响,A正确;B.超声震荡过程中会加剧分子、离子的运动使温度显著升高,使SO2挥发,用冰水浴降温可减少SO2的损耗,有利于SO2测定的准确性,B正确;C.根据反应:HS+I2+H2O===3H++S+2I-,用淀粉溶液作指示剂,终点时加入的单质I2不被消耗而使淀粉溶液显蓝色,所以滴定终点的现象:溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,C正确;D.根据分析,待测液为稀硫酸酸化后的酸性环境,则滴定过程中发生反应的离子方程式为HS+I2+H2O===3H++S+2I-,D错误。
2.用1.800 0 g草酸配制100 mL溶液,为测定所配草酸的纯度,某同学量取20.00 mL所配草酸溶液放入锥形瓶中,然后用0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定(氧化产物是CO2),滴定终点时消耗V mL标准溶液。
(1)标准溶液应使用________(填“酸”或“碱”)式滴定管取用,合理的V值可能是________(填字母)。
A.15.8 B.16.20
C.15.82 D.16.18
(2)滴定终点时溶液颜色的变化为________________,样品中草酸晶体的质量分数为________(用含V的式子表示)。
答案 (1)酸 C (2)由无色变成浅红色且在30 s内保持不变 6.25V%
解析 (1)应使用酸式滴定管量取KMnO4溶液。当样品为纯净物时,草酸浓度为=0.200 0 mol·L-1,由得失电子守恒及元素化合价变化可得0.200 0 mol·L-1×20.00 mL×2=0.100 0 mol·L-1×V mL×5,V=16.00,由于草酸晶体不纯(杂质无还原性),故实际消耗的KMnO4溶液不可能大于16.00 mL,B、D项不合理;滴定管的精度为0.01 mL,C项合理。(2)滴定终点时溶液颜色的变化由无色变成浅红色且在30 s内保持不变;设所配溶液中c(H2C2O4)=a mol·L-1,则有a mol·L-1×20.00 mL×2=0.100 0 mol·L-1×V mL×5,a=0.012 5V,故样品中草酸晶体纯度为×100%=6.25V%。
3.(2023·海南卷)木耳中铁含量测定的基本流程:将干燥样品在空气中燃烧灰化,向灰渣中加入硝酸,过滤,将滤液在200 mL容量瓶中定容,移取25.00 mL,驱尽N并将Fe3+全部还原为Fe2+。用5 mL微量滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液进行滴定。
(1)选用微量滴定管的原因是_______________________________。
(2)三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据,应采取的措施是________________。
序号 1 2 3
标准溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725
(3)本实验中,使测定结果偏小的是__________(填字母)。
①样品未完全干燥
②微量滴定管未用标准溶液润洗
③灰渣中有少量炭黑
答案 (1)使实验微型化,滴定更准确,节约试剂 (2)舍去第二次数据 (3)①
解析 (1)木耳中铁含量较少,选用微量滴定管使实验微型化,滴定更准确,节约试剂。(2)三次平行滴定中,第二组数据偏差较大,应舍去。(3)铁元素的含量=×100%,样品未完全干燥,使测定结果偏低,选①;微量滴定管未用标准溶液润洗,标准溶液被稀释,使测定结果偏高,不选②;灰渣中有少量炭黑,对测定结果无影响,不选③。
我的收获
知识建构 感悟笔记
1.方法规律:                          2.盲点误区:                            
体验真题 感知高考
1.(2025·江苏卷)用0.050 00 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是(  )
A.配制草酸溶液 B.润洗滴定管 C.滴定 D.读数
答案 D
解析 向容量瓶中加水时,需要用玻璃棒引流,A错误;润洗滴定管时应加入少量标准液,倾斜着转动滴定管,使标准液润湿全部滴定管内壁,然后一手控制活塞,将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中,重复2~3次,B错误;滴定时,应手持锥形瓶上端轻微地摇动锥形瓶,不能手持锥形瓶底端摇动,C错误;读数时视线应与凹液面最低处相切,D正确。
2.(2025·黑吉辽内蒙古卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl-反应,可用于测定含Cl-水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是(  )
A.Ⅱ中发生的反应有MnO2+2I-+4H+===Mn2++I2+2H2O
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I-被O2氧化及I2的挥发
C.Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含Cl-水样的COD值偏高
答案 C
解析 由图中装置Ⅱ中的信息可知,Mn、MnO2在酸性条件下被I-还原为Mn2+,由得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒可知,A正确;若装置Ⅱ不加盖,则空气可进入该装置氧化I-,且光照会加快碘单质的挥发,故B正确;装置Ⅲ消耗的Na2S2O3越多,说明装置Ⅱ中生成的I2越多,则Ⅰ中消耗的Mn越少,故水样的COD值越低,C错误;若装置Ⅰ的体系为酸性环境,则Mn被Cl-还原为Mn2+,水样消耗的Mn偏多,故Ⅱ中生成的I2偏少,Ⅲ中消耗的Na2S2O3偏少,测得的含Cl-水样的COD值偏高,D正确。
3.(2025·重庆卷节选)Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定,测定过程中Se的化合价变化如下:
称取粗硒样品0.100 0 g,经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3,并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中,先加入0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00 mL,再加入少量KI和淀粉溶液,继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为终点(原理为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6),又消耗8.00 mL。过程②中Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1∶4,且反应最快。过程③的离子方程式为_______________________________。该样品中Se的质量分数为____________。
答案 4H++H2SeO3+4I-===2I2+Se+3H2O 94.8%
