化学实验活动2 强酸与强域的中和滴定导学案及答案

酸碱中和滴定

【学法指导】

1.了解酸碱中和滴定的概念和原理。

2.会运用酸碱中和滴定测定未知浓度的强酸或强碱的浓度。

3.掌握酸碱中和滴定实验的操作步骤和误差分析。

【基础梳理】

一、酸碱滴定的定义和原理

1.定义

依据中和反应，用                来测定              实验方法叫酸碱中和滴定。

2.原理

酸碱中和反应的实质可用离子方程式               来表示，在中和反应中，H+、OH-之间的物质的量关系是                  ，若用参加反应的c(H+)、c(OH-)来表示，其关系式为                    。即：c(H+)=               ，c(OH-)=               。

二、酸碱中和滴定的仪器和操作

1.仪器

                        、                        、锥形瓶、 铁架台、         、烧杯、白纸，有时还需要           

☂名师点拨

滴定管的“0”刻度在最上面，越往下数值越大，因为下端有一部分没有刻度，所以滴定管的实际容积大于它的标定容积。滴定管读数时要精确到0.01mL。注意量筒与滴定管的区别。

2.指示剂的选择

(1)原则：中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。终点时，指示剂的             。变色范围越窄越好，对溶液的酸碱性变化较灵敏。通常选用             ，而不选用颜色变化不灵敏的             。

(2)中和滴定中，酸碱指示剂用量及颜色变化

【典例1】实验室现有3种酸碱指示剂，其变色范围如下：

甲基橙：3.1~4.4、石蕊：5.0~8.0、酚酞：8.2~10.0，用0.100 0NaOH溶液滴定未知浓度的溶液，恰好完全反应时，下列叙述中正确的是(   )

A.溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂

B.溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂

C.溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂

D.溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂

答案：D

解析：NaOH和恰好完全反应时生成，溶液显碱性，而酚酞的变色范围为8.2~10.0，故应选酚酞做指示剂。

3.中和滴定的实验操作

(1)滴定前的准备工作

(2)滴定

终点的判断：                                                                   。

【典例2】正误判断。

(1) 锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘干(    )

(2) 酸式或碱式滴定管用蒸馏水洗净后，再用相应待测溶液润洗(   )

(3) 待测液定要放在锥形瓶中，标准液一定要放在滴定管中(    )

(4) 滴定前读数要求精确，滴定管中液体凹液面的最低点必须与“0”刻度或“0”刻度以上的某一刻度相切(    )

答案：×√××

【典例3】（1）取一锥形瓶，用NaOH待测溶液润洗两次；

（2）在锥形瓶中放入25 mL NaOH待测溶液；

（3）加入几滴石蕊试液作指示剂；

（4）取一支酸式滴定管，洗涤干净；

（5）直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；

（6）左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；

（7）两眼注视着滴定管内标准酸溶液液面的变化，直至滴定终点。

以上关于酸碱中和滴定实验的叙述中错误的是(   )

A.（4）（6）（7）  B.（1）（5）（6）（7）

C.（3）（5）（7）  D.（1）（3）（5）（7）

答案：D

解析：锥形瓶不用润洗，操作（1）错误；一般不用石蕊作酸碱中和滴定的指示剂，操作（3）错误；滴定管必须用待装液润洗后才能注入待装液，操作（5）错误；两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化，操作（7）错误。

三、实验测定酸碱滴定曲线

用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20 .00ml 0.1000mol/L的HCl 溶液过程中pH的变化。

【典例4】在25 ℃ 时，用0.125的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为(   )

A.13 B.12 C.10 D.11

答案：A

解析：由题图可知，在时pH=7，HCl与NaOH恰好完全反应，由知。由知，25 ℃ 时0.1的NaOH溶液中，即其pH=13。

四、酸碱中和滴定的误差分析

特别提醒读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图Ⅰ;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。

【典例5】用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时，下列情况会使盐酸的物质的量浓度偏低的是(   )

