酸碱中和滴定习题

第2课时酸碱中和滴定[目标要求]1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。酸碱中和滴定1．酸碱中和滴定概念：用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理：n元酸与n′元碱恰好完全中和时：nc酸V酸＝n′c碱V碱。如果用A代表一元酸，用B代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度：cB＝cAVAVB。2．酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。3．酸碱中和滴定实验实验仪器：pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。实验药品：标准液、待测液、指示剂。实验步骤：(1)查：检查两滴定管是否漏水和堵塞；(2)洗：先用蒸馏水洗涤两滴定管，然后用所要盛装的酸碱润洗2～3遍；(3)盛、调：分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然后赶走滴定管内部气泡，调节滴定管中液面高度处于某一刻度，并记下读数。(4)取：从碱式滴定管中放出25.00mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。(5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。(6)记：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时，停止滴定，且半分钟内不恢复原来的颜色，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。(7)算：整理数据进行计算。根据cB＝cAVAVB计算。二、酸碱中和滴定误差分析中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝c标准·V标准V待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。下列为不正确操作导致的实验结果偏差：(1)仪器洗涤①酸式滴定管水洗后，未润洗(偏高)；②酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗(偏高)；③碱式滴定管水洗后，未润洗(偏低)；④锥形瓶水洗后，用待测液润洗(偏高)。(2)量器读数①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视(偏高)；②滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视(偏低)如图所示；③滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去(偏低)。(3)操作不当①酸式滴定管漏液(偏高)；②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中气泡变小(偏高)；③滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出(偏低)；④滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响);⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时，溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高)；⑥用甲基橙作指示剂，溶液由黄色变橙色，5s后又褪去(偏低)。知识点一酸碱中和滴定1．一只规格为amL的滴定管，其尖嘴部分充满溶液，管内液面在mmL处，当液面降到nmL处时，下列判断正确的是()A．流出溶液的体积为(m－n)mLB．流出溶液的体积为(n－m)mLC．管内溶液体积等于(a－n)mLD．管内溶液体积多于nmL答案B解析滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液体的体积为(n－m)mL；刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管内溶液体积大于(a－n)mL。2．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：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/mL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。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)V＝26.11mL＋26.09mL2＝26.10mL，c(NaOH)＝0.1000mol·L－1×26.10mL25.00mL＝0.1044mol·L－1解析在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)＝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)先算出耗用标准酸液的平均值V＝26.11mL＋26.09mL2＝26.10mL(第二次偏差太大，舍去)。c(NaOH)＝0.1000mol·L－1×26.10mL25.00mL＝0.1044mol·L－1。知识点二酸碱中和滴定误差分析3．用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是()A．锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出B．滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失C．指示剂变色15s后又恢复为原来的颜色便停止滴定D．锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗答案B解析根据c(B)＝cA·VAVB判断，A项中，V(B)的实际量减少，导致V(A)减少，测定值偏小；B项使液体充满气泡，导致V(A)增大，测定值偏大；C项未到滴定终点，偏小；D项，不影响测定结果。4．称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内，盐酸放在滴定管中)。用A.偏高；B.偏低；C.无影响；D.无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。(1)称量固体NaOH时，未调节天平的零点()(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确()(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗()(4)开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出()(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下，结束时初读数按0计算()(6)在滴定过程中活塞处漏液()(7)摇动锥形瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出()(8)滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视()答案(1)D(2)C(3)B(4)B(5)A(6)B(7)A(8)A解析(1)称量固体NaOH时，未调节天平零点，不能确定称量结果是偏大还是偏小，故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小，导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时，用力过猛，使少量液体溅出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待测液体积减小，使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。练基础落实1．酸碱恰好完全中和时()A．酸与碱的物质的量一定相等B．溶液呈现中性C．酸与碱的物质的量浓度相等D．酸所能提供的H＋与碱所能提供的OH－的物质的量相等答案D2．用盐酸滴定NaOH溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定到终点时，溶液颜色的变化是()A．由黄色变为红色B．由黄色变为橙色C．由橙色变为红色D．由红色变为橙色答案B3．用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是()①锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗2～3次②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失③滴定前仰视读数，滴定后平视读数④摇动锥形瓶时，有少量液体溅出⑤滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液A．③B．④⑤C．①②③D．③④答案D解析①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH，会多耗用盐酸，导致结果偏高；②中气泡体积充当了标准盐酸，导致V(HCl)偏大，结果偏高；③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大，则ΔV(HCl)＝V(HCl)末－V(HCl)初偏小，结果偏低；④中使NaOH溅出，则使V(HCl)偏小，结果偏低；⑤对结果无影响，综合分析，选D。4．下列指示剂的选择不正确的是()(已知：I2＋2Na2S2O3)2NaI＋Na2S4O6标准溶液待测溶液指示剂AHClNaOH甲基橙BNaOHHCl酚酞CI2Na2S2O3淀粉DKMnO4Na2SO3酚酞答案D解析强酸与强碱滴定时，甲基橙或酚酞均可以，但一般强酸滴定强碱时用甲基橙，反之用酚酞，A、B均正确；据I2遇淀粉变蓝可检验I2，C正确；D项中KMnO4本身有颜色，无需再用其他指示剂，D不正确。5．下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是()A．滴定管B．分液漏斗C．过滤漏斗D．容量瓶答案C6．用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定0.1mol·L－1的盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05mL)继续加水至50mL，所得溶液pH是()A．4B．7.2C．10D．11.3答案C解析本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中OH－、H＋、pH的计算，考查学生的计算能力。用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定0.1mol·L－1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05mL)，加水至50mL，此时溶液中c(OH－)＝0.1mol·L－1×0.05mL50mL＝1×10－4mol·L－1c(H＋)＝1.0×10－14cOH－＝1.0×10－141×10－4＝1×10－10mol·L－1pH＝10即选项C正确。练方法技巧7．下列实验操作不会引起误差的是()A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶B．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡答案C解析A：锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。B：冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果。C：在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。D：开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)，使所测的c(NaOH)偏小。8．用1.0mol·L－1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是()A．1.0mol·L－1,20mLB．0.5mol·L－1,40mLC．0.5mol·L－1,80