全面剖析“酸碱中和滴定”为2016年高考化学把脉

朱红文

酸碱中和滴定实验是高中化学中的定量实验，高考中常常以酸碱中和滴定实验的基本原理进行氧化还原滴定、沉淀滴定的考查等，而另一种常见的考查方式就是酸碱中和滴定实验的一些基本操作、误差分析、化学计算等。所以中和滴定在高考当中具有重要地位，我们要对它给予重视。下面我们就来对它进行一次全面而细致的理解。

1.实验原理

（1）用已知浓度的酸（或碱）滴定未知浓度的碱（或酸），根据中和反应的等量关系来测定酸（或碱）的浓度。

（2）利用酸碱指示剂明显的颜色变化，表示反应已完全，指示滴定终点。

2.实验用品

（1）仪器：酸式滴定管（如图1A）、碱式滴定管（如图1B）、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。

（2）试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。

（3）滴定管的使用：

3.实验操作（以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例）

（1）滴定前的准备：

（2）滴定：如图2。

（3）终点判断：等到滴人最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。

（4）操作步骤：

①仪器的洗涤：

滴定管（或移液管）：自来水一蒸馏水→待装溶液润洗。

锥形瓶：自来水→蒸馏水（禁止用所装溶液洗涤）。

②装液调整液面：

装液，使液面一般高于“O”刻度，驱除玻璃尖嘴处的气泡。

③读数：调整液面在“O”刻度或“0”刻度以下.读出初读数，滴定终点，读出末读数。

4.数据处理

按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据计算。

命题点1 酸碱中和滴定中仪器、指示剂的选择

1.滴定管的选择

盛放强氧化性溶液、酸性溶液时选择酸式滴定管，如酸性高锰酸钾溶液、硝酸溶液、稀硫酸等。盛放碱溶液、碱性溶液时选择碱式滴定管，如NaOH溶液、Na2CO3溶液等。

2.指示剂选择的基本原则

变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。

（1）不能用石蕊作指示剂，原因是它变色范围较大，而且颜色变化不是很明显。

（2）滴定终点为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用Na（）H溶液滴定醋酸。

（3）滴定终点为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。

（4）强酸滴定强碱一般用甲基橙，但用酚酞也可以。

例1实验窒现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：

甲基橙：3.1～4.4石蕊：5.O～8.o酚酞：8.2～10.0

用NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是（）。

A.溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂

B.溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂

C.溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂

D.溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂

分析：NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH.COONa时，CH3COO-水解显碱性，而酚酞的变色范围为8.2～1o.o，比较接近。答案为D。

例2用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考如图3所示的滴定管，从下表中选出正确选项（）。

分析：解答本题的关键是：①明确酸式、碱式滴定管使用时的注意事项，②指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱，而碱式滴定管不能盛放酸，指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙，不能选用石蕊。答案为D。

命题点2酸碱中和滴定中的误差分析

1.酸碱中和滴定原理

依据原理c（标准）.V（标准）=c.（待测）.V（待测），所以c（待测），因c（标准）与V（待测）已确定，因此只要分析出不正确操作引起V（标准）的变化，即分析出结果。

2.常见误差

以标准酸溶液滴定未知浓度的碱（酚酞作指示剂）为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：

3.量器的读数方法

（1）平视读数（如图4A）：实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体；读取液体体积时，视线应与凹液面最低点保持水平，视线与刻度的交点即为读数（即凹液面定视线，视线定读数）。

（2）俯视读数（如图4B）：当用量筒测量液体的体积时，由于俯视视线向下倾斜，寻找切点的位置在凹液面的上侧，读数高于正确的刻度线位置，即读数偏大。

（3）仰视读数（如图4C）：读数时，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。

例3用已知浓度的盐酸测定未知浓度NaOH溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是（锥形瓶中溶液用滴定管量取）（）。

A.碱式滴定管未用待测碱液润洗

B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗

C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅…

D.滴定前俯视读数，滴定后读数正确

分析：A项碱式滴定管未用待测碱液润洗，导致实际取用的碱少，则消耗的酸少，结果偏低。B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗，会造成消耗的酸多，结果偏高。C项偏高。D项计算出消耗的酸将会偏多，结果偏高（滴定管的“0”刻度在上面）。答案为A。

命题点3 中和滴定原理的拓展应用

1.沉淀滴定

（1）概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Agl与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。

（2）原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgN03溶液测定溶液中C1的含量时常以CrO2-4为指示剂，这是因为AgCl比Ag2 CrO1更难溶的缘故。

2.氧化还原滴定

（1）原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。

（2）实例：①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液。

原理：。

指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入一滴酸性KMn04溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点。

②Na2S2O3溶液滴定碘液。

原理：。

指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入一滴Na2S203溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点。

侧4用的EDTA（） 标准溶液滴定硫酸镍铵样品溶液中的（离子方程式为），消耗EDTA标准溶液31.25 mL。若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Ni2+含量将（填“偏高”“偏低”或“不变”）。

分析：滴定管未润洗，则滴定时所需标准溶液EDTA的量将增多，故测得的Ni2+含量偏高。

例5利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2S03，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为________，滴定反应的离子方程式为________。

