2023届新教材高考化学一轮复习酸碱中和滴定学案

第27讲酸碱中和滴定复习目标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的原理与操作必备知识梳理·夯实学科基础1.实验原理(1)酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。(2)以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝______________________________________。(3)酸碱中和滴定的关键①准确测定___________________________________________________________；②准确判断___________________________________________________________。2．实验用品(1)仪器：____________________________________________________________(图A)、____________________________________________________________________(图B)、滴定管夹、铁架台、_____________________________________________________。特别提醒(1)滴定管的精确度为0.01mL。“0”刻度在上。(2)酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。(3)碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开。(4)由于滴定管尖嘴处无刻度，故将滴定管中的液体全部放出时，放出的液体体积比理论值要大。(5)碱式滴定管排气泡的方法(如图)。(2)试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)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________5.0～8.0________＞8.0________甲基橙＜3.1________3.1～4.4________＞4.4________酚酞＜8.2________8.2～10.0________＞10.0________(4)酸碱指示剂选择的基本原则①酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂，因其颜色变化不明显。②滴定终点为碱性时，用________作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。③滴定终点为酸性时，用________作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。④强酸滴定强碱一般用甲基橙或酚酞。3．中和滴定实验操作(以酚酞作指示剂，用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液)(1)滴定前的准备(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，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。(4)数据处理按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝cHCl4．酸碱中和滴定的误差分析(1)原理cB＝cA·VAVB，由于VB是准确量取的体积，cA是标准溶液的浓度，它们均为定值，VA为实验测定值，所以cB的大小取决于VA的大小，VA大则cB偏大，(2)常见误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞做指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作VAcB洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗变大________碱式滴定管未用待测溶液润洗变小________锥形瓶用待测溶液润洗变大________锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变________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________滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大________振荡锥形瓶时部分液体溅出变小________部分酸液滴出锥形瓶外变大________溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后又加一滴NaOH溶液无变化变大________读数滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小________滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大________两次滴定所消耗酸液的体积相差太大____________微点拨图解量器的读数方法(1)平视读数实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体，读取液体体积时，视线应与凹液面最低点保持水平，视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线，视线定读数)。(2)俯视和仰视(如图b和图c)俯视和仰视的误差，要结合具体仪器进行分析，不同量器的刻度顺序不同，如量筒刻度从下到上逐渐增大，滴定管刻度从下到上逐渐减小。①如图b，当用量筒测量液体的体积时，由于俯视视线向下倾斜，寻找切点的位置在凹液面的上侧，读数高于正确的刻度线位置，即读数偏大。②如图c，当用滴定管测量液体的体积时，由于仰视视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度顺序与量筒不同，仰视读数偏大。题组强化训练·形成关键能力题组一中和滴定的操作与指示剂的选择1．某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作，正确的是()A．用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中B．称取4.0gNaOH放到1000mL容量瓶中，加水至刻度，配成1.00mol·L－1NaOH标准溶液C．