(共66张PPT)
1.有一支50 mL酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在0刻度处。把滴定管中的溶液全部流下排出,承接在量筒中,量筒内溶液的体积是多少?
提示:因为滴定管下端无刻度但还有一定容积,所以如果把滴定管中的溶液全部流下排出,其体积要大于50.0 mL。
2.请结合酸碱中和滴定原理思考,酸碱恰好完全反应与滴定终点相同吗?
提示:不相同,但非常接近。酸碱恰好完全反应是指H+与OH-的物质的量相等,两者恰好完全反应,都不剩余;而滴定终点是指指示剂的变色点,即滴定终点的pH与所选取的指示剂有关,指示剂变色时H+与OH-的物质的量不相等。酸碱恰好完全反应与滴定终点特别接近,在一般科学研究中不会造成大的误差。
3.酸、碱式滴定管的构造差别是什么?盛放溶液时有何要求?
提示:酸式滴定管下端为玻璃活塞,而碱式滴定管下端为中间有玻璃球的橡胶管的玻璃尖嘴,因此,酸式滴定管只能盛放酸或呈酸性的溶液或强氧化性溶液,不能盛放碱性溶液;碱式滴定管只能盛放碱性溶液,不能盛放酸性溶液及强氧化性溶液。
4.试结合指示剂的变色范围,探讨各种情况下酸碱中和滴定时所选取的指示剂、终点时颜色变化及pH,填写下表。
【典例1】已知常温、常压下,饱和CO2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
【思路点拨】(1)滴定终点时形成的是饱和CO2的水溶液;
(2)滴定终点时溶液的pH应在指示剂的变色范围内;
(3)熟悉三种指示剂的变色范围。
【自主解答】选D。甲基橙的变色范围在pH=3.1~4.4之间,与该滴定后溶液的pH=3.9 接近,应选择甲基橙作指示剂,因滴定时溶液的pH由大到小,故甲基橙由黄变橙。
1.请和同学一起讨论,用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液时,能否把精确测量一定体积的盐酸溶液放入锥形瓶内,加指示剂后,然后向锥形瓶内滴加未知浓度的NaOH溶液,直到变色?
提示:可以。因为在锥形瓶内的H+的物质的量是个定值,只要再测量出NaOH溶液的体积,就可以求出NaOH溶液的浓度。
2.试思考,在滴定操作时,锥形瓶下面放一张白纸的目的是什么?
提示:白纸只是起衬托作用,是为了使滴定终点的颜色变化更加明显,更便于滴定终点的判断。
3.如何排出碱式滴定管尖嘴处的气泡?若不排出,在用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,会使消耗的V(NaOH)偏大还是偏小?
提示:将碱式滴定管的玻璃尖嘴倾斜向上弯曲,用手挤捏玻璃球一侧的橡皮管,使水流出同时带出气泡。
若不排出气泡,则在中和一定量的盐酸时,使V(NaOH)偏大,因为气泡体积充当了部分NaOH溶液的体积。
4.试与同学一起探究,以标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,有哪些是可以造成误差的常见因素,并判断对待测碱浓度的影响,填写下表。
【典例2】阅读下列实验内容,根据题目要求回
答问题。
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:
用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀硫酸溶液;以
0.14 mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀硫酸
25.00 mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00 mL。
(1)该学生用标准0.14 mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀硫酸25.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂
B.用待测液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3 mL处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
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滴定操作的正确顺序是_______(用序号填写);
②该滴定操作中应选用的指示剂是_____________;
③在G操作中如何确定终点?__________________。
