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- 2021-07-03 发布
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第三章 水溶液中的离子平衡
第二节 水的电离和溶液的酸碱性
第2课时 酸碱中和滴定
1.准确量取25.00 mL的KMnO4溶液,可选用的仪器为( )
A.500 mL量筒 B.10 mL移液管
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
解析:准确量取25.00 mL溶液应用滴定管或移液管,因KMnO4能腐蚀碱式滴定管的橡胶管,故应用50 mL酸式滴定管。
答案:C
2.下列某种仪器中盛有一定量的高锰酸钾溶液,甲同学平视读数为n mL,乙同学仰视读数为x mL,丙同学俯视读数为y mL。若x>n>y,则该仪器是( )
A.酸式滴定管 B.量筒
C.容量瓶 D.碱式滴定管
解析:仰视读数时数值偏大,俯视读数时数值偏小,即小刻度在上,大刻度在下,因此该仪器是滴定管。又因为盛放的高锰酸钾溶液具有氧化性,故应是酸式滴定管。
答案:A
3.下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
①检查滴定管是否漏水
②用蒸馏水洗涤玻璃仪器
③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管,用待测液润洗盛待测液的滴定管
④装标准溶液和待测液并调整液面(记录初读数)
⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中
⑥滴定操作
A.①③②④⑤⑥ B.①②③④⑤⑥
C.②③①④⑤⑥ D.④⑤①②③⑥
解析:中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液、滴定等顺序操作,则操作顺序为:①②③④⑤⑥。
答案:B
4.用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时,下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是( )
A.锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出
B.滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失
C.指示剂变色15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定
D.锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗
解析:根据c(B)=判断,A项中,V(B)的实际量减少,导致V(A)减少,测定值偏小; B项使液体充满气泡,导致V(A)增大,测定值偏大;C项未到滴定终点,偏小;D项,不影响测定结果。
答案:B
5.向盛有10 mL NaOH稀溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸,并边加边振荡,下列图象中能体现溶液pH变化情况的是( )
解析:滴加盐酸之前,稀NaOH溶液pH>7,则A和B不正确。体现溶液pH变化过程的图象不可能是一条直线,D不正确。
答案:C
6.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g 含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL 待测溶液。称量时,样品可放在________(填编号字母)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填编号字母)作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊
C.酚酞 D.甲基红
(3)滴定过程中,眼睛应注视_____________________________;
在铁架台上垫一张白纸,其目的是________________________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1,烧碱样品的纯度是________。
滴定
待测溶液
标准酸体积
次数
体积/mL
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
解析:(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中;(2)酸碱中和滴定时,一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显,易造成误差;(4)根据c(NaOH)=分别求第一、二次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.400 0 mol·L-1,w(NaOH)=×100%≈97.56%。
答案:(1)A (2)B (3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
(4)0.400 0 97.56%
(时间:40分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括6个小题,每小题8分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)
1.如图表示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是( )
A.a mL
B.(50-a) mL
C.一定大于a mL
D.一定大于(50-a) mL
解析:滴定管的零刻度在上面,50 mL的刻度在下面,但刻度线以下仍有一部分容积,因此液体体积一定是大于(50-a) mL。
答案:D
2.下列是一段关于中和滴定的实验叙述:
(1)取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;
(2)在锥形瓶中放入25 ml待测液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,洗涤干净后;
(5)直接往其中注入标准酸溶液,进行滴定;
(6)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溶液液面下降,直至滴定终点。其中错误的是( )
A.(4)(6)(7) B.(1) (5)(6)(7)
C.(2)(5)(7) D.(1)(3)(5)(7)
解析:操作⑴的锥形瓶只能用水洗。操作⑶中不能用石蕊作为中和滴定的指示剂,因为它的显色效果不明显。操作⑸中滴定管必须用标准液润洗后才能注入标准液。操作⑺中两眼应主要注视锥形瓶中溶液颜色的变化。
答案:D
3.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,会引起实验误差的是( )
A.取干燥洁净的酸式滴定管立即装入标准盐酸
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后,立即装入一定体积的NaOH溶液后进行滴定
C.往盛有20.00 mL NaOH溶液的锥形瓶中,滴入几滴酚酞指示剂后进行滴定
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入一定体积的NaOH溶液
解析:滴定管若干燥洁净,不必用水洗涤,故也不需用标准液润洗,A不会引起误差;锥形瓶内存有少量蒸馏水,但待测液的物质的量不变,消耗标准液的体积不变,B不会引起误差;锥形瓶不能用待测液润洗,否则会使测定结果偏高。
答案:D
4.如图是常温下向20.0 mL的盐酸中,逐滴加入0.10 mol·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线,根据图象所得的下列结论中正确的是( )
A.原盐酸的浓度为0.10 mol·L-1
B.x的值为2.0
C.pH=12,V值为20.4
D.原盐酸的浓度为1.0 mol·L-1
