2024届高考一轮复习 第八章 水溶液中的离子反应与平衡 第2讲 酸碱中和滴定及拓展应用 课件（共68张PPT）

(共68张PPT)
第2讲 酸碱中和滴定及拓展应用(基础落实课)
逐点清(一) 酸碱中和滴定
1．实验原理
(1)酸碱中和滴定是利用酸碱中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
(2)以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)＝_______。
(3)酸碱中和滴定的关键：①准确测定标准液的体积；②准确判断滴定终点。
(4)滴定曲线(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)
2．滴定管
(1)滴定管分类
①______滴定管：不能盛装碱性试剂。
②______滴定管：不能盛装酸性、氧化性试剂。
(2)滴定管的构造和精确度
①构造：“0”刻度线在___方，尖嘴部分无刻度。
②精确度：读数可估计到______mL。
酸式
碱式
上
0.01
3．酸碱指示剂选择的基本原则
(1)酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂，因其颜色变化不明显。
(2)滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。
(3)滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。
(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙或酚酞。
4．中和滴定实验操作
(以酚酞作指示剂，用标准盐酸滴定氢氧化钠溶液)
(1)滴定前的准备
查 检查滴定管活塞是否漏水，在确保不漏水后方可使用
洗 用蒸馏水洗涤滴定管2～3次
润 用待测液润洗滴定管2～3次
装 将酸、碱溶液分别注入相应的滴定管，并使液面位于0刻度以上2～3 mL处
排 调节滴定管活塞，使尖嘴部分充满溶液，并使液面位于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度处
记 记录初始液面刻度
(2)滴定
5．酸碱中和滴定的误差分析
示例 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
①未用标准液润洗滴定管，导致V(标准)______ ，c(待测)_____ ；
②用待测液润洗锥形瓶，导致V(标准)_____ ，c(待测)______ ；
③滴定过程中溶液溅出，导致V(标准)______ ，c(待测)______ ；
④滴定前仰视，滴定后俯视，导致V(标准)______ ，c(待测)_____ ；
⑤量取待测液时，锥形瓶未干燥，导致V(标准)______ ，c(待测)______
偏大
偏大
偏大
偏大
偏小
偏小
偏小
偏小
无影响
无影响
续表
微点小练
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)滴定终点就是酸碱恰好中和的点 ( )
(2)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液 ( )
(3)滴定管在加入反应液之前一定要用所要盛装的反应液润洗2～3遍( )
×
×
√
(4)若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液，滴定前仰视，滴定后俯视则测定值偏大 ( )
(5)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好，指示剂一般加入2～3 mL ( )
(6)中和滴定实验中，必须用待装标准液润洗滴定管，用待测液润洗锥形瓶 ( )
(7)中和滴定时，眼睛必须注视滴定管中的液面变化 ( )
×
×
×
×
2．现用物质的量浓度为a mol·L－1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸的物质的量浓度，请填写下列空白：
(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后，接下来应该进行的操作是_______________。
(2)用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入______(填“甲”或“乙”)中。
(3)如图b是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c(HCl)＝__________mol·L－1。
解析：(1)碱式滴定管水洗后应用标准NaOH溶液润洗2～3次，每次润洗液都要从尖嘴处排出。
(2)NaOH为强碱，应将NaOH溶液注入碱式滴定管中，故选乙。
[题点考法·全面练通]
题点(一) 酸碱中和滴定基本操作
1．有关酸碱滴定实验，下列说法正确的是 ( )
A．滴定管和锥形瓶都需要使用蒸馏水和待装液润洗
B．滴定前，必须将滴定管中液体的液面调至0刻度
C．滴定至终点时，溶液一定呈中性
D．测定待测液的浓度，至少需要完成两组平行实验，取消耗标准液的平均值
解析：滴定管需要用待装液润洗，但锥形瓶不能用待装液润洗，否则导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏高，故A错误；滴定前，滴定管中液体的液面不一定非要调至0刻度，可调至0刻度以下某一刻度，故B错误；滴定至终点时，溶液不一定呈中性，如NaOH滴定醋酸，滴定终点生成醋酸钠，溶液呈碱性，故C错误；测定待测液的浓度，为了减少滴定误差，至少需要完成两组平行实验，取消耗标准液的平均值，故D正确。
答案：D
2．(2022·山东等级考)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度，应选甲基橙为指示剂，并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是 ( )
A．可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中