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果____(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
(3)配制准确浓度的稀硫酸溶液,必须使用的主要容器是_________。
(4)如有1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的NaOH溶液,应用________mol·L-1 的NaOH溶液,原因是__________。
(5)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入______(选填“甲”或“乙”)中。
(6)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀硫酸溶液浓度测定值____
____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【思路点拨】(1)酸碱中和滴定的操作步骤、仪器。
(2)滴定管的使用方法和注意事项。
(3)指示剂的选择依据和滴定终点的判断方法。
【自主解答】(1)中和滴定的步骤为检查→洗涤→润洗→加液→滴定,故顺序为ECDBAGF;指示剂可以使用酚酞;达到滴定终点时,溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不褪去。(2)若滴定管没有用标准溶液润洗,相当于溶液被稀释,消耗的标准溶液体积就大,从而使测定结果偏大。(3)配制100 mL的溶液应选用100 mL的容量瓶。(4)进行滴定时,所用标准溶液浓度越稀,误差就越小,故选用0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液。(5)氢氧化钠溶
液应注入碱式滴定管乙中。(6)当读数时,开始仰视,会使读数偏大,后来俯视,会使读数偏小,计算出的体积会偏小,从而使测定结果偏小。
答案:(1)①ECDBAGF ②酚酞 ③溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不褪去
(2)偏大
(3)100 mL容量瓶
(4)0.1 溶液浓度越稀,误差就越小
(5)乙 (6)偏小
知识点一:中和滴定的原理、仪器和试剂
1.酸碱恰好完全中和时,它们的相关量一定相等的是
( )
A.质量 B.物质的量
C.物质的量浓度 D.H+和OH-的物质的量
【解析】选D。酸碱中和滴定的原理就是H+和OH-的物质的量相等。
2.用已知浓度的一元强酸作标准溶液中和滴定未知浓度的一元强碱溶液时,滴定终点的溶液( )
A.显酸性 B.显碱性
C.显中性 D.酸碱性无法判断
【解析】选D。滴定终点溶液的酸碱性与所选指示剂的变色范围有关。若选酚酞,则滴定终点时显碱性;若选甲基橙,则滴定终点时显酸性。
3.下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是( )
A.滴定管 B.分液漏斗
C.普通漏斗 D.容量瓶
【解析】选C。滴定管、分液漏斗、容量瓶使用前必须检验是否漏水。
知识点二:酸碱中和滴定的实验
4.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,下列操作会导致测定结果偏高的是
( )
A.用标准的盐酸溶液润洗酸式滴定管2~3次
B.用待测碱液润洗碱式滴定管2~3次
C.用待测碱液润洗锥形瓶2~3次
D.用蒸馏水润洗锥形瓶2~3次
【解析】选C。为保证溶液浓度不变,滴定管要用所装液体润洗2~3次,所以A、B两项是正确操作,不会引起误差;锥形瓶如果用蒸馏水润洗不会引起误差,但若用待测碱液润洗,则相当于多加了待测碱液,从而引起所用标准液体积偏大,则会导致测定结果偏高,故选C。
5.(2010·宁波高二检测)为测定苛性钾的纯度,取
0.56 g样品溶于水制成1 L溶液。取此溶液25.00 mL用去0.005 mol/L H2SO4溶液24.00 mL,恰好反应完全,则苛性钾的纯度为(杂质不与酸反应)( )
A.96% B.48% C.9.6% D.56%
【解析】选A。由方程式H2SO4+2KOH====K2SO4+2H2O可
知,n(KOH)=2×0.005 mol/L×0.024 L
=9.6×10-3 mol,m(KOH)=9.6×10-3 mol×56 g/mol=0.537 6 g,所以苛性钾的纯度为
6.(2010·徐州高二检测)我们知道空气中含有N2、O2、CO2、H2S等气体,分析下列现象的原因。
