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2019-2020年高二化学第四节酸碱中和滴定教案人民版【预习导航学案】(走进去,眼前一道美丽的风景)〖目标导入〗
一、酸碱中和滴定原理1.定义酸碱中和滴定2.酸碱中和滴定是以为基础的,反应的实质是3.在反应时,酸和碱起反应时的物质的量之比等于
二、酸碱中和滴定过程4.酸碱中和滴定过程中要使用的主要仪器有5.由中和滴定的原理,在滴定过程中关键就是要解决两个问题
(1)如何准确量取酸碱溶液的体积,我们在实验中是通过使用仪器量取解决这个问题;其量取的精确度要比量筒等量具要高,可以精确到mL
(2)如何准确判断中和反应达到了终点;在实验时,我们是通过加入酸碱指示剂来判断滴定终点,常见的酸碱指示剂有,在实验中,考虑到终点前后指示剂的颜色变化对比是否明晰,在强酸滴定强碱时最好选用6.滴定时,正确的操作方法是左手;右手;同时要,以滴加入的酸(碱)尽快充分与容器中的碱(酸)反应,滴定时双眼要目视〖轻松鼠标〗
一、1.用已知物质的量浓度的酸(或碱)a来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法就叫做酸碱中和滴定2.中和反应H++OH-=H2O3.酸碱中和时酸与碱的化学计量数之比
二、4.锥形瓶容量瓶酸式滴定管碱式滴定管滴定管夹铁架台酸(碱)式滴定管5.
(1)酸式(碱式)滴定管
0.01
(2)石蕊试液、酚酞试液、甲级橙指示剂酚酞6.控制液体流速手持锥形瓶轻轻摇动锥形瓶内液体的颜色变化【互动研学课堂】(名师点拨,顺利走进互动学习快车道)〖教材串讲〗
一、酸碱中和滴定原理
1.概念
(1)定性分析和定量分析定性分析鉴定物质的成分定量分析测定各成分的含量
(2)酸碱中和滴定用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的实验方法
2.酸碱中和滴定原理
(1)实质H++OH-=H2O
(2)原理在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸(或碱)溶液与未知物质的量浓度的碱(或酸)溶液完全中和,测出二者所用的体积,根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度
二、酸碱中和滴定过程1.所需仪器酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、玻璃棒、烧杯2.所需药品酚酞指示剂、标准溶液(酸或碱)、待测溶液(碱或酸)3.滴定的关键
(1)准确测定参加反应的两种溶液的体积准确测定参加反应的两种溶液的体积所用的仪器是滴定管滴定管的精确度可以达到
0.01mL
(2)准确判断中和反应是否恰好完成实验中,借助酸碱指示剂准确判断中和反应是否恰好完全比如酚酞指示剂、石蕊指示剂、甲基橙指示剂指示剂强酸滴定强碱强酸滴定强碱甲基橙黄色变成橙色红色变成橙色酚酞红色变成无色无色变成浅红说明由于石蕊由酸(碱)性变为中性时,颜色由红色(蓝色)变为紫色,变化的对比不是很鲜明,因此,通常不采用石蕊指示剂判断中和滴定的终点
4、滴定前的准备
①查检查滴定管是否漏水检验酸式滴定管是否漏水的方法在滴定管中加入较多水,把滴定管外部擦干净后,看滴定管的尖嘴部分是否有液体流出,如果没有,把活塞旋转90o看是否漏水,如果不漏水,则该滴定管就可以用
②洗涤洗涤滴定管和锥形瓶滴定管在使用前要经过三次洗涤首先用洗涤液洗2~3次,以除去油污;其次要用蒸馏水洗涤2~3次,把残留的洗涤液洗净;最后,装液之前要用待装液润洗2~3次,以防止残留单位水稀释原溶液滴定管前,残留在滴定管内的液体的浓度与标准液的浓度一样
②洗涤锥形瓶锥形瓶是用于盛放被滴定溶液的仪器,在使用前,要用蒸馏水洗干净,尤其要防止其中含有能够与酸碱反应的物质否则会对实验的结果引起较大误差
5、滴定操作
①盛、调用漏斗注入标准液至“0”刻度上方2~3cm处;而后把滴定管尖嘴部分的气泡赶出,调整液面,将液面调节到“0”刻度(或“0”刻度以下某一刻度)记下刻度同样把碱液加入到碱式滴定管中,排气泡,调整液面
②取液用洗好的锥形瓶承接
25.00mL的被滴定溶液,而后加入1~2滴酚酞指示剂
③开始滴定在锥形瓶下方放置一白纸或白瓷砖(以便观察溶液的颜色变化),滴定时,左手控制液体流量,右手轻轻旋摇锥形瓶眼睛注视锥形瓶内液体的颜色变化
④终点确定酸滴定碱时,在锥形瓶内的液体变浅时使酸液逐滴慢慢加入,当加入最后一滴时,溶液的颜色褪去,并且在1分钟内不变,此时达到滴定终点记录读数,计算标准液的体积
⑤记录读数精确度到小数点后两位,如
24.00mL、
23.38m,最后一位是估计值以上的滴定过程要做两次,如果两次滴定所耗的标准液的体积相差不到
0.20mL,则记录数据进行计算;如果两次滴定体积相差超过
0.20mL,则要继续滴定,直到相邻两次滴定所耗的标准液的体积相差不到
0.20mL为止
6、数据处理把两次滴定所需酸(标准液)的体积求平均值作为标准液的体积,代入计算V(碱)mLV(酸)mL第一次