解析 过程③是Se(Ⅳ)被KI还原为Se的过程,结合氧化还原反应规律得离子方程式:4H++H2SeO3+4I-===2I2+Se+3H2O;加入40.00 mL 0.100 0 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液和少量KI,将H2SeO3全部还原为Se,之后用同浓度的Na2S2O3标准溶液滴定上一步生成的碘单质,又消耗8.00 mL,存在关系:Se(Ⅳ)~2I2~4Na2S2O3,根据已知条件Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1∶4,则n[Se(Ⅳ)]=×(40.00+8.00)×10-3 L×0.100 0 mol·L-1=1.2×10-3 mol,样品中Se的含量为×100%=94.8%。
1.高考热点:                                  
                                       
                                       
2.新考法新角度:                                
                                       
                                       
分层训练 提升考能
基础落实
1.(2021·广东卷)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为(  )
答案 B
解析 该实验操作中涉及溶液的配制,需要用到容量瓶;移取待测液,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,需要用到锥形瓶和碱式滴定管,不需要用到分液漏斗,故选B。
2.下列关于酸碱中和滴定的叙述中,正确的是(  )
A.进行酸碱中和滴定实验时,盛装待测液的锥形瓶使用前应先用待测液润洗
B.滴定前应排除尖嘴部分的气泡
C.滴定结束时仰视标准液读数会使测定结果偏小
D.锥形瓶内溶液颜色突变说明到达滴定终点
答案 B
解析 A.酸碱中和滴定中盛装待测液的锥形瓶不得用待测液润洗,A错误;B.滴定前需要排除尖嘴部分的气泡,防止产生误差,B正确;C.滴定结束时仰视会使标准液读数偏大,导致测定结果偏大,C错误;D.滴定终点时溶液颜色突变且三十秒不改变说明达到滴定终点,D错误。
3.(2025·湖南长沙三模)下列有关实验的说法错误的是(  )
A.用浓氨水清洗沾有AgCl固体的试管
B.用酸式滴定管量取10.00 mL KMnO4溶液
C.分液漏斗使用前检查是否漏水的操作:关闭旋塞加少量水,若旋塞处不漏水即可
D.蒸馏开始时先通冷凝水,再开加热器;蒸馏结束时先关加热器,再关冷凝水
答案 C
解析 A.浓氨水与Ag+配位,可以清洗AgCl固体,A正确;B.高锰酸钾具有强氧化性应用酸式滴定管,B正确;C.分液漏斗使用前检查是否漏水,应向漏斗中加入少量水,检查活塞处是否漏水,然后盖上玻璃塞,将漏斗倒置,检查玻璃塞与漏斗口连接处是否漏水。题中操作不完整,C错误;D.蒸馏开始时先开冷凝水再加热,结束时先停止加热再关冷凝水,D正确。
4.(2025·山东泰安一模)使用NaOH标准溶液滴定未知浓度乙酸溶液的实验中,下列做法错误的是(  )
A.配制NaOH标准溶液时,称量操作中,应用玻璃表面皿或小烧杯代替称量纸
B.开始滴定时,滴加标准溶液的速度可以快一些,但不能使溶液呈线状流下
C.接近终点时,应控制半滴标准液在尖嘴处悬而不落,然后将其抖入锥形瓶
D.每次滴入半滴标准溶液后,都要用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
答案 C
解析 A.NaOH易潮解且有腐蚀性,需用玻璃器皿称量,A正确;B.滴定初期可快速滴加,但避免溶液呈线状流下以防标准溶液过量,B正确;C.近终点时,半滴溶液应通过轻触锥形瓶内壁自然流入,而非“抖入”,否则可能引起误差,C错误;D.冲洗内壁确保溶液充分反应,准确判断终点,D正确。
5.下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是(  )
提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S===2NaI+S↓。
选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B HCl溶液 氨水 酚酞 浅红色→无色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫红色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 无色→蓝色
答案 B
解析 B项,锥形瓶中的溶液为弱碱,达到滴定终点时溶液显酸性,应选择甲基橙指示剂,现象是溶液由黄色变为橙色,错误。
6.(2026·湖南邵阳模拟预测)在实验室中常以草酸钠(Na2C2O4)为标准液,通过氧化还原滴定来测定高锰酸钾溶液的浓度,其反应的化学方程式为C2+Mn+H+—→Mn2++CO2↑+H2O。下列有关草酸钠滴定高锰酸钾实验的叙述,正确的是(  )
A.滴定过程中,高锰酸钾被氧化,草酸钠被还原
B.用碱式滴定管量取高锰酸钾溶液
C.该反应中,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比为5∶2
D.为便于滴定终点的判断,滴定时必须往体系中加入指示剂
答案 C
解析 A.高锰酸钾具有强氧化性,草酸根离子具有还原性,高锰酸钾被还原,草酸钠被氧化,故A错误;B.高锰酸钾具有氧化性,能腐蚀橡胶,所以要用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液,故B错误;C.高锰酸钾中的锰元素由+7价降为+2价,草酸钠中碳元素的化合价由+3价升为+4价,根据得失电子守恒,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比应为5∶2,故C正确;D.高锰酸钾本身为紫红色,以草酸钠(Na2C2O4)为标准液进行滴定时,滴定终点的判断依据是紫红色消失,不需要加指示剂,故D错误。
7.NOx含量的测定,是将气体样品通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N,加水稀释,量取该溶液,加入FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,下列说法不正确的是(  )
A.NO被H2O2氧化为N的离子方程式为2NO+3H2O2===2H++2N+2H2O
B.滴定操作使用的玻璃仪器有酸式滴定管
C.若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果偏高
D.气体样品中混有空气,测定结果会偏高
答案 D
解析 NO作还原剂,H2O2作氧化剂,生成硝酸和水,该离子方程式正确,A正确;重铬酸钾是强氧化剂,会腐蚀橡胶管,故选用酸式滴定管,B正确;加入FeSO4标准溶液(过量),先发生3Fe2++N+4H+===NO↑+3Fe3++2H2O,后发生Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,若FeSO4标准溶液部分变质,则计算得到的硝酸根离子消耗的FeSO4标准溶液体积偏大,会使测定结果偏高,C正确;气体样品中混有空气,则样品中NOx实际含量偏小,实验中NOx实际上消耗的FeSO4标准溶液偏小、消耗K2Cr2O7标准溶液体积偏大,计算得到的N消耗的FeSO4标准溶液体积偏小,测定结果会偏小,D错误。