A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后，直接注入标准浓度的NaOH溶液

B.碱式滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失

C.记录消耗的碱液，滴定前平视，滴定后俯视凹液面

D.锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接装入未知浓度的盐酸

答案：C

解析：未用NaOH溶液润洗滴定管，会使NaOH溶液的浓度偏小，结果偏高，A项错误；未排除滴定管尖端的气泡，使读取的NaOH溶液的体积比实际用量大，结果偏高，B项错误；滴定前平视，滴定后俯视凹液面，这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小，结果偏低，C项正确；锥形瓶中含有蒸馏水对测定结果无影响，D项错误。

【典例6】现用盐酸标准溶液来测定NaOH溶液的浓度。实验操作如下：

①向溶液中加入2~3滴指示剂，

②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中，

③用氢氧化钠溶液滴定至终点，

④重复以上操作，

⑤配制250 mL盐酸标准溶液

⑥根据实验数据计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。

（1）实验过程中正确的操作顺序是__________（填序号），上述操作②中使用的仪器除锥形瓶外，还需要__________，用__________作指示剂。

（2）滴定并记录的初、终读数。数据记录如表所示：

某同学在处理数据过程中计算得到平均消耗NaOH溶液的体积为。他的计算_________（填“合理”或“不合理”），理由是__________。通过仪器测得第4次滴定过程中溶液pH随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示，则a__________（填“>”“<”或“=”）20.02。

答案：（1）⑤②①③④⑥；酸式滴定管；酚酞

（2）不合理；第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，该值应舍去；<

解析：（1）在用未知浓度的NaOH溶液滴定已知浓度的盐酸的操作中，正确的操作顺序是⑤②①③④⑥。操作②取20.00 mL标准溶液放入锥形瓶中，使用的仪器除锥形瓶外，还需要酸式滴定管；为了使滴定结果准确，可用酚酞作指示剂，以减小滴定误差。（2）该同学的计算不合理，原因是第3次滴定时消耗NaOH溶液的体积明显偏大，偏离真实值，应舍去。根据滴定曲线可知，在二者恰好完全反应时，pH=7.0，此时没有达到滴定突跃（指示剂未变色），所以。

【课后练习】

1.某学生用已知物质的量浓度的NaOH溶液来测定未知物质的量浓度的溶液，下列说法正确的是(   )

A.碱式滴定管旋塞处应涂上少许凡士林，可防止漏液

B.将标准溶液装入滴定管，应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器

C.滴定时，通常用左手控制玻璃珠，使液体流速先快后慢，右手同一方向摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化

D.可选择甲基橙作指示剂

2.下列有关酸碱滴定实验操作的叙述错误的是(   )

A.准备工作：先用蒸馏水洗涤滴定管，再用待测液和标准液润洗对应的滴定管

B.量取15.00 mL待测液：在25 mL滴定管中装入待测液，调整初始读数为10.00 mL后，将剩余待测液全部放入锥形瓶

C.判断滴定终点：指示剂颜色突变，且半分钟内颜色不再变化

D.读数：读数时眼睛要平视，末读数减去初读数即为反应消耗溶液的体积

3.以酚酞溶液作指示剂，对某新制NaOH溶液进行中和滴定（滴定后溶液体积的变化忽略不计），数据记录如表所示：

则该新制NaOH溶液的浓度计算合理的是(   )

A. B.

C. D.

4.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.用酚酞作指示剂滴至红色刚变无色时立即停止滴定

C.用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入NaOH溶液进行滴定

D.将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入少量蒸馏水后进行滴定

5.如图所示曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是(   )

A.盐酸的物质的量浓度为

B.P点时恰好完全反应，溶液呈中性

C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线

D.酚酞不能用作本实验的指示剂

6.以下是关于中和滴定实验的叙述：

（1）取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；

（2）在锥形瓶中放入25.00 mL待测NaOH溶液；

（3）加入几滴石蕊溶液作指示剂；

（4）取一支酸式滴定管，洗涤干净；

（5）直接向酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；

（6）左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶；

（7）两眼注视着滴定管内盐酸液面下降，直至达到滴定终点。

其中不合理的是(   )