25.00第二次
25.00
三、中和滴定的误差来源1.仪器误差的来源仪器检查不彻底,滴定管漏液;滴定管、移液管使用前没有润洗而锥形瓶误被润洗;注入液体后滴定管下端留有气泡;读数时滴定管、移液管等量器与水平面不垂直、液面不稳定、仰视(或俯视刻度;液体温度与量器所规定的温度相差太远;移液时移液管中液体自然地全部流下2.操作方面误差的来源
①滴定中左手对酸式滴定管旋塞控制不当,旋塞松动导致旋塞处漏液;使用碱式滴定管时,左手拿住橡皮管中玻璃球用力挤压或按玻璃球以下部位,导致放手时空气进入出口管形成气泡
②右手握持锥形瓶没有摇动,待测液反应不完全或摇动时前后振荡溅出液体
③滴定时流速过快,锥形瓶中液体被溅出,也可能使标准溶液滴加过量
④锥形瓶下没有垫白纸或白瓷板作参比物,人眼对锥形瓶中溶液颜色变化反应不灵敏,使终点滞后
⑤锥形瓶中溶液变色后立即停止滴定,待测液可能未完全反应
⑥滴定停止后,立即读数也会产生误差,应等1min~2min到滴定管内壁附着液体自然流下再行读数
⑦进行平行测定,两次滴定所用标准液体积相差超过
0.02mL仍取平均值计算,产生误差,应通过科学的分析,找出可疑值的来源,重新进行实验3.终点误差(指示剂误差)的来源
①指示剂用量过多或浓度过大,使其变色迟钝,同时指示剂本身也能多消耗滴定剂
②强酸滴定强碱时,用酚酞作指示剂
③强酸滴定弱碱时因生成的盐水解,等当点时溶液显酸性同理强碱滴定弱酸在等当点时溶液呈碱性若指示剂选用不当,等当点与滴定终点差距大,则产生误差4.标准溶液误差的来源
①标准溶液浓度的大小造成的误差来源滴定所需标准溶液体积的大小,滴定管读数的相对误差较大一般使用的体积控制在20mL~24mL的范围内,使滴定管的读数误差不大于1‰,为此应使用适当浓度的标准溶液,从而控制标准溶液的体积
②标准溶液的配制不规范造成的误差来源
四、中和滴定的误差分析1.误差分析方法中和滴定实验中,不同的错误操作引起不同的量的偏差,它们对实验结果的影响也不同,学生分析误差时往往无所适从分析时应注意思维的有序性,首先依题意列出计算式,再区别计算过程中不变量和变化量,然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析(n表示酸碱反应的物质的量之比)在实际计算时,标准液浓度和待测液体积按已知数据计算,是不变量只有滴定管中所消耗的标准体积V标随不同操作而变化从上计算式可知V标与c待成正比以上实验中,只要使V标增大的操作所得待测液浓度都偏大,即产生正误差,反之误差为负值2.误差分析结论前述各种误差中
①滴定管用水润洗后未用标准液润洗就直接注入标准液;
②滴定前盛标准液的滴定管尖嘴内有气泡,滴定完毕后气泡消失;
③滴定过程中不慎将标准液滴出锥形瓶外或滴定管漏液;
④滴定前读数准确,滴定后仰视滴定管刻度;
⑤锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗等,这些都会引起测定结果偏高能使测定结果偏低的有移液管未润洗直接吸取待测液;滴定过快成细流将待测液溅出锥形瓶壁而又未摇匀洗下;记录起始体积时仰视读数终点时俯视;用含Na2CO3杂质的NaOH配制标准溶液来测定盐酸浓度等〖例题解说〗【例1】下列说法中,正确的是()A、酸碱中和反应的实质是H++OH-=H2OB、酸碱中和反应的离子方程式,都可用H++OH-=H2O表示C、当酸碱完全中和时,两者物质的量一定相等D、当酸碱完全中和时,所得盐溶液pH值不一定等于7答案AD点拨中和反应的实质为H++OH-=H2O,但并不是所有的中和反应都可用这样的离子方程式来表示,如果是酸与碱之间有一个为弱电解质,它们的中和反应就不可以用以上的方程式表示;比如醋酸与烧碱溶液的中和CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O;酸碱中和时,二者只要维持所提供的H+与OH-的物质的量相等就可以,并不是酸与碱的物质的量相等,比如二元酸与一元碱的中和,需要二者的物质的量之比为1∶2;酸碱中和时,如果是强酸和强碱的完全中和,则所得溶液的pH值一定等于7,但是,如果是酸与碱之中只要有一个是弱电解质,则反应后得到的溶液由于发生水解,故而溶液的pH值不一定等于7【例2】关于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的下列说法中,错误的是()A.用于盛装被滴定的溶液B.使用前用蒸馏水洗后还必须用待测液润洗C.若瓶中装入被滴定溶液量太少,可向瓶中加入一定量蒸馏水稀释D.滴定时,应用左手依顺时针方向旋摇锥形瓶答案BD点拨锥形瓶是用于盛放被滴定溶液的仪器;在使用前要水洗干净,不能用酸(碱)润洗,否则相当于额外增加酸(碱)的物质的量,对实验的结果引起较大误差;在滴定时,如果锥形瓶中的液体太少,可以继续从滴定管中加入适量液体,绝对不可以加水稀释,否则导致实验的结果的较大误差;滴定过程中,左手控制活塞,以控制液体的流量,右手旋摇锥形瓶,左右手的分工要明确【例3】某同学为测定某烧碱样品中含NaOH的纯度(设样品中杂质为NaCl),进行如下实验