B．应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液
C．应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体
D．达到滴定终点时溶液显橙色
解析：选甲基橙为指示剂，并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液，则应将Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中，将待测盐酸置于酸式滴定管中，滴定终点时溶液由黄色变为橙色。量筒的精确度不高，不可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液，应该用碱式滴定管或移液管量取，A说法错误；
Na2CO3溶液显碱性，盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞，以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有黏性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住，故应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液，B说法正确；
Na2CO3有吸水性且有一定的腐蚀性，故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体，C说法正确；
Na2CO3溶液显碱性，甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色，当滴入最后一滴盐酸时，溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色即为滴定终点，故达到滴定终点时溶液显橙色，D说法正确。
答案：A
3．某学生用0.150 0 mol·L－1NaOH溶液测定某未知浓度的盐酸，其操作可分解为如下几步：
A．用蒸馏水洗净滴定管
B．用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C．用酸式滴定管取稀盐酸25.00 mL，注入锥形瓶中，加入酚酞
D．另取锥形瓶，再重复操作2～3次
E．检查滴定管是否漏水
F．取下碱式滴定管用标准NaOH溶液润洗后，将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2～3 cm处，再把碱式滴定管固定好，调节液面到“0”刻度或“0”刻度以下
G．把锥形瓶放在滴定管下面，瓶下垫一张白纸，边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点，记下滴定管液面所在刻度
(1)滴定时正确操作的顺序是(用字母填写)：
___→ ___ →F→ ___ → ___ → ___ →D。
(2)操作F中应该选择如图中滴定管 (填“甲”或“乙”)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应注意观察_______________。
滴定终点溶液颜色的变化是________________________________。
滴定次数 待测液体积/mL 标准溶液的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度
1 25.00 1.02 21.03
2 25.00 0.60 20.60
3 25.00 0.20 20.19
(4)滴定结果如表所示：
计算该盐酸的物质的量浓度为____________(精确至0.000 1)。
答案：(1)E A B C G
(2)乙
(3)锥形瓶内溶液颜色的变化 锥形瓶内溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色
(4)0.120 0 mol·L－1
题点(二) 酸碱中和滴定的误差分析
4．某学生用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度。先准确称量10.0 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液，用待测烧碱溶液滴定0.200 mol·L－1的盐酸标准液。下列操作会使烧碱样品纯度偏高的是 ( )
A．锥形瓶用蒸馏水洗净后，先用盐酸标准液润洗再装标准液
B．碱式滴定管用蒸馏水洗净后未润洗
C．滴定前碱式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失
D．滴定前仰视碱式滴定管读数，滴定后俯视滴定管读数
解析：锥形瓶用蒸馏水洗净后，先用盐酸标准液润洗再装标准液，导致消耗的待测液体积偏大，会使烧碱样品纯度偏低，A错误；碱式滴定管用蒸馏水洗净后未润洗，导致消耗的待测液体积偏大，会使烧碱样品纯度偏低，B错误；滴定前碱式滴定管尖端气泡未排除，滴定后气泡消失，导致消耗的待测液体积偏大，会使烧碱样品纯度偏低，C错误；滴定前仰视碱式滴定管读数，滴定后俯视滴定管读数，导致消耗的待测液体积偏小，会使烧碱样品纯度偏高，D正确。
答案：D
5．实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度，用甲基橙作指示剂，下列操作中可能使测定结果偏低的是 ( )
A．用量筒量取NaOH溶液时仰视读数
B．滴定结束后，滴定管尖嘴处有一悬挂液滴
C．锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度
D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次
解析：取NaOH溶液仰视读数，会使NaOH溶液的体积偏大，造成消耗盐酸的体积偏大，测定结果偏高，A错误；滴定结束后，滴定管尖嘴处有一悬挂液滴，会使消耗的盐酸的体积偏大，测定结果偏高，B错误；锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色，立即记下滴定管液面所在刻度，会造成滴定终点的误判，使消耗盐酸的体积偏小，测定结果偏低，C正确；盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次，会使NaOH溶液的体积偏大，造成消耗盐酸的体积偏大，测定结果偏高，D错误。
