文档内容
第 12 讲 酸碱中和滴定和氧化还原反应滴定
1.知道滴定管的构造、用途以及使用方法。
2.学会指示剂的选择并能判断滴定终点,能判断滴定过程中所产生的实验误差。
3.能通过酸碱中和滴定的方法测定酸或碱的浓度,掌握数据分析与处理的方法,培养定量研究的意
识。
1.知道中和滴定中的两个关键问题,会判断滴定终点。
2.酸碱中和滴定原理及误差判断。
1.准确判断酸碱中和滴定及氧化还原反应滴定的终点。
2.酸碱中和滴定及氧化还原反应滴定的误差判断。
工业制备的烧碱中常含有NaCl,如何测定样品中烧碱的纯度?
我们可以通过已知浓度的盐酸与烧碱的反应,来测定NaOH的量,进而计算烧碱的纯度。
一、酸碱中和滴定
概
依据_________反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的_________的方法
念
原 以HCl溶液为标准液,滴定待测液NaOH溶液为例:在中和反应中,酸提供的_________与碱提供的
理 _________之间的_________相等,即c(测)=
关 ①准确测定待测液NaOH溶液的体积。
键 ②选择合适的指示剂,准确判断滴定的终点。
①精确度是百分之一。
即可精确到0.01 mL!
滴 _________、 ②读数时,视线、刻
定 _________、铁架台 度、液面的凹面最低点在
主要仪器
同一水平线上。
操 (带滴定管夹)、
③滴定管洗净后必须
作 _________、大烧杯
_________润洗,而锥形瓶
则_________用待盛液润洗①待测液(NaOH溶液);②标准液(标准液HCl溶液);③指示剂(一般用酚酞或甲基橙,一
试剂
般不用_________,颜色改变不明显)
滴定前准
备
锥形瓶:洗涤→装待测液→记体积→加指示剂
滴定
滴入最后一滴HCl溶液时,____________________________________停止滴定,并记录
终点判断
HCl溶液的体积,重复上述操作2~3次
为减少实验误差,重复实验2~3次,求出所用标准溶液体积的_________,然后再计算
待测液的物质的量_________。如:求出消耗HCl溶液的平均值(若三次滴定分分别消耗
数据处理
盐酸的体积为20.02 mL、19.98 mL、23.00 mL,则_________与其他数据相差较大,要
_________),根据原理进行计算
滴定终点判断
当滴入最后半滴×××标准溶液后,溶液变成×××色,且半分钟内不恢复原来的颜色。
解答此类题目注意三个关键点:
①最后半滴:必须说明是滴入“最后半滴”溶液。
②颜色变化:必须说明滴入“最后半滴”溶液后溶液“颜色的变化”。
③半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。
二、常见酸碱指示剂及变色范围
指示剂 变色范围和pH
石蕊
甲基橙
酚酞
指示剂 酚酞 甲基橙 温馨提醒
强酸滴定强碱 _________色变为 _________色变为 ①石蕊不用作指示剂;②终点颜色变
_________色 _________色 化后要强调“半分钟内不褪色或不变
色”
强碱滴定强酸 _________色变为 _________色变为_________色 _________色
说明:NaCO 与H+反应,选用的指示剂不同,发生的反应也不同:NaCO 盐酸—酚 NaHCO 、NaCO 盐酸—甲基
2 3 2 3——— 酞 3 2 3———橙
CO。
2
三、中和滴定的误差分析
以标准盐酸滴定NaOH溶液为例,根据中和滴定原理,分析所产生的误差:
操作不当 具 体 内 容 误差 判断方法
1 酸式滴定管未用HCl润洗
_________
2 碱式滴定管未用NaOH润洗 c(H)V(H)
_________
仪器洗涤
3 锥形瓶用NaOH润洗
c(OH—)=
V(OH)
_________
4 锥形瓶用蒸馏水洗后未干燥 想一想:以上三个量中,什么
_________
是
5 滴定前有气泡滴定后无气泡
_________
气泡处理 记录量(不变量)、滴定量(可变
6 滴定前无气泡滴定有无气泡
_________ 量)
7 HCl漏滴出锥形瓶外
滴定过程 _________ 关键:看_________有无改变!
