把握考向 精準復習——例說酸堿中和滴定考題預測

陜西

酸堿中和滴定是中學化學中的一個傳統必做實驗，也是一個重要的定量實驗，縱覽近幾年高考試題，中和滴定考查頻率較高。試題涉及實驗的儀器使用與基本操作、滴定反應的計算、數據處理與誤差分析、遷移應用、圖象分析等，既考查學生基礎知識掌握情況，又考查學生的學科思維方法，分析理解能力，接受、整合、應用信息的能力。預計2019年高考在中和滴定實驗的考查上將會繼續有所重視，試題會有繼承、發展與創新，主要考查方式變化不會太大。

一、考查主要儀器的使用

【例1】(高考題組編)下列敘述正確的是

( )

A.(2017·全國卷Ⅲ)取20.00 mL鹽酸，在50 mL 酸式滴定管中裝入鹽酸，調整初始讀數為30.00 mL后，將剩余鹽酸放入錐形瓶

B.(2016·天津卷)用如圖所示儀器準確量取一定體積K2Cr2O7標準溶液

C.(2017·海南卷)容量瓶和滴定管使用前均需要檢漏

D.(2014·全國卷Ⅰ)酸堿滴定實驗中，酸式滴定管裝標準溶液前，必須先用該溶液潤洗，用待滴定溶液潤洗錐形瓶以減小實驗誤差

【答案】C

【解析】滴定管最大刻度以下沒有刻度，在50 mL酸式滴定管中裝入鹽酸，調整初始讀數為30.00 mL后，將剩余鹽酸放入錐形瓶中，鹽酸的體積大于20.00 mL，A錯誤；K2Cr2O7溶液有強氧化性，準確量取一定體積K2Cr2O7標準溶液應用酸式滴定管，圖為堿式滴定管，B錯誤；容量瓶和滴定管使用前均需要檢漏，C正確；酸堿滴定實驗中，錐形瓶不用待測液潤洗，D錯誤。選C。

【備考提示】滴定實驗用到的主要玻璃儀器有酸、堿式滴定管和錐形瓶。滴定管的使用應注意以下四個方面：一是滴定管的結構特點，滴定管的“0”刻度在上方，且最大刻度至活塞(或玻璃球)部分沒有刻度，其刻度是上小下大。二是滴定管的精確程度和讀數記錄，滴定管精確到0.1 mL，估讀到0.01 mL，記錄溶液體積需保留到小數點后面兩位。三是使用前要先檢漏，再用蒸餾水洗，然后用所裝溶液潤洗2～3次。四是對盛裝試劑的要求，酸式滴定管只能用來裝酸性、氧化性試劑，不能裝堿性試劑；堿式滴定管只能裝堿性試劑，不能裝酸性和氧化性試劑。錐形瓶使用前不需檢漏，不用潤洗。

二、考查滴定操作及指示劑的選擇

【例2】(高考題組編)關于滴定實驗，下列說法正確的是

( )

A.(2016·海南卷)滴定接近終點時，滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶內壁

B.(2018·全國卷Ⅲ)用標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液來測定其濃度，選擇酚酞為指示劑

C.(2014·安徽卷)使用滴定管、錐形瓶、燒杯、0.100 0 mol/L 鹽酸即可測定NaOH溶液濃度

D.(2016·全國卷Ⅰ)用鹽酸滴定氨水選擇酚酞作為指示劑

【答案】A

【解析】接近滴定終點時，滴定管尖嘴處懸掛的液滴需通過接觸錐形瓶壁的方法使其進入錐形瓶中與待測液發生反應，A正確；標準HCl溶液滴定NaHCO3溶液，應選擇甲基橙作指示劑，B錯誤；用0.100 0 mol/L鹽酸測定NaOH溶液濃度，除需用到滴定管、錐形瓶、燒杯、NaOH溶液外，還需要指示劑，C錯誤；用鹽酸滴定氨水宜選擇甲基橙作為指示劑，D錯誤。選A。

【備考提示】滴定實驗的操作中應注意：標準溶液的滴加速度先快后慢，接近終點時逐滴滴加，滴定管尖嘴處懸掛的溶液通過接觸錐形瓶內壁使其流入發生反應，并用蒸餾水沖洗錐形瓶內壁，確保完全反應；眼睛注視錐形瓶中溶液顏色的變化。根據酸堿的強弱選擇指示劑，強酸強堿相互滴定，選用酚酞或甲基橙作指示劑；強酸滴弱堿，用甲基橙作指示劑；強堿滴弱酸，用酚酞作指示劑。

