高中化学58个精讲 (34) 酸碱中和滴定

高中化学58个考点精讲

34、酸碱中和滴定

1．复习重点

1、理解中和滴定的基本原理

2、掌握滴定的正确步骤，了解所用仪器的结构（两种滴定管）。

3、理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。

4、学会误差分析及成因

2．难点聚焦

一、中和反应及中和滴定原理

1、中和反应：酸+碱正盐+水

如：①Hcl+NaOH===NaCl+H2O

②H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O

③N3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O

注意：①酸和碱恰好完全中和，溶液不一定呈中性，由生成的盐性质而定。

②由于所用指示剂变色范围的限制，滴定至终点不一定是恰好完全反应时，但应尽量减少误差。

2、中和滴定原理

由于酸、碱发生中和反应时，反应物间按一定的物质的量之比进行，基于此，可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。

对于反应： HA + BOH====BA+H2O

1mol 1mol

C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)

即可得 C(HA).V(HA)=== C(BOH).V(BOH)

若取一定量的HA溶液（V足），用标准液BOH[已知准确浓度C（标）]来滴定，至终点时消耗标准液的体积可读出（V读）代入上式即可计算得C（HA）

若酸滴定碱，与此同理

若酸为多元酸， HnA + nBOH===BnA+nH2O

1mol nmol

C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)

则有关系：

3、滴定方法的关键

（1）准确测定两种反应物的溶液体积

（2）确保标准液、待测液浓度的准确

（3）滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用）

4、滴定实验所用的仪器和操作要点

（1）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹（带铁架台）、锥形瓶（或烧杯+玻棒）、量筒（或移液管）。

（2）操作：①滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）调液面、读数。

②滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。③计算。

（3）滴定管"0"刻度在上。

二、滴定曲线和指示剂的选择

随着标准液的滴入，溶液的PH在发生变化，这种变化有何特征？为何能用指示剂判定终

点是否到达？如何选用合适的指示剂？

1、滴定曲线

请看两个实例

实例1：用0.10mol/L NaOH溶液滴定0.10mol/L HCl溶液20.00mL

加入的VNaOH

(mL)

余VHCl

(mL)

过量VNaOH

(mL)

PH

0.00

20.00

1.0

18.00

2.00

2.3

19.80

0.20

3.3

19.98

0.02

4.3

20.00

0.00

7.0 突跃范围

20.02

0.02

9.7

20.20

0.20

10.7

22.00

2.00

11.7

20.00

12.5

实例2：用0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液加入的VNaOH

(mL)

余VHCl

(mL)

过量VNaOH

(mL)

PH

0.00

20.00

2.9

18.00

2.00

5.7

19.80

0.20

6.7

19.98

0.02

7.7

20.00

0.00

8.7 突跃范围

20.02

0.02

9.7

20.20

0.20

10.7

22.00

2.00

11.7

20.00

12.6

由上表数据可看出：在滴定接近终点时，少加或多加0.02mL NaOH溶液，即一滴之差造成的误差在允许范围内，但pH值出现突变，因此选择指示剂时，应选择变色范围与滴定时pH值突跃范围相吻合的指示剂。

现将几种典型的滴定曲线画出如下图。

2、酸碱指示剂

（1）酸碱指示剂的变色范围（PH值）

甲基

3.1<

3.1~

4.4

>4.4

红

橙

黄

酚酞

5<

8~10

>10

无色

浅红

红

石蕊

8<

5~8

>8

红

紫

蓝

（2）根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。

从上面滴定曲线图可依次看出

①0.1mol/L NaOH 滴定盐酸，酚酞和甲基均可使用，当然两者测定结果不同。

②0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L CH3COOH溶液

恰好中和生成CH3COOCa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂,PH=8~10浅红色,误差小。

③用HCl滴定NH3.H2O

恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂,3.1~4.4橙色，误差小。

④用HCl滴定0.1mol/L Na2CO3溶液

第一步生成N aHCO3时，可选用酚酞为指示剂，由红色→浅红→无色。化学方程式为：Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaOH

第二步生成碳酸（CO2↑+H2O），可选用甲基橙为指示剂，由黄色→橙色，化学方程式为：NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑

小结：（1）指示剂的选择：（由滴定曲线可知）

①强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。

②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂（甲基橙）；若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂（酚酞）

③石蕊试液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作滴定指示剂。

（2）终点判断：（滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原）

指示剂

操作

酚酞

甲基橙

强碱滴定强酸

无色变为浅红色

橙色变为黄色

强酸滴定强碱

浅红色变为无色

黄色变为橙色

一、误差分析

以一元酸和一元碱的中的滴定为例

因C标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积，均为定值，代入上式计算。

但是实际中C标、V定都可能引起误差，一般可把各因素引起的误差转嫁到V读上，若

V读偏大，则测定结果偏大；若V读偏小，则测定结果偏小，故通过分析V读的变化情况，可分析滴定的误差。

引起误差可能因素有以下几种：

（1）视（读数）

注意：①滴定管中液体读数时精确到0.01mL ②一般需滴定2-3次，取其平均值

（2）洗（仪器洗涤）

正确洗法：

二管二洗--滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次，再用待装液润洗几次。

一瓶一洗--锥形瓶只能用蒸馏水洗。

注意：一般滴定管装标准液，锥形瓶里装待测液。

错误洗法导致结果：

①滴定管仅用水洗，使标准液变稀，故消耗标准液体积一定变大，V读变大，结果偏大。

②移液管仅用水洗，则待测液变稀，所取待测液溶质物质的量变少，V读变小，结果偏

小。

③锥形瓶用待测液洗过，则瓶内待测液的溶质量偏多，V读偏大，结果偏大。

④第一次滴定完后，锥形瓶内液体倒去后，尚未清洗，接着第二次滴定，滴定结果如何，取决于上次滴定情况如何。

（3）漏（液体溅漏）

①滴定过程中锥形瓶内液体溅出，则结果偏小。

②终点已到，滴定管下端尖中级有液滴，则V读偏大，测定结果偏大。

（4）泡（滴定管尖嘴气泡）

正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽，最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡，后气泡消失，则结果偏大。若先无气泡，后有气泡，则结果偏小。

（5）色（指示剂变色控制与选择）

滴定时，眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原，则结果偏小。另外，同一种滴定，选择的指示剂不同，测定结果不同。（6）杂（标准物含杂）

用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质，称量时又按需标准物固体质量来称取的，帮一般均会产生误差，在此杂质又分两种情况：

①杂质与待测液不反应

如NaOH中含NaCl，所配的NaOH溶液浓度变小，滴定盐酸时，NaCl不参与反应，所需标准液的体积偏大，故测定结果偏大。

②若杂质与待测液反应，则应作具体分析。关键：比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大，则相当于削弱了原标准液的作用能力，故与一定量待测物反应时，消耗的标准体积变大，测定结果偏大。

或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应，根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物质量越多，说明作用能力被增强，故测定结果偏小。

3．例题精讲

例1：图示为10mL一定物质的量浓度的盐酸x，用一定浓度的NaOH溶液y滴定。根据图示推出x和y的物质的量浓度是（）

A

B

C

D

X浓度（mol/L）

0.12

0.04

0.03

0.09

Y浓度（mol/L）

0.04

0.12

0.09

0.03

PH值

解析：（1）x 10ml、y 30ml时恰好中。

30y-10x . A、B合适

（2）加入y 20ml时，PH=2 代入

PH=2 ∴选 D。

例2．用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液，中和后加水至100ml，若滴定时终点判断有误差：①多加1滴H2SO4；②少加1滴H2SO4；（设1滴为0.05ml）则①和②[H+]的比值是（）

A、10

B、50

C、5×103

D、104

解析：①多一滴H2SO4[H+]=

②少一滴即OH过量，[OH-]=10-5 mol/L.[H+]=10-9 mol/L

①与②[H+]比值。故选D。

例3：草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示，为了测定x值，进行如下实验：称取Wg草酸晶体，配成100.00mL水溶液

（1）称25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H2SO4后，用浓度为amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止，所发生的反应

