高中化学人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第三章 水溶液中的离子平衡综合与测试课后练习题

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二、实验专项探究——酸碱中和滴定实验探究
即时训练
某学生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溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并______为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________。
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
解析：在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)＝eq \f(c（HCl）·V[（HCl）aq],V[（NaOH）aq])。欲求c(NaOH)，须先求V[(HCl)aq]再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响，进而影响c(NaOH)。
(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。
(2)考查
由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响OH－的物质的量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取V酸偏大，结果偏高；正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。
(3)读数时，以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准盐酸的平均值
eq \(V,\s\up6(－))＝eq \f(26.11 mL＋26.09 mL,2)＝26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)，c(NaOH)＝eq \f(0.100 0 ml·L－1×26.10 mL,25.00 mL)＝0.104 4 ml·L－1。
答案：(1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)eq \(V,\s\up6(－))＝eq \f(26.11 mL＋26.09 mL,2)＝26.10 mL，
c(NaOH)＝eq \f(0.100 0 ml·L－1×26.10 mL,25.00 mL)＝0.104 4 ml·L－1
现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g·100 mL－1)。
Ⅰ.实验步骤：
(1)用________(填仪器名称)量取10.00 mL 食用白醋，在________(填仪器名称)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________作指示剂。
(3)读取盛装0.100 0 ml·L－1NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示，则此时的读数为________ mL。
(4)滴定。当__________________时，停止滴定，并记录滴定管上NaOH溶液的最终读数。重复滴定3次。
Ⅱ.实验记录：
Ⅲ.数据处理与讨论：
(5)甲同学在处理数据时计算得：平均消耗的NaOH溶液的体积V＝eq \f(（15.95＋15.00 ＋15.05＋14.95）,4) mL＝15.24 mL。
指出他计算的不合理之处：________________。按正确数据处理，可得c(市售白醋)＝________ml·L－1；市售白醋总酸量＝________g·100 mL－1。
解析：(1)根据量取食用白醋的体积10.00 mL，可知量取时需用酸式滴定管(或移液管)；稀释溶液应在烧杯中进行，定容时应用容量瓶。(2)CH3COOH溶液与NaOH溶液恰好反应时溶液显碱性，与酚酞的变色范围8～10基本一致，故选用酚酞作指示剂。(3)滴定管“0”刻度在上，且读数可精确到0.01 mL，故图中的液面读数为0.60 mL。(4)达到滴定终点，即溶液由无色恰好变为浅红色，并在半分钟内不褪色时，停止滴定。(5)第1次滴定误差明显较大，属异常值，应舍去；平均消耗的NaOH溶液的体积V＝eq \f(（15.00＋15.05＋14.95）,3) mL＝15.00 mL，c(市售白醋)＝eq \f(0.100 0 ml·L－1×15.00×10－3 L,20.00×10－3 L)×10＝0.75 ml·L－1；1 L市售白醋中含m(CH3COOH)＝0.75 ml·L－1×1 L×60 g·ml－1＝45 g，故市售白醋总酸量＝4.5 g·100 mL－1。
答案：(1)酸式滴定管(或10 mL移液管) 烧杯 容量瓶
(2)酚酞 (3)0.60 (4)溶液由无色恰好变为浅红色，并在半分钟内不褪色 (5)第1次滴定误差明显较大，属异常值，应舍去
0．75 4.5
版本
人教版教材实验
苏教版教材实验
鲁科版教材实验
原理
c(H＋)·V(H＋)＝c(OH－)·V(OH－)
装置
酸碱中和滴定的仪器和装置
滴定装置
版本
人教版教材实验
苏教版教材实验
鲁科版教材实验
操作
及提
示
实验操作提示：
①一定量的盐酸(如20.00 mL)用酸式滴定管量取。
②酸碱中和滴定开始时和达滴定终点之后，测试和记录pH的间隔可稍大些，如每加入5～10 mL碱液，测试和记录一次；滴定终点附近，测试和记录pH的间隔要小，每加一滴测一次。
①向酸式滴定管中注入0.1 ml·L－1盐酸，调节液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数V1。
②取一支洁净的锥形瓶，从酸式滴定管中放出约25 mL盐酸于锥形瓶中，记录读数V2。
③向碱式滴定管中注入未知浓度的NaOH溶液，调节液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数V1′。
④向盛放盐酸的锥形瓶中滴加2滴酚酞溶液，将锥形瓶移至碱式滴定管下，轻轻挤压碱式滴定管玻璃珠，向锥形瓶中慢慢滴加NaOH溶液，边滴边振荡锥形瓶。
⑤重复上述实验。
进行酸碱中和滴定实验时需要注意以下几个问题：
(1)酸碱式滴定管在装液前要润洗而锥形瓶不能润洗。
(2)不能选用石蕊溶液作指示剂，应选用无色酚酞或甲基橙溶液，且指示剂的用量不能过多，以2～3滴为宜。
(3)滴定接近终点时，滴速不能过快，要一滴一摇。
(4)滴定管读数时，视线要与凹液面的最低点相平，不能俯视或仰视读数。
(5)滴定时不能剧烈振荡，防止液体溅出而造成实验误差。
终点
判断
酸碱恰好完全反应时溶液的pH均为7
溶液恰好出现红色，且半分钟内红色不褪去
创新
发掘
1.实验中量取和计量反应过程中的酸、碱溶液用量所使用的滴定管，能否用量筒代替？为什么？
提示：不能；用量筒测量误差较大。
2．滴定管在加入反应液之前为何要用所要盛放的反应液润洗？
提示：若不润洗，则会造成盛放的反应液浓度降低，会造成实验误差。
3．当酸碱接近恰好中和时，多加一滴或少加一滴NaOH溶液会造成混合液pH如何变化？
提示：当接近滴定终点时，1滴酸或碱会引起溶液pH突变。
1.酸式滴定管为什么不能盛放碱溶液？
提示：碱对酸式滴定管的玻璃活塞有腐蚀作用。
2．滴定终点时，当酚酞溶液变色时，酸碱反应后溶液的pH是否等于7?
提示：不等于，因为酚酞的变色范围是8.2～10；但由于滴定突变的存在，造成的误差很小。
3．中和滴定实验中能否选用石蕊作指示剂？
提示：不能；因当石蕊作指示剂时，颜色变化不明显。
个性
评点
1.实验接近终点时的判断。人教版实验用pH接近7时的滴定突变判断，而苏教版实验用酚酞溶液的变色，且半分钟颜色不褪判断。
2．苏教版实验接近终点时，若不慎加入的NaOH过多，此时，记录读数，然后再用盐酸进行反滴。
滴定
次数
待测NaOH
溶液的体积/mL
0.100 0 ml·L－1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
实验数据
滴定次数
1
2
3
4
V(样品)/mL
20.00
20.00
20.00
20.00
V(NaOH)(消耗)/mL
15.95
15.00
15.05
14.95