高中化學(xué) 第三章 第二節(jié) 第3課時(shí) 酸堿中和滴定課時(shí)作業(yè) 新人教版選修4

第3課時(shí)酸堿中和滴定[目標(biāo)要求]1.理解酸堿中和滴定的原理。2.初步了解酸堿中和滴定的操作方法。3.掌握有關(guān)酸堿中和滴定的誤差分析。酸堿中和滴定1．酸堿中和滴定概念：用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法叫做酸堿中和滴定。滴定的原理：n元酸與n′元堿恰好完全中和時(shí)：nc酸V酸＝n′c堿V堿。如果用A代表一元酸，用B代表一元堿，可以利用下列關(guān)系式來計(jì)算未知堿(或酸)的物質(zhì)的量濃度：cB＝eq\f(cAVA,VB)。2．酸堿中和滴定的關(guān)鍵：準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積，以及準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。3．酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)儀器：pH計(jì)、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、滴定管夾、量筒、鐵架臺(tái)。實(shí)驗(yàn)藥品：標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑。實(shí)驗(yàn)步驟：(1)查：檢查兩滴定管是否漏水和堵塞；(2)洗：先用蒸餾水洗滌兩滴定管，然后用所要盛裝的酸堿潤洗2～3遍；(3)盛、調(diào)：分別將酸、堿溶液注入酸、堿滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米處，并將滴定管固定在滴定管夾上，然后趕走滴定管內(nèi)部氣泡，調(diào)節(jié)滴定管中液面高度處于某一刻度，并記下讀數(shù)。(4)取：從堿式滴定管中放出25.00mL氫氧化鈉溶液于錐形瓶中，滴入2滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底襯一張白紙。(5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住錐形瓶瓶頸，邊滴入鹽酸，邊不斷搖動(dòng)錐形瓶，眼睛始終注意錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化。(6)記：當(dāng)看到加一滴鹽酸時(shí)，錐形瓶中溶液紅色突變?yōu)闊o色時(shí)，停止滴定，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色，準(zhǔn)確記下鹽酸讀數(shù)，并準(zhǔn)確求得滴定用去的鹽酸體積。(7)算：整理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)cB＝eq\f(cAVA,VB)計(jì)算。知識(shí)點(diǎn)一酸堿中和滴定1．一只規(guī)格為amL的滴定管，其尖嘴部分充滿溶液，管內(nèi)液面在mmL處，當(dāng)液面降到nmL處時(shí)，下列判斷正確的是()A．流出溶液的體積為(m－n)mLB．流出溶液的體積為(n－m)mLC．管內(nèi)溶液體積等于(a－n)mLD．管內(nèi)溶液體積多于nmL答案B解析滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液體的體積為(n－m)mL；刻度線以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管內(nèi)溶液體積大于(a－n)mL。2．某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí)，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視________，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，并______為止。(2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是()A．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸B．滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失D．讀取鹽酸體積時(shí)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)(3)若滴定開始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如圖所示，則起始讀數(shù)為________mL，終點(diǎn)讀數(shù)為________mL，所用鹽酸溶液的體積為________mL。(4)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：滴定次數(shù)待測(cè)NaOH溶液的體積/mL0.1000mol·L－1鹽酸的體積/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液體積/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依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。