A.（4）（6）（7）  B.（1）（5）（6）（7）

C.（3）（5）（6）  D.（1）（3）（5）（7）

7.为测定某盐酸的浓度，准确量取20.00 mL该盐酸于锥形瓶中，用0.100 0 NaOH溶液滴定，下列说法正确的是(   )

A.滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定

B.用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液出现红色时立即停止滴定，开始读数

C.用25 mL酸式滴定管量取20.00 mL待测溶液于锥形瓶中

D.滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分悬有一滴溶液，则测定结果偏小

8.下列滴定实验中，指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是(   )

提示：、

A.A B.B C.C D.D

9.已知：、在酸性条件下均能将草酸钠（）氧化。

测定软锰矿中质量分数的方法是：称取1.20 g软锰矿样品，加入2.68 g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应后冷却，滤去杂质，将所得滤液转移到250 mL容量瓶中并定容，从中取出25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再用0.020 0 mol/ L 标准溶液进行滴定，当滴入20.00 mL 溶液时恰好完全反应。

回答下列问题：

（1）在酸性条件下，将氧化的离子方程式为___________。

（2）0.020 0 mol/ L 标准溶液应选用下图中的_____________（填“甲”或“乙”）盛装；将锥形瓶置于滴定管下方进行滴定时，眼睛注视____________直至滴定终点；判断到达滴定终点的现象是____________________。

（3）软锰矿中的质量分数为__________________。

（4）若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测的质量分数偏小的是____________（填选项）。

A.溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻璃棒洗涤

B.滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时气泡消失

C.定容时，俯视刻度线

D.滴定前仰视读数，滴定后俯视读数

10.I.已知某温度下的电离常数。该温度下，向20 mL 0.01溶液中逐滴加入0.01KOH溶液，其pH变化曲线如图所示（忽略温度变化）。请回答下列问题：（已知lg4≈0.6）

（1）a点溶液中为__________，pH约为____________。

（2）a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是_____________点，滴定过程中宜选用__________作指示剂，滴定终点在_____________（填“c点以上”或“c点以下”）。

Ⅱ.若向20 mL 稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸，则下列变化趋势正确的是____________（填字母）。

A.  B.

C.  D.

答案及解析

1.答案：C

解析：酸式滴定管旋塞处应涂凡士林，起润滑和密封作用，碱式滴定管没有旋塞，它是通过挤压玻璃珠控制溶液滴加的速率，A错误；将标准溶液装入滴定管时，应借助移液管等玻璃仪器，B错误；滴定时，通常用左手控制玻璃珠滴加溶液，右手摇动锥形瓶，使溶液向同一方向旋转，眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化，以判定滴定终点，C正确；NaOH溶液滴定溶液达到滴定终点时生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，应选酚酞作指示剂，D错误。

2.答案：B

解析：用待测液和标准液润洗对应的滴定管，避免待测液和标准液被稀释引起较大误差，A正确；根据滴定管结构可知，调整初始读数为10.00 mL后，将剩余待测液全部放入锥形瓶，待测液体积大于15.00 mL，B错误；滴定时，指示剂变色后并在半分钟内颜色不再变化，即可认为已经达到滴定终点，C正确；读数时眼睛要平视，由于滴定管的0刻度在上方，所以末读数减去初读数即为反应消耗溶液的体积，D正确。

3.答案：B

解析：②20 mL NaOH溶液中加入10 mL，其溶质的物质的量不变；③敞口隔夜放置的NaOH溶液已部分发生反应，生成了，用酚酞作指示剂，消耗盐酸的量将发生改变。该新制NaOH溶液的浓度应为实验①、②的平均值。

4.答案：D

解析：用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准盐酸进行滴定，标准盐酸被稀释，浓度偏小，造成消耗的偏大，测得偏大，A错误；用酚酞作指示剂，滴至溶液由红色变为无色且半分钟内颜色不再变化时停止加盐酸，B错误；蒸馏水洗净锥形瓶后，再用NaOH溶液润洗，然后装入NaOH溶液进行滴定，导致消耗的偏大，测得偏大，C错误；将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中，再加入适量蒸馏水后进行滴定，待测液的物质的量不变，对无影响，可知不变，D正确。