(1)称取样品调节托盘天平到零点后,在天平两盘放质量大小相同纸片,使天平保持平衡,向左盘放一个5g砝码,将游码拨
0.2g处;向右盘纸片上缓缓小心加烧碱颗粒到天平达平衡该操作的错误之处有按如上操作,该同学称取烧碱样品的实际量应是
(2)配制溶液将纸片上的烧碱样品小心移入100mL容量瓶中,加蒸馏水到刻度,盖紧瓶塞,反复倒置摇匀,该操作的错误是按此方法所配制得的溶液浓度应(从“偏高”或“偏低”等词中选填)
(3)取液将用蒸馏水洗净的锥形瓶再用所配制碱液润洗2~3次,再用蒸馏水洗净的移液管取10mL所配碱液移入锥形瓶,再向瓶中加入约15mL蒸馏水将碱液稀释此操作中错误之处是
(4)滴定向锥形瓶中加入约2mL酚酞溶液,用浓度为
0.5mol·L-1的盐酸标准液进行滴定,滴定时左手操作滴定管,右手猛力振荡锥形瓶,当锥形瓶中溶液颜色刚变粉红色时,停止滴定,记下耗酸体积数,此步操作中错误之处是将
(3)
(4)操作重复一次
(5)计算取两次操作耗标准酸液体积平均值为
20.00mL,依此数据计算出烧碱样品中含NaOH的质量分数为答案
(1)3处
①称量易吸湿潮解或腐蚀性药品,不能放到纸上,而应用玻璃器皿盛装
②砝码与药品在天平两端位置错放,应该左盘放称量物,右盘放砝码
③称量NaOH等易潮解性药品不能缓慢操作,而应迅速称量
4.8g
(2)容量瓶不能用于作固态物溶解的器皿,特别不能用于溶解过程中热效值变化大的物质溶解或浓溶液稀释正确的操作是将NaOH固体在烧杯中溶解,经复温后才能移入容量瓶,还必须再经洗涤,移液,定容等过程,才能得浓度较准确的溶液总体偏低
(3)2处
①锥形瓶水洗后不能再用待测液润洗
②移液管取液前除水洗外,还必须经所要移取的溶液润洗2~3次
(4)3处
①指示剂酚酞试液量取用过多,只能用1~2滴
②摇动锥形瓶不能用力过猛,以免造成瓶中液体溅出瓶外
③指示剂选择最好用甲基橙,并且变色应稳定在半分钟以上,若溶液刚变色即停止滴定,并不能说明瓶中试剂已均匀混合充分反应,此处指示剂变色点选择不适当,应当是看到加入一滴酸液时溶液刚巧由红色褪成无色并半分钟不变色
(5)
83.33%点拨
(1)关于托盘天平的使用,要注意的是左物右码,读数时,物的质量为砝码质量之和加上游码读数;如果物码放反,则物的质量为砝码质量减去游码示数由于NaOH易潮解,且很容易吸收空气中的CO2,故而在称量时,读出的
4.8g不仅有NaOH的质量,还有其吸收的水和二氧化碳的质量所以,烧碱本身的质量少于
4.8g;
(5)由c酸·v酸=c碱·v碱c碱==1mol·L-1100mL碱液中含NaOH质量为40g·mol-1×1mol·L-1=4g取称量出烧碱
4.8g计算,得含NaOH的质量分数为×100%≈
83.33%【例4】草酸晶体的组成可表示为H2C2O4•xH2O,为测定x,进行下述实验
①称取Wg草酸晶体配成
100.00mL溶液;
②取
25.00mL置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为amol•L-1高锰酸钾溶液滴定,滴定所发生反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O回答下列问题1实验
②滴定时,高锰酸钾溶液应装在____________2若滴定用的KMnO4溶液因久置部分变质,浓度偏低,则实验结果所测定的x值将3若滴定中共用去KMnO4溶液VmL,则实验测得所配草酸溶液的物质的量浓度为___________,由此算出草酸晶体中结晶水的x值是___________答案1酸式滴定管2偏小
30.1aVmol/L(50W-45aV)/9aV点拨1由于高锰酸钾溶液中加入部分酸,因此溶液显酸性,故而要把其装入酸式滴定管中;2由x的计算表达式x=所以,如果高锰酸钾溶液部分变质,则实验中所耗的高锰酸钾溶液必然偏多,则上式的分母偏大,值偏小3由二者反应的方程式可知,5nKMnO4=2nH2C2O4所以5×a×V×10-3=2×
25.00×10-3×cH2C2O4可得cH2C2O4=
0.1aVmol/L则x===(50W-45aV)/9aV【高考真题在线】(我能行,高考并不是高不可攀)真题1.xx年·上海卷下列实验基本操作错误的是()A、滴定管洗净后经蒸馏水润洗,即可注入标准液进行滴定B、玻璃导管蘸水后,边旋转边向橡皮管中插入C、热坩埚中的硫酸铜晶体,失水后须在干燥器中冷却,再称量D、用玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上答案A点拨滴定管在使用前要经过三次洗涤首先用洗涤液洗,以除去油污;其次要用蒸馏水洗涤,把残留的洗涤液洗净;最后,装液之前要用待装液润洗,以防止稀释原溶液因此,在蒸馏水润洗后,还要用标准液润洗三次,使装标准液之前,滴定管内残留的液体的浓度与标准液的浓度一样真题2.xx年·上海用
0.1mol·L-1NaOH溶液滴定
0.1mol·L-1盐酸,,如果达到滴定终点时不慎多加了一滴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.4B.