8 振荡时瓶内溶液溅出
_________
9 滴定前仰视,滴定后平视
_________
10 滴定前平视,滴定后仰视
_________
读数方法
11 滴定前俯视,滴定后仰视
_________
12 滴定前仰视,滴定后俯视
_________
13 滴HCl终点时尖咀悬一滴溶液
_________
14 指示剂变色即停止滴定
_________
其他 15 滴定结束立即读数
_________
16 锥形瓶中待测液加水稀释
_________
17 一滴标准液附在锥形瓶壁上未流下
_________
四、图示强酸与强碱滴定过程中pH曲线
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 盐酸为例
由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶
液的pH在接近滴定终点时有一个_________过程,
在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有
很大的变化,能使指示剂的_________变化明显,所
以即使_________、甲基橙的变色不在恰好中和的
_________的点上,但体积差距很小,可以忽略不计
五、氧化还原滴定
以氧化还原反应为基础的滴定分析法以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定本
原理
身并没有还原性或氧化性但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质
常见用于滴定的氧化剂:KMnO 、KCr O、I 等
4 2 2 7 2
试剂
常见用于滴定的还原剂:亚铁盐、草酸、维生素C等
氧化还原指示剂
指示剂 专用指示剂,如淀粉可用作碘量法的指示剂
自身指示剂,如KMnO 溶液可自身指示滴定终点
4
有关反应 方程式 指示剂 滴定终点颜色变化
酸性KMnO 溶液滴定NaCO 溶 _________色恰好变为
4 2 2 4
液 2MnO-+5CO2—+16H+= _________ _________色
4 2 4
2Mn2++10CO↑+8HO 另加指示剂
NaC O 溶液滴定酸性 KMnO 2 2 _________色恰好变为
2 2 4 4
溶液溶液 _________色
_________色恰好变为
NaSO 溶液滴定碘水
2 2 3 I+2SO2-=2I-+SO2 _________ _________色
2 2 3 4 6
- 溶液
_________色恰好变为
碘水滴定NaSO 溶液
2 2 3 _________色
考点一:仪器的使用
例1.(2023·北京朝阳区高二上学期期末)下列仪器中,不属于酸碱中和滴定中常用仪器的是
A.分液漏斗 B.酸式滴定管 C.碱式滴定管 D.锥形瓶
考点二:滴定终点判断、误差分析
例2.(2023·湖北孝感市高二上学期期末)滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下
列问题:
I.中和滴定,用中和滴定的方法测定NaOH和NaCO 的混合溶液中NaOH的含量。
2 3
(1)滴定前可向混合液中加入过量的_______使NaCO 沉淀,向混有沉淀的NaOH溶液中滴入盐酸,
2 3
再选用酚酞做指示剂,判断到达滴定终点的实验现象是_________________________________________。(2)下列操作会导致烧碱样品中NaOH含量测定值低的是_______。
A.锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
C.在滴定前无气泡,滴定后有气泡
D.滴定前平视读数,滴定结束俯视读数
考点三:氧化还原滴定
例3.(2023·河北保定市高二上学期期中)滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一、常
见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化还原反应滴定、沉淀滴定等。
获取安全的饮用水一直以来都是人们关注的重要问题,自来水厂经常用氯气进行杀菌,某化学兴趣小
组利用氧化还原反应滴定,测定了某工厂废水中游离态氯的含量,实验如下:
①取水样50.00 mL于锥形瓶中,加入10.00 mL KI溶液(足量),滴入2~3滴淀粉溶液。
②将自己配制的0.0010 mol·L-1 Na SO 标准溶液(显碱性)装入滴定管中,调整液面,记下读数。
2 2 3
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为I+2NaSO=2NaI+NaSO。
2 2 2 3 2 4 6
试回答下列问题:
(1)①滴定前装有标准液的滴定管排气泡时,应选择下图中的_______(填标号,下同)。
②若用25.00 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积_______。
a.=10.00 mL B.=15.00 mL C.<10.00 mL D.>15.0 0mL
(2)步骤①发生反应的离子方程式为_______________________。
(3)达到滴定终点的现象是________________________________________________。
(4)实验中消耗了NaSO 标准溶液4.00 mL,所测水样中游离态氯(Cl )的含量为_______ mg·L-1。
2 2 3 2
(5)实验测得游离态氯的浓度比实际浓度偏大,造成误差的原因可能是_________(填标号)。
A.配制NaSO 标准溶液定容时,加水超过刻度线
2 2 3
B.锥形瓶水洗后直接装待测水样