用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，为滴定终点D．滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化，防止滴定过量2．某学生用0.2000mol·L－1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作为如下几步：①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体③调节液面至“0”或“0”刻度线以下某一刻度，并记下仰视读数④移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数请回答：(1)以上步骤有错误的是________(填编号)，该错误操作会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(2)判断滴定终点的现象是：锥形瓶中溶液从________色变为________色，且半分钟内不变色。题组二数据处理与误差分析3．实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是()A．取NaOH溶液时仰视读数B．滴定结束后，滴定管尖嘴处有一悬挂液滴C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次4．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________(填字母)。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：滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.1000mol·L－1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。考点二滴定曲线(pH曲线)分析与应用必备知识梳理·夯实学科基础1.图示强酸与强碱滴定过程中pH曲线(以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1盐酸为例)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)特别提醒恰好中和＝酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。题组强化训练·形成关键能力1.25℃时，将0.1mol·L－1NaOH溶液加入20mL0.1mol·L-1HX(一元弱酸)溶液中，所加入溶液的体积和混合液的pH的关系曲线如图所示。下列说法错误的是(A．b、c、d三点对应溶液中均有c(X－)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)B．若V[NaOH(aq)]>20，则可能有c(Na＋)>c(OH－)>c(X－)>c(H＋)C．a、b、c三点对应溶液中水电离出的c(H＋)：a<b<cD．25℃时，Ka(HX)<Kh(X－)2．常温下，用0.10mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL0.10mol·L－1HCl溶液和20.00mL0.10mol·L－1CH3COOH溶液，得到两条滴定曲线，如图所示，则下列说法正确的是()A．图2是滴定盐酸的曲线B．a与b的关系是a＜bC．E点对应离子浓度由大到小的顺序可能为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)D．这两次滴定都可以用甲基橙作为指示剂[思维建模]中和滴定曲线的“5点”分析法抓反应的“起始”点判断酸、碱的相对强弱抓反应“一半”点判断是哪种溶质的等量混合抓“恰好”反应点判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性抓溶液的“中性”点判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足抓反应的“过量”点判断溶液中的溶质，判断哪种物质过量例如：室温下，向20mL0.1mol·L－1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示。情境创新设计生活中的乙酸醋是中国古代劳动人民发明的传统调味品。老陈醋是中国四大名醋之一，至今已有3000余年的历史，其部分质量标准见资料卡片。资料卡片：老陈醋质量标准(1)感官标准：颜色黑紫透亮；气味清香浓郁，有纯正柔和的醋香与酯香……(2)理化指标：总酸度含量以醋酸计算，不得低于9.5%；总脂含量，以醋酸乙……某同学用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量[总酸量用每100mL白醋溶液所含CH3COOH的质量来表示，单位：g/100mL]。Ⅰ.实验步骤①配制待测白醋溶液。准确量取10.00mL食用白醋，在烧杯中加水稀释冷却至室温后转移到100mL的容量瓶中洗涤、定容摇匀即得待测白醋溶液。②量取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中，向其中滴加2～3滴酸碱指示剂，用碱式滴定管盛装0.1000mol·L－1NaOH溶液，并记录初始读数。③滴定。达到滴定终点后，停止滴定，并记录NaOH溶液的最终读数，再重复滴定2次。Ⅱ.实验记录数据记录如下：实验数据(mL)/滴定次数1234V(样品)20.0020.0020.0020.00V(NaOH)(消耗)14.9514.0014.0513.95[问题探究](1)实验步骤②中选用的酸碱指示剂是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)如何判断实验步骤③中的酸碱中和反应到达滴定终点？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(3)第二次滴定结束时滴定管中的液面如图所示，其读数是多少mL?________________________________________________________________________________________________________________________________________________(4)四次实验记录的数据是否都准确？若不准确，应如何处理？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(5)依据以上数据，市售白醋总酸量是多少？