人教版高中化学选修4教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：14【基础】酸碱中和滴定

酸碱中和滴定

【学习目标】
1、掌握酸碱中和滴定的原理；
2、初步掌握酸碱中和滴定的方法。
【要点梳理】
要点一、中和滴定的原理和方法。
1、定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的实验方法叫中和滴定法。
2、原理：在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据反应化学方程式中酸、碱物质的量的比求出未知溶液的物质的量浓度。
3、关键：①准确测定参加反应的两种溶液的体积；②准确判断中和反应是否恰好完全反应。
4、指示剂的使用。
①用量不能太多，常用2～3滴，因指示剂本身也是弱酸或弱碱，若用量过多，会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少。
②指示剂的选择。
选择指示剂时，滴定终点前后溶液的颜色改变：颜色变化对比明显。
如强酸与强碱的中和滴定，到达终点时，pH变化范围很大，可用酚酞，也可用甲基橙；强酸滴定弱碱，恰好完全反应时，生成的盐水解使溶液呈酸性，故选择在酸性范围内变色的指示剂——甲基橙；强碱滴定弱酸，恰好完全反应时，生成的盐水解使溶液呈碱性，故选择在碱性范围内变色的指示剂——酚酞。
一般不用石蕊试液，原因是其溶液颜色变化对比不明显，且变色范围较大。
要点二、中和滴定操作。

1、中和滴定的仪器和试剂。
①仪器。酸式滴定管（不能盛放碱性溶液、水解呈碱性的盐溶液、氢氟酸）、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、烧杯、锥形瓶等。
/
②试剂。标准溶液、待测溶液、指示剂、蒸馏水。
2、准备过程。
①滴定管的使用：
a．检验酸式滴定管是否漏水（碱式滴定管同样检验）。
b．洗净滴定管后要用标准液润洗2～3次，并排除滴定管尖嘴处的气泡。
c．注入液体：分别将酸、碱反应液加入到酸式滴定管、碱式滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2 mL～3 mL处，并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
d．调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液（如果酸式滴定管尖嘴部分有气泡，应快速放液以赶走气泡；除去碱式滴定管胶管中气泡的方法如图所示），并使液面处于某一刻度，准确读取读数并记录。
②锥形瓶：只能用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗。
要点诠释：（1）锥形瓶不能用待测液润洗，润洗后，瓶内壁会附着一定量的待测液。
（2）在滴定过程中，锥形瓶中液体用水冲稀，对实验结果无明显影响。
（3）滴定管在加入反应液之前要用所要盛装的反应液润洗，否则装入的液体会被稀释，影响结果。
3、实验步骤（以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例）。
①滴定管的检漏。
②洗涤：分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支（注意分析它们的结构），用清水洗净，再用标准酸液和待测碱液各润洗2～3次，润洗液必须从滴定管下端排出。
③装液：向滴定管中装入标准液，赶走气泡，使液面刻度在“0”刻度或“0”以下某一刻度处，记录读数，从碱式滴定管中放出一定体积碱液到洗净的锥形瓶中。
④滴定：往锥形瓶中加入2滴～3滴酚酞溶液，再向锥形瓶中滴加标准盐酸（先快后慢）。当滴定快到终点时应一滴一摇，若指示剂在半分钟内不变色，视为已到终点。滴定时应左手控制活塞，右手摇动锥形瓶（如图），两眼注视锥形瓶中颜色的变化。
⑤计算：定量测定时，只有多次重复实验才能排除偶然因素，减少实验误差。应依原理取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值，求出
。
要点三、中和滴定误差分析

