2024人教版新教材高中化学选择性必修1
第3课时 酸碱中和滴定
基础过关练
题组一 酸碱中和滴定常用仪器及指示剂的选择
1.(2021黑龙江、吉林十校联合体期中联考)如图表示50 mL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( )
A.等于a mL
B.等于(50-a) mL
C.一定大于a mL
D.一定大于(50-a) mL
2.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,可供选用的滴定管如图甲、乙所示,从下表中选出正确选项 ( )
锥形瓶 中溶液 滴定管 中溶液 选用指 示剂 选用滴 定管
A NaOH溶液 H2SO4溶液 石蕊 乙
B H2SO4溶液 NaOH溶液 酚酞 甲
C NaOH溶液 H2SO4溶液 甲基橙 乙
D H2SO4溶液 NaOH溶液 酚酞 乙
题组二 酸碱中和滴定实验基本操作及误差分析
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.(2020浙江台州期末)某学生用已知物质的量浓度的NaOH溶液来测定未知物质的量浓度的H2C2O4溶液,下列说法正确的是( )
A.碱式滴定管旋塞处应涂上少许凡士林,可防止漏液
B.将标准溶液装入滴定管,应借助烧杯或漏斗等玻璃仪器
C.滴定时,通常用左手控制玻璃珠,使液体流速先快后慢,右手同一方向摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化
D.可选择甲基橙作指示剂
5.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)( )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确
6.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
题组三 酸碱中和滴定实验与数据处理
7.(2022河南焦作重点中学联考)某学生用0.100 0 mol/L KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.用酸式滴定管取20.00 mL待测盐酸,注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞
B.用标准溶液润洗碱式滴定管2~3次
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3 cm处
E.调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记下读数
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面所在刻度
完成以下填空:
(1)滴定时正确操作的顺序是(填字母) 。
(2)B操作的目的是 。
(3)A操作之前,若先用待测液润洗锥形瓶,则会使测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)实验中用左手控制 (填仪器及部位),眼睛注视 ,直至滴定终点。判断到达终点的现象是 。
(5)滴定结束后若仰视观察滴定管中液面刻度,则测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
8.如图是用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)盐酸的体积:滴定前读数为 mL,滴定后读数为 mL。
(3)某实验小组同学三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出待测NaOH溶液的浓度是 mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验 编号 待测NaOH溶液的体积/mL 滴定前盐酸的体积读数/mL 滴定后盐酸的体积读数/mL
1 20.00 1.20 23.22
2 20.00 1.21 29.21
3 20.00 1.50 23.48
(4)对下列几种情况进行讨论:
①盛标准液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”,下同)。
②若锥形瓶中有少量蒸馏水,会使测定结果 。
③标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视,会使测定结果 。
能力提升练
题组一 酸碱中和滴定曲线分析
1.(2021广东珠海第二中学期中)常温下,如图是用0.100 0 mol·L-1 KOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸(酚酞作指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是( )
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.盐酸的物质的量浓度为0.010 0 mol·L-1
C.指示剂变色时,盐酸与KOH恰好完全反应,溶液刚好显中性
D.当滴加KOH溶液10.00 mL时,该混合液的pH=1+lg3
2.(2021河南信阳期中)常温下,用0.10 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.10 mol/L HA溶液和20.00 mL 0.10 mol/L HB溶液,得到2条滴定曲线,则下列说法正确的是( )
A.若图2是HB溶液的滴定曲线,则HB为弱酸
B.水的电离程度:C点>D点
C.E点对应离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(B-)>c(H+)>c(OH-)
D.这两次滴定都可以用石蕊作指示剂且滴定终点颜色变化为蓝变红
题组二 氧化还原滴定
3.(2022江西吉安一中月考)实验室欲用0.01 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定碘水,发生的反应为I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,下列说法正确的是( )