(g/100mL)________________________________________________________________________________________________________________________________________________(6)常温下，实验滴定曲线如下图所示。①请比较b点溶液中c(Na＋)与c(CH3COO－)的大小。________________________________________________________________________________________________________________________________________________②滴定过程中，从a点到c点水电离出的c(OH－)逐渐增大，用平衡移动原理解释其原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________高考真题演练·明确考查方向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20.00mL待测液，用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的仪器为2．[2020·浙江7月]常温下，用0.1mol·L－1氨水滴定10mL浓度均为0.1mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合液，下列说法不正确的是()A.在氨水滴定前，HCl和CH3COOH的混合液中c(Cl－)＞c(CH3COO－)B.当滴入氨水10mL时，c(NH4+)＋c(NH3·H2O)＝c(CH3COO－)＋c(C.当滴入氨水20mL时，c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)D.当溶液呈中性时，氨水滴入量大于20mL，c(NH4+)＜3．[2020·上海卷]25℃时向10.0mL0.1mol·L－1的NaOH溶液中滴入VmL0.1mol·L－1的一元酸HA。下列选项一定正确的是()A.V<10时，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)B.V＝10时，c(HA)>c(OH－)C.10<V<20，水的电离度随V的增大而增大D.V＝20时，c(A－)－c(HA)＝2c(H＋)－2c(OH－)4.[2020·全国Ⅱ改编]用1.5mL甲苯(密度为0.867g·mL-1)制备苯甲酸，可得1.0g粗产品。对粗产品进行纯度测定的步骤为：称取0.122g苯甲酸粗产品，配成乙醇溶液，于100mL容量瓶中进行定容。每次移取25.00mL溶液，用0.01000mol·L－1的KOH标准溶液进行滴定，三次滴定平均消耗21.50mL的KOH标准溶液。则苯甲酸的纯度为______；据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于______(填标号A.70%B．60%C．50%D．40%随堂过关训练·提升学科素养1．下列说法正确的是()A.用标准浓度HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度，选择酚酞为指示剂B.除去碱式滴定管胶管内气泡的方法是将尖嘴垂直向下，挤压胶管内的玻璃球将气泡排出C.滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁D.用稀NaOH滴定盐酸，用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时立即停止滴定2．常温下，用1.0mol·L－1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，所得溶液的pH和所用NaOH溶液体积的关系如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度及完全反应后溶液的体积(忽略反应前后溶液体积的变化)分别是()A.1.0mol·L－120mLB．0.5mol·L－140mLC.0.5mol·L－180mLD．1.0mol·L－180mL3．某学生欲用已知浓度的氢氧化钠溶液来滴定未知浓度的盐酸溶液，以酚酞试液为滴定指示剂。请填写下列空白：(1)对于一支洁净的滴定管，使用前两步操作为________、________。(2)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用如图所示操作中的________(填序号)，然后小心操作使尖嘴部分充满碱液。(3)用标准的氢氧化钠溶液滴定待测的盐酸溶液时，眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。(4)下列操作中可能使所测盐酸溶液的浓度偏低的是________(填字母)。A.量取一定体积的待测液最后读数时滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液B.滴定前盛放盐酸溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C.碱式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失D.读取氢氧化钠溶液体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数(5)若第一次滴定开始和结束时，碱式滴定管中的液面如图所示，请将数据填入下面表格的横线处。滴定次数待测盐酸溶液的体积/mL0.1000mol·L－1氢氧化钠的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL第一次25.00//________第二次25.001.0027.3026.30第三次25.002.0028.0826.08第四次25.000.2226.3426.12(6)请根据上表中数据计算该盐酸溶液的物质的量浓度c(HCl)＝________。(7)请简述滴定终点的判定________________________________________________。第27讲酸碱中和滴定考点一必备知识梳理·夯实学科基础1．(2)cHCl·VHClVNaOH(2．(1)酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶(3)红色紫色蓝色红色橙色黄色无色粉红色红色(4)酚酞甲基橙3．(1)漏水标准液0(2)控制滴定管活塞注视锥形瓶内溶液颜色变化4．