8.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。
Ⅰ.实验步骤
(1)量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100 mL的________(填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴________做指示剂。
(3)用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液进行滴定,滴定终点的现象是________________。
Ⅱ.实验记录
实验数据/mL 滴定次数
1 2 3 4
V(样品) 20.00 20.00 20.00 20.00
V(NaOH)(消耗) 15.95 15.00 15.05 14.95
Ⅲ.数据处理
(4)c(市售白醋)=________ mol·L-1,该白醋的总酸量=________ g/100 mL。
答案 (1)容量瓶 (2)酚酞溶液 (3)当滴入最后半滴标准液,溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不褪色 (4)0.75 4.5
能力提升
9.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是(  )
A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
C.电离常数Ka(乙)=1.01×10-5
D.图像中的x>20.00
答案 C
解析 根据两种酸的浓度均为0.100 0 mol·L-1以及曲线 Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙,曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元强酸甲,B项错误;曲线Ⅰ滴定终点时溶液为碱性,故应选取酚酞作指示剂,A项错误;由a点可知,滴定前一元弱酸乙溶液中c(H+)=0.001 0 mol·L-1,故Ka(乙)=≈1.01×10-5,C项正确;由曲线Ⅱ可知,一元强碱滴定一元强酸达到滴定终点时,pH=7,x=20.00,D项错误。
10.(2025·湖南长沙高三期末)常温下,等体积、等pH的HA和HB的稀释图像和往溶液中滴加NaOH后溶液pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.HB的酸性比HA弱
B.b处溶液中水电离出的氢离子浓度大于10-7 mol·L-1
C.从图中数据可知Ka(HB)=10-4.5
D.用NaOH滴定HA时使用甲基橙作为指示剂
答案 C
解析 从稀释倍数与pH的关系图像可以看出,将相同pH的HA和HB稀释相同倍数时,HB的pH变化大,则HB的酸性强于HA的酸性,Ka(HA)pH(HB)。从而得出M表示HA、N表示HB的pH与粒子浓度比值的对数关系。A.由分析可知,HB的酸性比HA强,A错误;B.b处lg =0时,=1,此时pH=4.5,则HB的电离程度大于B-的水解程度,因此抑制水的电离,则水电离出的氢离子浓度小于10-7 mol·L-1,B错误;C.b处lg =0时,=1,此时pH=4.5,Ka(HB)= =c(H+)=10-4.5,则Ka(HB)=10-4.5,C正确;D.HA为弱酸,NaA为强碱弱酸盐,则溶液呈碱性,用NaOH滴定HA时使用酚酞作为指示剂,D错误。
11.电流滴定法(电压10~100 mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度。已知:2S2+I2===S4+2I-。下列说法错误的是(  )
A.b为滴定终点
B.ab段电流减小是因为离子浓度降低
C.该反应可不用指示剂,根据电流就可以判断滴定情况
D.若碘液中含有38.1 g的I2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1
答案 B
解析 根据信息“仅I2、I-同时存在时才能产生电流”可知,滴定终点时无I2,电流为0,故A、C正确;根据2S2+I2===S4+2I-,该反应生成的离子的物质的量增加,电流减小是因为I2浓度的减小,故B错误;若碘液中含有38.1 g的I2,n(I2)==0.15 mol,n(Na2S2O3)=2n(I2)=0.3 mol,V=600 mL,所以硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1,故D正确。
12.(2024·天津卷节选)柠檬酸钙 [Ca3(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。
柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为M g·mol-1,EDTA与Ca2+按1∶1(物质的量之比)形成稳定配合物。
将干燥后的柠檬酸钙样品a g置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成试液,用1 mol·L-1 NaOH溶液调节pH大于13,加入钙指示剂,用b mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液V mL。
(1)配制1 mol·L-1 NaOH溶液时,需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,其目的是________________。
(2)测定实验中,滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需进行的操作为________________。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,会导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是________(用字母表示)。
答案 (1)减少溶质的损失,降低实验误差
(2)用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次 无影响 (3)×100%
解析 (1)配制一定物质的量浓度的溶液,需将烧杯和玻璃棒进行洗涤,将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,目的是将溶质全部转移至容量瓶中,减少溶质的损失,降低实验误差。(2)滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需用EDTA对滴定管进行润洗,故操作为用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次;滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,这些水分不改变标准溶液和待测液中的溶质,所以对滴定结果无影响。(3)柠檬酸钙的摩尔质量为M g·mol-1,EDTA与Ca2+按1∶1(物质的量之比)形成稳定配合物。
列比例式后可得出样品中柠檬酸钙的质量x= g,样品中柠檬酸钙的质量分数的表达式为×100%=×100%。(共80张PPT)