A.该滴定反应可用甲基橙作指示剂
B.Na2S2O3是该反应的还原剂
C.该滴定反应可选用如图所示装置
D.该反应中每消耗2 mol Na2S2O3,转移电子的物质的量为4 mol
4.(2021广东广州大学附中等三校期中)下列滴定实验中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4 6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S 2NaI+S↓。
滴定管中的溶液 锥形瓶中的溶液 指示剂 滴定终点颜色变化
A NaOH 溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B 盐酸 氨水 甲基橙 黄色→橙色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 溶液 蓝色→无色
5.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2,利用滴定原理测定Cr2含量的方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应,离子方程式为Cr2+6I-+14H+ 2Cr3++3I2+7H2O。
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂,用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(已知I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6)
滴定次数 Na2S2O3溶液起始读数/mL Na2S2O3溶液终点读数/mL
第一次 1.02 19.03
第二次 2.00 19.99
第三次 0.20 a
(1)步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是 。
(2)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为 ;滴定达到终点时的实验现象是 。
(3)步骤Ⅲ中第三次滴定的终点读数如图所示:
①a= 。
②Cr2的含量为 g·L-1。
(4)以下操作会造成废水中Cr2含量测定值偏高的是 (填字母)。
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点,读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.盛放Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
6.回答下列问题:
(1)立德粉ZnS·BaSO4中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g立德粉,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol·L-1的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2 2I-+S4。测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为 ,样品中S2-的含量为
(写出表达式)。
(2)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.010 00 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 ,该样品中Na2S2O5的残留量为 g·L-1(以SO2计)。
答案全解全析
基础过关练
1.D 滴定管的零刻度在上面,滴定管刻度线以下还有一小段没有刻度,因此滴定管能盛装的液体体积大于其量程,题图中滴定管中液体体积一定大于(50-a) mL。
2.D 甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管。酸碱中和滴定中不选用石蕊试液作指示剂,A项错误;酸式滴定管不能盛放碱液,B项错误;碱式滴定管不能盛放酸液,C项错误。
3.B 酸碱指示剂(如酚酞、石蕊、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.C 酸式滴定管旋塞处应涂凡士林,起润滑和密封作用,碱式滴定管没有旋塞,通过挤压玻璃珠控制溶液滴加的速度,A错误;将标准溶液装入滴定管时,应借助移液管等玻璃仪器,B错误;滴定时,通常用左手控制玻璃珠滴加溶液,右手摇动锥形瓶,使溶液向同一方向旋转,眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化,以判定滴定终点,C正确;NaOH溶液滴定H2C2O4溶液达到滴定终点时生成强碱弱酸盐Na2C2O4,溶液呈碱性,应选酚酞作指示剂,D错误。
5.A A项,碱式滴定管未用待测碱液润洗,导致消耗的标准液的体积偏小,测定结果偏低;B项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会造成消耗的标准液的体积偏大,测定结果偏高;C项,消耗的标准液的体积会偏大,测定结果偏高;D项,计算得出的消耗的标准液的体积会偏大,结果偏高。
6.D 滴定管精确到0.01 mL,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,由于没有润洗,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c酸偏低,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c酸偏高,D项正确。
7.答案 (1)BDCEAF (2)防止标准液被稀释 (3)偏大 (4)碱式滴定管橡皮管玻璃珠处 锥形瓶中溶液颜色的变化 当滴入最后半滴标准液后,锥形瓶中溶液的颜色由无色变为浅红色且30秒内不褪色 (5)偏大