答案(1)錐形瓶中溶液顏色變化在半分鐘內(nèi)不變色(2)D(3)0.0026.1026.10(4)eq\x\to(V)＝＝26.10mL，c(NaOH)＝＝0.1044mol·L－1解析在求c(NaOH)和進(jìn)行誤差分析時(shí)應(yīng)依據(jù)公式：c(NaOH)＝eq\f(cHCl·V[HClaq],V[NaOHaq])。欲求c(NaOH)，須先求V[(HCl)aq]再代入公式；進(jìn)行誤差分析時(shí)，要考慮實(shí)際操作對(duì)每一個(gè)量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影響，進(jìn)而影響c(NaOH)。(1)考查酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。(2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗，內(nèi)壁附著一層水，可將加入的鹽酸稀釋，消耗相同量的堿，所需鹽酸的體積偏大，結(jié)果偏高；用堿式滴定管取出的待測(cè)NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定，倒入錐形瓶后，水的加入不影響OH－的物質(zhì)的量，也就不影響結(jié)果；若排出氣泡，液面會(huì)下降，故讀取V酸偏大，結(jié)果偏高；正確讀數(shù)(虛線部分)和錯(cuò)誤讀數(shù)(實(shí)線部分)如圖所示。(3)讀數(shù)時(shí)，以凹液面的最低點(diǎn)為基準(zhǔn)。(4)先算出耗用標(biāo)準(zhǔn)酸液的平均值eq\x\to(V)＝＝26.10mL(第二次偏差太大，舍去)。c(NaOH)＝＝0.1044mol·L－1。知識(shí)點(diǎn)二酸堿中和滴定誤差分析3．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測(cè)濃度的堿溶液時(shí)，下列操作中會(huì)引起堿溶液濃度的測(cè)定值偏大的是()A．錐形瓶中的溶液在滴定過程中濺出B．滴定管裝液后尖嘴部位有氣泡，滴定后氣泡消失C．指示劑變色15s后又恢復(fù)為原來的顏色便停止滴定D．錐形瓶用蒸餾水沖洗后未用待測(cè)液潤洗答案B解析根據(jù)c(B)＝eq\f(cA·VA,VB)判斷，A項(xiàng)中，V(B)的實(shí)際量減少，導(dǎo)致V(A)減少，測(cè)定值偏小；B項(xiàng)使液體充滿氣泡，導(dǎo)致V(A)增大，測(cè)定值偏大；C項(xiàng)未到滴定終點(diǎn)，偏?。籇項(xiàng)，不影響測(cè)定結(jié)果。4．稱取一定質(zhì)量的NaOH來測(cè)定未知濃度的鹽酸時(shí)(NaOH放在錐形瓶?jī)?nèi)，鹽酸放在滴定管中)。用A.偏高；B.偏低；C.無影響；D.無法判斷，填寫下列各項(xiàng)操作會(huì)給實(shí)驗(yàn)造成的誤差。(1)稱量固體NaOH時(shí)，未調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn)()(2)將NaOH放入錐形瓶中加水溶解時(shí)，加入水的體積不準(zhǔn)確()(3)滴定管裝入鹽酸前未用鹽酸洗()(4)開始滴定時(shí)，滴定管尖端處有氣泡，滴定完畢氣泡排出()(5)滴定前未將液面調(diào)至刻度線“0”或“0”以下，結(jié)束時(shí)初讀數(shù)按0計(jì)算()(6)在滴定過程中活塞處漏液()(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，因用力過猛，使少量溶液濺出()(8)滴定前讀數(shù)時(shí)仰視，滴定完畢讀數(shù)時(shí)俯視()答案(1)D(2)C(3)B(4)B(5)A(6)B(7)A(8)A解析(1)稱量固體NaOH時(shí)，未調(diào)節(jié)天平零點(diǎn)，不能確定稱量結(jié)果是偏大還是偏小，故選D。(2)錐形瓶?jī)?nèi)是否含水或加多少水并不影響NaOH與HCl的中和反應(yīng)。(3)滴定管中裝鹽酸前未潤洗相當(dāng)于將待測(cè)液稀釋了，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。(4)滴定前有氣泡，滴定后無氣泡，相當(dāng)于待測(cè)液比實(shí)際用量多了，導(dǎo)致結(jié)果偏低。(5)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值小，導(dǎo)致結(jié)果偏大。(6)滴定過程中漏液使讀出的待測(cè)液的體積比實(shí)際消耗量多，導(dǎo)致結(jié)果偏低。(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，用力過猛，使少量液體濺出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待測(cè)液體積減小，使測(cè)定結(jié)果偏高。(8)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值偏小，使結(jié)果偏高。知識(shí)點(diǎn)三常見的幾種滴定方法5．(1)配平氧化還原反應(yīng)方程式：eq\x()C2Oeq\o\al(2－,4)＋eq\x()MnOeq\o\al(－,4)＋eq\x()H＋=eq\x()CO2↑＋eq\x()Mn2＋＋eq\x()H2O(2)稱取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4①第一份溶液中加入2滴酚酞試液，滴加0.25mol·L－1NaOH溶液至20mL時(shí)，溶液由無色變?yōu)闇\紅色。