第2课时 酸碱中和滴定
基础过关练
题组一 酸碱中和滴定实验
1.(2023广东佛山学业水平测试)牛奶酸度(以乳酸计,乳酸为弱酸)是反映牛奶新鲜度的重要指标。某小组以酚酞做指示剂,用0.100 mol/L NaOH溶液滴定纯牛奶测定其酸度。下列叙述正确的是( )
A.洗涤仪器,用待测牛奶润洗锥形瓶
B.用量筒量取10.00 mL牛奶倒入锥形瓶
C.滴定至终点时,溶液变浅红且pH大于7
D.滴定过程中眼睛应紧盯着滴定管液面变化
2.(2024湖南长沙长郡中学期中)用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL的稀醋酸,测定稀醋酸的浓度。下列说法错误的是( )
A.润洗滴定管的方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从滴定管上口放入预置的烧杯中
B.赶出碱式滴定管乳胶管中气泡的方法如图所示
C.该滴定实验可选用酚酞做指示剂
D.当加入半滴NaOH溶液后,溶液变色,立即读数,可能导致测定结果偏小
3.常温下,用2 mol·L-1 NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,溶液的pH和所加NaOH溶液的体积关系如图所示,则原硫酸溶液的物质的量浓度和反应后溶液的总体积(体积变化忽略不计)分别是( )
A.0.5 mol·L-1、120 mL B.0.5 mol·L-1、80 mL
C.0.8 mol·L-1、90 mL D.1.0 mol·L-1、60 mL
题组二 酸碱中和滴定误差分析
4.(2024江苏南菁高级中学月考)实验室用标准盐酸测定NaOH溶液的浓度,用甲基橙做指示剂,下列操作中可能使测定结果偏低的是( )
A.酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸润洗2~3次
B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C.往锥形瓶中加NaOH溶液,滴定管读数时,开始时俯视,滴定后平视
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次
5.(2022江苏苏州期中)常温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。已知:①lg5=0.7;②甲基红是一种常用的酸碱指示剂,pH在4.4~6.2之间时呈橙色,pH<4.4时呈红色,pH>6.2时呈黄色。下列说法不正确的是( )
A.滴定时,边摇动锥形瓶边观察锥形瓶中溶液的颜色变化
B.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL时,所得溶液的pH=12.3
题组三 酸碱中和滴定曲线分析
6.如图,曲线a和b是常温下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1 mol·L-1
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
7.在25 ℃时,用0.125 mol·L-1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
8.室温下,用0.100 mol·L-1 的NaOH溶液分别滴定20.00 mL等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸溶液消耗的V(NaOH)等于20.00 mL
C.初始时盐酸的浓度为0.10 mol·L-1
D.滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞作为指示剂
9.Ⅰ.已知某温度下CH3COOH的电离常数Ka=1.6×10-5。该温度下,向20 mL 0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1 KOH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c(H+)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 作为指示剂,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)。
能力提升练
题组 滴定实验及其误差分析
1.(2024辽宁大连育明高级中学期中)双指示剂可用来测定NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成的混合物时各成分的质量分数。具体的做法是:先向待测溶液中加入酚酞,用标准盐酸滴定,当NaOH或Na2CO3被转化为NaCl或NaHCO3时,酚酞由红色褪为无色,消耗V1 mL盐酸;然后滴加甲基橙,继续用标准盐酸滴定,当NaHCO3转化为NaCl时,溶液由黄色变为橙色,消耗盐酸V2 mL。当V1=V2≠0时,原溶液中溶质为( )
A.Na2CO3 B.NaOH和Na2CO3
C.NaHCO3 D.Na2CO3和NaHCO3
2.(2024广东广州第二中学期中)下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液,若读数时,滴定前仰视,滴定达到终点后俯视,会导致测定结果偏高