C.装NaSO 标准溶液的滴定管水洗后没有润洗
2 2 3
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数
E.装NaSO 标准溶液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
2 2 31.(2023·福建福州高二上学期期末)下列实验操作或结论正确的是
A.滴定前待测液润洗锥形瓶
B.容量瓶和滴定管使用前均需要查漏
C.蒸馏完毕时,先关闭冷凝水,再停止加热
D.用标准液滴定待测液时,读取滴定管的刻度滴定前平时,滴定后俯视会造成测定结果偏高
2.(2023·广东佛山高二上学期期末)用NaOH标准液滴定未知浓度盐酸,滴定曲线如图1实线所示。
下列说法正确的是
A.若使用酚酞做指示剂,滴定终点pH=7
B.图1中虚线可表示该NaOH标准液滴定与盐酸浓度相同的醋酸
C.向锥形瓶中加入少量蒸馏水,对测量结果没有影响
D.图2为碱式滴定管,读数是28.20 mL
3.(2023·北京西城区高二上学期期末)用0.1000 mol·L-1HCl溶液滴定0.1000 mol·L-1左右的NaOH
溶液。下列说法不正确的是
A.在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在确保不漏水后方可使用
B.锥形瓶盛装0.1000 mol·L-1左右的NaOH溶液前必须保持干燥
C.酸式滴定管在盛装0.1000 mol·L-1HCl溶液前要用该溶液润洗2~3次
D.用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色
的
4.(2023·湖南三湘联考高二上学期期末)用0.1000 mol·L-1 标准盐酸滴定50.00 mL未知浓度的
NaOH溶液的酸碱中和滴定实验中,下列有关说法正确的是
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管、锥形瓶后可分别直接注入标准盐酸和待测液NaOH溶液
B.滴定时左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶,两眼注视滴定管液面变化
C.此中和滴定实验的指示剂可采用酚酞,滴定终点的现象为:溶液由无色变为红色,且30 s内颜色
不变D.若滴定前仰视读数、滴定后俯视读数,则所测NaOH溶液的浓度偏低
5.(2023·北京第四中学高二上学期期中)实验室用标准KMnO 溶液滴定未知浓度的FeSO 溶液,下
4 4
列说法或操作正确的是
A.盛FeSO 溶液的锥形瓶滴定前用FeSO 溶液润洗2~3次
4 4
B.选碱式滴定管盛放标准KMnO 溶液,并用碘化钾淀粉溶液作指示剂
4
C.锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变浅紫色,立即记下滴定管液面所在刻度
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数会导致滴定结果偏低
6.(2023·新疆生产建设兵团部分名校高二上学期期中)常温下,向100 mL NaOH溶液中逐滴加入稀
硫酸时,溶液的pH随加入稀硫酸体积的变化如图所示。下列说法错误的是
A.所加稀硫酸的pH为1
B.可以用酚酞作为判断滴定终点的指示剂
C.起始NaOH溶液的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
D.水的电离程度随着稀硫酸的加入逐渐减小
7.(2022·上海模拟)测定鸡蛋壳中碳酸钙含量的方法如下:将一定质量鸡蛋壳粉碎后用已知浓度与
体积的足量盐酸充分溶解(假设其他成分不反应),直到不再有气泡产生。再加入 2滴酚酞溶液,用标准
NaOH溶液滴定至终点,记录消耗NaOH溶液体积。若某次测定的碳酸钙含量偏高,可能的原因是
A.所用的盐酸浓度过高,有一定挥发
B.终点时溶液呈较深的红色
C.滴定管清洗后直接盛装标准NaOH溶液
D.滴定前未通过加热赶走溶解的CO
2
8.(2023·福建三明高二上学期期末)利用草酸(H C O)及草酸盐的性质可测定人体血液中钙离子的
2 2 4
浓度。
某次实验抽取血样10.00 mL,加适量的草酸铵[(NH )C O]溶液,析出草酸钙沉淀,将此沉淀洗涤后溶
4 2 2 4
于强酸得草酸,再用硫酸酸化的0.0100 mol·L-1 KMnO 标准液平行滴定三次,平均消耗KMnO 溶液12.00
4 4
mL。相关离子方程式为:2MnO -+5HC O+6H+=2Mn2++10CO↑+8HO。
4 2 2 4 2 2
①向滴定管中注入KMnO 溶液前,滴定管需要_________________、洗涤和润洗。
4
②达到滴定终点的现象是_____________________________________________________________。
③血液样品中Ca2+浓度为___________mg·mL-1(保留4位有效数字)。
④下列操作可使所测结果偏高的是___________(填标号)。
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入酸性高锰酸钾溶液
B.滴定前盛放待测液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定结束后读取标准液体积时,俯视读数
1.(2023·四川成都高二上学期期末)下列仪器在酸碱中和滴定实验中不会使用到的是
A.分液漏斗 B.滴定管 C.锥形瓶 D.烧杯
2.(2023·新疆生产建设兵团部分名校高二上学期期中)下列有关滴定操作的顺序正确的是
①润洗仪器 ②注入反应液 ③检查仪器 ④调节起始读数 ⑤放出反应液
A.③①④⑤② B.③①⑤②④ C.③①②④⑤ D.②①③⑤④
3.下列实验操作正确的是