误差分析依据：
或。
若用标准溶液滴定待测液，消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果偏低。分析误差时应设定c标、V待为不变值，将所有因素归结到V标上，凡使V标偏大的因素均使c待偏高，反之亦然。归纳起来，中和滴定的误差分析如下表所示（以用标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液为例）：
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗滴定管
偏高
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
未用待测溶液润洗取待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有蒸馏水
无影响
滴定
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡
偏高
滴定过程中振荡有液滴溅出
偏低
滴定时有几滴标准溶液附在锥形瓶瓶壁上
偏高
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
要点诠释：读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，结果偏低；开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，结果偏高，如图。
/
读数时使眼睛和液面凹面最低点及刻度线保持水平，读取与液面凹面相切处的数据。
【典型例题】
类型一、仪器的使用和指示剂的选择
例1、用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考下图，从下表中选出正确选项（ ）
锥形瓶中的溶液
滴定管中的溶液
选用指示剂
选用滴定管
A
碱
酸
石蕊
乙
B
酸
碱
酚酞
甲
C
碱
酸
甲基橙
甲
D
酸
碱
酚酞
乙
【答案】C、D
【解析】本题考查中和滴定中酸式滴定管、碱式滴定管和酸碱指示剂的选择。甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管，酸性溶液、强氧化性溶液（如KMnO4溶液）一般装在酸式滴定管中，碱性溶液一般装在碱式滴定管中。指示剂的选择比较复杂。一般情况下，强碱滴定强酸用酚酞指示剂，强酸滴定强碱用甲基橙或酚酞指示剂。当指示剂可以有多种选择时，选择的指示剂最好是到达滴定终点时由浅变深发生变化。中和滴定时，一般情况下是把已知物质的量浓度的标准溶液滴入待测的未知浓度的溶液中，但把未知物质的量浓度的溶液滴入已知物质的量浓度的溶液中，只要操作正确，也可以求得待测溶液的浓度。
【点拨】在中和滴定实验中，已知浓度的标准液是放在锥形瓶中还是滴定管中是人为规定的，只要指示剂和滴定管能够和实验要求相符合（指示剂变色范围在终点pH突变范围之内，滴定管不过大或过小）即可。
举一反三：
【变式1】用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速率太快，当混合溶液变红时，不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是（ ）。
A．加入5 mL盐酸进行滴定 B．返滴一滴待测盐酸
C．重新进行滴定 D．以上方法均不适用
【答案】B
类型二、中和滴定的操作及误差分析
例2、（2019 广东揭阳）两人用同一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液，甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后，使用水洗过的碱式滴定管取碱液于锥形瓶中，乙则用甲用过的碱式滴定管另取碱液于刚用水洗过且留有蒸馏水珠的锥形瓶中，其他操作及读数全部正确。下列说法正确的是(　　)
A．甲操作正确 B．乙操作有误
C．甲测定的数值一定比乙小 D．乙实际测得值较准确
【思路点拨】滴定管用蒸馏水洗涤后，要用标准液润洗。
【答案】D
【解析】锥形瓶不需要用待测液润洗，甲操作错误。甲操作过程中，碱式滴定管没有用待测液润洗，实际取的碱液比理论值偏小，但甲将锥形瓶用待测液润洗使碱液的量又增多，无法判断最终甲的测定数值比乙大还是小，C错。乙用甲使用过的碱式滴定管取碱液，相当于碱式滴定管已经润洗了，锥形瓶内有水对实验无影响，乙实际测得的数值比较准确，D正确。
【总结升华】本题主要考查了酸碱中和滴定的操作和误差分析。
举一反三：

【变式1】用标准盐酸滴定待测烧碱，下列错误操作将对c(碱)有何影响？（用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空）：
A、盛标准酸的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定________；
B、振荡时液体飞溅出来________；
C、开始读标准酸时用仰视________；
D、终点读标准酸时用俯视________；
E、滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥________。
【答案】A、偏大 B、偏小 C、偏小 D、偏小 E、无影响
【变式2】（2019 河南开封）下面是一段关于酸碱中和滴定/实验操作的叙述：①取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；②在一锥形瓶中加入25.00 mL待测NaOH溶液；③加入几滴石蕊试剂作指示剂；④取一支酸式滴定管，洗涤干净；⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；⑧左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降，直至滴定终点。文中所述操作有错误的序号为(　　)
A．④⑥⑦ B．①⑤⑥⑦ C．③⑤⑦ D．①③⑤⑦
【答案】D
【解析】锥形瓶不用待测液润洗，①错；石蕊变色不明显，不易观察颜色，在酸碱中和滴定时不用石蕊作指示剂，③错；滴定管使用前要用标准酸溶液润洗，⑤错；滴定过程中眼睛应观察锥形瓶中溶液颜色变化，⑦错。
【巩固练习】
1．酸与碱完全中和时（ ）。
A．酸与碱的物质的量一定相等
B．酸所能提供的H+与碱所能提供的OH－的物质的量相等
C．酸与碱的质量相等
D．溶液呈中性
2．现用0.1 mol·L－1 HCl滴定10 mL 0.05 mol·L－1 NaOH，若酸式滴定管未润洗，达到终点时所用盐酸的体积应是（ ）。
A．10 mL B．5 mL C．大于5 mL D．小于5 mL
3. (2019 四中同步)准确量取25.00 mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是(　　)
A．50 mL量筒　　　　　　B．10 mL量筒
C．50 mL酸/式滴定管 D．50 mL碱式滴定管
4．(2019 四中同步)准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1NaOH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．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液PH由小变大
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小
5．右图中，曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是（ ）
A．盐酸的物质的量浓度为1 mol/L
B．P点时反应恰好完全，溶液呈中性
C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D．酚酞不能用作本实验的指示剂
6．下列几种情况，对中和滴定结果无影响的是（　 ）　　A．盛未知浓度溶液的锥形瓶里有少量蒸馏水
B．滴定前标准液在零刻度以上　　C．滴定管用蒸馏水冲洗后即注入标准液　　D．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度（其他操作均正确）。
7．某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作，其中正确的是（ ）
A．用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中
B．称取4.0 g NaOH固体放入1000 mL容量瓶中，然后加水至刻度，配成1.00 mol·L―1 NaOH标准溶液
C．用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时，为滴定终点
D．滴定时眼睛要注意着滴定管内NaOH溶液的液面变化，防止滴定过量
8．下列实验操作和数据记录都正确的是(　　)
A．用托盘天平称量时，将NaOH固体放在右盘内的纸上，称得质量为10.2 g
B．用25 mL碱式滴定管量取高锰酸钾溶液，体积为16.60 mL
C．用干燥的广泛pH试纸测稀盐酸的pH＝3.2
D．用10 mL量筒量取NaCl溶液，体积为9.2 mL
9．已知常温、常压下，饱和CO2的水溶液的pH=3.9，则可推断用标准的盐酸溶液滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是（ ）
A、石蕊，由蓝变红 B、甲基橙，由橙变黄
C、酚酞，红色褪去 D、甲基橙，由黄变橙
二、填空题

