逍遥右脑 2013-06-23 21:05
第二单元 溶液的酸碱性
第1时 溶液的酸碱性
[目标要求] 1.了解溶液的酸碱性与c(H＋)、c(OH－)的关系。 2.了解pH的定义及简单的计算。
一、溶液的酸碱性
1．一种溶液显酸性、中性还是碱性，取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。在一定温度下，水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度，就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度，并据此判断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(H＋)为1.0×10－5mol•L－1，根据W＝c(H＋)•c(OH－)＝1.0×10－14mol2•L－2可求得该酸溶液中c(OH－)＝1.0×10－9mol•L－1 。
2．酸性溶液：c(H＋)>c(OH－)，c(H＋)越大，酸性越强；
中性溶液：c(H＋)＝c(OH－)；
碱性溶液：c(H＋)<c(OH－)，c(OH－)越大，碱性越强。
二、溶液的酸碱性与pH的关系
1．溶液pH的定义
(1)由于用c(H＋)及c(OH－)表示溶液的酸碱性有时数值非常小，使用很不方便。
在实际应用中，人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)表示溶液的酸碱性。pH与氢离子浓度的关系式为pH＝－lg_c(H＋)。
(2)pH值与溶液酸碱性的关系
在25 ℃时，纯水中c(H＋)＝c(OH－)＝10－7mol•L－1，所以在25 ℃时，pH＝7时，溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等，溶液显中性。pH>7时，溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，且pH越大，溶液中c(OH－)越大，溶液的碱性越强。pH<7时，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液显酸性，且pH越小，溶液中氢离子浓度越大，溶液的酸性越强。
2．强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算
(1)强酸与强酸混合液的pH
强酸 Ⅰ：c1(酸)，V1(酸)??→电离n1(H＋)＝c1(H＋)•V1，
强酸 Ⅱ：c2(酸)，V2(酸)??→电离n2(H＋)＝c2(H＋)•V2，
⇒V混＝V1＋V2 n混(H＋)＝c1(H＋)•V1＋c2(H＋)•V2⇒c混(H＋)＝c1H＋•V1＋c2H＋•V2V1＋V2⇒pH。
(2)强碱与强碱混合液的pH
强碱Ⅰ：c1(碱)，V1(碱)??→电离n1(OH－)＝c1(OH－)•V1
强碱Ⅱ：c2(碱)，V2(碱)??→电离n2(OH－)＝c2(OH－)•V2
⇒V混＝V1＋V2 n混(OH－)＝c1(OH－)•V1＋c2(OH－)•V2
⇒c混(OH－)＝c1OH－•V1＋c2OH－•V2V1＋V2，再求c(H＋)＝WcOH－⇒pH。
三、溶液pH的测定方法
1．酸碱指示剂
酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的，因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围，但不能准确测定pH。
常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表：
指示剂甲基橙石蕊酚酞
变色范围pH3.1～4.45～88.2～10.0
溶液颜色红、橙、黄红、紫、蓝无色、粉红、红
2.pH试纸
粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是：取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上)，用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的pH。
3．pH计
通过仪器pH计精确测定溶液的pH。
知识点一 溶液的酸碱性
1．下列溶液肯定呈酸性的是( )
A．含H＋的溶液 B．能使酚酞显无色的溶液
C．pH<7的溶液 D．c(OH－)<c(H＋)的溶液
答案 D
解析 任何水溶液中均含H＋和OH－，故A错。酚酞显无色的溶液，其pH<8，该溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性，B错。以纯水在100℃为例，W＝1.0×10－12mol2•L－2，c(H＋)＝1×10－6mol•L－1，pH＝6，但溶液为中性，故pH<7的溶液可能是酸性，也可能呈中性或碱性。
2．判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中，一定呈碱性的是( )
A．能够使甲基橙呈现黄色的溶液
B．溶液的pH＞7
C．溶液中：c(H＋)＜c(OH－)
D．溶液中：c(H＋)＞1×10－7 mol•L－1
答案 C
解析 溶液酸碱性最本质的判断标准是看H＋和OH－浓度的相对大小，只有当c(H＋)＞c(OH－)时，溶液才呈酸性；当c(H＋)＝c(OH－)时，溶液呈中性；当c(H＋)＜c(OH－)时，溶液呈碱性。甲基橙的变色范围是3.1～4.4，即pH＜3.1时呈现红色，3.1＜pH＜4.4时呈现橙色，pH＞4.4时呈现黄色。所以，使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的pH与温度有关，常温下pH＞7的溶液一定显碱性，但在不是常温的情况下就不一定了。
3．下列溶液一定呈中性的是( )
A．pH＝7的溶液
B．c(H＋)＝c(OH－)的溶液
C．由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液
D．非溶于水所得到的溶液
答案 B
知识点二 pH值计算
4．常温下，某溶液中由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol•L－1，则该溶液的pH可能是( )
A．4 B．7 C．8 D．11
答案 D
解析 由题意知由水电离产生的c(H＋)＝1×10－11 mol•L－1<1×10－7 mol•L－1，抑制了水的电离，可能是酸，也可能是碱，若是酸，c(H＋)＝1×10－3 mol•L－1，pH＝3，若是碱，c(OH－)＝1×10－3 mol•L－1，pH＝11。
5．25℃时，若pH＝a的10体积某强酸溶液与pH＝b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系( )
A．a＋b＝14 B．a＋b＝13 C．a＋b＝15 D．a＋b＝7
答案 C
解析 酸中n(H＋)＝10－a×10，碱中n(OH－)＝10－1410－b×1＝10－14＋b，根据混合后溶液呈中性，故n(H＋)＝n(OH－)，即10－a×10＝10－14＋b，所以a＋b＝15。
知识点三 pH的测定方法
6．下列试纸中，在测溶液的性质时，预先不能用蒸馏水润湿的是( )
A．石蕊试纸 B．醋酸铅试纸 C．I淀粉试纸 D．pH试纸
答案 D
解析 pH试纸测溶液的酸碱性时是定量测定，加水润湿后会导致溶液的浓度降低，使测得的pH产生偏差，所以不能润湿。