大单元五 化学反应原理
第三单元 水溶液中的离子反应与平衡
第64讲 酸碱中和滴定及拓展应用
1.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法;2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析方法;3.掌握滴定法在定量测定中的应用。
复习要求
考点一 酸碱中和滴定
考点二 酸碱滴定过程中溶液pH曲线
目
录
CONTENTS
体验真题 感知高考
分层训练 提升考能
考点三 氧化还原滴定
考点一
酸碱中和滴定
知识梳理
知能通关
1.概念及原理
利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为
c(NaOH)=________________。
2.指示剂的选择
(1)常见酸碱指示剂的变色范围
红
指示剂 变色范围
石蕊

甲基橙

酚酞

蓝
红
黄
无
浅红
红
(2)指示剂的选择原则
滴定终点前后溶液的颜色变化对比明显。
①强酸与强碱的中和滴定,到达终点时,pH变化范围很大,可用酚酞,也可用甲基橙;
②强酸滴定弱碱,恰好完全反应时,溶液呈酸性,应选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙;
③强碱滴定弱酸,恰好完全反应时,溶液呈碱性,应选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞;
④一般不用石蕊溶液,原因是其溶液颜色变化对比不明显,且变色范围较大。
3.实验仪器与操作过程
(1)主要仪器
上
0.01
酸式
碱性
碱式
酸性
强氧化性
(2)滴定前准备
滴定管:______→洗涤→______→装液→排气泡调液面→记录。
锥形瓶:洗涤→装待测液→加指示剂。
(3)滴定操作
查漏
润洗
滴定管的活塞
锥形瓶内
溶液颜色
锥形瓶
(4)滴定终点
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,停止滴定,并记录标准溶液的体积。
判断正误。
(1)中和滴定实验前,用待测液润洗锥形瓶。(  )
(2)一支标有“20 ℃、25 mL”字样的滴定管内装有液体到刻度1.00 mL时,管内液体的体积大于24.00 mL。(  )
(3)“中和滴定”实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,必须润洗后方可使用。(  )
(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。(  )
(5)量取20.00 mL待测液时可用量筒量取。(  )
×
小题对点过
√
√
×
×
4.数据处理与误差分析
(1)数据处理
按上述操作重复_________次,根据每次所用标准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_________。
(2)误差分析
分析依据cB=(VB表示准确量取的待测液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。
若VA偏大 cB______;若VA偏小 cB______。
2~3
平均值
偏大
偏小
以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,用酚酞作指示剂分析实验误差(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
偏高
小题对点过
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管
锥形瓶用待测溶液润洗
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水
偏高
偏低
无影响
步骤 操作 c(NaOH)
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
滴定 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
滴定过程中振荡时有液滴溅出
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏低
偏低
偏高
偏低
无影响
偏低
偏高
仰视或俯视对读数的影响
在进行误差分析时,要特别注意弄懂俯视(视线偏高)及仰视(视线偏低)的含义,并会区分俯视、仰视对量筒、滴定管产生误差的不同(如图)。
1.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。试根据实验回答下列问题:
(1)用_____________量取10.00 mL待测NaOH溶液放入锥形瓶中,滴加2~3滴指示剂,用标准盐酸进行滴定。
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填编号字母)作为指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
碱式滴定管
B
(3)若用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是
_____________________________________________________________________;
若用甲基橙作指示剂,滴定终点的现象是
_____________________________________________________________________。
(4)滴定过程中,眼睛应注视________________________;在铁架台上垫一张白纸,其目的是________________________________________________________。
当滴入最后半滴标准液后,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色
当滴入最后半滴标准液后,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色
锥形瓶内溶液颜色的变化
便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
(5)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1,烧碱样品的纯度是________。
0.400 0
滴定次数 待测溶液 的体积/mL 标准酸溶液的体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 10.00 0.40 20.50
第二次 10.00 4.10 24.00
97.56%
2.用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,选用酚酞为指示剂,造成测定结果偏高的原因可能是________(填字母)。
A.配制标准溶液的氢氧化钠中混有Na2CO3杂质
B.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,其他操作均正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
D.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
