高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題攻略 之水溶液中的離子平衡 四、 酸堿中和滴定（含解析）

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酸堿中和滴定 【高考預(yù)測(cè)】 1. (★)了解酸堿中和滴定的操作方法。 2. (★★)酸堿中和滴定原理的運(yùn)用。 鎖定高考 1．（2015江蘇）下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（ ） A．用玻璃棒蘸取CH3COOH溶液點(diǎn)在水濕潤(rùn)的pH試紙上，測(cè)定該溶液的pH B．中和滴定時(shí)，滴定管用所盛裝的反應(yīng)液潤(rùn)洗2～3次 C．用裝置甲分液，放出水相后再?gòu)姆忠郝┒废驴诜懦鲇袡C(jī)相 D．用裝置乙加熱分解NaHCO3固體 【答案】B 2．（2016課標(biāo)Ⅰ）298 K時(shí)，在20.0 mL 0.10 mol/L氨水中滴入0.10 mol/L的鹽酸，溶液的pH與 所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10 mol/L氨水的電離度為1.32%，下列有關(guān)敘述正確的是 A．該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑 B．M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鹽酸體積為20.0 mL C．M點(diǎn)處的溶液中c(NH4＋)＝c(Cl－)＝c(H＋)＝c(OH－) D．N點(diǎn)處的溶液中pH<12 【答案】D 夯實(shí)基礎(chǔ) 一．實(shí)驗(yàn)原理 1. 用已知濃度的酸(或堿)滴定未知濃度的堿(或酸)的濃度。 2. 利用酸堿指示劑明顯的顏色變化表示反應(yīng)已完全，即反應(yīng)到達(dá)終點(diǎn)。 指示劑 變色范圍的pH 石蕊 <5.0紅色 5.0～8.0紫色 >8.0藍(lán)色 甲基橙 <3.1紅色 3.1～4.4橙色 >4.4黃色 酚酞 <8.2無色 8.2～10.0粉紅色 >10.0紅色 二. 實(shí)驗(yàn)用品 1. 儀器：酸式滴定管(如圖A)、堿式滴定管(如圖B)、滴定管夾、鐵架臺(tái)、錐形瓶。 滴定管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用方法 三． 實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例) (1) 滴定前的準(zhǔn)備 ① 滴定管：查漏→洗滌→潤(rùn)洗→裝液→調(diào)液面→記錄。 ② 錐形瓶：注堿液→記讀數(shù)→加指示劑。 (2) 滴定 (3) 終點(diǎn)判斷：等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色，視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。 四．?dāng)?shù)據(jù)處理 按上述操作重復(fù)二至三次，求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值，再根據(jù)c(NaOH)＝計(jì)算。 典例1 用滴定法測(cè)定Na2CO3(含NaCl雜質(zhì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下列操作會(huì)引起測(cè)定值偏高的是(　　) A．試樣中加入酚酞作指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定 B．滴定管用蒸餾水洗滌后，直接注入標(biāo)準(zhǔn)酸液進(jìn)行滴定 C．錐形瓶用蒸餾水洗滌后，直接加入待測(cè)溶液滴定 D．滴定管用蒸餾水洗滌后，直接注入待測(cè)液，取20.00 mL進(jìn)行滴定 【答案】　B 【解析】　滴定管應(yīng)用待裝液進(jìn)行潤(rùn)洗，否則會(huì)引起待裝液濃度下降，若為標(biāo)準(zhǔn)酸液會(huì)引起測(cè)定值偏高，若為待測(cè)液會(huì)引起測(cè)定值偏低。 典例2 （2014課標(biāo)Ⅰ）下列有關(guān)儀器的使用方法或?qū)嶒?yàn)操作正確的是( ) A．洗凈的錐形瓶和容量瓶可以放進(jìn)烘箱中烘干 B．酸式滴定管裝標(biāo)準(zhǔn)液前，必須先用該溶液潤(rùn)洗 C．酸堿滴定實(shí)驗(yàn)中，用待測(cè)溶液潤(rùn)洗錐形瓶以減小實(shí)驗(yàn)誤差 D．用容量瓶配溶液時(shí)，若加水超過刻度線，立即用滴定管吸出多余液體。 【答案】B 重難突破 一. 實(shí)驗(yàn)探究 恰好中和＝酸堿恰好完全反應(yīng)≠溶液呈中性≠滴定終點(diǎn)。 2．