2019-2020年高中化學(xué) 專題3 第二單元 第2課時(shí) 酸堿中和滴定課時(shí)作業(yè) 蘇教版選修4.DOC

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2019-2020年高中化學(xué) 專題3 第二單元 第2課時(shí) 酸堿中和滴定課時(shí)作業(yè) 蘇教版選修4 [目標(biāo)要求]　1.理解酸堿中和滴定的原理。2.初步了解酸堿中和滴定的操作方法。3.掌握有關(guān)酸堿中和滴定的誤差分析。 酸堿中和滴定 1．酸堿中和滴定概念：用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法叫做酸堿中和滴定。滴定的原理：n元酸與n′元堿恰好完全中和時(shí)：nc酸V酸＝n′c堿V堿。如果用A代表一元酸，用B代表一元堿，可以利用下列關(guān)系式來計(jì)算未知堿(或酸)的物質(zhì)的量濃度：cB＝。 2．酸堿中和滴定的關(guān)鍵：準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積，以及準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。 3．酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)儀器：pH計(jì)、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、滴定管夾、量筒、鐵架臺(tái)。 實(shí)驗(yàn)藥品：標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑。 實(shí)驗(yàn)步驟： (1)查：檢查兩滴定管是否漏水和堵塞； (2)洗：先用蒸餾水洗滌兩滴定管，然后用所要盛裝的酸堿潤洗2～3遍； (3)盛、調(diào)：分別將酸、堿溶液注入酸、堿滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米處，并將滴定管固定在滴定管夾上，然后趕走滴定管內(nèi)部氣泡，調(diào)節(jié)滴定管中液面高度處于某一刻度，并記下讀數(shù)。 (4)?。簭膲A式滴定管中放出25.00 mL氫氧化鈉溶液于錐形瓶中，滴入2滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底襯一張白紙。 (5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住錐形瓶瓶頸，邊滴入鹽酸，邊不斷搖動(dòng)錐形瓶，眼睛始終注意錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化。 (6)記：當(dāng)看到加一滴鹽酸時(shí)，錐形瓶中溶液紅色突變?yōu)闊o色時(shí)，停止滴定，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色，準(zhǔn)確記下鹽酸讀數(shù)，并準(zhǔn)確求得滴定用去的鹽酸體積。 (7)算：整理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)cB＝計(jì)算。 二、酸堿中和滴定誤差分析 中和滴定實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的途徑主要有操作不當(dāng)，讀數(shù)不準(zhǔn)等，分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析，c待測(cè)＝，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定待測(cè)堿溶液時(shí)，c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為定值，c待測(cè)的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。 下列為不正確操作導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差： (1)儀器洗滌 ①酸式滴定管水洗后，未潤洗(偏高)；②酸式滴定管水洗后，誤用待測(cè)液潤洗(偏高)；③堿式滴定管水洗后，未潤洗(偏低)；④錐形瓶水洗后，用待測(cè)液潤洗(偏高)。 (2)量器讀數(shù) ①滴定前俯視酸式滴定管，滴定后平視(偏高)； ② 滴定前仰視酸式滴定管，滴定后俯視(偏低)如圖所示； ③滴定完畢后，立即讀數(shù)，半分鐘后顏色又褪去(偏低)。 (3)操作不當(dāng) ①酸式滴定管漏液(偏高)；②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定過程中氣泡變小(偏高)；③滴定過程中，振蕩錐形瓶時(shí)，不小心將溶液濺出(偏低)；④滴定過程中，錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水(無影響); ⑤用甲基橙作指示劑進(jìn)行滴定時(shí)，溶液由橙色變紅色時(shí)停止滴定(偏高)；⑥用甲基橙作指示劑，溶液由黃色變橙色，5 s后又褪去(偏低)。 知識(shí)點(diǎn)一　酸堿中和滴定 1．一只規(guī)格為a mL的滴定管，其尖嘴部分充滿溶液，管內(nèi)液面在m mL處，當(dāng)液面降到n mL處時(shí)，下列判斷正確的是(　　) A．流出溶液的體積為(m－n) mL B．流出溶液的體積為(n－m) mL C．管內(nèi)溶液體積等于(a－n) mL D．