E.未用标准液润洗滴定管
ADE
解析 A项,配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质,相同质量的NaOH和Na2CO3与盐酸反应,Na2CO3需要的盐酸少于NaOH,所以配制标准溶液的NaOH中含有Na2CO3时,滴定过程所用NaOH溶液体积偏大,使测定结果偏高;B项,滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,导致读取的标准液体积偏小,测定结果偏低;C项,盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,不影响标准液体积,对测定结果无影响;D项,滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,则读取的标准液体积偏大,使测定结果偏高;E项,未用标准液润洗碱式滴定管,标准氢氧化钠溶液浓度降低,导致所用标准氢氧化钠溶液体积增多,使测定结果偏高。
考点二
酸碱滴定过程中溶液pH曲线
知识梳理
知能通关
1.强酸与强碱滴定过程中pH曲线
如以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸的滴定曲线如下:
某实验小组在常温下,用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的HCl溶液。
(1)若滴加20.02 mL NaOH溶液,所得溶液的pH≈9.7,试计算滴加19.98 mL NaOH溶液,所得溶液的pH=________(保留一位小数)。
(2)在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时的变化是___________。
4.3
小题对点过
发生突变
解析 混合溶液中c(H+)=,
pH=-lg ,pH≈4.3。
2.强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线比较
氢氧化钠滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠、氨水的滴定曲线

曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
如图表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的3种一元酸,由图可确定酸性最强的是________。
③
小题对点过
1.(2025·江西宜春一模)室温下时,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液中滴入0.050 mol·L-1 NaOH溶液如图甲所示,溶液的pH与所加NaOH溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是(  )
A.a点溶液pH=1
B.水的电离程度最大的时候加的NaOH溶液为40 mL
C.配稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D.如果将盐酸改为醋酸,则不能用甲基橙做指示剂
C
解析 A.由题干图像信息可知,a点为20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl,此时溶液显酸性,则溶液中c(H+)=0.10 mol·L-1,则pH=-lg c(H+)=1,A正确;B.随着NaOH溶液的加入,溶液中H+浓度减小,对水的电离的抑制作用也越来越小,当加入40 mL NaOH,恰好反应,此时水的电离程度最大,再加入氢氧化钠,OH-抑制水的电离,B正确;C.用量筒量取液体体积时,其洗涤液不能转移到容量瓶, C错误;D.已知甲基橙的变色范围在3.1~4.4,强碱氢氧化钠滴定弱酸醋酸,恰好反应时生成醋酸钠溶液呈碱性,不能用甲基橙做指示剂,D正确。
2.常温下,下列图示与对应的叙述相符合的是(  )
A.图甲是常温下用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线,Q点表示酸碱中和滴定终点
B.图乙可表示常温下0.1 mol·L-1盐酸滴加到40 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液的滴定曲线
C.图丙表示用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定25.00 mL盐酸的滴定曲线,则c(HCl)=0.080 0 mol·L-1
D.图丁表示0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线
C
解析 A项,滴定终点时,消耗NaOH溶液体积应为20 mL;C项,c(HCl)==0.080 0 mol·L-1。
3.一元酸HX和HY都是20 mL,分别用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,滴定曲线如图,下列说法正确的是(  )
A.用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定HX时,
选用甲基橙作指示剂,测定结果偏低
B.HX可能是HCl,HY可能是CH3COOH
C.HX和HY的物质的量浓度可能都为1.000 mol·L-1
D.a点和b点对应溶液的导电性相同
A
解析 NaOH溶液滴定HX,恰好完全反应时溶液显碱性,甲基橙在酸性时就变色,故NaOH消耗量会减小,测定结果偏低,故A正确;0.100 0 mol·L-1 NaOH与20 mL酸恰好反应时消耗的碱的体积为20.00 mL,所以酸的浓度都是0.100 0 mol·L-1,根据图像纵坐标可知,HX为弱酸,HY为强酸,故B、C错误;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。
滴定曲线分析步骤
首先看横、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;再次找滴定终点和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。但要注意中性点与恰好反应点的区别。
考点三
氧化还原滴定
知识梳理
知能通关
1.原理
以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定本身并没有还原性或氧化性但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
2.试剂
(1)常见用于滴定的氧化剂:KMnO4、K2Cr2O7、I2等。
(2)常见用于滴定的还原剂:亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂
(1)氧化还原指示剂。
(2)专用指示剂,如淀粉可用作碘量法的指示剂。
(3)自身指示剂,如KMnO4溶液可自身指示滴定终点。
4.计算依据
依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式,或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式进行计算。