A.选用图1滴定管量取17.60 mLNaCl溶液
B.如图2所示,记录滴定终点读数为19.90 mL
C.中和滴定时,选用图1滴定管盛装NaOH标准溶液
D.可用图3装置进行KMnO 溶液滴定未知浓度的FeSO 溶液实验
4 4
4.(2022·湖南益阳市高二上学期期末)常温下将一定体积蒸馏水加入到一定质量的土壤样品中,充
分搅拌后过滤,测量滤液的pH。然后向滤液中滴加氨水,边滴加边测量溶液的pH。实验记录如下。
加入氨水的体积/mL 0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 l4.00 16.00
溶液的pH 4 4 4 4 6 8 10 10 10
下列说法正确的是A.实验表明,该土壤样品呈碱性
B.达到反应终点后,所得溶液中c(OH-)=1.0×10-10 mol·L-1
C.进行本实验时,氨水应装在酸式滴定管中
D.当所加氨水的体积为9.00 mL时,溶液的pH可能为7
5.常温下,用1.0 mol·L-1的NaOH溶液中和某浓度的HSO 溶液,所得溶液的pH和所用NaOH溶液
2 4
体积的关系如图所示,则原HSO 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
2 4
变化)分别是
A.1.0 mol·L-1 20 mL B.0.5 mol·L-1 40 mL
C.0.5 mol·L-1 80 mL D.1.0 mol·L-1 80 mL
6.为测定某盐酸的浓度,准确量取20.00 mL该盐酸于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定,
下列说法正确的是
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液出现浅红色时立即停止滴定,开始读数
C.用25 mL酸式滴定管量取20.00 mL待测溶液于锥形瓶中
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分悬有一滴溶液,则测定结果偏小
7.关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是
A.①可用于测溶液pH
B.②是用酸性KMnO 溶液滴定NaSO 溶液
4 2 3
C.③是滴定操作时手的操作
D.④中滴入一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
8.室温下,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。已知lg 5≈0.7。下列说法不正确的是A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
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,pH≈12.3
9.(2023·山东临沂市沂水县高二上学期期中)二氧化锰矿粉中MnO 含量测定实验流程如图。下
2
列说法错误的是
A.NaC O 将MnO 还原为Mn2+
2 2 4 2
B.滴定终点溶液的颜色从无色变为浅紫色
C.MnO 含量为%
2
D.若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡,则测得MnO 含量偏小
2
10.(2023·辽宁鞍山市高二上学期第三次月考)某学生用0.100 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓
度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20 mL待测盐酸溶液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,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2~3 mL处;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
E.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
滴定完成时,KOH溶液入的体积/
实验编号 KOH溶液的浓度/mol·L-1 待测盐酸的体积/mL
mL
1 0.100 20.04 20.002 0.100 22.64 20.00
3 0.100 20.00 20.00
4 0.100 19.96 20.00
就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是___________________、A、F(填字母)。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度为___________ mol·L-1(保留三位有效数字)。
II.葡萄酒中SO 最大使用量为0.25 g·L-1,取300.00 mL葡萄酒,通过适当的方法使所含SO 全部逸
2 2
出并用HO 将其全部氧化为HSO ,然后用0.0900 mol·L-1 NaOH标准溶液进行滴定。
2 2 2 4
(3)滴定前排气泡时,应选择图中的_______(填字母)。
(4)选择酚酞指示剂时,判断反应到达滴定终点时的现象为___________________________________。
(5)滴定开始时无气泡,滴定终点读数时滴定管内有气泡,则测定结果(待测液浓度值)比实际值
_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(6)滴定至终点时,若消耗NaOH 25.00 mL,该葡萄酒中SO 含量_______g·L-1。
2