7．有一学生甲在实验室测某溶液的pH，实验时，他先用蒸馏水润湿pH试纸，然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为：操作错误，测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为：操作错误，但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点，原因是________________。
(2)若用此法分别测定c(H＋)相等的盐酸和醋酸溶液的pH，误差较大的是________，原因是________________________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品，你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol•L－1的硫酸和0.01 mol•L－1的硫酸。若能，简述操作过程。
________________________________________________________________________
①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液
④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸
答案 (1)丙 当溶液呈中性时，则不产生误差；否则将产生误差
(2)盐酸 在稀释过程中，醋酸继续电离产生H＋，使得溶液中c(H＋)较盐酸溶液中c(H＋)大，误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上，与标准比色卡比较其pH，pH较大的为0.01 mol•L－1的硫酸
解析 本题考查pH试纸的使用，pH试纸使用不能用蒸馏水润湿，若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同：若溶液为中性，则测得结果无误差；若为酸性，测得结果偏大；若为碱性，测得结果偏小。
练基础落实
1．用pH试纸测定某无色溶液的pH时，规范的操作是( )
A．将pH试纸放入溶液中，观察其颜色变化，跟标准比色卡比较
B．将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较
C．用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较
D．在试管内放入少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较
答案 C
2．常温下，pH＝11的X、Y两种碱溶液各1 mL，分别稀释至100 mL，其pH与溶液体积(V)的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B．稀释后，X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C．分别完全中和X、Y这两种碱溶液时，消耗同浓度盐酸的体积V(X)＞V(Y)
D．若9＜a＜11，则X、Y都是弱碱
答案 D
3．在常温下，将pH＝8的NaOH溶液与pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH最接近于( )
A．8.3 B．8.7 C．9 D．9.7
答案 D
解析 本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合，总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合，应按c(OH－)计算：c混(OH－)＝(1×10－6 mol•L－1＋1×10－4 mol•L－1)/2＝5.05×10－5 mol•L－1，c混(H＋)＝W/c(OH－)≈2×10－10 mol•L－1，pH＝9.7。
4．下列叙述正确的是( )
A．无论是纯水，还是酸性、碱性或中性稀溶液，在常温下，其c(H＋)×c(OH－)＝1×10－14 mol2•L－2
B．c(H＋)等于1×10－7 mol•L－1的溶液一定是中性溶液
C．0.2 mol•L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)是0.1 mol•L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍
D．任何浓度的溶液都可以用pH表示其酸性的强弱
答案 A
解析 W＝c(H＋)•c(OH－) ，且W只与温度有关，所以，在常温下，纯水，酸性、碱性或中性稀溶液，其W＝1×10－14mol2•L－2；在温度不确定时，中性溶液里的c(H＋)不一定等于1×10－7 mol•L－1；0.2 mol•L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol•L－1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小，所以，0.2 mol•L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)小于0.1 mol•L－1 CH3COOH溶液中的c(H＋)的2倍；当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol•L－1时，用pH表示溶液的酸碱性就不简便了，所以，当c(H＋)或c(OH－)大于1 mol•L－1时，一般不用pH表示溶液的酸碱性，而是直接用c(H＋)或c(OH－)表示。
练方法技巧
5．pH＝3的两种一元酸HX和HY溶液，分别取50 mL加入足量的镁粉，充分反应后，收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY)，若V(HX)>V(HY)，则下列说法正确的是( )
A．HX可能是强酸
B．HY一定是强酸
C．HX的酸性强于HY的酸性
D．反应开始时二者生成H2的速率相等
答案 D
解析 解答该题应注意以下三点：(1)强酸完全电离，弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液，弱酸的浓度大，等体积时，其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H＋)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，g粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量计算H2的体积，由V(HX)>V(HY)，知pH相等时，HX的物质的量浓度比HY的大，即HX是比HY弱的弱酸，而无法判断HY是强酸还是弱酸，故A、B、C错误；D项，反应开始时的速率取决于c(H＋)，因为开始时c(H＋)相等，故D项正确。
6．某温度下，相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是( )
A．Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B．b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C．a点W的数值比c点W的数值大
D．b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
答案 B