(1)以酚酞为指示剂,用碱液滴定酸液到显现浅红色在半分钟内不褪色为终点。约半分钟后可能导致褪色的原因:________________________________________。
(2)以淀粉为指示剂,用Na2S2O3滴定I2(2S2O32-+I2====
S4O62-+2I-),到蓝色恰好褪去为终点,约5 min后溶液又显色的原因:_______________________________。
(3)以紫色KMnO4溶液为标准溶液滴定还原剂,在消耗完还原剂后,再多加0.5~1滴KMnO4溶液后呈现的浅红色在半分钟内不褪色为终点。约半分钟后浅红色褪去的可能原因:_______________________________。
【解析】解答本题要注意条件给出的N2、O2、CO2、H2S等气体,特别是CO2、H2S作为酸性气体能与碱反应使碱性减弱,酚酞不变红;O2具有氧化性能把I-氧化成为I2,而I2遇淀粉变蓝;H2S作为还原性气体,能将KMnO4还原,而使浅红色褪去,因此判断滴定终点颜色变化时有时间限制。
答案:(1)空气中存在CO2和H2S,与碱反应使溶液碱性减弱
(2)空气中存在O2,将I-氧化成碘,溶液变蓝
(3)空气中存在H2S,将高锰酸钾还原,浅红色褪去
一、选择题(本题包括4小题,每小题4分,共16分)
1.下列叙述,仪器“0”刻度位置正确的是( )
A.在量筒的上端
B.在滴定管的上端
C.在托盘天平标尺的正中
D.在托盘天平标尺的右端
【解析】选B。量筒无“0”刻度,托盘天平的“0”刻度在左端,滴定管的“0”刻度在上端。
2.某稀NaOH溶液的浓度大约在0.07~0.08 mol/L之间,实验室现有①0.1 mol/L ②1.0 mol/L ③5.0 mol/L的三种标准盐酸溶液,若要通过中和滴定法确定NaOH的准确浓度,则应选用的标准盐酸溶液是( )
A.① B.②
C.③ D.①②③均可
【解析】选A。在选取标准液浓度时,应使其与待测液浓度接近,故只选①。
3.(双选)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考下图,下表中选项正确的是( )
【解析】选C、D。滴定实验中不选用石蕊作指示剂,所以A项错;B项中应选用碱式滴定管,该项错;C、D两项滴定管和指示剂的选取都正确。
4.中和相同体积、相同pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液,所用相同浓度的盐酸的体积分别为V1、V2、V3,则三者的大小关系为( )
A.V3>V2>V1 B.V3=V2>V1
C.V3>V2=V1 D.V1=V2>V3
【解析】选C。Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种溶液的pH虽然相同,只能说明它们的c(OH-)相同,但前两者是强碱,NH3·H2O是弱碱,说明它的浓度要比NaOH的浓度大得多,所以它所用的盐酸也要比NaOH多,而Ba(OH)2和NaOH用的一样多,故选C项。
二、非选择题(本题包括2小题,共14分)
5.(8分)(2010·东北师大附中高二检测)某学生用物质的量浓度为a mol/L的标准NaOH溶液去测定V mL HCl溶液的物质的量浓度。回答下列问题:
(1)实验前应先检查滴定管_______,实验过程中眼睛注视锥形瓶内溶液的颜色变化,直至滴定终点。
(2)如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数:
c(HCl)=_____________。
(3)若在滴定前碱式滴定管尖嘴部分留有气泡,滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失,则测定的盐酸的物质的量浓度会_____________。(填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)
(4)实验前先用待测液润洗锥形瓶,则测定结果会___
__________。
【解析】(1)使用滴定管之前要先检查是否漏水。
(2)据c(NaOH)·V(NaOH)=c(HCl)·V(HCl)得
a mol/L×(V2-V1)mL×10-3 L/mL=c(HCl)×V mL×
10-3 L/mL,有c(HCl)= 。
(3)若碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,则会使V(NaOH)偏大,计算出c(HCl)偏大。
(4)锥形瓶不能润洗,否则会使消耗NaOH的量偏多,从而计算出c(HCl)偏大。
答案:(1)是否漏水
(2)
(3)偏大
(4)偏大