3.(2022湖南邵阳邵东一中月考)下列有关实验操作的叙述正确的是( )
A.中和滴定实验中指示剂不宜加入过多,通常控制在1~2 mL
B.用50 mL酸式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO4溶液
C.用量筒量取5.00 mL 1.00 mol·L-1盐酸于50 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,可配制0.100 mol·L-1盐酸
D.酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液
4.某学生欲用0.100 0 mol·L-1的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸(做滴定实验时用锥形瓶盛放),以酚酞作为指示剂。请回答下列问题:
(1)排出酸式滴定管中的气泡应采用如图所示操作中的 ,然后小心操作使尖嘴部分充满酸液。
(2)用标准的氢氧化钠溶液滴定待测的盐酸时,眼睛注视 。
(3)下列操作中可能使所测盐酸的浓度偏低的是 。
A.碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
B.滴定前盛放盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.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
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
(4)第一次滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示。
第二、三、四次滴定消耗的NaOH溶液的体积分别为26.30 mL、26.08 mL、26.12 mL,每次滴定准确量取盐酸25.00 mL,则该盐酸的物质的量浓度c(HCl)= 。
(5)请简述滴定终点的判定方法: 。
5.(经典题)(2022安徽六安舒城育才学校月考)实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生为测定盐酸的浓度,在实验室中进行如下实验:
①配制100 mL 0.10 mol/L NaOH标准溶液。
②取20.00 mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作为指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2次,记录数据如下。
实验 编号 NaOH溶 液的浓度/ (mol/L) 滴定完成时, NaOH溶液滴 入的体积/mL 待测盐酸的 体积/mL
1 0.10 22.62 20.00
2 0.10 22.72 20.00
3 0.10 22.80 20.00
请完成下列填空:
(1)滴定达到终点的现象是 ,此时锥形瓶内溶液的pH范围为 。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留两位有效数字)。
(3)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有 。
A.滴定终点读数时俯视
B.酸式滴定管水洗后未用待测盐酸润洗
C.滴定前滴定管液面在0刻度以下
D.称量前NaOH固体中混有Na2CO3固体
E.碱式滴定管尖嘴部分滴定前有气泡,滴定后消失
6.(2024江苏扬州大学附属中学期中)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上应用广泛。
(1)甲同学在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,往A、B两支试管中均加入4 mL 0.01 mol·L-1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA tB(填“>”“=”或“<”)。写出该反应的离子方程式: 。
(2)实验室有一瓶混有杂质(杂质不与高锰酸钾反应)的乙二酸样品,乙同学利用上述反应的原理来测定其含量,具体操作如下:
①配制250 mL溶液:准确称量5.000 g乙二酸样品,配成250 mL溶液。配制溶液需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 、 。
②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液放入锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液装入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。判断到达滴定终点的实验现象: 。
在实际滴定过程中发现,刚滴下少量KMnO4标准溶液时,溶液紫红色并没有马上褪去。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色才慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪去,可能的原因是 。