管內(nèi)溶液體積多于n mL 答案　B 解析　滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液體的體積為(n－m) mL；刻度線以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管內(nèi)溶液體積大于(a－n) mL。 2．某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí)，選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí)，左手握酸式滴定管的活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視________，直到因加入一滴鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，并______為止。 (2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是(　　) A．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸 B．滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥 C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失 D．讀取鹽酸體積時(shí)，開始仰視讀數(shù)，滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù) (3)若滴定開始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如圖所示，則起始讀數(shù)為________mL，終點(diǎn)讀數(shù)為________mL，所用鹽酸溶液的體積為________mL。 (4)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表： 滴定次數(shù) 待測(cè)NaOH溶液的體積/mL 0.100 0 molL－1鹽酸的體積/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 溶液體積/mL 第一次 25.00 0.00 26.11 26.11 第二次 25.00 1.56 30.30 28.74 第三次 25.00 0.22 26.31 26.09 依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。 答案　(1)錐形瓶中溶液顏色變化　在半分鐘內(nèi)不變色　(2)D　(3)0.00　26.10　26.10 (4)＝＝26.10 mL，c(NaOH)＝＝0.104 4 molL－1 解析　在求c(NaOH)和進(jìn)行誤差分析時(shí)應(yīng)依據(jù)公式：c(NaOH)＝。欲求c(NaOH)，須先求V[(HCl)aq]再代入公式；進(jìn)行誤差分析時(shí)，要考慮實(shí)際操作對(duì)每一個(gè)量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影響，進(jìn)而影響c(NaOH)。 (1)考查酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。 (2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗，內(nèi)壁附著一層水，可將加入的鹽酸稀釋，消耗相同量的堿，所需鹽酸的體積偏大，結(jié)果偏高；用堿式滴定管取出的待測(cè)NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定，倒入錐形瓶后，水的加入不影響OH－的物質(zhì)的量，也就不影響結(jié)果；若排出氣泡，液面會(huì)下降，故讀取V酸偏大，結(jié)果偏高；正確讀數(shù)(虛線部分)和錯(cuò)誤讀數(shù)(實(shí)線部分)如圖所示。 (3)讀數(shù)時(shí)，以凹液面的最低點(diǎn)為基準(zhǔn)。 (4)先算出耗用標(biāo)準(zhǔn)酸液的平均值 ＝＝26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)。c(NaOH)＝＝0.104 4 molL－1。 知識(shí)點(diǎn)二　酸堿中和滴定誤差分析 3．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測(cè)濃度的堿溶液時(shí)，下列操作中會(huì)引起堿溶液濃度的測(cè)定值偏大的是(　　) A．錐形瓶中的溶液在滴定過程中濺出 B．滴定管裝液后尖嘴部位有氣泡，滴定后氣泡消失 C．指示劑變色15 s后又恢復(fù)為原來的顏色便停止滴定 D．錐形瓶用蒸餾水沖洗后未用待測(cè)液潤洗 答案　B 解析　根據(jù)c(B)＝判斷，A項(xiàng)中，V(B)的實(shí)際量減少，導(dǎo)致V(A)減少，測(cè)定值偏??；B項(xiàng)使液體充滿氣泡，導(dǎo)致V(A)增大，測(cè)定值偏大；C項(xiàng)未到滴定終點(diǎn)，偏?。籇項(xiàng)，不影響測(cè)定結(jié)果。 4．稱取一定質(zhì)量的NaOH來測(cè)定未知濃度的鹽酸時(shí)(NaOH放在錐形瓶內(nèi)，鹽酸放在滴定管中)。用A.偏高；B.偏低；C.無影響；D.無法判斷，填寫下列各項(xiàng)操作會(huì)給實(shí)驗(yàn)造成的誤差。 (1)稱量固體NaOH時(shí)，未調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn)(　　) (2)將NaOH放入錐形瓶中加水溶解時(shí)，加入水的體積不準(zhǔn)確(　　) (3)滴定管裝入鹽酸前未用鹽酸洗(　　) (4)開始滴定時(shí)，滴定管尖端處有氣泡，滴定完畢氣泡排出(　　) (5)滴定前未將液面調(diào)至刻度線“0”或“0”以下，結(jié)束時(shí)初讀數(shù)按0計(jì)算(　　) (6)在滴定過程中活塞處漏液(　　) (7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，因用力過猛，使少量溶液濺出(　　) (8)滴定前讀數(shù)時(shí)仰視，滴定完畢讀數(shù)時(shí)俯視(　　) 答案　(1)D　(2)C　(3)B　(4)B　(5)A　(6)B　(7)A　(8)A 解析　(1)稱量固體NaOH時(shí)，未調(diào)節(jié)天平零點(diǎn)，不能確定稱量結(jié)果是偏大還是偏小，故選D。(2)錐形瓶內(nèi)是否含水或加多少水并不影響NaOH與HCl的中和反應(yīng)。(3)滴定管中裝鹽酸前未潤洗相當(dāng)于將待測(cè)液稀釋了，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。(4)滴定前有氣泡，滴定后無氣泡，相當(dāng)于待測(cè)液比實(shí)際用量多了，導(dǎo)致結(jié)果偏低。(5)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值小，導(dǎo)致結(jié)果偏大。(6)滴定過程中漏液使讀出的待測(cè)液的體積比實(shí)際消耗量多，導(dǎo)致結(jié)果偏低。(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，用力過猛，使少量液體濺出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待測(cè)液體積減小，使測(cè)定結(jié)果偏高。(8)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值偏小，使結(jié)果偏高。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 練基礎(chǔ)落實(shí) 1．酸堿恰好完全中和時(shí)(　　) A．酸與堿的物質(zhì)的量一定相等 B．溶液呈現(xiàn)中性 C．酸與堿的物質(zhì)的量濃度相等 D．酸所能提供的H＋與堿所能提供的OH－的物質(zhì)的量相等 答案　D 2．用鹽酸滴定NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)中，以甲基橙為指示劑，滴定到終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化是(　　) A．由黃色變?yōu)榧t色 B．由黃色變?yōu)槌壬? C．由橙色變?yōu)榧t色 D．由紅色變?yōu)槌壬? 答案　B 3．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度的氫氧化鈉溶液，下列操作導(dǎo)致結(jié)果偏低的是(　　) ①錐形瓶用蒸餾水洗凈后，再用待測(cè)液潤洗2～3次 ②滴定前滴定管尖嘴有氣泡，滴定后氣泡消失 ③滴定前仰視讀數(shù)，滴定后平視讀數(shù) ④搖動(dòng)錐形瓶時(shí)，有少量液體濺出 ⑤滴定時(shí)，錐形瓶里加入少量蒸餾水稀釋溶液 A．③ B．④⑤ C．①②③ D．③④ 答案　D 解析?、僦邢喈?dāng)于向錐形瓶中事先加入了一部分NaOH，會(huì)多耗用鹽酸，導(dǎo)致結(jié)果偏高；②中氣泡體積充當(dāng)了標(biāo)準(zhǔn)鹽酸，導(dǎo)致V(HCl)偏大，結(jié)果偏高；③中滴定前仰視使V(HCl)初偏大，則ΔV(HCl)＝V(HCl)末－V(HCl)初偏小，結(jié)果偏低；④中使NaOH濺出，則使V(HCl)偏小，結(jié)果偏低；⑤對(duì)結(jié)果無影響，綜合分析，選D。 4．下列指示劑的選擇不正確的是(　　) (已知：I2＋2Na2S2O3) 2NaI＋Na2S4O6 標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測(cè)溶液 指示劑 A HCl NaOH 甲基橙 B NaOH HCl 酚酞 C I2 Na2S2O3 淀粉 D KMnO4 Na2SO3 酚酞 答案　D 解析　強(qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定時(shí)，甲基橙或酚酞均可以，但一般強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿時(shí)用甲基橙，反之用酚酞，A、B均正確；據(jù)I2遇淀粉變藍(lán)可檢驗(yàn)I2，C正確；D項(xiàng)中KMnO4本身有顏色，無需再用其他指示劑，D不正確。 5．下列儀器中使用前不需要檢驗(yàn)是否漏水的是(　　) A．滴定管 B．分液漏斗 C．過濾漏斗 D．容量瓶 答案　C 6．用0.1 molL－1 NaOH溶液滴定0.1 molL－1的鹽酸，如果達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液體積約為0.05 mL)繼續(xù)加水至50 mL，所得溶液pH是(　　) A．4 B．7.2 C．10 D．11.3 答案　C 解析　本題是以酸堿中和滴定為素材設(shè)計(jì)的題目，涉及到溶液中OH－、H＋、pH的計(jì)算，考查學(xué)生的計(jì)算能力。