7.2C.10D.
11.3答案C点拨多加一滴NaOH溶液,OH-过量,溶液中的cOH-==10-4mol/L所以,pOH=4,则pH=10应选C真题3.xx年·上海答案点拨【同步升级演练】(分级训练,提速无声)基础巩固题1.下列有关酸碱中和滴定的操作会引起误差的是( )A.中和滴定时,在锥形瓶中准确地加入一定体积的待测液和滴入2~3滴指示剂后,为了便于观察现象而加入了适量的蒸馏水B.中和滴定时,用蒸馏水洗涤后未干燥的锥形瓶装待测液C.中和滴定时,用蒸馏水洗净有水珠的滴定管直接装标准液D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸时,选用酚酞做指示剂,实验时不小心多加入了几滴2.(变式题)某稀NaOH溶液浓度约为
0.07~
0.08mol/L,实验室现有
①
0.1mol/L
②
1.0mol/L
③
5.0mol/L的三种标准盐酸,若用滴定法测定NaOH溶液的准确浓度,应选用( )A.
① B.
②C.
③D.
①②③3.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4.有一支50mL的酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10mL刻度处,现把管内液体全部流下排出,用量筒承接,所得溶液的体积应为()A.10mLB.40mLC.大于40mLD.不能确定5.用标准盐酸滴定未知浓度的氨水如果滴到恰好溶液的pH=7时,下列说法正确的是()A.盐酸不足B.两者恰好完全反应C.测得氨水浓度偏高D.测得氨水浓度偏低6.向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止,则在此过程中,溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是()A.逐渐减小B.逐渐增大C.先逐渐增大,而后减小D.先逐渐减小而后增大试用化学方程式和简要文字表达其理由7.A同学用10mL量筒量取某液体,读数时视线偏高(如下图),该同学所得读数是,B同学向50mL滴定管中加入某种液体,在调整液面高度后,读数时视线偏低(如下图),该同学所得读数是8.在中和滴定操作过程中,对于以下各项因操作不当引起的实验误差,用“偏高”“偏低”或“无影响”等填空
(1)滴定管用蒸馏水洗净后,未用已知浓度的标准溶液润洗,使滴定结果_________
(2)锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测溶液润洗,使滴定结果_________
(3)滴定管(装标准溶液)在滴定前尖嘴处有气泡,滴定终了无气泡,使滴定结果________
(4)滴定前平视,滴定终了俯视,使滴定结果___________
(5)滴定前仰视,滴定终了平视,使滴定结果____________
(6)过早估计终点,使滴定结果___________
(7)过晚估计终点,使滴定结果___________,
(8)用含Na2O杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度___________
(9)用含Na2CO3杂质的NaOH固体来配制已知浓度的标准溶液,用于滴定未知浓度的盐酸,使测得盐酸的浓度___________
(10)洗涤锥形瓶时,误把稀食盐水当做蒸馏水,然后用锥形瓶装待测的盐酸,用NaOH标准溶液滴定时,对测得的结果___________9.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择酚酞作指示剂请填写下列空白
(1)用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视______________直到因加入一滴盐酸后,溶液由红色变为无色,并且______________为止
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示则起始读数为_________mL,终点读数_____________mL;
(3)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下滴定次数氢氧化钠溶液/mL
0.1000mol/L盐酸的体积(mL)滴定前滴定后溶液体/mL第一次
25.
000.
0026.
1126.11第二次
25.
001.
5630.
3028.74第三次
25.
000.
2226.
3126.09请选用其中合理的数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度cNaOH=10.氧化还原滴定实验同中和滴定关系相同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
0.001mol/L酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液,反应离子方程式是2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O,填空回答问题
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的填序号A.式滴定管50mLB碱式滴定管50mLC.量筒10mLD.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不用酸、碱式滴定管盛放高锰酸钾溶液,试分析原因;3选何种指示剂,说明理由;探究提高题11.(原创题)把80mLNaOH溶液加入120mL盐酸中,所得溶液的pH为2如果混合前NaOH溶液和盐酸的物质的量浓度相同,他们的浓度是( )A.
0.5mol/L B.
0.1mol/LC.
0.05mol/L D.1mol/L12.(原创题)用
0.10mol/LNaOH溶液滴定
100.0mL
0.10mol/LHCl溶液时,滴定误差在±
0.1%以内,反应完毕后溶液的pH变化范围是( )A.
6.993~
7.007 B.
3.3~
10.7C.
4.3~
9.7D.以上都不正确 13.1mol·L-1NaOH溶液中和某浓度的硫酸溶液时,其pH和所加NaOH溶液的体积关系如图3-5所示则原硫酸溶液的物质的量浓度和反应溶液的总体积分别是( )A.1mol·L-1,60mLB.
0.5mol·L-1,80mLC.