6.(6分)氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色Na2SO3溶液。反应的离子方程式为2MnO4-+5SO32-+6H+====2Mn2+
+5SO42-+3H2O,填空回答问题(已知Na2SO3溶液呈碱性)。
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的______(填序号)。
A.酸式滴定管(50 mL) B.碱式滴定管(50 mL)
C.量筒(10 mL) D.锥形瓶
E.铁架台 F.滴定管夹
G.烧杯 H.白纸
I.胶头滴管 J.漏斗
(2)滴定前平视KMnO4溶液的液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积______(填“多”或“少”)。根据(b-a)mL计算,得到的待测液浓度比实际浓度______(填“大”或“小”)。
【解析】因酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化橡胶,因此盛放酸性KMnO4溶液应用酸式滴定管,Na2SO3溶液呈碱性,应用碱式滴定管量取,除此之外,还需铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯、白纸,若滴定前平视,滴定后俯视,会使(b-a)减小,从而测得Na2SO3的浓度偏低。
答案:(1)A、B、D、E、F、G、H
(2)少 小
1.(5分)(2010·温州模拟)中和滴定实验中,标准NaOH溶液的浓度,通常用H2C2O4·H2O为基准物质进行标定。基准物质必须具备的条件:①物质纯度要高;②相对分子质量较大;③性质稳定,如不易分解、不风化、不潮解、不跟空气中的CO2、O2等反应。实验室标定盐酸的浓度时,选择的基准物质最好是( )
A.NaOH B.NaHCO3
C.Na2CO3 D.Na2CO3·10H2O
【解析】选C。NaOH容易潮解、容易和空气中的CO2反应,NaHCO3易分解,Na2CO3·10H2O易风化,都不适宜作基准物质。
2.(5分)(2010·常州高二检测)弱电解质在水溶液里达到电离平衡时,溶液中已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分数叫做该电解质的电离度。现欲粗略测定一未知浓度的醋酸中CH3COOH的电离度,应做的实验和所需的试剂(或试纸)是( )
A.电解、NaOH溶液
B.中和滴定、pH试纸
C.蒸馏、Na2CO3溶液
D.酯化反应、石蕊试液
【解析】选B。根据信息可知电离度α=
因此可用pH试
纸测出CH3COOH溶液的pH,继而求出c(H+),利用酸碱
中和滴定原理测出该醋酸的物质的量浓度c(CH3COOH),
代入公式即可求出,故选B。
3.(10分)(2010·南安高二检测)(1)下列实验操作或结果的说法正确的是________(填编号)。
A.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化
B.用酸式滴定管量取0.10 mol·L-1的Na2CO3溶液
25.10 mL
C.滴定管洗净后,再经蒸馏水润洗,即可注入标准液进行中和滴定实验
D.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知浓度的NaOH溶液
E.将滴定管垂直伸进试管内滴加液体
F.将pH试纸用蒸馏水润湿后,测量某溶液的pH
(2)用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,下列实验操作会引起测量结果偏高的是________。
①用天平称量NaOH固体,将小烧杯放在右盘,砝码放在左盘,并移动游码,使之平衡;
②配制烧碱溶液时,将称量后的NaOH固体溶于水,立即移入容量瓶,将洗涤烧杯的液体注入容量瓶后,加蒸馏水至刻度线;
③中和滴定时,锥形瓶内有少量水;
④酸式滴定管用蒸馏水洗后,未用标准液润洗;
⑤读取滴定管终点读数时,仰视刻度线。
【解析】(1)选A、D。B项Na2CO3溶液呈碱性,应用碱式滴定管,B错误;C项滴定管水洗后应用标准液润洗2~3次,C错误;E项滴定管不能伸入试管内部,E错误;F项pH试纸不能用蒸馏水润湿,F错误。
(2)①导致称取NaOH量偏少,浓度偏低;②在配制NaOH溶液时,NaOH固体溶于水后,放出热量,未冷却即转入容量瓶,导致所配NaOH溶液浓度偏高;③对结果无影响;④使标准盐酸浓度减小,使V(HCl)偏大,导致结果偏高;⑤使V(HCl)偏大,结果偏高。
答案:(1)A、D (2)②④⑤