1.(2025·江西一模)某学习小组用“直接碘量法”对某工厂废气中的SO2浓度进行测定(已知废气中其他成分不参与反应)。
(1)将V L某工厂废气缓慢通入盛有a mL c mol·L-1的NaOH溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(此时硫元素主要以HS的形式存在)及少量淀粉溶液,使用超声震荡。
(2)待碘量瓶温度稳定后,用b mol·L-1碘的标准溶液滴定。
(3)进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液体积,进行相关计算。
下列有关说法错误的是(  )
A.使用碘量瓶而不使用锥形瓶是为了减少空气对实验的影响
B.超声震荡过程中温度显著升高,用冰水浴降温有利于SO2的测定
C.滴定终点的现象:溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
D.滴定过程中,碘量瓶中发生反应的离子方程式:I2+3OH-+HS===S+2I-+2H2O
D
解析 A.由于HS在酸性环境中易被空气中的氧气氧化,因此使用带密闭磨口塞的碘量瓶可以减少空气对实验的影响,A正确;B.超声震荡过程中会加剧分子、离子的运动使温度显著升高,使SO2挥发,用冰水浴降温可减少SO2的损耗,有利于SO2测定的准确性,B正确;C.根据反应:HS+I2+H2O===3H++ S+2I-,用淀粉溶液作指示剂,终点时加入的单质I2不被消耗而使淀粉溶液显蓝色,所以滴定终点的现象:溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,C正确;D.根据分析,待测液为稀硫酸酸化后的酸性环境,则滴定过程中发生反应的离子方程式为HS+I2+H2O===3H++S+2I-,D错误。
2.用1.800 0 g草酸配制100 mL溶液,为测定所配草酸的纯度,某同学量取20.00 mL所配草酸溶液放入锥形瓶中,然后用0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液滴定(氧化产物是CO2),滴定终点时消耗V mL标准溶液。
(1)标准溶液应使用________(填“酸”或“碱”)式滴定管取用,合理的V值可能是________(填字母)。
A.15.8 B.16.20
C.15.82 D.16.18
(2)滴定终点时溶液颜色的变化为______________________________________,样品中草酸晶体的质量分数为________(用含V的式子表示)。
酸
C
由无色变成浅红色且在30 s内保持不变
6.25V%
解析 (1)应使用酸式滴定管量取KMnO4溶液。当样品为纯净物时,草酸浓度为=0.200 0 mol·L-1,由得失电子守恒及元素化合价变化可得0.200 0 mol·L-1×20.00 mL×2=0.100 0 mol·L-1×V mL×5,V=16.00,由于草酸晶体不纯(杂质无还原性),故实际消耗的KMnO4溶液不可能大于16.00 mL,B、D项不合理;滴定管的精度为0.01 mL,C项合理。(2)滴定终点时溶液颜色的变化由无色变成浅红色且在30 s内保持不变;设所配溶液中c(H2C2O4)=a mol·L-1,则有a mol·L-1×20.00 mL×2=0.100 0 mol·L-1×V mL×5,a=0.012 5V,故样品中草酸晶体纯度为×100%=6.25V%。
3.(2023·海南卷)木耳中铁含量测定的基本流程:将干燥样品在空气中燃烧灰化,向灰渣中加入硝酸,过滤,将滤液在200 mL容量瓶中定容,移取25.00 mL,驱尽N并将Fe3+全部还原为Fe2+。用5 mL微量滴定管盛装K2Cr2O7标准溶液进行滴定。
(1)选用微量滴定管的原因是______________________________________。
(2)三次平行测定的数据如下表。针对该滴定数据,应采取的措施是_________________。
使实验微型化,滴定更准确,节约试剂
序号 1 2 3
标准溶液用量/mL 2.715 2.905 2.725
舍去第二次数据
(3)本实验中,使测定结果偏小的是__________(填字母)。
①样品未完全干燥
②微量滴定管未用标准溶液润洗
③灰渣中有少量炭黑
①
体验真题 感知高考
1.(2025·江苏卷)用0.050 00 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是(  )
D

A.配制草酸溶液 B.润洗滴定管 C.滴定 D.读数
解析 向容量瓶中加水时,需要用玻璃棒引流,A错误;润洗滴定管时应加入少量标准液,倾斜着转动滴定管,使标准液润湿全部滴定管内壁,然后一手控制活塞,将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中,重复2~3次,B错误;滴定时,应手持锥形瓶上端轻微地摇动锥形瓶,不能手持锥形瓶底端摇动,C错误;读数时视线应与凹液面最低处相切,D正确。
2.(2025·黑吉辽内蒙古卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl-反应,可用于测定含Cl-水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是(  )
A.Ⅱ中发生的反应有MnO2+2I-+4H+
===Mn2++I2+2H2O
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I-被O2氧
化及I2的挥发
C.Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含Cl-水样的COD值偏高
C
解析 由图中装置Ⅱ中的信息可知,Mn、MnO2在酸性条件下被I-还原为Mn2+,由得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒可知,A正确;若装置Ⅱ不加盖,则空气可进入该装置氧化I-,且光照会加快碘单质的挥发,故B正确;装置Ⅲ消耗的Na2S2O3越多,说明装置Ⅱ中生成的I2越多,则Ⅰ中消耗的Mn越少,故水样的COD值越低,C错误;若装置Ⅰ的体系为酸性环境,则Mn被Cl-还原为Mn2+,水样消耗的Mn偏多,故Ⅱ中生成的I2偏少,Ⅲ中消耗的Na2S2O3偏少,测得的含Cl-水样的COD值偏高,D正确。
3.(2025·重庆卷节选)Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定,测定过程中Se的化合价变化如下:
称取粗硒样品0.100 0 g,经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3,并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中,先加入0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00 mL,再加入少量KI和淀粉溶液,继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为终点(原理为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6),又消耗8.00 mL。过程②中Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1∶4,且反应最快。过程③的离子方程式为_______________________________。该样品中Se的质量分数为____________。