0.5mol·L-1,40mLD.1mol·L-1,80mL14.用
0.200mol/LHCl滴定某Na2CO3和NaHCO3混合溶液
20.0mL,以分别测定混合液中两物质的浓度已知Na2CO3和HCl反应可以认为是按以下两步进行的Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
(1)比较分析甲基橙、石蕊和酚酞三种指示剂的变色范围及其颜色转变该滴定实验首先选用的指试剂是_______________,滴定至溶液由____色刚好变为_________色为止,发生反应的离子方程式是_________
(2)接着应加入的指示剂是_______,继续滴定溶液由_____________色刚好变为___________色为止,发生反应的离子方程式是______________
(3)若整个过程中盐酸用量与溶液的pH变化如图3-4-15所示,则原混合液中Na2CO3的物质的量浓度为__________mol/L;NaHCO3的物质的量浓度为______mol/L15.下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
①用标准溶液润洗滴定管;
②往滴定管内注入标准溶液;
③检查滴定管是否漏水;
④滴定;
⑤洗涤A.
⑤①②③④ B.
③⑤①②④C.
⑤②③①④D.
②①③⑤④16.在一种NaOH溶液中混有少量Na2CO3(Na2CO3的浓度
0.1mol/L)一实验人员欲测定其中NaOH物质的量浓度具备的药品有
①
0.10mol/L盐酸,
②
0.10mol/L的BaOH2,
③
0.10mol/L的BaCl2溶液,
④酚酞试液;仪器有
①滴定台(带滴定夹),
②烧杯,
③酸、碱式滴定管,
④锥形瓶根据现有药品和仪器(量和规格均能满足要求),你认为能否测定其中NaOH的浓度_________(选A或B)A.可以测定B.不能测定若选择A,试回答(则无需回答有关B的问题)
(1)指出所选用的试剂(写编号)__________
(2)简述操作步骤若选择B,试回答(则无需回答有关A的问题)
(1)试说明不能测定的原因?
(2)你若想完成这个测定,应怎样操作?拓展延伸题17.(竞赛题)双指示剂法可用来测定由NaOH、NaHCO
3、Na2CO3中的一种或两种物质组成混合物的含量具体做法是向待测溶液中加入酚酞,用标准盐酸滴定,当红色褪去,此时NaOH完全被中和,且Na2CO3全部被转化为NaHCO3,消耗V1mL盐酸;然后再向待测液中加入甲基橙,当溶液由黄变橙时,NaHCO3被完全转化为NaCl,消耗V2mL盐酸
(1)判断物质的组成,请用NaOH、Na2CO
3、NaHCO3等化学式填写表的空格表V
1、V2的变化V1≠0V2=0V1=0V2≠0V1=V2≠0V1V20V2V10试样的成分
(2)若盐酸浓度为
0.5mol/L,含中性杂质的混合物为
1.200g,V1=
30.00mL,V2=
5.00mL,求各物质的质量分数18.已知MgOH2在其饱和溶液中物质的量浓度是
1.65×10-4mol/L,Ag2O的溶解度是
1.6×10-3g/100gH2O通过计算判断
(1)MgOH2和Ag2O分别溶解在水中,能否使酚酞变红?
(2)取MgSO4稀溶液,加入适量NaHCO3稀溶液,并使这两种物质(MgSO4和NaHCO3)的物质的量之比为1∶2试回答
①经pH计检测,混合液pH=
7.5,其原因是__________
②在混合液中滴入酚酞,然后先在水浴中加热至约60℃,其现象是___________,离子方程式是____________待充分反应后,再升高温度(在沸水浴中加热),其现象是_______,化学方程式是_____________高考模拟题19.某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作()A.在250mL的容量瓶中定容配成250mL烧碱溶液B.用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴指示剂甲基橙C.在天平上准确称取烧碱样品Wg,在烧杯中用蒸馏水溶解D.将物质的量浓度为C的标准硫酸溶液装入酸式滴定管,调节液面,记下开始读数为V1E.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至终点,记下读数V2回答下列各问题
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母填写)→→→D→
(2)滴定管的读数应注意
(3)E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是
(4)D步骤中液面应调节到,尖嘴部分应
(5)滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为,终点时颜色变化是
(6)若酸式滴定管不用标准硫酸润洗,在其它操作均正确的前提下,会对测定结果(指烧碱的纯度)有何影响?(指偏高、低或不变)
(7)该烧碱样品纯度的计算式为20.将
7.6g氢氧化钠和氢氧化钾的固体混合物溶于水,配成250mL溶液从中取出20mL用
0.5mol/L的硫酸去滴定,结果用去硫酸12mL,求
(1)混合物中氢氧化钠的质量
(2)混合物中氢氧化钾的质量分数【同步升级演练】答案解析
