2014高考化學(xué) 考點(diǎn)復(fù)習(xí)講析（19）酸堿中和滴定

2014高考化學(xué)考點(diǎn)復(fù)習(xí)講析考點(diǎn)19 酸堿中和滴定考點(diǎn)聚焦1掌握酸堿中和滴定的原理及反應(yīng)實(shí)質(zhì)。2學(xué)會(huì)酸堿中和滴的操作方法步驟和指示劑的選擇。所使用的儀器名稱和特點(diǎn)、對(duì)儀器洗滌的要求。3能正確分析實(shí)驗(yàn)操作中的誤差。 4培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用能力和分析問題解決問題的能力。 知識(shí)梳理1.中和滴定的概念及原理(1)概念：用已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的方法。(2)實(shí)質(zhì)：中和反應(yīng)。(3)關(guān)鍵：準(zhǔn)確測(cè)定 ；準(zhǔn)確判斷 。（答案：標(biāo)準(zhǔn)液和待測(cè)溶液的體積、反應(yīng)的終點(diǎn)。）2中和滴定所用儀器酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯等3試劑： 標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑；指示劑的作用：通過(guò)指示劑的顏色變化來(lái)確定滴定終點(diǎn)。指示劑的選擇：變色要靈敏、明顯，一般強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿用甲基橙，強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸用酚酞。4中和滴定的操作（以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定NaOH為例）、準(zhǔn)備： 1）滴定管： 檢驗(yàn)酸式滴定管是否漏水洗滌滴定管后要用標(biāo)準(zhǔn)液洗滌23次，并排除管尖嘴處的氣泡注入標(biāo)準(zhǔn)液至“0”刻度上方23cm處將液面調(diào)節(jié)到“0”刻度（或“0”刻度以下某一刻度）2）錐形瓶：只用蒸餾水洗滌，不能用待測(cè)液潤(rùn)洗、滴定：用堿式滴定管取一定體積的待測(cè)液于錐形瓶中，滴入12滴指示劑用左手握活塞旋轉(zhuǎn)開關(guān)，右手不斷旋轉(zhuǎn)振蕩錐形瓶，眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化至橙色或粉紅色出現(xiàn)，記下刻度。、計(jì)算：每個(gè)樣品滴定23次，取平均值求出結(jié)果。、注意點(diǎn)： 滴速：先快后慢，當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖終點(diǎn)判斷：當(dāng)最后一滴剛好使指示劑顏色發(fā)生明顯的改變而且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色，即為滴定終點(diǎn)。5中和滴定的誤差分析原理：滴定待測(cè)液的濃度時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液多，則結(jié)果偏高；消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液少，則結(jié)果偏低。從計(jì)算式分析，當(dāng)酸與堿恰好中和時(shí)，有關(guān)系式：c（標(biāo)）·V（標(biāo)）·n（標(biāo)）=c（待）·V（待）·n（待）（c、V、n分別表示溶液物質(zhì)的量濃度，溶液體積，酸或堿的元數(shù)）。故c（待）=，由于 c（標(biāo)）、n（標(biāo)）、V（待）、n（待）均為定值，所以c（待）的大小取決于V（標(biāo)）的大小，V（標(biāo)）大，則c（待）大，V（標(biāo)）小，則c（待）小。6中和滴定過(guò)程中的pH變化和滴定終點(diǎn)的判斷酸堿滴定過(guò)程中，溶液的pH發(fā)生了很大的變化。若用標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)酸溶液滴定未知濃度的強(qiáng)堿溶液，則反應(yīng)開始時(shí)溶液的pH很大，隨著強(qiáng)酸的滴入，溶液的pH逐漸減??；當(dāng)二者恰好中和時(shí)溶液的pH為7；當(dāng)酸過(guò)量一滴時(shí)，溶液立即變?yōu)樗嵝?。若用?qiáng)堿滴定強(qiáng)酸則恰恰相反。根據(jù)滴定過(guò)程中的pH變化及酸堿指示劑在酸性或堿性溶液中的顏色變化，只要選擇合適的指示劑，即可準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)室里選用的指示劑一般為酚酞，當(dāng)用酸滴定堿時(shí)，恰好中和時(shí)顏色由紅色剛好褪去；當(dāng)用堿滴定酸時(shí)，恰好中和時(shí)顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紅色。7中和滴定實(shí)驗(yàn)主要儀器的使用中和滴定中使用的滴定管分酸式和堿式兩種，使用時(shí)不能混用。酸式滴定管還可用于盛其他酸性或具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，堿式滴定管還能用于盛裝其他堿性物質(zhì)。