解析:当V(NaOH)=0 mL时,盐酸溶液的pH=1,因此c(HCl)=0.10 mol·L-1;当反应后溶液pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,因此n(HCl)=n(NaOH),故V(NaOH)=20.0 mL;当反应后溶液pH=12时,
=1×10-2 mol·L-1,解得V(NaOH)=24.4 mL。
答案:A
5.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠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-1
B.P点时恰好完全反应,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
解析:由滴定起始时pH=1可知盐酸的浓度为0.1 mol·L-1,A错;曲线a起始时溶液pH=1,可知是NaOH溶液滴定盐酸的曲线;酸碱中和滴定操作中可选用酚酞或甲基橙作为指示剂。
答案:B
6.在化学实验操作中,往往由于读数不规范导致较大的实验误差。下列有关实验中,会导致所配制(或所测定)溶液浓度偏高的是(其他操作均正确)( )
A.配制500 mL 1 mol·L-1稀硫酸实验中,用量筒量取18 mol·L-1浓硫酸时俯视读数
B.配制100 mL 5 mol·L-1氯化钠溶液实验中,定容时仰视
C.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液实验中,使用碱式滴定管开始平视,后来俯视读数
D.用标准NaOH溶液滴定待测盐酸实验中,使用碱式滴定管开始平视,后来俯视读数
解析:示意图为:
A项先计算所需体积再量取,俯视读数使得所量液体体积小于所需的体积,使配得溶液浓度偏低;B项定容时仰视,当液面已超过刻度线后才认为恰好与刻度线相切,使配得溶液浓度偏低;假设C项是将由滴定管放出20. 00 mL待测NaOH溶液到锥形瓶中,起始时液面在“0”刻度处,俯视使液面已超过20.00 mL刻度后才认为恰好为20.00 mL,放出的液体偏多,消耗的盐酸偏多,所测浓度偏高;D项NaOH是标准溶液,俯视使读数偏小、V(标)偏小,待测液浓度偏低。
答案:C
二、非选择题(本题包括3个小题,共52分)
7.(14分)某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①从碱式滴定管中放出20.00 mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净,再用标准酸液润洗2~3次后,注入0.100 0 mol·L-1标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且半分钟内颜色不再改变为止,测得消耗盐酸的体积为V1 mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶加入5 mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2 mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从________色变为________色时,停止滴定。
(2)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为________ mL。
(3)根据下列数据:
请计算待测烧碱溶液的浓度为________ mol·L-1。
解析:(1)锥形瓶中的溶液从红色变为无色时,表明达到滴定终点。(2)滴定管读数时要使视线和凹液面的最低点相切,因此读数为22.60 mL。(3)V(HCl)=[(25.40 mL-0.50 mL)+(29.10 mL-4.00 mL)]/2=25.00 mL,根据:c(NaOH)·V(NaOH)=c(HCl)·V(HCl)得:c(NaOH)=0.125 0 mol·L-1。
答案:(1)红 无 (2)22.60 (3)0.125 0
8.(18分)食醋分为酿造醋和配制醋两种。国家规定酿造食醋醋酸含量不得低于3.5 g/100 mL。
(1)某研究小组利用滴定分析法测定某品牌醋中醋酸的含量,下列说法正确的是________。
a.用NaOH溶液滴定时反应的离子方程式为:H++OH-===H2O
b.食醋试样需稀释一定倍数后进行滴定
c.用NaOH溶液滴定食醋,可使用酚酞或甲基橙作指示剂
d.若测得该品牌食醋的物质的量浓度为0.75 mol·L-1,则该食醋的总酸量为4.5 g/100 mL
(2)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1HCl溶液和20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如下图所示。
①滴定醋酸溶液的曲线是_______(填“图1”或“图2”),其滴定曲线中a=_______ mL。
②E点溶液pH=8,呈________性,该溶液中的溶质是________。
解析:(1)醋酸是弱电解质,不能写成H+的形式,a错;浓度越大,滴定时误差越大,故食醋试样需稀释一定倍数后再进行滴定,b对;用NaOH溶液滴定醋酸,应选用酚酞作指示剂,c错;0.75 mol·L-1×60 g·mol-1=45 g·L-1=4.5 g/100 mL,d对。(2)0.100 0 mol·L-1 HCl溶液和0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液,前者pH小,滴定醋酸溶液的曲线是图2,盐酸与氢氧化钠浓度相同,消耗氢氧化钠溶液20.00 mL。醋酸与氢氧化钠完全反应时,生成醋酸钠。
答案:(1)bd (2)①图2 20.00 ②碱 CH3COONa
9.(20分)某学生用0.10 mol·L-1标准NaOH溶液滴定某浓度的盐酸。记录数据如下:
实验
序号
待测液
体积/mL
所消耗NaOH标准液的体积/mL
滴定前读数/mL
滴定后读数/mL
1
20.00
0.50
20.54
2
20.00
6.00
26.00
3
20.00
1.40
21.36
(1)滴定时选用酚酞试液作指示剂,如何判断滴定达到终点____________________________。
(2)盐酸的物质的量浓度为________。
(3)碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,对测定结果的影响是________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(4)某同学用已知准确浓度的高锰酸钾溶液滴定溶液中Fe2+的浓度,高锰酸钾溶液应盛放在________(填“甲”或“乙”)中,该反应的离子方程式为___________________________________
_____________________________________________________。
解析:(1)由已知浓度的碱滴定未知浓度的酸,酚酞指示剂在酸溶液中,是无色的,随着碱的滴加,溶液的酸性逐渐减弱,当滴加到最后一滴时,溶液由无色变为浅红色,半分钟内不褪色时酸碱中和恰好完成。(2)碱溶液的平均体积为V=(V1+V2+V3)÷3=[(20.54-0.05) mL+(26.00-6.00) mL+(21.36-1.40) mL]÷3=20.00 mL,利用酸碱恰好发生中和反应时,c(酸)·V(酸)=c(碱)·V(碱),c
(酸)=[c(碱)·V(碱)]÷V(酸)=(0.10 mol·L-1×20.00 mL)÷20.00 mL=0.10 mol·L-1。(3)若在滴定前碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,碱溶液的体积偏大,以此为标准计算的酸的浓度偏高。(4)若用已知准确浓度的高锰酸钾溶液滴定溶液中Fe2+的浓度,由于高锰酸钾溶液有强的氧化性,容易腐蚀碱式滴定管的橡胶管,所以应盛放在酸式滴定管甲中,发生反应的离子方程式为5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
答案:(1)当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 (2)0.10 mol·L-1 (3)偏高 (4)甲 5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O