該溶液被中和的H＋的物質(zhì)的量為________mol。②第二份溶液中滴加0.10mol·L－1酸性KMnO4溶液至16mL時(shí)反應(yīng)完全，此時(shí)溶液顏色由________變?yōu)開_______。該溶液中還原劑的物質(zhì)的量為________mol。答案(1)52161028(2)①0.005②無色紫紅色0.004解析(1)方程式中1molC2Oeq\o\al(2－,4)反應(yīng)中能失去2mole－，而1molMnOeq\o\al(－,4)反應(yīng)中能得到5mole－，依據(jù)得失電子總數(shù)相等，不難得出C2Oeq\o\al(2－,4)與MnOeq\o\al(－,4)系數(shù)比為5∶2，其他可依據(jù)原子守恒配平。(2)①NaOH溶液中的n(OH－)＝0.25mol·L－1×0.02L＝0.005mol，能中和0.005molH＋。②酸性KMnO4溶液呈紫紅色，C2Oeq\o\al(2－,4)與Mn2＋無色，所以終點(diǎn)時(shí)溶液由無色變?yōu)樽霞t色。5C2Oeq\o\al(2－,4)～2MnOeq\o\al(－,4)52n(C2Oeq\o\al(2－,4))0.10mol·L－1×16×10－3L解得n(C2Oeq\o\al(2－,4))＝0.004mol練基礎(chǔ)落實(shí)1．下列實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)引起誤差的是()A．酸堿中和滴定時(shí)，用待測(cè)液潤洗錐形瓶B．酸堿中和滴定時(shí)，用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液C．用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸溶液時(shí)，選用酚酞作指示劑，實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加了幾滴D．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度NaOH結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)無氣泡答案C解析A：錐形瓶一定不要用待測(cè)液潤洗，否則使待測(cè)液的量偏大，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大從而使所測(cè)濃度偏大。B：沖洗干凈的滴定管無論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液，還是量取待測(cè)溶液，都必須用待裝溶液潤洗2～3次，否則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測(cè)溶液比原來溶液的濃度偏小，影響結(jié)果。C：在滴定過程中，指示劑略多加了幾滴，一般不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)橹甘緞┎粫?huì)改變反應(yīng)過程中酸和堿的物質(zhì)的量。D：開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管中無氣泡，結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)有氣泡，會(huì)導(dǎo)致所讀取的V(HCl)偏小，依據(jù)V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)，使所測(cè)的c(NaOH)偏小。2．用0.1mol·L－1NaOH溶液滴定0.1mol·L－1的鹽酸，如果達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液體積約為0.05mL)繼續(xù)加水至50mL，所得溶液pH是()A．4B．7.2C答案C解析本題是以酸堿中和滴定為素材設(shè)計(jì)的題目，涉及到溶液中OH－、H＋、pH的計(jì)算，考查學(xué)生的計(jì)算能力。用0.1mol·L－1的NaOH溶液滴定0.1mol·L－1的鹽酸，滴定到終點(diǎn)時(shí)溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液體積為0.05mL)，加水至50mL，此時(shí)溶液中c(OH－)＝＝1×10－4mol·L－1c(H＋)＝eq\f(1.0×10－14,cOH－)＝eq\f(1.0×10－14,1×10－4)＝1×10－10mol·L－1pH＝10即選項(xiàng)C正確。3．以下是幾種酸堿指示劑變色的pH范圍：①甲基橙3.1～4.4②甲基紅4.4～6.2③酚酞8.2～10.0，現(xiàn)用0.1000mol·L－1的NaOH溶液滴定濃度相近的乙酸時(shí)，上述指示劑()A．都可以用B．只能用③C．可以用①或②D．可以用②或③答案B解析氫氧化鈉溶液與乙酸等物質(zhì)的量反應(yīng)時(shí)，生成的乙酸鈉溶液呈堿性，選用在堿性條件下變色的指示劑酚酞為宜。練方法技巧4.用1.0mol·L－1的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的體積關(guān)系變化如圖所示，則原H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度和完全反應(yīng)后溶液的大致體積是()A．1.0mol·L－1,20mLB．0.5mol·L－1,40mLC．0.5mol·L－1,80mLD．