1．（1）图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1 mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积为________mL。
/
（2）图Ⅱ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（填代号）________mL。
A．是a mL B．是(50-a) mL
C．一定大于a mL D．一定大于(50-a) mL
2．某学生做中和滴定实验的过程如下：①取一支碱式滴定管；②用蒸馏水洗净；③加入待测的NaOH溶液；④记录液面刻度读数；⑤用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液；⑥置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中；⑦加放适量蒸馏水；⑧加入酚酞试液2滴；⑨滴定时，边滴边摇动；⑩边注视滴定管内液面的变化；⑾当刚滴到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定；⑿记录液面刻度读数；⒀根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液的体积为22 mL。指出上述实验过程中的错误之处________（用编号表示）。
3．充满HCl的烧瓶做完喷泉实验后得到的稀盐酸，用标准碳酸钠溶液滴定这种盐酸测定它的准确浓度，请你回答下列问题：
（1）用标准Na2CO3溶液滴定这种盐酸时，Na2CO3溶液应装在________式滴定管中，若用甲基橙作指示剂，达到滴定终点时，溶液从________色变为________色。
（2）现配制三种浓度的标准Na2CO3溶液，你认为最合适的是下列第________种。
①2.500 mol·L－1 ②0.25 mol·L－1 ③0.025 mol·L－1
（3）配制Na2CO3标准溶液的主要操作步骤为：计算→称量→溶解→________→洗涤（并将洗涤液移入容量瓶）→________→________→将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。
4．（2019 河南安阳）右图是用一定物质的量浓度的NaOH/溶液滴定10.00 mL一定物质的量浓度的盐酸的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的(　　)
/
A
B
C
D
c/(HCl)/(mol·L－1)
0.1200
0.04000
0.03000
0.09000
c(NaOH)/(mol·L－1)
0.04000
0.1200
0.0900
0.03000