4H++H2SeO3+4I-===2I2+Se+3H2O
94.8%
解析 过程③是Se(Ⅳ)被KI还原为Se的过程,结合氧化还原反应规律得离子方程式:4H++H2SeO3+4I-===2I2+Se+3H2O;加入40.00 mL 0.100 0 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液和少量KI,将H2SeO3全部还原为Se,之后用同浓度的Na2S2O3标准溶液滴定上一步生成的碘单质,又消耗8.00 mL,存在关系:Se(Ⅳ)~2I2~4Na2S2O3,根据已知条件Se(Ⅳ)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1∶4,则n[Se(Ⅳ)]=×(40.00+8.00)×10-3 L×0.100 0 mol·L-1=1.2×10-3 mol,样品中Se的含量为×100%=94.8%。
分层训练 提升考能
基础落实
1.(2021·广东卷)测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为(  )
B
解析 该实验操作中涉及溶液的配制,需要用到容量瓶;移取待测液,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,需要用到锥形瓶和碱式滴定管,不需要用到分液漏斗,故选B。
2.下列关于酸碱中和滴定的叙述中,正确的是(  )
A.进行酸碱中和滴定实验时,盛装待测液的锥形瓶使用前应先用待测液润洗
B.滴定前应排除尖嘴部分的气泡
C.滴定结束时仰视标准液读数会使测定结果偏小
D.锥形瓶内溶液颜色突变说明到达滴定终点
B
解析 A.酸碱中和滴定中盛装待测液的锥形瓶不得用待测液润洗,A错误;B.滴定前需要排除尖嘴部分的气泡,防止产生误差,B正确;C.滴定结束时仰视会使标准液读数偏大,导致测定结果偏大,C错误;D.滴定终点时溶液颜色突变且三十秒不改变说明达到滴定终点,D错误。
3.(2025·湖南长沙三模)下列有关实验的说法错误的是(  )
A.用浓氨水清洗沾有AgCl固体的试管
B.用酸式滴定管量取10.00 mL KMnO4溶液
C.分液漏斗使用前检查是否漏水的操作:关闭旋塞加少量水,若旋塞处不漏水即可
D.蒸馏开始时先通冷凝水,再开加热器;蒸馏结束时先关加热器,再关冷凝水
C
解析 A.浓氨水与Ag+配位,可以清洗AgCl固体,A正确;B.高锰酸钾具有强氧化性应用酸式滴定管,B正确;C.分液漏斗使用前检查是否漏水,应向漏斗中加入少量水,检查活塞处是否漏水,然后盖上玻璃塞,将漏斗倒置,检查玻璃塞与漏斗口连接处是否漏水。题中操作不完整,C错误;D.蒸馏开始时先开冷凝水再加热,结束时先停止加热再关冷凝水,D正确。
4.(2025·山东泰安一模)使用NaOH标准溶液滴定未知浓度乙酸溶液的实验中,下列做法错误的是(  )
A.配制NaOH标准溶液时,称量操作中,应用玻璃表面皿或小烧杯代替称量纸
B.开始滴定时,滴加标准溶液的速度可以快一些,但不能使溶液呈线状流下
C.接近终点时,应控制半滴标准液在尖嘴处悬而不落,然后将其抖入锥形瓶
D.每次滴入半滴标准溶液后,都要用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
C
解析 A.NaOH易潮解且有腐蚀性,需用玻璃器皿称量,A正确;B.滴定初期可快速滴加,但避免溶液呈线状流下以防标准溶液过量,B正确;C.近终点时,半滴溶液应通过轻触锥形瓶内壁自然流入,而非“抖入”,否则可能引起误差,C错误;D.冲洗内壁确保溶液充分反应,准确判断终点,D正确。
5.下列滴定中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是(  )
提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S===2NaI+S↓。
B
选项 滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B HCl溶液 氨水 酚酞 浅红色→无色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫红色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 无色→蓝色
解析 B项,锥形瓶中的溶液为弱碱,达到滴定终点时溶液显酸性,应选择甲基橙指示剂,现象是溶液由黄色变为橙色,错误。
6.(2026·湖南邵阳模拟预测)在实验室中常以草酸钠(Na2C2O4)为标准液,通过氧化还原滴定来测定高锰酸钾溶液的浓度,其反应的化学方程式为C2+Mn+H+—→Mn2++CO2↑+H2O。下列有关草酸钠滴定高锰酸钾实验的叙述,正确的是(  )
A.滴定过程中,高锰酸钾被氧化,草酸钠被还原
B.用碱式滴定管量取高锰酸钾溶液
C.该反应中,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比为5∶2
D.为便于滴定终点的判断,滴定时必须往体系中加入指示剂
C
解析 A.高锰酸钾具有强氧化性,草酸根离子具有还原性,高锰酸钾被还原,草酸钠被氧化,故A错误;B.高锰酸钾具有氧化性,能腐蚀橡胶,所以要用酸式滴定管量取高锰酸钾溶液,故B错误;C.高锰酸钾中的锰元素由+7价降为+2价,草酸钠中碳元素的化合价由+3价升为+4价,根据得失电子守恒,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比应为5∶2,故C正确;D.高锰酸钾本身为紫红色,以草酸钠(Na2C2O4)为标准液进行滴定时,滴定终点的判断依据是紫红色消失,不需要加指示剂,故D错误。
7.NOx含量的测定,是将气体样品通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N,加水稀释,量取该溶液,加入FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,下列说法不正确的是(  )
A.NO被H2O2氧化为N的离子方程式为2NO+3H2O2===2H++2N+2H2O
B.滴定操作使用的玻璃仪器有酸式滴定管
C.若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果偏高
D.气体样品中混有空气,测定结果会偏高
D
解析 NO作还原剂,H2O2作氧化剂,生成硝酸和水,该离子方程式正确,A正确;重铬酸钾是强氧化剂,会腐蚀橡胶管,故选用酸式滴定管,B正确;加入FeSO4标准溶液(过量),先发生3Fe2++N+4H+===NO↑+3Fe3++2H2O,后发生Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,若FeSO4标准溶液部分变质,则计算得到的硝酸根离子消耗的FeSO4标准溶液体积偏大,会使测定结果偏高,C正确;气体样品中混有空气,则样品中NOx实际含量偏小,实验中NOx实际上消耗的FeSO4标准溶液偏小、消耗K2Cr2O7标准溶液体积偏大,计算得到的N消耗的FeSO4标准溶液体积偏小,测定结果会偏小,D错误。
8.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。
Ⅰ.实验步骤