1.C点拨A项由于加水时,溶液已经量取完毕,故而不会对滴定结果产生任何影响;B项锥形瓶在装待装液之前应该用蒸馏水清洗干净;C在洗涤滴定管时,要注意洗涤的顺序和过程,先用蒸馏水洗,后用待装液润洗,目的是防止残留的蒸馏水与待装液混合,稀释了原溶液,所以,如果不用待装液润洗,则会造成待装液的浓度减低,引起较大误差;D用NaOH标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸时,多加指示剂不会对结果产生影响,2.A点拨在滴定实验过程中,标准液的选取标准是要与待测液的物质的量浓度大体相当,否则会引起较大误差3.B点拨量筒没有“0”刻度由于量筒底部是凹面,其要低于量筒外部的最小刻度线位置,故而,量筒的“0”刻度是无法标定的另外三者都是有“0”刻度的4.C点拨滴定管的最大刻度线在活栓的上方还有一段距离,因此若将溶液全部排出,其体积必然要超过读数所显示的体积因此,依此题给出的读数和操作,由滴定管流出的液体体积必然要超过40mL5.AD点拨假定盐酸与氨水恰好完全反应,溶液的溶质为NH4Cl,由于NH4+水解,溶液应呈酸性,pH7而题中pH=7,说明NH3·H2O有余,盐酸量不足而盐酸用量不足导致测得氨水的浓度偏低()弱碱和弱酸相对于同浓度的强碱和强酸来说,溶液中的cOH-和cH+虽然要小得多但它们分别与强酸和强碱发生中和反应时,却是按化学方程式系数确定的物质的量发生反应的,并不因为其cOH-或cH+小而用量增多例如,1molNH3·H2O能跟1molHCl恰好完全中和,反应生成1molNH4Cl和1mol水中和后溶液显酸性是由于NH4Cl水解引起的,并非没有完全中和 弱碱或弱酸溶液中cOH-或cH+小,却能按化学方程式系数确定的量与强酸、强碱发生中和反应,是因为弱碱和弱酸虽然电离出的OH-、H+少,但其溶液中存在着弱碱或弱酸的分子,这些分子在发生中和反应的过程中,可以不断电离出OH-或H+就其所能电离出的OH-或H+的总数,一元弱碱和一元弱酸跟相同物质的量的强碱和强酸中的OH-或H+,是完全相同的6.C首先因为有Na2CO3=2Na++CO32-和CO32-+H+=HCO3-的反应,溶液中HCO3-的浓度逐渐增大;而后又因进一步反应H++HCO3-==CO2↑+H2O而使溶液中HCO3-的浓度逐渐减小点拨本题考查可溶性正盐与强酸反应的过程及逻辑思维能力和科学语言的表达能力初中化学所学的碳酸钠与盐酸的反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O是在两两混合的情况下一步完成的而本题所给的关键信息是“碳酸钠的浓溶液”和“逐滴加入稀盐酸”由于碳酸钠是强电解质,在溶液中完全电离Na2CO3=2Na++CO32-,在其浓溶液中存在大量CO32-离子,逐滴加稀盐酸时,加入的H+立即与CO32-结合H++CO32-=HCO3-导致HCO3-离子浓度逐渐增大,当加入的盐酸中所含H+的物质的量与溶液中CO32--的物质的量相等时c(HCO3-)达到最大值再继续加酸时,H+将进一步与HCO3-结合H++HCO3-==H2O+CO2↑导致HCO3-离子浓度又逐渐变小,当加入的盐酸中所含H+的物质的量为Na2CO3溶液中CO32-物质的量的两倍时,反应完全,HCO3-浓度几乎为零这也往往是分析化学中用双指示剂法(先用酚酞后用甲基橙)测定NaOH与Na2CO3(或Na2CO3与NaHCO3)混合物的计算依据7.
5.
25.20点拨对于量筒与滴定管两类仪器,读数时要注意大小刻度的位置量筒的小刻度在下,大刻度在上,故而读数时要自下而上;而滴定管恰好相反读数时要自上而下还要明确,这两类仪器的精确度也是不同的,量筒的精确度只可以精确到
0.1mL,而滴定管则可以精确到
0.01mL8.
(1)偏高
(2)偏高
(3)偏高
(4)偏低
(5)偏低
(6)偏低
(7)偏高
(8)偏低
(9)偏高
(10)无影响点拨分析各种操作对于滴定结果的影响,可由滴定待测液的浓度计算式分析n表示酸碱反应的物质的量之比)在实际计算时,标准液浓度和待测液体积按已知数据计算,是不变量只有滴定管中所消耗的标准体积V标随不同操作而变化从上计算式可知V标与c待成正比以上实验中,只要使V标增大的操作所得待测液浓度都偏大,即产生正误差,反之误差为负值
(1)滴定管未用标准溶液润洗,则会使标准液的浓度降低,实际消耗标准也变多,即V标偏大,使c待偏大;
(2)锥形瓶用待测溶液润洗,会使锥形瓶内含有的待测液变多,致使消耗的V标偏大,造成c待偏大;
(3)装标准溶液的滴定管在滴定前尖嘴处有气泡,滴定终了无气泡,这样就会读数时把尖嘴部分的气泡的体积计作V标的一部分,使V标比实际偏大,从而使c待偏大;
(4)滴定终了俯视,会使终了读数比实际的偏小,由V标=V终-V始这样我们所读的标准液的体积V标比实际偏小,从而使c待偏小;
(5)滴定前仰视,会使初始读数(V始)比实际的偏大,这样计算的V标偏小(V标=V终-V始),使c待偏小;
(6)过早估计终点,会使V标偏小,c待偏小;
(7)过晚估计终点,则加入的标准液加多了,V标偏大,c待偏大;
(8)NaOH固体中如果含有Na2O杂质,由于Na2O+H2O=2NaOH6280这样实际配制的标准溶液(烧碱)浓度要偏大,在中和酸时,该标准液被消耗的偏少,即V标偏小,则c待偏小;
(9)如果NaOH固体中含有Na2CO3杂质,尽管Na2CO3也可以与酸反应,但是同质量的NaOH与Na2CO3,Na2CO3消耗的酸要少,2NaOH~Na2CO3~2HCl80g106g2mol所以,中和等量的酸,用此含有杂质Na2CO3的标准液滴定,所耗标准液的体积偏多,则c待偏大;
(10)由于食盐水与酸、碱溶液都不反应,所以,对酸碱的中和没有丝毫影响9.