三、考查滴定過程中離子濃度的變化

【例3】(2015·安徽卷)25℃時，在10 mL濃度均為0.1 mol/L NaOH和NH3·H2O混合溶液中，滴加0.1 mol/L的鹽酸，下列有關溶液中粒子濃度關系正確的是

( )

A.未加鹽酸時：c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)

C.加入鹽酸至溶液pH=7時：c(Cl-)=c(Na+)

【答案】B

【備考提示】滴定過程中溶液中各離子濃度隨標準溶液的加入逐漸發生變化，在滴定不同階段比較離子濃度時，必須根據反應進行計算，推出溶液中溶質是什么，各占多少，有些離子濃度等量關系則需要利用電荷守恒和物料守恒結合溶液酸堿性進行分析判斷。

四、考查滴定曲線圖象分析

1.滴定過程中水的電離程度變化曲線

【例4】(2018·廈門模擬)常溫下，向20 mL某濃度的硫酸溶液中滴入0.1 mol·L-1氨水，溶液中水電離的氫離子濃度隨加入氨水的體積變化如圖所示。下列分析正確的是

( )

A.V=40

B.c點所示溶液中：c(H+)-c(OH-)=2c(NH3·H2O)

C.NH3·H2O的電離常數K=10-4

【答案】D

【備考提示】酸堿抑制水的電離，氫離子或氫氧根離子濃度越大，水的電離程度越小，若氫離子和氫氧根離子濃度相等，水的電離程度相等；鹽類的水解促進水的電離，水解的離子濃度越大，水的電離程度越大。在酸堿中和滴定過程中，溶液中水的電離程度先逐漸增大，至恰好完全反應時水的電離程度最大，即曲線最高點表示恰好完全反應，隨后再加入過量的標準溶液，水的電離程度又逐漸減小。

2.滴定過程中溶液導電性變化曲線

【例5】(2018·山東青島質檢)電解質溶液電導率越大導電能力越強。常溫下用0.100 mol·L-1鹽酸分別滴定10.00 mL濃度均為0.100 mol·L-1的NaOH溶液和二甲胺[(CH3)2NH]溶液{二甲胺在水中電離與氨相似，常溫下Kb[(CH3)2NH]=1.6×10-4}。利用傳感器測得滴定過程中溶液的電導率如圖所示。下列說法正確的是

( )

A.曲線①代表滴定二甲胺溶液的曲線

C.d點溶液中：c(H+)=c(OH-)+c[(CH3)2NH·H2O]

D.b、c、e三點的溶液中，水的電離程度最大的是b點

【答案】C

【備考提示】溶液導電性變化主要看滴定過程中溶液中離子濃度變化情況，強酸(強堿)滴定弱堿(弱酸)過程中，溶液中離子濃度增大，導電性增強。強酸(強堿)滴定強堿(強酸)過程中，滴定終點前，溶液中離子數目基本不變，溶液體積增大，離子濃度減小，導電性減弱；滴定終點后，繼續加入標準溶液，溶液中離子濃度又逐漸增大，導電性增強。弱酸(弱堿)滴定強堿(強酸)過程中，溶液中離子濃度變化與強酸(強堿)滴定強堿(強酸)相似。因此根據曲線的變化趨勢可以判斷滴定反應。

3.滴定過程中溶液溫度變化曲線

【例6】(2018·長春模擬)向10 mL 0.5 mol/L的氨水中滴入等物質的量濃度的鹽酸，滴定過程中混合溶液的溫度變化如圖所示，下列有關說法正確的是

( )

A.由水電離出的c(H+)：c點>b點

B.NH3·H2O的電離程度：a點>b點

【答案】C

【備考提示】酸堿中和滴定過程中滴定終點前溶液溫度逐漸升高，至滴定終點時溶液溫度達最高，滴定終點后，溶液溫度又降低，解題時以溫度最高點為突破點進行分析作出判斷。

4.滴定過程中溶液pH變化曲線

【例7】(2016·全國卷Ⅰ·12)298 K時，在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的鹽酸，溶液的pH與所加鹽酸的體積關系如圖所示。已知0.10 mol·L-1氨水的電離度為1.32%，下列有關敘述正確的是

( )

A.該滴定過程應該選擇酚酞作為指示劑

B.M點對應的鹽酸體積為20.0 mL

D.N點處的溶液pH<12

【答案】D

【備考提示】酸堿中和滴定過程中溶液的pH有個突變范圍，解題時常需要用好三個點：利用起點可以判斷酸堿的強弱或計算強酸(強堿)的濃度；利用pH=7的點判斷溶液中的溶質和所加入標準溶液的體積；利用滴定終點判斷完全反應時加入標準液的體積。強酸滴定弱堿時，滴定終點在pH=7的點的下邊；強堿滴定弱酸時，滴定終點在pH=7的點的上邊；強強滴定時滴定終點一般就選pH=7的點(不考慮指示劑變色范圍)。還應注意電荷守恒在比較離子濃度關系中的應用。若涉及pOH曲線，要注意弄清pOH與c(OH-)及pH的關系進行分析判斷。