用0.1 molL－1的NaOH溶液滴定0.1 molL－1的鹽酸，滴定到終點(diǎn)時(shí)溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液體積為0.05 mL)，加水至50 mL，此時(shí)溶液中 c(OH－)＝＝110－4 molL－1 c(H＋)＝＝＝110－10 molL－1 pH＝10即選項(xiàng)C正確。 練方法技巧 7．下列實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)引起誤差的是(　　) A．酸堿中和滴定時(shí)，用待測(cè)液潤洗錐形瓶 B．酸堿中和滴定時(shí)，用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液 C．用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸溶液時(shí)，選用酚酞作指示劑，實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加了幾滴 D．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度NaOH結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)無氣泡 答案　C 解析　A：錐形瓶一定不要用待測(cè)液潤洗，否則使待測(cè)液的量偏大，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大從而使所測(cè)濃度偏大。 B：沖洗干凈的滴定管無論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液，還是量取待測(cè)溶液，都必須用待裝溶液潤洗2～3次，否則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測(cè)溶液比原來溶液的濃度偏小，影響結(jié)果。 C：在滴定過程中，指示劑略多加了幾滴，一般不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)橹甘緞┎粫?huì)改變反應(yīng)過程中酸和堿的物質(zhì)的量。 D：開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管中無氣泡，結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)有氣泡，會(huì)導(dǎo)致所讀取的V(HCl)偏小，依據(jù)V(HCl)c(HCl)＝V(NaOH)c(NaOH)，使所測(cè)的c(NaOH)偏小。 8．用1.0 molL－1的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的體積關(guān)系變化如圖所示，則原H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度和完全反應(yīng)后溶液的大致體積是(　　) A．1.0 molL－1,20 mL B．0.5 molL－1,40 mL C．0.5 molL－1,80 mL D．1.0 molL－1,80 mL 答案　C 解析　滴定前稀H2SO4的pH＝0，c(H＋)＝1.0 molL－1，則c(H2SO4)＝0.5 molL－1，當(dāng)pH＝7時(shí)V(NaOH)＝40 mL，通過計(jì)算原硫酸溶液的體積為40 mL。本題考查中和滴定曲線，關(guān)鍵是把握滴定終點(diǎn)，pH＝7恰好完全反應(yīng)，即n(H＋)＝n(OH－)。 練綜合拓展 9．氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)與中和滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)。 現(xiàn)有0.001 molL－1KMnO4酸性溶液和未知濃度的無色NaHSO3溶液。反應(yīng)離子方程式是2MnO＋5HSO＋H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O 填空完成問題： (1)該滴定實(shí)驗(yàn)所需儀器有下列中的________。 A．酸式滴定管(50 mL)　B．堿式滴定管(50 mL)　C．量筒(10 mL)　D．錐形瓶　E．鐵架臺(tái)　F．滴定管夾　G．燒杯　H．白紙　I．膠頭滴管　J．漏斗 (2)不用________(酸、堿)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因 ________________________________________________________________________。 (3)選何種指示劑，說明理由______________________________________________。 (4)滴定前平視KMnO4液面，刻度為a mL，滴定后俯視液面刻度為b mL，則(b－a) mL比實(shí)際消耗KMnO4溶液體積______(多、少)。根據(jù)(b－a)mL計(jì)算得到的待測(cè)濃度，比實(shí)際濃度______(大、小)。 答案　(1)A、B、D、E、F、G、H (2)堿　KMnO4溶液能把橡膠管氧化 (3)不用指示劑，因?yàn)镵MnO4被還原劑還原成Mn2＋，紫紅色褪去，所以不需要指示劑 (4)少　小 解析　(1)(2)酸性KMnO4具有強(qiáng)氧化劑，要放在酸式滴定管中，取用待測(cè)NaHSO3溶液要用堿式滴定管，再根據(jù)滴定所需的儀器可選出正確答案。 (3)酸性KMnO4被還原為Mn2＋后由紫色變?yōu)闊o色。 (4)俯視讀得的數(shù)值偏小。