解析 本题考查了强酸和弱酸的稀释规律，解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸)，稀释相同的倍数时，因醋酸在稀释时仍不断地电离，故盐酸的pH增大的多，故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线，A错误；不断加水稀释时，溶液中c(H＋)不断减小，导电性减弱，B正确；因为W仅仅是温度的函数，因为是在相同的温度下，故a点W与c点W的数值相同，C错误；因盐酸和醋酸的pH相同，则c(醋酸)>c(盐酸)，稀释相同的倍数，由于醋酸存在电离平衡，故仍有c(醋酸)>c(盐酸)，D错误。
练综合拓展
7．已知水在25 ℃和95 ℃时，其电离平衡曲线如右图所示：
(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”)，请说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25 ℃时，将pH＝9的NaOH溶液与pH＝4的H2SO4溶液混合，若所得混合溶液的pH＝7，则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。
(3)95 ℃时，若100体积pH1＝a的某强酸溶液与1体积pH2＝b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________________________________________________________________
__________________。
(1)曲线B对应温度下，pH＝2的某HA溶液和pH＝10的NaOH溶液等体积混合后，混合溶液的pH＝5。请分析其原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)A 水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(H＋)、c(OH－)小
(2)10∶1 (3)a＋b＝14或pH1＋pH2＝14
(4)曲线B对应95 ℃，此时水的离子积为10－12mol2•L－2，HA为弱酸，HA中和NaOH后，混合溶液中还剩余较多的HA分子，可继续电离出H＋，使溶液pH＝5
解析 本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。
(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的pH也增大，但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25 ℃时水的电离平衡曲线应为A，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。
(2)25 ℃时所得混合溶液的pH＝7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(OH－)＝n(H＋)，则V(NaOH)•10－5 mol•L－1＝V(H2SO4)•10－4 mol•L－1，得V(NaOH)∶V(H2SO4)＝10∶1。
(3)要注意的是95 ℃时，水的离子积为10－12mol2•L－2，即c(H＋)•c(OH－)＝10－12mol2•L－2，即：等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)＋pH(碱)＝12。根据95 ℃时混合后溶液呈中性，pH2＝b的某强碱溶液中c(OH－)＝10b－12；有100×10－a＝1×10b－12，即：10－a＋2＝10b－12，所以，有以下关系：a＋b＝14或pH1＋pH2＝14。
(4)在曲线B对应温度下，因pH(酸)＋pH(碱)＝12，可得酸碱两溶液中c(H＋)＝c(OH－)，若是强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性；现混合溶液的pH＝5，即等体积混合后溶液显酸性，说明H＋与OH－完全反应后又有新的H＋产生，即酸过量，所以说酸HA是弱酸。
8．(1)pH＝2的某酸稀释100倍，pH________4，pH＝12的某碱稀释100倍，pH________10。
(2)室温时，将pH＝5的H2SO4溶液稀释10倍，c(H＋)∶c(SO2－4)＝________，将稀释后的溶液再稀释100倍，c(H＋)∶c(SO2－4)＝________。
(3)
OH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时，pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是( )
A．OH是一种弱碱
B．在x点，OH完全电离
C．在x点，c(＋)＝c(R＋)
D．稀释前ROH溶液中c(OH－)是OH溶液中c(OH－)的10倍
答案 (1)≤ ≥ (2)2∶1 20∶1 (3)B
解析 (1)若某酸为强酸，则pH＝4，若为弱酸，则pH<4；同理，对pH＝12的某碱稀释100倍，pH≥10。
(2)pH＝5的H2SO4稀释10倍，c(H＋)和c(SO2－4)同等倍数减小，所以c(H＋)∶c(SO2－4)＝2∶1，若将稀释后的溶液再稀释100倍，其pH≈7，而c(SO2－4)＝5×10－7102＝5×10－9 mol•L－1，所以c(H＋)∶c(SO2－4)＝10－7∶5×10－9＝20∶1。
(3)由图知，稀释100倍后ROH的pH变化为2，为强碱，OH的pH变化为1，为弱碱；x点时ROH与OH的c(OH－)相等，故c(＋)与c(R＋)相等；稀释前ROH的c(OH－)＝0.1 mol•L－1，OH的c(OH－)＝0.01 mol•L－1，故D项正确；OH为弱碱，在任何点都不能完全电离，B项错误。
第2时 酸碱中和滴定
[目标要求] 1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。
酸碱中和滴定
1．酸碱中和滴定概念：用已知物质的量浓度的酸(或碱)测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理：n元酸与n′元碱恰好完全中和时：nc酸V酸＝n′c碱V碱。如果用A代表一元酸，用B代表一元碱，可以利用下列关系式计算未知碱(或酸)的物质的量浓度：cB＝cAVAVB。
2．酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。
3．酸碱中和滴定实验
实验仪器：pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。
实验药品：标准液、待测液、指示剂。
实验步骤：
(1)查：检查两滴定管是否漏水和堵塞；
(2)洗：先用蒸馏水洗涤两滴定管，然后用所要盛装的酸碱润洗2～3遍；
(3)盛、调：分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然后赶走滴定管内部气泡，调节滴定管中液面高度处于某一刻度，并记下读数。
(4)取：从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。
(5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。
(6)记：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时，停止滴定，且半分钟内不恢复原的颜色，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。