在酸堿中和滴定誤差分析中，要看清楚標(biāo)準(zhǔn)液與待測(cè)液的位置。標(biāo)準(zhǔn)液在滴定管中與標(biāo)準(zhǔn)液在錐形瓶中產(chǎn)生誤差情況相反。 3．誤差分析 以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿溶液(酚酞作指示劑)為例，常見的因操作不正確而引起的誤差有： 步驟 操作 VA cB 洗滌 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤(rùn)洗 變大 偏高 堿式滴定管未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗 變小 偏低 錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗 變大 偏高 錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水 不變 無影響 取液 放出堿液的滴定管開始有氣泡，放出液體后氣泡消失 變小 偏低 滴定 酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失 變大 偏高 振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出 變小 偏低 部分酸液滴在錐形瓶外 變大 偏高 溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過快，停止滴定后反加一滴堿液顏色無變化 變大 偏高 讀數(shù) 酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯) 變小 偏低 酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰) 變大 偏高 典例1 用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度的氫氧化鈉溶液，下列操作導(dǎo)致結(jié)果偏低的是(　　) ① 錐形瓶用蒸餾水洗凈后，再用待測(cè)液潤(rùn)洗2～3次 ② 滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失 ③ 滴定前仰視讀數(shù)，滴定后平視讀數(shù) ④ 搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，有少量液體濺出 ⑤ 滴定時(shí)，錐形瓶里加入少量蒸餾水稀釋溶液 A．③　　　 B．④⑤ C．①②③ D．③④ 【答案】D 二. 中和滴定的遷移應(yīng)用 1. 氧化還原滴定 典例2 (1) 用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測(cè)定產(chǎn)物Fe3O4中的二價(jià)鐵含量。若需配制濃度為0.010 00 molL－1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250 mL，應(yīng)準(zhǔn)確稱取________g K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字，已知MK2Cr2O7＝294.0 gmol－1)。配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，下列儀器中不必要用到的有________(用編號(hào)表示)。 ① 電子天平　② 燒杯?、?量筒　④ 玻璃棒?、?容量瓶?、?膠頭滴管?、?移液管 (2) 滴定操作中，如果滴定前裝有K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結(jié)束后氣泡消失，則測(cè)定結(jié)果將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。 ⑶ 取Ce(OH)4產(chǎn)品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 molL－1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)(鈰被還原為Ce3＋)，消耗25.00 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。 【答案】?、? (1) 0.735 0?、邰摺?2) 偏大?、? 97.0 2. pH曲線的理解 ⑴ 強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸 ⑵ 弱酸滴定強(qiáng)堿 典例3 （2015廣東）準(zhǔn)確移取20.00mL某待測(cè)HCl溶液于錐形瓶中，用0.1000molL-1NaOH溶液滴 定，下列說法正確的是（ ） A．滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定 B．