(1)锥形瓶内溶液颜色的变化,半分钟内不恢复红色;
(2)
0.00,
26.10;
(3)
0.1044mol/L点拨
(1)滴定时眼睛要时刻注视锥形瓶内液体的颜色变化,以便及时、准确判断终点为防止过早或过晚判断终点,造成较大误差,必须待半分钟内不恢复红色为准;
(2)读数时视线要与凹液面水平相切,另外,滴定管的精确度可以达到
0.01mL,读数时要自上而下读出刻度,如最后的读数不能由下而上读为
27.90,应读为
26.10;
(3)在进行数据处理时,要注意有效可用的数为相差不到
0.20mL,否则如第二次的测量结果,和其他两次差别较大,说明该次操作误差较大,该结果不可信,因此,计算时,酸溶液的体积应为第
一、三次的平均值而后代入计算即可得出cNaOH的值10.
(1)A、B、D、E、F、G、H、I、J
(2)碱由于高锰酸钾加入了酸,有一定酸性;更为主要的是,高锰酸钾具有极强的氧化性,如果用碱式滴定管来装高锰酸钾溶液,下端的橡皮管会被氧化毁坏,故而,高锰酸钾只可以装在酸式滴定管中;
(3)不要另加指示剂由于高锰酸钾本身是紫红色的,可以作为滴定的指示剂点拨对于酸碱中和的滴定实验,一般是酸碱对应装入酸式及碱式滴定管中,但是对于氧化剂与还原剂之间的滴定反应,则要视具体的情况而定;如本题中的高锰酸钾以及NaHSO3溶液,高锰酸钾有强氧化性,故而不能与易被氧化的橡皮管接触,宜装在酸式滴定管中,NaHSO3虽说是酸式盐,但是溶液略显碱性,故应放在碱式滴定管中11.C点拨令盐酸与烧碱溶液的物质的量浓度均为cmol/L,由二者混合后溶液的pH为2,则cH+=
0.12c-
0.08c/
0.12+
0.08=10-2mol/L计算可得cHCl=cNaOH=c=
0.05mol/L12.C点拨用
0.10mol/LNaOH溶液滴定
100.00mL
0.10mol/LHCl溶液时,恰好时二者的体积应能相等所以需要NaOH溶液的体积应为
100.00mL,误差在±
0.1%以内,也即加入的NaOH溶液的体积在
99.90mL~
100.10mL,当NaOH溶液的体积为
99.90mL时,溶液的cH+==
5.003×10-5mol·L-1pH=—lgcH+=
4.3当NaOH溶液的体积为
100.10mL时,溶液的cOH-==
4.998×10-5mol·L-1则cH+=
2.001×10-10mol·L-1pH=—lgcH+=
9.713.B点拨由图示当加入的VNaOHaq=40mL时,pH=7,即溶液恰好显中性结合烧碱与硫酸的中和物质的量之比2NaOH~H2SO4,原硫酸溶液中含有nH2SO4=1×
0.04/2=
0.02mol由图象的变化特征,VNaOHaq=20mL,pH=
3.5;即cH+=10-
3.5mol/L=
3.162×10-4mol/L另外cH+=nH2SO4×2×1/2÷
0.02+VH2SO4所以,VH2SO4=80mL14.
(1)酚酞;红;无;H++CO32-=HCO3-
(2)甲基橙;黄;橙;H++HCO3-=H2O+CO2↑
(3)
0.15;
0.05点拨要利用滴定法测定Na2CO3和NaHCO3的浓度,由Na2CO3和HCl反应是按两步进行的Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑故而,首先要利用反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,首先测定这步反应所需要的盐酸的物质的量,可以计算出,Na2CO3的物质的量当然,进行这步滴定时,由于生成的NaHCO3溶液由碱性较强变为弱碱性(pH由大变小到8附近),酚酞恰在此时由红色变为无色,故宜选用酚酞作指示剂;而后,在继续加入盐酸,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑此时自滴定开始至完成,溶液的pH8变为弱酸性(溶液中有H2CO3),宜用甲基橙(变色范围为红色,0~
3.1;橙色,
3.1~
4.4;黄色,大于
4.4)作指示剂计算时,由图象可知第一步反应需要盐酸V=15mL;第二步反应进行完需要盐酸V=35mL;即cNa2CO3=
0.015×
0.200/
0.020=
0.15mol·L-1cNa2CO3+cNaHCO3=
0.035-
0.015×
0.200/
0.020cNaHCO3=
0.05mol·L-115.B点拨滴定时的顺序按照检漏→洗涤→润洗→装液→滴定→数据处理这样几个步骤来整理思路16.答案A;
(1)
①③④
(2)用碱式滴定管取一定体积的混合溶液,加入足量的BaCl2溶液,滴入几滴酚酞试液,用标准盐酸进行滴定点拨测定NaOH的浓度,由于其中含有Na2CO3杂质,单纯用碱滴定,用酚酞作指示剂时,会由于Na2CO3也要与盐酸反应,故而测定的结果误差很大所以,要实现目的,必须排除Na2CO3的干扰,可以用题中所给的BaCl2溶液先把它转化为BaCO3(由于BaCO3与NaOH共存时,加入盐酸先与NaOH充分反应后,此时溶液已近中性,可用酚酞指示;溶液变无色后再与BaCO3反应)BaCO3溶液难溶于水不会干扰盐酸与烧碱溶液的滴定17.