(1)量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100 mL的________(填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液。
(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴__________做指示剂。
(3)用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液进行滴定,滴定终点的现象是___________________________________________________________________。
容量瓶
酚酞溶液
当滴入最后半滴标准液,溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不褪色
Ⅱ.实验记录
实验数据/mL 滴定次数
1 2 3 4
V(样品) 20.00 20.00 20.00 20.00
V(NaOH)(消耗) 15.95 15.00 15.05 14.95
Ⅲ.数据处理
(4)c(市售白醋)=________ mol·L-1,该白醋的总酸量=________ g/100 mL。
0.75
4.5
能力提升
9.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是(  )
A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
C.电离常数Ka(乙)=1.01×10-5
D.图像中的x>20.00
C
解析 根据两种酸的浓度均为0.100 0 mol·L-1以及曲线 Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙,曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元强酸甲,B项错误;曲线Ⅰ滴定终点时溶液为碱性,故应选取酚酞作指示剂,A项错误;由a点可知,滴定前一元弱酸乙溶液中c(H+)=0.001 0 mol·L-1,故Ka(乙)=≈1.01×10-5,C项正确;由曲线Ⅱ可知,一元强碱滴定一元强酸达到滴定终点时,pH=7,x=20.00,D项错误。
10.(2025·湖南长沙高三期末)常温下,等体积、等pH的HA和HB的稀释图像和往溶液中滴加NaOH后溶液pH与粒子浓度比值的对数关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.HB的酸性比HA弱
B.b处溶液中水电离出的氢离子
浓度大于10-7 mol·L-1
C.从图中数据可知Ka(HB)=10-4.5
D.用NaOH滴定HA时使用甲基橙作为指示剂
C
解析 从稀释倍数与pH的关系图像可以看出,将相同pH的HA和HB稀释相同倍数时,HB的pH变化大,则HB的酸性强于HA的酸性,Ka(HA)pH(HB)。从而得出M表示HA、N表示HB的pH与粒子浓度比值的对数关系。A.由分析可知,HB的酸性比HA强,A错误;B.b处lg =0时,=1,此时pH=4.5,则HB的电离程度大于B-的水解程度,因此抑制水的电离,则水电离出的氢离子浓度小于10-7 mol·L-1,B错误;C.b处lg =0时,=1,此时pH=4.5,Ka(HB)= =c(H+)=10-4.5,则Ka(HB)=10-4.5,C正确;D.HA为弱酸,NaA为强碱弱酸盐,则溶液呈碱性,用NaOH滴定HA时使用酚酞作为指示剂,D错误。
11.电流滴定法(电压10~100 mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度。已知:2S2+I2===S4+2I-。下列说法错误的是(  )
A.b为滴定终点
B.ab段电流减小是因为离子浓度降低
C.该反应可不用指示剂,根据电流就可以判断滴定情况
D.若碘液中含有38.1 g的I2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1
B
解析 根据信息“仅I2、I-同时存在时才能产生电流”可知,滴定终点时无I2,电流为0,故A、C正确;根据2S2+I2===S4+2I-,该反应生成的离子的物质的量增加,电流减小是因为I2浓度的减小,故B错误;若碘液中含有38.1 g的I2,n(I2)==0.15 mol,n(Na2S2O3)=2n(I2)=0.3 mol,V=600 mL,所以硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1,故D正确。
12.(2024·天津卷节选)柠檬酸钙 [Ca3(C6H5O7)2]微溶于水、难溶于乙醇,是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料,开展制备柠檬酸钙的如下实验。
柠檬酸钙样品纯度的测定
已知:柠檬酸钙的摩尔质量为M g·mol-1,EDTA与Ca2+按1∶1(物质的量之比)形成稳定配合物。
将干燥后的柠檬酸钙样品a g置于锥形瓶中,按照滴定要求将其配成试液,用1 mol·L-1 NaOH溶液调节pH大于13,加入钙指示剂,用b mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色,达到滴定终点,消耗EDTA标准溶液V mL。
(1)配制1 mol·L-1 NaOH溶液时,需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,其目的是________________________________。
(2)测定实验中,滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需进行的操作为___________________________________。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,会导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是_____________(用字母表示)。
减少溶质的损失,降低实验误差
用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次
无影响
×100%
解析 (1)配制一定物质的量浓度的溶液,需将烧杯和玻璃棒进行洗涤,将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中,目的是将溶质全部转移至容量瓶中,减少溶质的损失,降低实验误差。(2)滴定管用蒸馏水洗涤后,加入EDTA标准溶液之前,需用EDTA对滴定管进行润洗,故操作为用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2~3次;滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥,这些水分不改变标准溶液和待测液中的溶质,所以对滴定结果无影响。(3)柠檬酸钙的摩尔质量为M g·mol-1,EDTA与Ca2+按1∶1(物质的量之比)形成稳定配合物。
列比例式后可得出样品中柠檬酸钙的质量x= g,样品中柠檬酸钙的质量分数的表达式为×100%=×100%。
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