中和滴定中有關(guān)儀器的洗滌，滴定管在使用前經(jīng)檢查后要進(jìn)行洗滌，須先用自來(lái)水洗（必要時(shí)用特殊試劑洗）再用蒸餾水洗，然后再用待盛液潤(rùn)洗23次。但錐形瓶用蒸餾水洗凈后不能再用待盛液潤(rùn)洗，否則將會(huì)引起誤差。要注意滴定管的刻度，0刻度在上，往下越來(lái)越大，全部容積大于它的最大刻度值，因?yàn)橄露擞幸徊糠譀]有刻度。滴定時(shí)，所用溶液不得超過(guò)最低刻度，也不得一次滴定使用兩滴定管酸（或堿），也不得中途向滴定管中添加。附：中和滴定實(shí)驗(yàn)中的誤差因素酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)中的誤差因素主要來(lái)自以下6個(gè)方面。（一）儀器潤(rùn)洗不當(dāng)1.盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗。分析：這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際濃度變小了，所以會(huì)使其用量有所增加，導(dǎo)致c待測(cè)液（物質(zhì)的量濃度）的測(cè)定值偏大。2.盛待測(cè)液的滴定管或移液管用蒸餾水洗滌后未用待測(cè)液潤(rùn)洗。分析：這時(shí)實(shí)際所取待測(cè)液的總物質(zhì)的量變少了，所以會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液的用量減少，導(dǎo)致c待測(cè)液的測(cè)定值偏少。3.錐形瓶用蒸餾水洗滌后再用待測(cè)液潤(rùn)洗。分析：這時(shí)待測(cè)液的實(shí)際總量變多了，使標(biāo)準(zhǔn)液的用量增加，導(dǎo)致c待測(cè)液的測(cè)定值偏大。（二）讀數(shù)方法有誤1.滴定前仰視，滴定后俯視。分析：由圖1可知：仰視時(shí)：觀察液面低于實(shí)際液面。俯視時(shí)：觀察液面高于實(shí)際液面。所以滴前仰視V前液偏大，滴后俯視V后測(cè)偏小。這樣V標(biāo)準(zhǔn)液（V標(biāo)=V后測(cè)V前測(cè)）的值就偏小，導(dǎo)致c待測(cè)液偏小。2.滴定前俯視，滴定后仰視分析：同理推知V標(biāo)準(zhǔn)液偏大，c待測(cè)液偏大。（三）操作出現(xiàn)問題1.盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管漏液。分析：這樣會(huì)增加標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際用量，致使c待測(cè)液的測(cè)定值偏大。2.盛待測(cè)液的滴定管滴前尖嘴部分有氣泡，終了無(wú)氣泡（或前無(wú)氣泡后有氣泡）。分析：對(duì)于氣泡的前有后無(wú)，會(huì)把V標(biāo)準(zhǔn)液的值讀大，致使c待測(cè)液的值偏大。反之亦反。3.振蕩錐形瓶時(shí)，不小心將待測(cè)液濺出。分析：這樣會(huì)使待測(cè)液的總量變少，從而標(biāo)準(zhǔn)液的用量也減少，致使c待測(cè)液的值偏小。4.滴定過(guò)程中，將標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶外。分析：這樣會(huì)增加標(biāo)準(zhǔn)液的用量，使c待測(cè)液的值偏大。5.移液時(shí)，將移液管（無(wú)“吹”字）尖嘴處的殘液吹入錐形瓶中。分析：這樣會(huì)使待測(cè)液的總量變多，從而增加標(biāo)準(zhǔn)液的用量，致使c待測(cè)液的值偏大。6.快速滴定后立即讀數(shù)。分析：快速滴定會(huì)造成：當(dāng)已達(dá)終點(diǎn)時(shí)，尚有一些標(biāo)準(zhǔn)液附著于滴定管內(nèi)壁，而此時(shí)立即讀數(shù)，勢(shì)必造成標(biāo)準(zhǔn)液過(guò)量，而導(dǎo)致c待測(cè)液的值偏大。（四）指示劑選擇欠妥1.用強(qiáng)酸滴定弱堿，指示劑選用酚酞。分析：由于滴定終點(diǎn)溶液呈酸性，選用酚酞?jiǎng)荼卦斐伤岬挠昧繙p少，從而導(dǎo)致c待測(cè)液的測(cè)定值偏小。2.用強(qiáng)堿滴定弱酸，指示劑選用甲基橙。分析：同樣，由于終點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性，選用甲基橙也勢(shì)必造成堿的用量減少，從而致使c弱酸的測(cè)定值偏小。（注：強(qiáng)酸滴定弱堿，必選甲基橙；強(qiáng)堿滴定弱酸，必選酚酞；兩強(qiáng)相滴定，原則上甲基橙和酚酞皆可選用；中和滴定，肯定不用石蕊）（五）終點(diǎn)判斷不準(zhǔn)1.強(qiáng)酸滴定弱堿時(shí)，甲其橙由黃色變?yōu)榧t色停止滴定。分析：終點(diǎn)時(shí)的顏色變化應(yīng)是由黃變橙，所以這屬于過(guò)晚估計(jì)終點(diǎn)，致使c待測(cè)液的值偏大。2.強(qiáng)堿滴定弱酸時(shí)，酚酞由無(wú)色變?yōu)榉奂t色時(shí)立即停止滴定（半分鐘后溶液又變?yōu)闊o(wú)色）分析：這屬于過(guò)早估計(jì)終點(diǎn)，致使c待測(cè)液的值偏小。3.