2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O

试回答：（1）实验中不需要的仪器有（填序号）_________，还缺少的仪器有（填名称）_____________________。

a.托盘天平（带砝码，镊子）

b.滴定管

c.100mL量筒

d.100mL容量瓶

e.烧杯

f.漏斗

g.锥形瓶

h.玻璃棒球

i.药匙

j.烧瓶

（2）实验中，标准液KMnO4溶液应装在_____________________式滴定管中，因为________________

______________________________________________________。

（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测得的x值会__________________________（偏大、偏小、无影响）

（4）在滴定过程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为_____

___________________mol·L-1，由此可计算x的值是____________。

解析：该题涉及到气化还原滴定，虽然基于反应原理与中和滴定不同，但实验原理及操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜色变化，故可不可用指示剂。

（1）c , f , j 还缺少铁架台（带滴定管夹），胶头滴管（定容时用）

（2）用酸式滴定管，因KMnO4溶液有强氧化性，能腐蚀橡皮管。

（3）无影响。因当初所取的待测液的物质的量一定。

（4） 2KMnO4 ~ 5H2C2O4

2mol 5mol

aV×10-3mol 0.025×Cmol

H2C2O4·xH2O ~ H2C2O4 ~ xH2O

1mol 18xg

4．实战演练

一、选择题

1、下列是实验操作中，能达到实验目的是（）

A、用100mL量筒量取5.2mL盐酸

B、用托盘天平称取25.20g氯化钠

C、用100mL容量瓶配制50mL 0.1mol·L-1盐酸

D、用25.00mL碱式滴定管量取14.80mL NaOH溶液

2、有已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，下列操作正确的是（）

A、酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知浓度的盐酸

B、锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用未知浓度的NaOH待测液荡洗2~3次

C、滴定前没有排除滴定管尖嘴处的气泡

D、读数时视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平

3、用盐酸滴定NaOH溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定到终点时，溶液颜色的变化是（）

A、由黄色变为红色

B、由黄色变为橙色

C、由橙色变为红色

D、由红色变为橙色

4、用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1盐酸，如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH （1滴溶液的体积约为0.05mL），继续加水至50mL，所得溶液的PH是（）

A、4

B、7.2

C、10

D、11.3

5、准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（）

A、50mL量筒

B、10mL量筒

C、50mL酸式滴定管

D、50mL 碱式滴定管

6、下列仪器中，没有"0"刻度线的是（）

A、温度计

B、量筒

C、酸式滴定管

D、托盘天平游码刻度尺

7、用移液管取10ml烧碱溶液注入25ml洁净的碱式滴定管中，则液面读数应（）

A、在10mL--15mL之间

B、恰好在15mL处

C、小于15mL

D、大于15mL

8、对于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的有关说法正确的是（）

A、可有来盛装被滴定的溶液

B、可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗

C、滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水

D、滴定时应用左手顺时针方向旋摇

9、有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol·L-1的HCl溶液，将①加热蒸发体积至体积减少一半，在②中加入少量CH3COONa固体，加入后溶液仍呈强酸性，③不作改变。然后以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，可观察到所消耗的NaOH溶液体积是（）

A、①=③>②

B、③>②>①

C、③=②>①

D、①=②=③

10、有甲、乙、丙三种等体积等物质的量浓度的NaOH溶液。若将甲蒸发一半水，在乙中通入少量CO2，丙不变，然后用等浓度的H2SO4溶液滴定，用甲基橙作指示剂。完全反应后，所需溶液体积是（）

A、甲=丙>乙

B、丙>乙>甲

C、乙>丙>甲

D、甲=乙=丙

11、用0.01mol·L-1H2SO4滴定1mol·L-1NaOH溶液，中和后加水至100.00mL。若滴定终点判断有误：（1）多加了1滴H2SO4；（2）少加了1滴H2SO4（设1滴H2SO4的体积为0.05mL）。则（1）与（2）溶液中H+离子的物质的量浓度之比为（）