(1)表
①②③④⑤NaOHNaHCO3Na2CO3NaOHNa2CO3Na2CO3NaHCO3或
③为NaOH与NaHCO3等物质的量混合物
④为n(NaOH)>n(NaHCO3)的混合物
⑤为n(NaOH)<n(NaHCO3)的混合物
(2)NaOH的质量分数为
41.67%,Na2CO3的质量分数为
22.08%和NaOH的质量分数为
50.0%,NaHCO3的质量分数为
17.5%点拨利用双指示剂法分析碱性混合物的组成是容量分析中有实际意义的分析方法,常用以测定烧碱中NaOH的质量分数(因吸收空气中CO2而混有Na2CO3杂质)
①当V1≠0,V2=0时,表示该物质中只含有NaOH,不含Na2CO3或NaHCO3(有后两种杂质时,V2≠0)
②当V2≠0,V1=0时,表示该物质中只含有NaHCO3,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应达终点的溶液为CO2饱和溶液,pH在
3.1~
4.4,在甲基橙变色(黄到橙)范围内此时溶液中不含NaOH和Na2CO3(若有这两种物质,滴入酚酞为红色,V1≠0)
③当V1=V2≠0时,溶液只含有Na2CO3,其两步反应消耗盐酸的量相等Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 第一步反应完成则滴定终点酚酞无色 第二步反应完成则滴定终点甲基橙橙色此情况不含NaOH和NaHCO3
④V1>V2>0时,则溶液中含NaOH和Na2CO3,此时C酸·V1=n(NaOH)+n(Na2CO3),C酸·V2=n(Na2CO3),则n(NaOH)=(V1-V2);也可能是NaOH与NaHCO3的混合物,此时n(NaOH)>n(Na2CO3)
⑤V2>V1>0,此溶液也有两种可能A.Na2CO3和NaHCO3的混合物 则 B.NaOH与NaHCO3的混合物,只是必须n(NaHCO3)>n(NaOH) 由题
(2)题示条件V1>V2>0混合物由NaOH与NaHCO3组成NaOH%=×100%=50%NaHCO3%=×100%=
17.5%18.
(1)MgOH2和Ag2O溶于水都能使酚酞变红
(2)
①HCO3-水解呈碱性
②有白色沉淀和无色气体产生;Mg2++2HCO3-===MgCO3↓+CO2↑+H2O酚酞变红且有无色气体产生;MgCO3+H2O=MgOH2↓+CO2↑点拨
(1)MgOH2在其饱和溶液中物质的量浓度是
1.65×10-4mol/L,即cOH-=
1.65×10-4mol/L×2=
3.70×10-4cH+=Kw/cOH-=10-14/
3.70×10-4=
2.7×10-11mol/LpH=-lgcH+=11-lg
2.78所以,MgOH2的其饱和溶液可使酚酞试液变色;Ag2O溶解在水中时,Ag2O+H2O=2AgOH由于Ag2O的溶解度是
1.6×10-3g/100gH2O,所以100g水中(近似认为体积为100mL)溶解的nAg2O=
1.6×10-3/124=
1.29×10-5mol同时可以生成nAgOH=2nAg2O=
2.58×10-5mol则cOH-=
2.58×10-5mol/
0.1L=
2.58×10-4mol/LcH+=Kw/cOH-=10-14/
2.58×10-4=
3.876×10-11mol/L同样可以计算出溶液的pH=-lgcH+=11-lg
3.8768所以,Ag2O的饱和溶液可使酚酞试液变色;
(2)
①由于在混合液中,NaHCO3较多,而且其水解能力强于Mg2+,故使溶液呈弱碱性;
②略19.答案并点拨
(1)C→A→B→D→E
(2)滴定管要直立;装液或放液后需等1~2min后才能读数;读数时不能俯视或仰视,视线应与弯月面最低点平齐;读数应准确至
0.1mL估至
0.01mL
(3)便于准确判断终点时颜色的变化情况
(4)调节到零刻度或零稍下的某一刻度尖嘴部分应充满液体,无气泡
(5)终点时pH约为
4.4,颜色变化由黄色变为橙色
(6)偏高因标准液浓度变小,用量变大
(7)(注意V为mL)
20、答案并点拨
(1)
7.6gNaOH、KOH的固体混合物总物质的量为12×
0.5×
12.5×2×10-3=
0.15mol设混合物中NaOH为xmol,KOH为ymol 则 NaOH的质量
(2)c待=c标×V标V待×n
0.5mol·L-1×
0.020L
0.010L4g
4.8g(50W-45aV)9aVKMnO4W–mH2C2O4mH2O×nH2C2O4W–cH2C2O4×VH2C2O4mH2O×nH2C2O
40.05×10-3×
0.
10.05图3—4—7图3—4—9图3—4—14图3—4—15c待=C标×V标V待×n
0.10×
100.00-
99.
90100.00+
99.
900.10×
100.1-
100.
0100.1+
100.
00.5×30×10-
31.
2000.5×5×10-3×
841.200。