5.答案：B

解析：曲线a所表示的中和反应刚开始时，溶液的pH=1，说明被滴定的溶液是盐酸，所以曲线a表示的是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线，故，A、C项错误；P点时二者恰好完全反应，生成氯化钠，pH=7，溶液呈中性，故B项正确；酚酞的变色范围是8.2~10，且变色现象较明显，所以该中和滴定实验可以用酚酞作指示剂，故D项错误。

6.答案：D

解析：操作（1）中锥形瓶不能用待测液润洗；操作（3）中不宜用石蕊溶液作为中和滴定的指示剂，因为它的显色效果不明显；操作（5）中滴定管需用标准液润洗后才能注入标准液；操作（7）中两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。

7.答案：C

解析：滴定管应用NaOH溶液润洗，否则导致NaOH溶液被稀释，所测盐酸浓度偏大，A错误；当锥形瓶中溶液由无色变红色且30 s内颜色不再变化时停止滴定，不能出现红色立即停止滴定，B错误；酸性溶液用酸式滴定管量取，C正确；滴定达到终点时发现滴定管尖嘴部分悬有一滴溶液，导致消耗的NaOH溶液的体积偏大，则所测盐酸浓度偏大，D错误。

8.答案：D

解析：氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液，恰好中和时生成醋酸钠，溶液呈碱性，选择的指示剂是酚酞，终点颜色变化为无色→浅红色，A正确；盐酸滴定氨水，恰好中和时生成氯化铵，溶液呈酸性，选择的指示剂是甲基橙，终点颜色变化为黄色→橙色，B正确；亚硫酸钠被完全氧化后，过量的高锰酸钾使溶液显浅紫色，终点颜色变化为无色→浅紫色，C正确；用碘水滴定硫化钠溶液，开始时溶液为无色，硫化钠被完全氧化后，碘水过量，淀粉遇碘变蓝，可选择淀粉作指示剂，滴定终点的颜色变化为无色→蓝色，D错误。

9.答案：（1）

（2）甲；锥形瓶中溶液颜色的变化；锥形瓶中溶液恰好由无色变成浅紫色，且30秒内溶液颜色不再变化

（3）72.5%

（4）BC

解析： （1）酸性条件下，将氧化的离子方程式为。

（2）高锰酸钾具有强氧化性，应盛装在酸式滴定管中，甲是酸式滴定管，乙是碱式滴定管；眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化，以准确判断滴定终点。

（3）26.8 g 的物质的量，消耗的总的物质的量，，，，根据得失电子守恒有，即，则，，所以软锰矿中的质量分数为。

（4）溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻璃棒洗涤，会导致配制的样品溶液中溶质的物质的量减小，消耗的高锰酸钾标准液的体积偏小，会使测定的二氧化锰的质量分数偏大，A错误；滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时气泡消失，消耗的高锰酸钾标准液体积偏大，会使测定的二氧化锰的质量分数偏小，B正确；定容时，俯视刻度线，会导致配制的样品溶液的体积偏小，溶液的浓度偏大，用高锰酸钾溶液滴定时，消耗的高锰酸钾标准液的体积偏大，测定的二氧化锰的质量分数偏小，C正确；滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，消耗的高锰酸钾标准液的体积偏小，会使测定的二氧化锰的质量分数偏大，D错误。

10.答案：I.（1）；3.4

（2）c；酚酞；c点以上

Ⅱ.B

解析： I.（1）由、得，。

（2）a点是醋酸溶液，b点是醋酸和少量的混合溶液，c点是和少量醋酸的混合溶液，d点是和KOH的混合溶液，酸、碱均能抑制水的电离，水解促进水的电离，所以c点溶液中水的电离程度最大。由于酸、碱恰好完全反应时溶液呈碱性，故应选酚酞作指示剂，滴定终点应在c点以上。

Ⅱ.由于稀氨水显碱性，首先排除选项A和C；两者恰好反应时溶液显酸性，排除选项D。