答案：C
A．H2A的Ka1为10－10.25
B．c点：c(HA－)>c(A2－)>c(H2A)
C．第一次突变，可选酚酞作指示剂
D．c(Na2A)＝0.200 0 mol·L－1
解析：用0.100 0 mol·L－1盐酸滴定20.00 mL Na2A溶液，pH较大时A2－的分布分数δ最大，随着pH的减小，A2－的分布分数δ逐渐减小，HA－的分布分数δ逐渐增大，恰好生成NaHA之后，HA－的分布分数δ逐渐减小，H2A的分布分数δ逐渐增大，据此分析。
根据图像可知c点中c(HA－)>c(H2A)>c(A2－)，B错误；
根据图像可知第一次滴定突跃溶液呈碱性，所以可以选择酚酞做指示剂，C正确；
根据图像e点可知，当加入盐酸40 mL 时，全部生成H2A，根据Na2A＋2HCl===2NaCl＋H2A计算可知c(Na2A)＝0.100 0 mol·L－1，D错误。
答案：C
7. 室温下，向100 mL某浓度的二元弱酸H2A溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是 ( )
A. Ka1(H2A)数量级为10－3
B. b点时：c(Na＋)>c(HA－)>c(H＋)>c(A2－) >c(OH－)
C．水的电离程度：d>c>b>a
D．b→c段，反应的离子方程式为HA－＋OH－
===A2－＋H2O
c点对应溶液为Na2A溶液，A2－在溶液中水解使溶液呈碱性，促进水的电离，d点为NaOH和Na2A的混合溶液，氢氧化钠在溶液中电离出的氢氧根离子抑制A2－在溶液中的水解，水的电离程度小于c点，故C错误；
b→c段发生的反应为NaHA溶液与氢氧化钠溶液反应生成Na2A和水，反应的离子方程式为HA－＋OH－===A2－＋H2O，故D正确。
答案：C
[思维建模]
中和滴定曲线的“5点”分析法
(以NaOH溶液滴定HA溶液为例)
室温下，向20 mL 0.1mol·L－1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示。
逐点清(二) 中和滴定的拓展应用
类型 一 氧化还原反应滴定
1．原理
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，或者间接滴定一些本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。
2．试剂
常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3．指示剂
氧化还原滴定的指示剂有三类：
(1)氧化还原指示剂。
(2)专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。
(3)自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
4．实例
(1)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理 2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI
指示剂 用淀粉作指示剂，当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点
(2)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
实验数据如下表：
加入量n(H2SO4)/mol 2.505×10－3
滴定Ⅰ测出量n(I2)/mol 2.005×10－3
滴定Ⅱ测出量n(H2SO4)/mol 1.505×10－3
[解析] (1)溶有I2的CCl4溶液呈紫红色，用标准Na2S2O3溶液滴定I2过程中，当I2恰好反应完全时，溶液呈无色，因此滴定I2到达终点的实验现象是CCl4中由紫红色突变到无色，且30 s不恢复。
[对点训练]
1．(1)KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂，滴定时应将KMnO4溶液加入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；在规格为50.00 mL的滴定管中，若KMnO4溶液起始读数为15.00 mL，此时滴定管中KMnO4溶液的实际体积为______(填标号)。
A．15.00 mL B．35.00 mL
C．大于35.00 mL D．小于15.00 mL
(2)某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O，采用KMnO4滴定法测定该样品的组成，实验步骤如下：
Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中，加入稀H2SO4溶解，水浴加热至75 ℃。用c mol·L－1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色，消耗KMnO4溶液V1 mL。
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3＋完全还原为Fe2＋，加入稀H2SO4酸化后，在75 ℃继续用KMnO4 溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色，又消耗KMnO4溶液V2 mL。
解析：(1)KMnO4具有强氧化性，可腐蚀橡胶管，因此KMnO4溶液应采用酸式滴定管盛装。滴定管的构造特点是0刻度在上，最大刻度在下，最大刻度线下仍然存在一定容积，因此滴定管起始读数为15.00 mL时，滴定管中KMnO4溶液的实际体积大于35.00 mL(即50.00 mL－15.00 mL)，C项正确。
类型 二 沉淀滴定与络合滴定
1．沉淀反应滴定
2．络合反应滴定
