2022高三总复习化学教案-知识讲解—中和滴定（提高）.doc

高考总复习 酸碱中和滴定编 稿： 房鑫 审稿：曹玉婷 【考纲要求】 1初步掌握中和滴定的原理、了解实验仪器的使用方法、滴定实验的操作步骤。2了解中和滴定的误差分析方法。3能运用滴定原理对其他类型反应进行定性、定量分析。【考点梳理】考点一、中和滴定原理1、定义：用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)浓度的实验方法。2、原理：以一元强酸与一元强碱反应为例，C1、V1 、 C2、V2分别代表酸碱的浓度和体积，二者完全中和时存在定量关系：H+ + OH- = H2O 1mol 1mol C1V1 C2V2 C1V1=C2V2 利用以上关系，测出其中的V1或V2，即可得未知酸或碱溶液的浓度C2或C1。说明：（1）完全中和的含义为：nH+=nOH，而不一定是pH=7。（2）其它酸碱中和都有相应的定量关系，均可利用中和滴定原理测定浓度。HClNaOH ，H2SO42NaOH ，H3PO43NaOH考点二滴定终点的确定： 1、指示剂的变色范围：石蕊试液 红色 5 紫色 8 蓝色 酚酞试液 无色 8.2 粉红 10红色甲基橙 红色 3.1 橙色 4.4 黄色2、选择合适的指示剂：指示剂的变色范围与酸碱中和后的溶液的pH越接近越好，且变色要明显，一般来说，酸碱用甲基橙为佳；碱酸用酚酞为佳。若酸碱有一方是弱的，则应根据中和所得盐的pH来确定选用哪种指示剂，一般来说，强酸与弱碱用甲基橙，强碱与弱酸用酚酞。要点诠释：石蕊试液不宜做中和滴定的指示剂（因变色不明显）。指示剂变色的pH值范围尽可能与生成盐的水解得到溶液的pH值吻合。酸碱中和滴定是利用中和反应，用已知浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸）的实验方法。滴定管中装有已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液，锥形瓶中盛放一定量未知浓度、待测定的碱（或酸）溶液，待测液中预先加有几滴酸碱指示剂，如酚酞或甲基橙。把滴定管中溶液逐滴加入到锥形瓶中，酸碱中和反应完全时，随着酸碱中和百分数的上升，溶液的pH会发生变化，对于强酸、强碱的中和，开始时由于被中和的酸或碱浓度较大，加入少量的碱或酸对其pH的影响不大。当接近滴定终点（pH=7）时，很少量（0.04 mL，约一滴）的碱或酸就会引起溶液pH突变（如右图所示）。此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全，即反应到达终点。这时通过滴定管中用去酸或碱的量，利用化学方程式所表示的酸碱之间的计量关系，可以算出待测碱或酸的物质的量浓度。 考点三实验用品1试剂：标准溶液、待测溶液、指示剂（酚酞试液或甲基橙）、蒸馏水。2.仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。(1)酸式滴定管(不能盛放碱液、水解呈碱性的盐溶液、氢氟酸等)(2)碱式滴定管(不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液等)要点诠释：滴定管读数保留小数点后两位，而量筒和托盘天平读数保留小数点后一位。量取液体时滴定管和量筒的区别0刻度平视仰视俯视滴定管上5.00偏低(5.00)偏高(5.00)量筒无5.0偏高(5.0)偏低(5.0)滴定管的尖嘴部分充满液体，但不在计量范围内；自零点将溶液放空，溶液体积大于量程。读数方法：应平视，液体凹面与刻度线相切。考点四实验操作（以标准盐酸滴定待测NaOH溶液）1、滴定前的准备：检查滴定管是否漏水； 润洗仪器：滴定管润洗的方法：从滴定管上口倒入35mL盛装的溶液，倾斜着转动滴定管，使液体湿润全部滴定管内壁，然后用手控制活塞，将液体放入预置的烧杯中。锥形瓶润洗的方法：只用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。注意：待测液一般放在滴定管中，也可以放在锥形瓶中。取标准溶液：使液面在位于“0”刻度以上23cm处，并将滴定管固定在铁架台上。 调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞使滴定管尖嘴部分充满溶液，并使液面处于0或0以下某一位置，准确读数，并记录。放出反应液：根据需要从滴定管逐滴放出一定量液体。2、滴定：(1)、用碱式滴定管(或移液管)取一定体积（如25.00mL）待测液于锥形瓶中，滴入23滴指示剂。(2)、用左手握活塞旋转开关，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化，半分钟内不褪色，记下刻度。关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积；终点的判断：准确判断滴定终点（指示剂颜色突变），溶液颜色发生变化且在半分钟内不再变色。