(7)算：整理数据进行计算。
根据cB＝cAVAVB计算。
二、酸碱中和滴定误差分析
中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝c标准•V标准V待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。
下列为不正确操作导致的实验结果偏差：
(1)仪器洗涤
①酸式滴定管水洗后，未润洗(偏高)；②酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗(偏高)；③碱式滴定管水洗后，未润洗(偏低)；④锥形瓶水洗后，用待测液润洗(偏高)。
(2)量器读数
①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视(偏高)；
②
滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视(偏低)如图所示；
③滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去(偏低)。
(3)操作不当
①酸式滴定管漏液(偏高)；②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中气泡变小(偏高)；③滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出(偏低)；④滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响); ⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时，溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高)；⑥用甲基橙作指示剂，溶液由黄色变橙色，5 s后又褪去(偏低)。
知识点一 酸碱中和滴定
1．一只规格为a mL的滴定管，其尖嘴部分充满溶液，管内液面在m mL处，当液面降到n mL处时，下列判断正确的是( )
A．流出溶液的体积为(m－n) mL
B．流出溶液的体积为(n－m) mL
C．管内溶液体积等于(a－n) mL
D．管内溶液体积多于n mL
答案 B
解析 滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液体的体积为(n－m) mL；刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管内溶液体积大于(a－n) mL。
2．某学生用已知物质的量浓度的盐酸测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手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，溶液由黄色变为橙色，并______为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是( )
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
(3)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，终点读数为________mL，所用盐酸溶液的体积为________mL。
(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：
滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.100 0 mol•L－1盐酸的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/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
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)V＝26.11 mL＋26.09 mL2＝26.10 mL，c(NaOH)＝0.100 0 mol•L－1×26.10 mL25.00 mL＝0.104 4 mol•L－1
解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式：c(NaOH)＝cHCl•V[HClaq]V[NaOHaq]。欲求c(NaOH)，须先求V[(HCl)aq]再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响，进而影响c(NaOH)。
(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。
(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响OH－的物质的量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取V酸偏大，结果偏高；正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。
(3)读数时，以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准酸液的平均值
V＝26.11 mL＋26.09 mL2＝26.10 mL(第二次偏差太大，舍去)。c(NaOH)＝0.1000 mol•L－1×26.10 mL25.00 mL＝0.104 4 mol•L－1。
知识点二 酸碱中和滴定误差分析
3．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
答案 B
解析 根据c(B)＝cA•VAVB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。
4．称取一定质量的NaOH测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内，盐酸放在滴定管中)。用A.偏高；B.偏低；C.无影响；D.无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。
(1)称量固体NaOH时，未调节天平的零点( )
(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确( )
(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗( )
(4)开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出( )
(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下，结束时初读数按0计算( )
(6)在滴定过程中活塞处漏液( )
(7)摇动锥形瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出( )
(8)滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视( )
答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A