5．下列实验操作能引起误差，对中和滴定结果的影响为：
㈠．来自滴定管操作产生的误差：
（1）滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗__________
（2）滴定管未用待测液润洗 __________
㈡．来自锥形瓶操作产生的误差：
（1）锥形瓶用蒸馏水洗后又用待测液洗_______
（2）锥形瓶未洗净，残留有与待测液中溶质反应的少量物质_________
㈢．读数带来的误差：
（1）用滴定管量取待测液
①先俯视后仰视________ ②先仰视后俯视_________
（2）标准液
①先俯视后仰视________ ②先仰视后俯视_________
㈣．来自配制标准产生的误差
（1）NaOH已部分潮解_________
（2）NaOH中含有杂质：杂质不与盐酸反应_________
【答案与解析】
1．B
【解析】弱酸或弱碱随反应的进行，最终H++OH－＝H2O。
2．C
【解析】未润洗相当于稀释溶液。
3．C
【解析】量筒只估读到0.1 mL，滴定管能估读到0.01 mL，高锰酸钾为强氧化性物质，不能用碱式滴定管。
4．B
【解析】A项，滴定管用蒸馏水洗涤后，没有用标准液洗涤，装入NaOH溶液进行滴定会造成NaOH溶液的浓度变小，用量增多，结果偏大。B项，酸中滴入碱，溶液的碱性增强，酸性减弱，溶液pH由小变大。C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液开始是无色的，当锥形瓶中溶液由无色变红色，而且半分钟内不褪色时，证明滴定达到了滴定终点。
D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，造成碱的用量偏多，则测定结果偏大。
5．B
【解析】pH=1的盐酸对应的物质的量浓度为0.1 mol/L，A项错；盐酸和NaOH溶液完全反应时形成NaCl溶液，呈中性，B项正确；曲线a是用NaOH溶液滴定盐酸的曲线，b是用盐酸滴定NaOH溶液的曲线，通常用酚酞作指示剂，C、D两项错。
6．A【解析】①盛装待测液的锥形瓶内有少量蒸馏水，虽然使锥形瓶内的溶液浓度变稀了，但待测溶液中溶质的物质的量没有变化，因而测定结果无影响。
②由于滴定前标准液在零刻度以上，滴定中用去的零刻度以上那部分的标准液的体积不在滴定后读出的V（标）的体积内，也就是实际用去的标准溶液的体积比读出V（标）大， 所以这样操作使测得的待测溶液浓度偏小。　　③滴定管用蒸馏水冲洗后，未用标准溶液润洗，使滴定管内的标准溶液变稀，V（标）变大，导致待测溶液浓度偏高。　　④滴定管滴定前读数正确，滴定后，读数时视线俯视，使V标读数变小，结果使待测溶液偏低。
7．C
【解析】白醋呈酸性，应用酸式滴定管量取，A项错；容量瓶是一种量具，不能用作反应或溶解的容器，B项错；白醋显酸性，不能使无色酚酞变色，CH3COONa呈弱碱性，能使酚酞呈浅红色，C项正确；在中和滴定过程中，眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化，不应注意滴定管内溶液的液面变化，D项错。
8．D
【解析】用托盘天平称量时，物质应放在左盘，A错；因为KMnO4溶液具有强氧化性，可腐蚀橡皮管，B错；广泛pH试纸只能测pH为整/数，C错。
9. D
【解析】甲基橙的变色范围在pH=3.1～4.4，与该滴定后溶液的pH=3.9接近，应选择甲基橙作指示剂，因滴定时溶液pH由大到小，故甲基橙由黄变橙，正确答案为：D。
二、填空题
1．（1）3.2 （2）D
【解析】（1）量筒的刻度是由下到上按从小到大的顺序排列。“0”刻度应在最下方，未标出，当刻度A为4时，B为3。因此体积为3.2 mL；
（2）滴定管的刻度是由上到下按从小到大的顺序排列。“0”刻度在最上端，且最大刻度到尖嘴部分之间无刻度，当读数为a mL时，滴定管中液体的体积应大于(50.00－a )mL。
2．③⑩⑾⒀
【解析】③应用待测NaOH溶液润洗滴定管后，再装液体。⑩滴定时应注视锥形瓶内液体的颜色变化以及滴定的速度。⑾滴定终点时溶液变成粉红色且半分钟内不褪色。⒀体积的读数应读到小数点后两位如22.00 mL。
3．（1）碱 红 橙 （2）③ （3）转移 定容 摇匀
【解析】第（2）问中充满HCl烧瓶做喷泉实验所得盐酸的物
质的量浓度为：与之相匹配的为③（误差小）；
4．D
【解析】由图像可知，30.00 mL NaOH溶液恰好中和10.00 mL盐酸，则3c(NaOH)＝c(HCl)，表中A、D组属此种情况，但A组中c(HCl)＝0.120 0 mol·L－1，c(H＋)＝0.120 0 mol·L－1，pH<1，不符合图像；D组中c(HCl)＝0.090 00 mol·L－1，pH>1，加入20.00 mL NaOH后溶液的
/
＝1×10－2 mol·L－1
pH＝－lg(1×10－2)＝2，正好符合题意。
5. 解析：以一元强酸和一元强碱为例，若C1：标准液浓度；V1：标准液体积，V2：待测液体积，则其计算公式为C2=。误差分析时，关键是看所分析因素使哪个值发生了何种变化。
㈠．如滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗，肯定使C1减小，但计算时仍带入的原值，所以使测定结果偏高。
（1）滴定管用蒸馏水洗后，未用标准液润洗 偏高
（2）滴定管未用待测定液润洗 偏低
㈡．来自锥形瓶操作产生的误差：
（1）锥形瓶用蒸馏水洗后又用待测液洗。 偏高
（2）锥形瓶未洗净，残留有与待测液中溶质反应的少量物质。 偏低
㈢．读数带来的误差：
（1）用滴定管量取待测液
①先俯视后仰视 偏低 ②先仰视后俯视 偏高
（2）标准液
①先俯视后仰视 偏高 ②先仰视后俯视 偏低
/
㈣．来自配制标准产生的误差
（1）NaOH已部分潮解 偏高
（2）NaOH中含有杂质：杂质不与盐酸反应 偏高