A、10

B、50

C、5×103

D、104

12、已知NH4Cl浓度小于0.1mol/L时，溶液PH>5.1现用0.1mol/L HCl溶液来滴定10mL

0.05mol/L氨水，用甲基橙作指示剂，达到终点时所用盐酸的体积（）

A、=10mL

B、=5mL

C、>5mL

D、<5mL

13、中和一定量的某种醋酸溶液耗ag NaOH。若先在该醋酸溶液中溶于少量CH3COONa，再用NaOH中和滴定，耗bgNaOH。则a和b的关系是（）

A、a>b

B、a

C、a=b

D、无法确定

14、有四种不纯的Na2CO3样品，分别会有下列一种杂质。如果取等质量的样品，分别加入2mol/L盐酸，完全反应且均生成CO2，所耗用盐酸体积相同。这四种样品中含Na2CO3的质量分数最小的是（）

A、KHCO3

B、NH4HCO3

C、K2CO3

D、NaHCO3

15、两位学生用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，使用水洗过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过尚存较多水的锥形瓶中，其它操作及读数方法全部正确。则对滴定结果的判断正确的是（）

A、甲操作有错误

B、乙操作有错误

C、甲测定数值一定比乙小

D、乙实际测得的数值准确

16、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5mL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

二、填空

17、（1）图I表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是___________________mL。（2）图II表示50mL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）______________。

A、是amL

B、是(50-a)mL

C、一定大于amL

D、一定大于(50-a)mL

18、用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混含液中的NaOH含量时，可先在混合液中加过量BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定（用酚酞作指示）（1）向混有BaCO3沉淀的NaOH和NaOH溶液中滴入盐酸，___________（填"会"或"不会"）使BaCO3溶解而影响测定NaOH的含量，理由是________________。

（2）确定终点时溶液的颜色由___________变为_____________。

（3）滴定时，若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点，_________（填"能"或"不能"）由此得出准确的测定结果。

（4）___________（填"能"或"不能"）改用甲基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂，则测定结果_____________（填"偏高"、"偏低"或"正确"）。

19、某学生有0.1000mol/L KOH溶液滴定未知尝试的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步：（A）移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞

（B）用标准溶液润洗滴定管2-3次

（C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液

（D）取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm

（E）调节液面至0或0刻度以下，记下读数

（F）把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度

完成以下填空：

（1）正确操作的顺序是（用序号字母填写）______________________.

（2）上述（B）操作的目的是___________________________________。

（3）上述（A）操作之前，如先用待测液润洗锥形瓶，则对测定结果的影响是（填偏大、偏小、不变，下同）_________________________。

（4）实验中用左手控制____________（填仪器及部位），眼睛注视____________________，直至滴定终点。判断到达终点的现象是________________________________________。（5）若称取一定量的KOH固体（含少量NaOH）配制标准溶液并有来滴定上述盐酸，则对测定结果的影响是___________________________________________________-。

（6）滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度，则对滴定结果的影响是______________。

三、计算题

20、称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg，溶于水中，加入酚酞作指示剂，以Mmol/L的盐酸滴定，耗用V1L时变为粉红色，此时发生的化学反应方程式是_________________________

__________________________________________________________________；若最初以甲基橙作指示剂，当耗用V2L盐酸时变橙色，此时发生的化学反应方程_______________________ ______________________________________________由此计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量分数分别为多少？

参考答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

D

D

B

C

C

B

D

A

C

D

D

C

C

A

AD

B

17、3.2 ，D

18、（1）不会，当酚酞变色时的PH值条件下，HCl是与NaOh发生反应，不会与BaCO3作用。

（2）浅红色无色

（3）不能。因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间，不能测出其所用的滴定液体积（4）不能偏高

19、（1）BDCEAF

（2）防止将标准液稀释

（3）偏大

（4）滴定管活塞；锥形瓶中溶液的颜色变化；锥形瓶中溶液的颜色由无色变浅红且保持30秒内不褪色。

（5）偏小（6）偏大

20、NaOH+HCl====NaCl+H2O

Na2CO3+HCl====NaHCO3+NaCl

NaOH+HCl====NaCl+H2O

Na2CO3+2HCl====2NaCl+CO2↑+H2O;

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