解析 (1)称量固体NaOH时，未调节天平零点，不能确定称量结果是偏大还是偏小，故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小，导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时，用力过猛，使少量液体溅出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待测液体积减小，使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。
练基础落实
1．酸碱恰好完全中和时( )
A．酸与碱的物质的量一定相等
B．溶液呈现中性
C．酸与碱的物质的量浓度相等
D．酸所能提供的H＋与碱所能提供的OH－的物质的量相等
答案 D
2．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
答案 B
3．用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是( )
①锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗2～3次
②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失
③滴定前仰视读数，滴定后平视读数
④摇动锥形瓶时，有少量液体溅出
⑤滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液
A．③ B．④⑤ C．①②③ D．③④
答案 D
解析 ①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH，会多耗用盐酸，导致结果偏高；②中气泡体积充当了标准盐酸，导致V(HCl)偏大，结果偏高；③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大，则ΔV(HCl)＝V(HCl)末－V(HCl)初偏小，结果偏低；④中使NaOH溅出，则使V(HCl)偏小，结果偏低；⑤对结果无影响，综合分析，选D。
4．下列指示剂的选择不正确的是( )
(已知：I2＋2Na2S2O3) 2NaI＋Na2S4O6
标准溶液待测溶液指示剂
AHClNaOH甲基橙
BNaOHHCl酚酞
CI2Na2S2O3淀粉
DnO4Na2SO3酚酞
答案 D
解析 强酸与强碱滴定时，甲基橙或酚酞均可以，但一般强酸滴定强碱时用甲基橙，反之用酚酞，A、B均正确；据I2遇淀粉变蓝可检验I2，C正确；D项中nO4本身有颜色，无需再用其他指示剂，D不正确。
5．下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是( )
A．滴定管 B．分液漏斗 C．过滤漏斗 D．容量瓶
答案 C
6．用0.1 mol•L－1 NaOH溶液滴定0.1 mol•L－1的盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL)继续加水至50 mL，所得溶液pH是( )
A．4 B．7.2 C．10 D．11.3
答案 C
解析 本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中OH－、H＋、pH的计算，考查学生的计算能力。用0.1 mol•L－1的NaOH溶液滴定0.1 mol•L－1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05 mL)，加水至50 mL，此时溶液中
c(OH－)＝0.1 mol•L－1×0.05 mL50 mL＝1×10－4 mol•L－1
c(H＋)＝1.0×10－14cOH－＝1.0×10－141×10－4＝1×10－10 mol•L－1
pH＝10即选项C正确。
练方法技巧
7．下列实验操作不会引起误差的是( )
A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶
B．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴
D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡
答案 C
解析 A：锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。
B：冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原溶液的浓度偏小，影响结果。
C：在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。
D：开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)•c(HCl)＝V(NaOH)•c(NaOH)，使所测的c(NaOH)偏小。
8．用1.0 mol•L－1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液，其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示，则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是( )
A．1.0 mol•L－1,20 mL B．0.5 mol•L－1,40 mL
C．0.5 mol•L－1,80 mL D．1.0 mol•L－1,80 mL
答案 C
解析 滴定前稀H2SO4的pH＝0，c(H＋)＝1.0 mol•L－1，则c(H2SO4)＝0.5 mol•L－1，当pH＝7时V(NaOH)＝40 mL，通过计算原硫酸溶液的体积为40 mL。本题考查中和滴定曲线，关键是把握滴定终点，pH＝7恰好完全反应，即n(H＋)＝n(OH－)。
练综合拓展
9．氧化还原滴定实验与中和滴定类似(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0.001 mol•L－1nO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2nO－4＋5HSO－3＋H＋===2n2＋＋5SO2－4＋3H2O
完成问题：
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。
A．酸式滴定管(50 mL) B．碱式滴定管(50 mL) C．量筒(10 mL) D．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______________________________________________。
(4)滴定前平视nO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(b－a) mL比实际消耗nO4溶液体积______(多、少)。根据(b－a)mL计算得到的待测浓度，比实际浓度______(大、小)。
答案 (1)A、B、D、E、F、G、H
(2)碱 nO4溶液能把橡胶管氧化
(3)不用指示剂，因为nO4被还原剂还原成n2＋，紫红色褪去，所以不需要指示剂
(4)少 小
解析 (1)(2)酸性nO4具有强氧化剂，要放在酸式滴定管中，取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管，再根据滴定所需的仪器可选出正确答案。
(3)酸性nO4被还原为n2＋后由紫色变为无色。
(4)俯视读得的数值偏小。