隨著NaOH溶液滴入，錐形瓶中溶液pH由小變大 C．用酚酞作指示劑，當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無色時(shí)停止滴定 D．滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則測(cè)定結(jié)果偏小 【答案】B 【解析】滴定管用蒸餾水洗滌后，沒有用標(biāo)準(zhǔn)液洗滌，裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定會(huì)造成NaOH溶液的 濃度變小，用量增多，結(jié)果偏大，A錯(cuò)；酸中滴入堿，溶液的堿性增強(qiáng)，酸性減弱，溶液pH由小變大，B對(duì)；用酚酞作指示劑，錐形瓶溶液開始是無色的，當(dāng)錐形瓶中溶液由無色變紅色，而且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)，證明滴定達(dá)到了滴定終點(diǎn)，C錯(cuò)；滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，造成堿的用量偏多，則測(cè)定結(jié)果偏大，D錯(cuò)。 典例4 室溫下，用0.10 molL－1的鹽酸滴定20.00 mL 0.10 molL－1的某堿BOH溶液得到的滴定曲線如圖所示： 下列判斷不正確的是(　　) A．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，溶液呈堿性，溶液中c(B＋)>c(Cl－) B．b點(diǎn)時(shí)溶液的pH＝7 C．當(dāng)c(Cl－)＝c(B＋)時(shí)，V(HCl)<20.00 mL D．c點(diǎn)時(shí)溶液中c(H＋)約為0.03 molL－1 【答案】　B 跟蹤訓(xùn)練 1．（2016北京）在兩份相同的Ba(OH)2溶液中，分別滴入物質(zhì)的量濃度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其導(dǎo)電能力隨滴入溶液體積變化的曲線如右圖所示。下列分析不正確的是 A．①代表滴加H2SO4溶液的變化曲線 B．b點(diǎn)，溶液中大量存在的離子是Na+、OH– C．c點(diǎn)，兩溶液中含有相同量的OH– D．a(chǎn)、d兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液均顯中性 2．(2016浙江)苯甲酸鈉（，縮寫為NaA）可用作飲料的防腐劑。研究表明苯甲酸（HA）的抑菌能力顯著高于A–。已知25 ℃時(shí)，HA的Ka=6.2510–5，H2CO3的Ka1=4.1710–7，Ka2=4.9010–11。在生產(chǎn)碳酸飲料的過程中，除了添加NaA外，還需加壓充入CO2氣體。下列說法正確的是（溫度為25℃，不考慮飲料中其他成分） A．相比于未充CO2的飲料，碳酸飲料的抑菌能力較低 B．提高CO2充氣壓力，飲料中c(A–)不變 C．當(dāng)pH為5.0時(shí)，飲料中=0.16 D．碳酸飲料中各種粒子的濃度關(guān)系為：c(H+)=c()+c()+c(OH–)–c(HA) 3．（2015安徽）25℃時(shí)，在10mL濃度均為0.1mol/LNaOH和NH3H2O混合溶液中，滴加0.1mol/L的鹽酸，下列有關(guān)溶液中粒子濃度關(guān)系正確的是（ ） A．未加鹽酸時(shí)：c(OH－)＞c(Na＋)= c(NH3H2O) B．加入10mL鹽酸時(shí)：c(NH4＋) ＋c(H＋) ＝ c(OH－) C．加入鹽酸至溶液pH=7時(shí)：c(Cl－) = c(Na＋) D．加入20mL鹽酸時(shí)：c(Cl－) ＝c(NH4＋) ＋c(Na＋) 4．（2014山東）下列實(shí)驗(yàn)操作或裝置（略去部分加持儀器）正確的是 5.（2014重慶）中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB2760－2011）規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25g/L。某興趣小組用題9圖1裝置（夾持裝置略）收集某葡萄酒中SO2，并對(duì)含量堿性測(cè)定。 （1）儀器A的名稱是_______，水通入A的進(jìn)口為_________。 （2）B中加入300.00ml葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反應(yīng)，其化學(xué)方程式為______________。 （3）除去C中過量的H2O2，然后用0.0900mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定前排氣泡時(shí)，應(yīng)選擇題9中圖2中的_____；若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH＝8.8，則選擇的指示劑為__________；若用50ml滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖凇?0”處，則管內(nèi)液體的體積（填序號(hào)）____（①＝10ml，②＝40ml，③＜10ml，④＞40ml） （4）滴定至終點(diǎn)時(shí)，消耗NaOH溶液25.00ml，該葡萄酒中SO2含量為：__g/L。 （5）該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高，分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施_______。 1. 【答案】C 2. 【答案】C 【解析】A．根據(jù)題意，苯甲酸（HA）的抑菌能力顯著高于A–，相比于未充CO2的飲料，碳酸飲料的抑菌能力較高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．提高CO2充氣壓力，CO2+H2O+A?HA+HCO3-，平衡右移，飲料中c(A–)減小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．當(dāng)pH為5.0時(shí)，飲料中=c(H+)Ka=10-5（6.2510–5）=0.16,C項(xiàng)正確；D．根據(jù)電荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)+c(A-)，根據(jù)物料守恒得c(Na+)=c(A-)+c(HA)，兩式聯(lián)立，消去c(Na+)得c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)-c(HA)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；答案選C。 3.【答案】B 【解析】A、混合溶液中，氫氧化鈉和一水合氨的混合比例未知，故無法判斷c(Na＋)= c(NH3H2O)，故A錯(cuò)誤；B、加入10mL鹽酸時(shí)，c（Cl-）=c(Na+)，又根據(jù)電荷守恒得到：c(NH4＋) ＋c(H＋) + c(Na+)＝ c(OH－)+c（Cl-），所以c(NH4＋) ＋c(H＋) ＝ c(OH－)，B正確；C、根據(jù)電荷守恒得到：c(NH4＋) ＋ c(H＋) + c(Na+)＝ c(OH－)+c（Cl-），pH=7時(shí)，即c(H＋) ＝ c(OH－)，所以c(NH4＋) + c(Na+)＝ c（Cl-）， c(Cl－) >c(Na＋)，故C錯(cuò)誤；D、加入20mL鹽酸時(shí)， c（Cl-）=2 c(Na＋),由于銨根離子的水解，c(NH4＋) ﹤c(Na+)，所以c(Cl－)>c(NH4＋) ＋c(Na＋)，故D錯(cuò)誤，此題選B。 4.【答案】C 5. 【答案】（1）冷凝管或冷凝器；b （2）SO2＋H2O2＝H2SO4 （3）③；酚酞；④ （4）0.24 （5）原因：鹽酸的揮發(fā)；改進(jìn)措施：用不揮發(fā)的強(qiáng)酸例如硫酸代替鹽酸，或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，扣除鹽酸揮發(fā)的影響。 【解析】（1）根據(jù)儀器的構(gòu)造特點(diǎn)可知，儀器A是冷凝管或冷凝器。冷凝時(shí)冷卻水的流向應(yīng)該是下口進(jìn)，上口出，即水通入A的進(jìn)口是b。 （2）SO2具有還原性，雙氧水具有氧化性，二者混合發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋H2O2＝H2SO4。 （3）氫氧化鈉是堿，應(yīng)該用堿式滴定管盛放。排液時(shí)將將乳管向上彎曲，同時(shí)拇指和食指捏住玻璃珠附近的橡皮管且用力擠捏，使溶液迅速排出，趕走氣泡，即選擇③。滴定終點(diǎn)時(shí)的pH＝8.8，說明溶液顯堿性，則指示劑的變色范圍在堿性條件下，甲基橙的變色范圍是3.1～4.4，酚酞的變色范圍是8.2～10.0，所以選擇的指示劑是酚酞。由于滴定管的刻度自上而下逐漸增大，且最下面一段沒有刻度線，因此該滴定管中實(shí)際溶液的體積是＞50ml－10ml＝40mol。 （4）根據(jù)方程式可知2NaOH～H2SO4～SO2，則SO2的質(zhì)量是64g/mol＝0.072g，則該葡萄酒中SO2的含量為＝0.24g/L。 （5）由于鹽酸是揮發(fā)性酸，進(jìn)入C裝置的氣體除了SO2外還有氯化氫，氯化氫也與氫氧化鈉反應(yīng)，從而使得消耗氫氧化鈉溶液的體積增加，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高。因此改進(jìn)的措施為用不揮發(fā)的強(qiáng)酸，例如硫酸代替鹽酸，或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，扣除鹽酸揮發(fā)的影響。