③计算:重复上述操作2次,记录实验数据如下表,则此样品的纯度为 。
序号 滴定前读数 滴定后读数
1 0.00 20.01
2 1.00 20.99
3 1.10 21.10
④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是 。
A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶内有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
答案与分层梯度式解析
第2课时 酸碱中和滴定
基础过关练
1.C 锥形瓶无需润洗,A错误;用酸式滴定管量取10.00 mL牛奶移入锥形瓶,B错误;酚酞变色的pH范围为8.2~10.0,滴定至终点时溶液变浅红,此时溶液pH大于7,C正确;滴定过程中眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化,D错误。
2.A 润洗滴定管的方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从滴定管下口放入预置的烧杯中,A错误;题图所示赶出碱式滴定管乳胶管中气泡的方法正确,需将乳胶管斜向上弯曲排出气泡,B正确;NaOH溶液滴定稀醋酸,可选用酚酞做指示剂,C正确;当加入半滴NaOH溶液后,溶液变色,立即读数,可能导致测定结果偏小,应等待半分钟,颜色不恢复再读数,D正确。
3.A 滴入NaOH溶液前,H2SO4溶液的pH=0,c(H+)=1 mol·L-1,则 c(H2SO4)=×c(H+)=×1 mol·L-1=0.5 mol·L-1;当加入NaOH溶液体积为40 mL时,溶液的pH=7,表明H2SO4和NaOH恰好完全反应,NaOH和H2SO4以2∶1反应,n(NaOH)=2 mol·L-1×0.040 L=0.080 mol, n(H2SO4)=0.040 mol,V(H2SO4)=0.040 mol÷0.5 mol·L-1=0.08 L= 80 mL,反应后溶液的总体积为80 mL+40 mL=120 mL。
4.C 酸式滴定管装酸液前未用标准酸液润洗,导致标准酸液被稀释,则消耗标准酸液的体积变大,使测定结果偏高,A项不符合题意;滴定前有气泡,滴定后气泡消失,气泡计入标准液的体积中,导致消耗标准液的体积增大,使测定结果偏高,B项不符合题意;滴定前俯视,导致读数偏小,滴定后平视无影响,所以向锥形瓶中加入待测液的体积偏小,消耗的标准液偏少,所以测定结果偏低,C项符合题意;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗,导致瓶内氢氧化钠的物质的量增大,则消耗标准液的体积增大,使测定结果偏高,D项不符合题意。
5.C 滴定实验中,眼睛要注视锥形瓶中溶液颜色的变化,因为要根据颜色变化判断是否还要继续滴定,A正确;NaOH与HCl完全反应生成NaCl,溶液显中性,则两者恰好完全反应时,pH=7,B正确;由图示知,甲基红的变色范围更接近于中性,选择甲基红做指示剂,较甲基橙误差更小些,C错误;V(NaOH)=30.00 mL时,碱过量,c(OH-)= mol·L-1=0.02 mol·L-1易错点,c(H+)= mol·L-1=5×10-13 mol·L-1,pH=-lg(5×10-13)=13-lg5=13-0.7=12.3,D正确。
6.B 由题图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等,都是0.1 mol·L-1,A项错误;P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等,恰好完全反应,溶液呈中性,B项正确;曲线a对应的溶液起点的pH等于1,故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,C项错误;强酸和强碱的中和滴定,达到终点时溶液呈中性,可选用酚酞作为指示剂,D项错误。
7.A 由图示可知,在V(HCl)=20.00 mL时,pH=7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH),知c(NaOH)===0.1 mol·L-1,c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(H+)=10-13 mol·L-1,pH=13。
8.B 醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸溶液和HCl溶液,醋酸溶液的pH大于盐酸,所以Ⅰ表示滴定醋酸溶液的曲线,Ⅱ表示滴定盐酸的曲线,A项正确;pH=7时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸溶液的体积稍大于NaOH溶液的体积,滴定醋酸溶液消耗的V(NaOH)小于20.00 mL,B项错误;由题图可知消耗20.00 mL NaOH溶液时,NaOH与HCl恰好完全反应,则初始时盐酸的浓度为0.10 mol·L-1,C项正确;滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞作为指示剂,D项正确。
9.答案 Ⅰ.(1)4×10-4 mol·L-1 3.4
(2)c 酚酞 c点以上
Ⅱ.B