解析 (2)用蒸馏水洗净滴定管后,用标准溶液润洗滴定管2~3次,可防止标准液被稀释。
(3)锥形瓶用蒸馏水洗涤后,如果再用待测液润洗,会使锥形瓶内溶质的物质的量增大,会造成V(碱)偏大,根据c(酸)=,可知测定结果偏大。
(5)因滴定管的小刻度在上方,则滴定结束后若仰视观察滴定管中液面刻度,读数偏大,即V(碱)偏大,由c(酸)=可知,c(酸)偏大。
8.答案 (1)酸式滴定管 (2)0.80 22.80 (3)0.110 0 (4)①偏高 ②不变 ③偏高
解析 (3)第2次实验读数与其他两次实验差别较大,应舍去,分别求出第1次和第3次消耗盐酸标准液的体积分别为22.02 mL、21.98 mL,平均体积为 mL=22.00 mL,c(NaOH)= mol·L-1=0.110 0 mol·L-1。(4)①会使V(HCl)偏大,c(NaOH)偏高;②对测定结果无影响;③会使V(HCl)偏大,c(NaOH)偏高。
能力提升练
1.D 溶液酸性越强,对水的电离抑制程度越大,由题图可知,a点盐酸浓度较大,pH较小,则水的电离程度较小,所以水电离出的氢离子浓度b点大于a点,A错误;加入20.00 mL KOH溶液恰好中和,盐酸的物质的量浓度为0.100 0 mol·L-1,B错误;酚酞变色的pH范围是8.2~10.0,变色时溶液已经呈弱碱性,C错误;盐酸的物质的量浓度为0.100 0 mol·L-1,当滴加KOH溶液10.00 mL时,c(H+)= mol·L-1,pH=1+lg3,D正确。
2.A 由题图可知,滴定前图2比图1对应的pH大,则HB为弱酸,A项正确;酸抑制水的电离,水的电离程度:C点
3.B 反应过程中有单质碘参加反应,应选用淀粉溶液作指示剂,A错误;Na2S2O3中S元素化合价升高,作还原剂,B正确;Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管盛放,C错误;反应I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6中,I元素化合价由0价降低为-1价,1 mol I2反应时转移2 mol电子,因此每消耗2 mol Na2S2O3,转移电子的物质的量为2 mol,D错误。
4.D 氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液,恰好中和时生成醋酸钠,溶液呈碱性,选择的指示剂是酚酞,终点颜色变化为无色→浅红色,A正确;盐酸滴定氨水,恰好中和时生成氯化铵,溶液呈酸性,选择的指示剂是甲基橙,终点颜色变化为黄色→橙色,B正确;亚硫酸钾被完全氧化后,过量的高锰酸钾使溶液显浅紫色,终点颜色变化为无色→浅紫色,C正确;用碘水滴定硫化钠溶液,开始时溶液为无色,硫化钠被完全氧化后,碘水过量,淀粉遇碘变蓝,可选择淀粉溶液作指示剂,滴定终点的颜色变化为无色→蓝色,D错误。
5.答案 (1)酸式滴定管
(2)淀粉溶液 滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液颜色由蓝色变为无色,且30 s内不恢复
(3)①18.20 ②2.16 (4)CD
解析 (1)根据信息,Cr2氧化性较强,量取废水应用酸式滴定管。(2)反应物中有碘单质,应选用淀粉溶液作指示剂;滴定达到终点时碘单质刚好被消耗完,溶液的颜色由蓝色变为无色,且在半分钟内不恢复。(3)①滴定管“0”刻度在上,且精确到0.01 mL,a值为18.20。②根据Cr2+6I-+14H+ 2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,可得关系式Cr2c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3),三次滴定消耗Na2S2O3溶液的体积分别为18.01 mL、17.99 mL、18.00 mL,平均体积为18.00 mL,则n(Cr2×0.100 0×18.00×10-3 mol=3×10-4 mol,进而求得Cr2的含量为=2.16 g·L-1。(4)根据Cr2+6I-+14H+ 2Cr3++3I2+7H2O和I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,若c(I2)偏高,Cr2含量就偏高;A项,滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,造成V(标准液)偏小,求得c(I2)偏低;B项,盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对V(标准液)无影响,则对c(I2)无影响;C项,滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,造成V(标准液)偏大,则c(I2)偏高;D项,未用标准液润洗滴定管,标准液的浓度偏小,造成V(标准液)偏大,则c(I2)偏高。
6.答案 (1)浅蓝色至无色 ×100%
(2)S2+2I2+3H2O 2S+4I-+6H+ 0.128
解析 (1)滴定前,溶液含I2和淀粉,呈蓝色,随着Na2S2O3溶液的滴入,I2不断被消耗,溶液颜色逐渐变浅,达到滴定终点时,溶液恰好褪色;样品中的S2-与I2发生反应:S2-+I2 S↓+2I-,参与该反应的I2的物质的量为(25.00×10-3×0.100 0-V×10-3×0.100 0×V)×
0.100 0×10-3mol=n(S2-),则样品中S2-的含量为×100%。
(2)Na2S2O5作食品的抗氧化剂,则具有强还原性,被氧化为S 2S,I2 2I-,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可配平反应的离子方程式:S2+2I2+3H2O 2S+4I-+6H+。
根据滴定反应的离子方程式及硫原子守恒可得如下关系式:
2SO2~S2~2I2
64 g 1 mol
m(SO2) 0.010 00 mol·L-1×0.010 00 L
m(SO2)=6.4×10-3 g
则样品中Na2S2O5的残留量为=0.128 g·L-1。
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