考点五、数据处理：按上述操作重复二次至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据计算。考点六、误差分析：以“用0.1032mol/LHCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液”为例分析（将待测液放入锥形瓶中）已知C2= C1： HCl标准液浓度, V1：HCl标准液体积 C2：NaOH待测液浓度，V2 ：NaOH待测液体积,由于已提前量取一定体积（V2）待测液于锥形瓶中，C1是定值，所以待测液浓度C2大小取决于消耗标准液体积V1的大小。分析各种因素造成的误差，将其都归结到V1的增大或减少，只要分析V1的大小即可判断待测液浓度C2偏高或偏低。项目操作不当具体内容V1的影响C2误差1仪器洗涤酸式滴定管未用标准盐酸洗偏大偏高碱式滴定管未用NaOH溶液洗偏小偏低锥形瓶用NaOH待测溶液洗偏大偏高锥形瓶内壁上的NaOH溶液加水冲入瓶内不变无影响2气泡处理盛标准液的滴定管滴定前有气泡，滴定后无气泡偏大偏高盛标准液的滴定管滴定前无气泡，滴定后后气泡偏小偏低3滴定盐酸滴出瓶外偏大偏高振荡时瓶内溶液溅出偏小偏低4读数（标准液）前仰后平偏小偏低前平后仰偏大偏高前仰后俯偏小偏低前俯后仰偏大偏高5其他滴定终点时滴定管尖嘴悬一滴溶液偏大偏高指示剂变色立即停止滴定偏小偏低【典型例题】类型一、仪器的使用和指示剂的选择【高清课堂：363401 例2】例1、用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，如图，从下表中选出正确选项【答案】C D 【解析】因变色不明显，石蕊试液不宜做中和滴定的指示剂，排除A；甲为酸式滴定管，不能盛放碱液，排除B；用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液，即可把NaOH溶液放入碱式滴定管滴定，又可把H2SO4溶液放入酸式滴定管滴定，C、 D均可。 【总结升华】本题主要考查了滴定管的种类和形状以及指示剂的选择原则。举一反三：【高清课堂：3634401例4】【变式1】已知常温、常压下，饱和CO2的水溶液的pH=3.9，则可推断用标准的盐酸溶液滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是A石蕊，由蓝变红 B甲基橙，由橙变黄C酚酞，红色褪去 D甲基橙，由黄变橙【变式2】实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：3.14.4 石蕊：5.08.0 酚酞：8.210.0。用0.1000 mol / L NaOH 溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，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与CH3COOH恰好完全反应时，生成强碱弱酸盐CH3COONa，溶液呈碱性，应选择在碱性范围内变色的指示剂。例2（1）图表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL， 如果刻度A为4，量简中液体的体积是_mL。（2）图II表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代号）_。A是amLB是（50a)mLC一定大于amLD一定大于（50a）mL 【答案】（1）3.2；（2）D【解析】量筒零刻度在下，滴定管零刻度在上。举一反三：【高清课堂：363401例5】【变式1】有一支50mL碱式滴定管，其中盛有0.lmol·L1 氢氧化钠溶液，液面恰好在10.00mL刻度处。把滴定管中的溶液全部流下排出，盛接在量筒中，量筒中内的溶液的体积A大于40.0mL B40.0mL C小于40.0mL D10.0mL【答案】A【解析】滴定管零刻度在上，50mL刻度下端无刻度。类型二、中和滴定的操作及误差分析例3、下列几种情况，对中和滴定结果无影响的是（ ）A滴定前标准液在零刻度以上B盛未知浓度溶液的锥形瓶里有少量蒸馏水C滴定管用蒸馏水冲洗后即注入标准液D滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度（其他操作均正确）。 【答案】B 【解析】由于滴定前标准液在零刻度以上，滴定中用去的零刻度以上那部分的标准液的体积不在滴定后读出的V（标）的体积内，也就是实际用去的标准溶液的体积比读出V（标）大， 所以这样操作使测得的待测溶液浓度偏小。盛装待测液的锥形瓶内有少量蒸馏水，虽然使锥形瓶内的溶液浓度变稀了，但待测溶液中溶质的物质的量没有变化，因而测定结果无影响。滴定管用蒸馏水冲洗后，未用标准溶液润洗，使滴定管内的标准溶液变稀，V（标）变大，导致待测溶液浓度偏高。滴定管滴定前读数正确，滴定后，读数时视线俯视，使V标读数变小，结果使待测溶液偏低。 【总结升华】分析各种因素造成的误差，将其都归结到V（标）的增大或减少，只要分析V（标）的偏大或偏小即可判断待测液浓度的偏高或偏低。