1.0mol·L－1,80mL答案C解析滴定前稀H2SO4的pH＝0，c(H＋)＝1.0mol·L－1，則c(H2SO4)＝0.5mol·L－1，當(dāng)pH＝7時(shí)V(NaOH)＝40mL，通過計(jì)算原硫酸溶液的體積為40mL。本題考查中和滴定曲線，關(guān)鍵是把握滴定終點(diǎn)，pH＝7恰好完全反應(yīng)，即n(H＋)＝n(OH－)。5．某學(xué)生用0.100mol·L－1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作可分解為如下幾步：A．移取20mL待測(cè)鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶中，并加入2～3滴酚酞；B．用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管2～3次；C．把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管使尖嘴處充滿溶液；D．取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至刻度“0”以上2～3cm處；E．調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”以下刻度，記下讀數(shù)；F．把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管液面的刻度。就此實(shí)驗(yàn)完成填空：(1)正確操作步驟的順序是(用序號(hào)字母填寫)__________________________________。(2)上述B步驟操作的目的是________________________________________________________________________________________________________________________。(3)上述A步驟操作之前，若先用待測(cè)溶液潤洗錐形瓶，則滴定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。(4)判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)BDCEAF(2)洗去附在滴定管壁上的水，防止因?qū)?biāo)準(zhǔn)溶液稀釋而帶來誤差(3)偏高(4)滴入最后一滴NaOH溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色解析(2)無論是盛放標(biāo)準(zhǔn)液還是待測(cè)液的滴定管均應(yīng)潤洗，因?yàn)榈味ü艿膬?nèi)壁上附著的蒸餾水會(huì)將放入的溶液稀釋而引起測(cè)定誤差。(3)A步驟操作之前，先用待測(cè)液潤洗錐形瓶，會(huì)使待測(cè)液的體積大于20.00mL，消耗標(biāo)準(zhǔn)液多，則測(cè)定結(jié)果偏高。(4)由于用酚酞作指示劑，故當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液時(shí)溶液由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)即達(dá)到了滴定終點(diǎn)。練綜合拓展6．某化學(xué)課外小組為測(cè)定空氣中CO2的含量，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：(1)配制0.1000mol·L－1和0.01000mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸。(2)用0.1000mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的Ba(OH)2溶液10.00mL，結(jié)果用去鹽酸19.60mL。(3)用測(cè)定的Ba(OH)2溶液吸收定量空氣的CO2。取Ba(OH)2溶液10.00mL，放入100mL容量瓶里，加水至刻度線。取出稀釋后的溶液放入密閉容器內(nèi)，并通入10L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣，振蕩，這時(shí)生成沉淀。(4)過濾上述所得濁液。(5)取濾液20.00mL，用0.01000mol·L－1的鹽酸滴定，用去鹽酸34.80mL。請(qǐng)回答下列問題：①配制標(biāo)準(zhǔn)鹽酸時(shí)，需用下列哪些儀器________；A．托盤天平B．容量瓶C．酸式滴定管D．量筒E．燒杯F．膠頭滴管G．玻璃棒②滴定操作中，左手__________，右手__________，眼睛________________________。Ba(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度是________________________________________；過濾所得濁液的目的是_________________________________________________；此空氣樣品中含CO2的體積分?jǐn)?shù)為______________________________________。答案①B、D、E、F、G②控制活塞搖動(dòng)錐形瓶注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化③0.0980mol·L－1④分離出BaCO3，防止鹽酸與BaCO3反應(yīng)⑤0.025%解析⑤Ba(OH)2＋CO2=BaCO3↓＋H2O，只需求出余下的Ba(OH)2，就可計(jì)算與CO2反應(yīng)的Ba