分析：利用淀粉溶液遇碘显蓝色的原理，可选用淀粉溶液作指示剂。滴定反应的离子方程式为

例6已知：，称取提纯后的试样于锥形瓶中，加入氢氧化钠溶液28.00 ml，反应完全后，过量的氢氧化钠用0.100 0 mol.I.I盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 ml。上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用

。

分析：滴定管用蒸馏水洗净后，需再用标准盐酸溶液润洗2～3次。

例7四氯化硅粗产品经精馏后，得到的残留物中常含有铁元素，为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2+，再用KMno4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式为。滴定前是否要滴加指示剂？

（填“是”或“否”），请说明理由：________。

分析：因MnO4本来有颜色，故不再需要其他指示剂。

例8（NH2SO4是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。

[查阅资料] （NH4）2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。

[实验探究]该小组拟选用图5所示装置进行实验（夹持和加热装置略）。

实验1：连接装置A-B-C-D，检查气密性，按图示加入试剂（装置B盛0.500 0 mol.I-1盐酸70.00 ml）。通入N2排尽空气后，于260℃加热装置A一段时间，停止加热，冷却，停止通入N2，品红溶液不褪色，取下装置B，加入指示剂，用0.200 0 mol.L-l NaOH溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗NaOH溶液25.00 mI。经检验，滴定后的溶液中无SO2。

（1）仪器X的名称是一。

（2）滴定前，下列操作的正确顺序是________（填字母编号）。

a.盛装0.200 0 mol.I-1 NaOH溶液

b.用0.200 0 mol.L-I NaOH溶液润洗

c.读数、记录

d.查漏、清洗

e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面

（3）装置B内溶液吸收气体的物质的量是________mol。

实验2：连接装置A- D-B，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后，于400℃加热装置A至（NH4）2S04完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通人N2，观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置D内溶液中有 ，无 。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。

（4）检验装置D内溶液中有 ，无 的实验操作和现象是________。

（5）装置B内溶液吸收的气体是________。

（6） （NH4）2S04在400℃分解的化学方程式是________。

解析：实验1，A装置是用于分解（NH4）2S04的，开始通入氮气是为了排净装置中的空气，避免干扰产物的检验；最后通人氮气，是为了将生成的气体，全部排人B、C、D中；B装置是用于吸收氨气的，B中无 ，证明没有产生三氧化硫；C装置是用于检验二氧化硫的，260℃加热，C中不褪色，证明没有产生二氧化硫；D装置是用于吸收尾气的。

实验2，A-D-B，A中无残留物，证明完全分解；D是用于吸收S的氧化物的，B是吸收氨气的。

答案：（1）圆底烧瓶 （2）d b-a-e-c（3）0.03 （4）取少量D溶液于试管中，加入足量BaCI2溶液，有白色沉淀生成，再加入盐酸，白色沉淀完全溶解，生成刺激性气味的气体，说明D内溶液中有 ，无 （5） NH3 （6）

例9 室温下向10 mL O.l mol.L-1NaOH溶液中加入0.1 mol.L-l的一元酸HA溶液，pH的变化曲线如图6所示。

下列说法正确的是（）。

A.a点所示溶液中

B.a、b两点所示溶液中水的电离程度相同

C.pH=7时

D.b点所示溶液中

解析：a点时酸碱恰好完全反应，生成NaA，pH>7，说明HA是弱酸，离子浓度：。b点时HA过量，抑制水的电离。pH=7时，c（Na+）=c（A-）。b点时构成NaA-HA混合溶液，pH<7，说明HA的电离能力强于A-的水解能力，c（A-》c（HA）。答案为D。

例10 25℃时，在10 mL浓度均为O.l mol·I-1的NaOH和NH3.H20混合溶液中，滴加O.l mol.L-l盐酸，下列有关溶液中粒子浓度关系正确的是（）。

A.未加盐酸时：

B.加入10 mL盐酸时：

C.加入盐酸至溶液pH=7时：

D.加入20 mL盐酸时：

解析：A项，混合溶液中NaOH和NH3.H20的比例未知，无法判断c（Na+）和c（NH3.H20）的大小，故A错误。B项，加入10 mL盐酸时，，又根据电荷守恒，，所以，故B正确。C项，根据电荷守恒，时，即，故C错误。D项，加入20 mL盐酸时：，由于NH4+的水解，所以，故D错误。答案为B。

例11 下列实验操作正确的是（）。

A.用玻璃棒蘸取CH3 COOH溶液点在水湿润的pH试纸上，测定该溶液的pH

B.中和滴定时，滴定管用所盛装的反应液润洗2～3次

C.用装置甲分液，放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相

D.用装置乙加热分解NaHCO3固体

解析：测定醋酸pH，pH试纸不能事先湿润，防止醋酸被稀释而导致测定结果偏大，故A错误。为防止液体被稀释导致浓度减小而产生实验误差，滴定管用所盛装的反应液润洗，故B正确。分液时，为避免液体重新混合而污染，下层液体从下口漏出，上层液体从上口倒出，故C错误。碳酸氢钠加热分解生成水，应防止试管炸裂，试管口应略朝下，故D错误。答案为B。