举一反三：【变式1】下列几种情况，对中和滴定结果无影响的是 A装待测液的锥形瓶中有蒸馏水 B滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡 C盛标准酸的滴定管未用标准酸润洗 D滴定前仰视读数，滴定后俯视读数 【答案】A【变式2】用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，下列实验操作会引起测定结果偏高的是（ ）A用天平称量NaOH固体时，将NaOH放在右盘，砝码放在左盘，并移动游码使之平衡B配制NaOH溶液时，将称量的NaOH固体溶于水后立即移入容量瓶，并加蒸馏水至刻度线C用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定D滴定终点读取酸式滴定管数据时，俯视刻度线【答案】B 【解析】A实际称得的NaOH小于理论值，将导致测定结果偏低；NaOH溶解时放热，B配制的溶液的物质的量浓度大于理论值，测定结果偏高；C对测定结果没有影响；D实际读取的盐酸的体积小于实际消耗的盐酸的体积，导致测定结果偏低。类型三、中和滴定方法的应用、数据处理例4、用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：（1）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。称量时，样品可放在_（填编号字母）称量。A小烧杯中 B洁净纸片 C托盘上（2）滴定时，用0.2000 mol·L1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用_（填编号字母）作指示剂。A甲基橙 B石蕊 C酚酞 D甲基红（3）滴定过程中，眼睛应注视_；在铁架台上垫一张白纸，其目的是_。（4）根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_mol·L1，烧碱样品的纯度是_。滴定次数待测溶液体积（mL）标准酸体积滴定前的刻度（mL）滴定后的刻度（mL）第一次10.000.4020.50第二次10.004.1024.00（5）下列实验操作会对滴定结果产生什么影响？（填“偏高”“偏低”或“无影响”）观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结果_。若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00 mL待测液，则滴定结果_。【答案】（1）A （2）B （3）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 （4）0.4000 97.56% （5）偏高 偏高【解析】（1）称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中；（2）酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂；石蕊在酸或碱溶液中颜色比较淡，颜色变化不明显，易造成误差；（4）根据分别求第一、二次的值，再求平均值，解得c (NaOH)=0.4000 mol·L1；（5）中V标偏大，故c待测偏高；中V标偏大，c待测也偏高。【总结升华】进行中和滴定的正确操作和误差分析时要注意：（1）滴定管水洗后要再用待装液润洗23次。（2）锥形瓶水洗后不再用待装液润洗。（3）滴定管、量筒等量器读数原则：视线与凹液面最低处相平（如右图）。举一反三：【变式1】用0.1032 mol / L HCl溶液滴定未知溶液的NaOH溶液，重复三次的实验数据如下表所示。计算滴定所测NaOH溶液，重复三次的实验数据如下表所示。计算滴定所测NaOH溶液的物质的量浓度。实验序号0.1032 mol·L1 HCl 溶液体积mL待测NaOH溶液体积mL127.8425.00227.8325.00327.8525.00【答案】滴定所测NaOH溶液的物质的量浓度是0.1149 mol / L。【解析】 三次滴定用去HCl溶液体积的平均值为：反应完全时，参加反应的酸、碱的物质的量有如下比例关系： HCl + NaOH = NaCl + H2O 1 mol 1 mol0.1032 mol / L×0.02784 L c (NaOH)×0.02500 L =0.1149 mol / L【总结升华】若某次实验测得HCl 溶液体积偏差较大，则应舍去（取两次实验数据的平均值计算即可）。【高清课堂：363401例7】【变式2】25时，在25mLNaOH溶液中，逐滴加入0.2mol·L-1CH3COOH溶液，溶液pH的变化曲线如下图所示。下列分析中正确的是A原溶液中：c(NaOH)=0.2mol·L-1B曲线上A到B间任意一点，溶液中都有：c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+)C在B点处一定有c(CH3COO-)=c(Na+)Da = 12.5 【答案】C