5.滴定過程中組分含量變化曲線

( )

A.pH=1.2時，c(H2A)=c(HA-)

B.lg[K2(H2A)]=-4.2

C.pH=2.7時，c(HA-)>c(H2A)=c(A2-)

D.pH=4.2時，c(HA-)=c(A2-)=c(H+)

【答案】D

【備考提示】多元弱酸分步電離且步步減弱，溶液中酸的分子及各種酸根離子的含量變化隨著堿的增加呈階段性改變，要弄準各曲線對應的微粒是什么。解題時用好圖象的各個交點會使問題變得簡單明了。

五、考查滴定終點的判斷、計算、誤差分析及遷移應用等綜合問題

【例8】(2018·全國卷Ⅱ·28·節選)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體，可用于曬制藍圖。測定三草酸合鐵酸鉀中鐵的含量。

①稱量mg樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點。滴定終點的現象是______________。

②向上述溶液中加入過量鋅粉至反應完全后，過濾、洗滌，將濾液及洗滌液全部收集到錐形瓶中。加稀H2SO4酸化，用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液VmL。該晶體中鐵的質量分數的表達式為____________________。

【例9】(2017·天津卷)用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I-)，實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。

Ⅰ.準備標準溶液

a.準確稱取AgNO3基準物4.246 8 g(0.025 0 mol)后，配制成250 mL標準溶液，放在棕色試劑瓶中避光保存，備用。

b.配制并標定100 mL 0.100 0 mol·L-1NH4SCN標準溶液，放在棕色試劑瓶中避光保存，備用。

Ⅱ.滴定的主要步驟

a.取待測NaI溶液25.00 mL于錐形瓶中。

b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1AgNO3溶液(過量)，使I-完全轉化為AgI沉淀。

c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。

d.用0.100 0 mol·L-1NH4SCN溶液滴定過量的Ag+，使其恰好完全轉化為AgSCN沉淀后，體系出現淡紅色，停止滴定。

e.再重復上述操作兩次。三次測定數據如下表：

實驗序號123消耗NH4SCN標準溶液體積/mL10.2410.029.98

f.數據處理。

回答下列問題：

(1)將稱得的AgNO3配制成標準溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有______________。

(2)AgNO3標準溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是______________。

(3)滴定應在pH<0.5的條件下進行，其原因是______________________________。

(4)b和c兩步操作是否可以顛倒__________，說明理由______________。

(5)所消耗的NH4SCN標準溶液平均體積為________mL，測得c(I-)=________mol·L-1。

(6)在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液的前一步，應進行的操作為______________。

(7)判斷下列操作對c(I-)測定結果的影響(填“偏高”“偏低”或“無影響”)：

①若在配制AgNO3標準溶液時，燒杯中的溶液有少量濺出，則測定結果________；

②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，則測定結果________。

【答案】(1)250 mL容量瓶和膠頭滴管 (2)AgNO3見光分解 (3)因滴定時要加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑，生成的AgSCN沉淀為淡紅色，若pH偏大，Fe3+水解生成紅褐色氫氧化鐵膠體，會影響滴定終點的判斷，所以滴定應在pH<0.5的條件下進行 (4)不可以 若顛倒，Fe3+與I-反應，指示劑耗盡，無法判斷滴定終點 (5)10.00 0.060 0 (6)用NH4SCN標準溶液進行潤洗 (7)偏高 偏高

【備考提示】近幾年高考中除考查酸堿中和滴定外，還常考查到氧化還原滴定、沉淀滴定、絡合滴定。對于滴定終點的判斷關鍵在于分析滴定終點前溶液的成分及溶液所顯示的顏色，達到滴定終點時，標準溶液與指示劑作用顯示的顏色。用酸性高錳酸鉀溶液作標準溶液滴定時，常常不需要指示劑，達到滴定終點時溶液一般由無色變為淺紅色；沉淀滴定或絡合滴定都需要用某些試劑與標準溶液反應生成具有特殊顏色的沉淀或配合物顯示滴定終點。誤差分析務必結合計算式，看所測標準溶液的體積或者有關變量在計算式的分子、分母還是作被減數等進行分析判斷。滴定的計算都需要結合化學反應進行計算，涉及多步反應時，需利用原子守恒或電子守恒準確確定有關物質之間的物質的量關系式，再直接根據關系式列式計算。