滴至終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴處半滴尚未滴下（或一滴標(biāo)準(zhǔn)液附著在錐形瓶?jī)?nèi)壁上未擺下）分析：此時(shí)，假如把這半滴（或一滴）標(biāo)準(zhǔn)液滴入反應(yīng)液中，肯定會(huì)超過(guò)終點(diǎn)。所以，這種情況會(huì)使c待測(cè)液的值偏大。（六）樣品含有雜質(zhì)用固體配制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，樣品中含有雜質(zhì)。1.用鹽酸滴定含Na2O的NaOH樣品。分析：由于1 mol HCl40 g NaOH，而1 mol HCl31 g Na2O，所以實(shí)際上相當(dāng)于NaOH質(zhì)量變大了，最終使w(NaOH)的值偏大。2.用含Na2CO3的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定鹽酸。分析：若以酚酞作指示劑，由于1 mol HCl40 g NaOH而1 mol HCl106 g Na2CO380 g NaOH，所以這實(shí)際上相當(dāng)于V(NaOH)變大了，最終導(dǎo)致c鹽酸的值偏大。試題枚舉【例1】 有三瓶體積相等、濃度都是1 mol·L1的HCl溶液，將加熱蒸發(fā)至體積減少一半，在中加入少量CH3COONa固體（加入后溶液仍呈強(qiáng)酸性），不作改變，然后以酚酞作指示劑，用NaOH溶液滴定上述三種溶液，所消耗的NaOH溶液的體積是（ ）ABCD解析：這是一道有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、酸堿中和滴定、電離平衡移動(dòng)、鹽類水解等的綜合題?！跋葳濉痹O(shè)在中，蒸發(fā)時(shí)溶液中的水分子和HCl分子將同時(shí)揮發(fā)出來(lái)，溶液中鹽酸濃度要降低；對(duì)于中加入CH3COONa固體，CH3COO+H+CH3COOH，但用NaOH溶液中和時(shí)，CH3COOH也同時(shí)被中和，所以消耗NaOH的體積不會(huì)變化。答案：C【例2】 取相同體積（0.025 L）的兩份0.01 mol·L1 NaOH溶液，把其中一份放在空氣中一段時(shí)間后，溶液的pH_（填“增大”“減小”或“不變”），其原因是_。用已知濃度的硫酸溶液中和上述兩份溶液，其中第一份（在空氣中放置一段時(shí)間）所消耗硫酸溶液的體積為V（A），另一份消耗硫酸溶液的體積V（B），則：(1）以甲基橙為指示劑時(shí)，V（A）和V（B）的關(guān)系是：_；(2）以酚酞為指示劑時(shí)，V（A）和V（B）的關(guān)系是：_。解析：NaOH溶液放置于空氣中，因NaOH與空氣中CO2反應(yīng)造成NaOH減少，故溶液的pH減小。用H2SO4滴定Na2CO3溶液，反應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行：H+CO=HCO（此時(shí)溶液呈弱堿性）H+HCO=CO2+H2O（此時(shí)溶液呈弱酸性）滴定過(guò)程中，按哪種反應(yīng)進(jìn)行，取決于選擇的指示劑。(1）若選用甲基橙作指示劑，因其變色范圍在pH=3.14.4。故滴定反應(yīng)按進(jìn)行，由關(guān)系式：2NaOH Na2CO3CO2可知消耗的H2SO4量不變，故答案為V（A）=V（B）。(2）若選用酚酞作指示劑，酚酞的變色范圍為pH=810，滴定反應(yīng)按進(jìn)行，由關(guān)系式：2NaOHNa2CO3NaHCO3可知消耗H2SO4的量減少，故答案為V（A）V（B）。答案： 減小因NaOH與空氣中CO2反應(yīng)，造成NaOH減少，故溶液pH減小(1）V（A）=V（B）(2）V（A）V（B）【例3】測(cè)血鈣的含量時(shí)，可將2.0 mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨（NH4）2C2O4晶體，反應(yīng)生成CaC2O4沉淀。 將沉淀用稀硫酸處理得H2C2O4后，再用KMnO4某酸性溶液滴定，氧化產(chǎn)物為CO2，還原產(chǎn)物為Mn2+，若終點(diǎn)時(shí)用去20.0 mL 1.0×104 mol·L1的KMnO4溶液。(1）寫出用KMnO4滴定H2C2O4的離子方程式_。(2）判斷滴定終點(diǎn)的方法是_。(3）計(jì)算：血液中含鈣離子的濃度為_g·mL1。解析：因?yàn)镵MnO4溶液至反應(yīng)完畢過(guò)量時(shí)，會(huì)使溶液呈紫色，故可用滴入一滴KMnO4酸性溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色且半分鐘不褪色的方法來(lái)判斷終點(diǎn)。由題意知可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O、Ca2+C2O=CaC2O4、CaC2O4+2H+=Ca2+H2C2O4。設(shè)2 mL血液中含Ca2+的物質(zhì)的量為x，則5Ca2+5CaC2O45H2C2O42MnO5 2x 20.0×103 L×1.0×104 mol·L1x=5.0×106 mol，1 mL血液中Ca2+的濃度為=1.0×104 g·mL1答案： (1）2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O(2）溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色(3）1.0×10-4- 6 -