解析 Ⅰ.(1)由Ka=得c(H+)≈ mol·L-1= 4×10-4 mol·L-1。(2)a点是醋酸溶液,b点是醋酸和CH3COOK的混合溶液,c点是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液,d点是CH3COOK和KOH的混合溶液,酸、碱均能抑制水的电离,CH3COOK水解促进水的电离,所以c点溶液中水的电离程度最大。由于醋酸和KOH恰好完全反应时溶液呈碱性,故应选酚酞作为指示剂,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;稀氨水和盐酸恰好反应时溶液显酸性,排除选项D。
能力提升练
1.A 由于NaOH、NaHCO3能够发生反应,NaOH、NaHCO3、Na2CO3有五种组合:①NaOH,②NaOH和Na2CO3,③Na2CO3,④Na2CO3和NaHCO3, ⑤NaHCO3破题关键。用标准盐酸滴定时,先向待测溶液中加入酚酞后加入甲基橙指示剂,消耗盐酸的体积分别为V1和V2,有以下五种情况:①只有NaOH时,V1>V2=0;②有NaOH和Na2CO3时,V1>V2>0;③只有Na2CO3时,V1=V2>0;④有Na2CO3和NaHCO3时,V2>V1>0;⑤只有NaHCO3时,V2>V1=0;因此当V1=V2≠0时,溶液中溶质只有Na2CO3,故选A。
2.D 滴定管读数时应保留小数点后2位,A项错误;用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有用标准液润洗,使滴定管中标准液浓度偏小,消耗标准液的体积偏大,则测定结果偏高,B项错误;KOH中混有NaOH,相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配溶液中OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积V碱偏小,根据c酸=c碱×可知测定结果偏低,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液,若滴定前仰视,滴定至终点后俯视,导致读取的盐酸体积偏小,根据c酸=c碱×可知测定结果偏高,D项正确。
3.B 酸碱指示剂(如酚酞、甲基橙等)本身就有一定的酸碱性,加入量过多会带来较大的误差,因此通常控制在几滴,A错误;酸式滴定管可用来量取酸性或氧化性试剂,B正确;量筒是粗略量取液体的仪器,只能精确到0.1 mL,不能精确到0.01 mL,此外不能在容量瓶里进行溶质的溶解或溶液的稀释,C错误;酸碱中和滴定时,锥形瓶不需要用待测液润洗,D错误。
4.答案 (1)②
(2)锥形瓶中溶液颜色的变化
(3)CD
(4)0.104 4 mol·L-1
(5)当滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
解析 (2)滴定时,两眼注视锥形瓶中溶液颜色的变化,以便准确判断终点。(3)碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,A项错误;滴定前盛放盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,对HCl的物质的量没有影响,不影响滴定结果,B项错误;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,导致待测液的体积偏小,消耗标准液的体积偏小,测定结果偏低,C项正确;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,导致标准液体积偏小,测定结果偏低,D项正确。 (4)根据题图中的刻度可知,滴定前读数为0.00 mL,滴定后读数为 26.10 mL,所以第一次滴定时NaOH标准溶液的体积为26.10 mL,第二次数据舍去,第一、三、四次滴定消耗NaOH溶液的平均体积为 26.10 mL,c(HCl)===0.104 4 mol·L-1。(5)NaOH溶液滴定盐酸,以酚酞作为指示剂,滴定终点的判定方法为滴入最后半滴NaOH溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
5.答案 (1)当最后半滴NaOH溶液滴入时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 8.2~10.0 (2)0.11 mol/L (3)DE
解析 (2)平均消耗氢氧化钠溶液22.71 mL,可计算出该盐酸的浓度为≈0.11 mol/L。(3)A项,终点读数偏小,氢氧化钠溶液体积偏小,测定结果偏低;B项,盐酸被稀释,消耗氢氧化钠溶液体积减小,测定结果偏低;C项,不影响测定结果;D项,氢氧化钠溶液中和能力减弱,消耗氢氧化钠溶液体积增大,测定结果偏高;E项,氢氧化钠溶液体积偏大,测定结果偏高。
6.答案 (1)< 5H2C2O4+2Mn+6H+ 10CO2↑+2Mn2++8H2O
(2)①250 mL容量瓶 胶头滴管
②酸式 滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 生成的Mn2+有催化作用而导致反应速率加快
③90%
④AC
解析 (1)温度越高反应速率越快,A试管置于热水中,A中的反应速率更快,则褪色所用时间更短,所以所需时间tA
()
()