(2)偏大偏小偏大无影响偏小偏大偏小偏大偏大偏小偏大无法判断题组强化训练·形成关键能力1．解析：白醋呈酸性，用酸式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中，故A错误；容量瓶不能用来溶解固体，应在烧杯中溶解，故B错误；用NaOH溶液滴定白醋，用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，为滴定终点，故C正确；酸碱中和滴定时，眼睛要注视锥形瓶内溶液的颜色变化，以判断滴定终点，故D错误。答案：C2．答案：(1)①③①偏大、③偏小(2)无浅红3．解析：取NaOH溶液时仰视读数，会使氢氧化钠的体积偏多，造成消耗盐酸的体积偏多，测定结果偏高，A错误；滴定结束后，滴定管尖嘴处有一悬挂液滴，会使消耗的盐酸的体积偏大，测定结果偏高，B错误；锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度，可能会导致滴定终点的误判，使消耗盐酸的体积偏小，测定结果偏低，C正确；盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次，会使NaOH溶液的体积偏大，导致消耗盐酸的体积偏大，测定结果偏高，D错误。答案：C4．答案：(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)D(3)0.0026.1026.10(4)根据数据的有效性，舍去第2组数据c1(NaOH)＝0.1000mol·L-1×26.11mL25.00mL＝0.10444mol·L－1，同理，c3(NaOH)＝0.10436mol·L－1，则：c(NaOH)＝考点二题组强化训练·形成关键能力1．解析：由溶液呈电中性知，A正确；若V[NaOH(aq)]>20，且HX的体积相对较小时，混合液中可能存在：c(OH－)>c(X－)，溶液中离子浓度关系为：c(Na＋)>c(OH－)>c(X－)>c(H＋)，故B正确；d点时，酸碱恰好完全反应生成NaX，溶液中存在平衡：X－＋H2O⇌HX＋OH－，c(X－)≈0.05mol·L－1，c(HX)≈c(OH－)＝1×10－5.5mol·L－1，Kh(X－)＝cHX·cOH-cX-＝2×10－10，又Ka(HX)×Kh(X－)＝Kw，则Ka(HX)＝5×10－5，D错误；随着碱溶液的不断加入，酸逐渐减少，生成的盐逐渐增多，水电离受抑制的程度减小，水电离出的c(答案：D2．解析：如果酸为强酸，则0.10mol·L－1酸的pH为1，根据酸的初始pH知，图1为盐酸的滴定曲线，故A错误；根据图1知，a点氢氧化钠溶液的体积是20.00mL，酸和碱的物质的量相等，二者恰好反应生成强酸强碱盐，其溶液呈中性；醋酸溶液中滴入氢氧化钠溶液，醋酸钠溶液呈碱性，所以氢氧化钠溶液的体积小于20.00mL，a＞b，故B错误；E点溶液的成分为醋酸钠和醋酸，溶液呈酸性，说明醋酸的电离程度大于醋酸钠的水解程度，盐类水解程度较小，则溶液中离子浓度可能为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，故C正确；氢氧化钠和盐酸恰好反应呈中性，可以选择甲基橙或酚酞；氢氧化钠和醋酸恰好反应生成醋酸钠溶液，溶液呈碱性，只能选择酚酞，故D错误。答案：C情境创新设计提示：(1)醋酸与NaOH溶液完全反应时生成醋酸钠溶液呈弱碱性，故选用酚酞作指示剂。(2)滴加最后一滴NaOH溶液，溶液由无色变成浅红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。(3)22.60mL(4)第一次实验数据与其他3次存在较大误差。应舍去。(5)求出2、3、4三组平均消耗V(NaOH)＝14.00mL，由CH3COOH＋NaOH=CH3COONa＋H2O可知20.00mL样品中含有的醋酸的质量为0.014L×0.1000mol·L－1×60g·mol－1＝0.084g，原10mL白醋含有醋酸的质量为0.084g×5＝0.42g，100mL市售白醋总酸量4.2g/100mL。(6)①b点溶液呈中性，依据电荷守恒可知c(Na＋)＝c(CH3COO－)。②溶液中存在水的电离平衡H2O⇌OH－＋H＋，随着NaOH加入，CH3COOH浓度降低，醋酸对水电离的抑制程度减弱。高考真题演练·明确考查方向1．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0.1000mol·L－1NaOH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。答案：B2．解析：浓度均为0.1mol·L－1的HCl和CH3COOH的混合液中，盐酸完全电离，醋酸部分电离，c(H＋)>c(Cl－)>c(CH3COO－)，故A正确；当滴入氨水10mL时，盐酸恰好全部反应，得到等浓度的NH4Cl和CH3COOH的混合物，结合溶液中物料守恒可知：c(NH4+)＋c(NH3·H2O)＝c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)，故B正确；当滴入氨水20mL时，HCl和CH3COOH恰好全部反应，得到等浓度的NH4Cl和CH3COONH4的混合物，结合溶液中质子守恒可知：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(NH3·H2O)＋c(OH－)，故C正确；同一浓度，乙酸和氨水的电离程度相当，乙酸铵呈中性，当滴入氨水20mL时，得到等浓度的NH4Cl和CH3COONH4的混合物，氯化铵中铵根离子水解，溶液呈酸性，使溶液呈中性，需滴入的氨水的量大于20mL，由电荷守恒得：c(H+)+c(NH4+)＝c(CH3COO－)＋c(OH－)＋c(Cl－)，溶液呈中性，c(H＋)＝c(OH－)，则c(NH4答案：D3．解析：V＝20时，溶液为等物质的量的NaA和HA的混合溶液，根据电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(A－)＋c(OH－)及物料守恒：c(A－)＋c(HA)＝2c(Na＋)，消去c(Na＋)，可得c(HA)＋2c(H＋)＝c(A－)＋2c(OH－)，故c(A－)－c(HA)＝2c(H＋)－2c(OH－)，D项正确；V<10时，NaOH有剩余，溶液为NaA和NaOH的混合溶液，溶液呈碱性，离子浓度大小关系为c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)或c(Na＋)>c(OH－)>c(A－)>c(H＋)，故A项错误；V＝10时，二者恰好完全反应，溶液为NaA溶液，若HA为强酸，则溶液中无HA，若HA为弱酸，根据质子守恒