以络合反应为反应原理的滴定分析法称为络合反应滴定。如Fe3＋＋SCN－===[Fe(SCN)]2＋、Ag＋＋2NH3===[Ag(NH3)2]＋等。
[例2] 用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I－)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.准备标准溶液
a．准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后，配制成250 mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。
b．配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L－1NH4SCN标准溶液，备用。
Ⅱ.滴定的主要步骤
a．取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b．加入25.00 mL 0.100 0 mol·L－1AgNO3溶液(过量)，使I－完全转化为AgI沉淀。
c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d．用0.100 0 mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。
e．重复上述操作两次。三次测定数据如下表：
f．数据处理。
回答下列问题：
(1)滴定应在pH<0.5的条件下进行，其目的是________________________________________。
(2)b和c两步操作是否可以颠倒________，说明理由____________________________________________________________。
实验序号 1 2 3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
(3)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为________mL，测得c(I－)＝_________mol·L－1。
(4)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为________________。
(5)判断下列操作对c(I－)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果___________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____________。
[解析] (1)滴定实验中用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂，Fe3＋容易发生水解，影响滴定终点判断，因此控制pH<0.5，目的是抑制Fe3＋的水解。
(2)Fe3＋能与I－发生氧化还原反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，因此b、c不能颠倒，否则指示剂耗尽，无法判断滴定终点。
(4)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液之前，要先用NH4SCN标准溶液润洗滴定管。
[答案] (1)防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解)
(2)否(或不能) 若颠倒，Fe3＋与I－反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点
(3)10.00 0.060 0
(4)用NH4SCN标准溶液进行润洗滴定管 (5)①偏高 ②偏高
[对点训练]
2．(2022·湖南等级考)室温时，用0.100 mol·L－1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通过电位滴定法获得lg c(Ag＋)与V(AgNO3)的关系曲线如图所示[忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17]。下列说法正确的是 ( )
A．a点：有白色沉淀生成
B．原溶液中I－的浓度为0.100 mol·L－1
C．当Br－沉淀完全时，已经有部分Cl－沉淀
D．b点：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)
解析： I－先沉淀，AgI是黄色的，所以a点有黄色沉淀AgI生成，故A错误；
由图知，当消耗4.5 mL AgNO3溶液时，溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，由于三种卤素离子浓度相同，故每种离子完全沉淀时消耗1.5 mL AgNO3溶液，则0.100 mol·L－1×1.5 mL＝c(I－)×15 mL，解得c(I－)＝0.01 mol·L－1，故B错误；
b点加入了过量的硝酸银溶液，Ag＋浓度最大，则b点各离子浓度为
c(Ag＋)>c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)，故D错误。
答案：C
3．莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进行测定溶液中Cl－的浓度。已知：
银盐 性质 AgCl AgBr AgCN Ag2CrO4 AgSCN
颜色 白 浅黄 白 砖红 白
溶解度/(mol·L－1) 1.34×10－6 7.1×10－7 1.1×10－8 6.5×10－5 1.0×10－6
(1)滴定终点的现象是_______________________________。
(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，可选为滴定指示剂的是______(填字母)。
A．NaCl B．BaBr2 C．Na2CrO4
答案：(1)滴入最后半滴标准液时，生成砖红色沉淀且半分钟内不溶解
(2)C
谢
谢
观
看