实验专题--酸碱中和滴定

第1页共8页高二化学选修4实验专题酸碱中和滴定及应用一.概念：用已知物质的量的浓度的酸或碱（标准溶液）来测定未知物质的量浓度的碱或酸（待测溶液或未知溶液）的方法叫做酸碱中和滴定。二.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。根据酸碱中和反应的实质是：H++OH-=H2O在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时：有n(H+)=n(OH-)即c酸V酸=c碱V碱例2：用0.1230mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知浓度的硫酸溶液，滴定完成时用去NaOH溶液27.84mL。计算待测硫酸溶液的物质的量浓度三.滴定的关键①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）②准确判断完全中和反应是否恰好完全反应（是借助酸碱指示剂）四、酸碱中和滴定指示剂的选择滴定过程中溶液的pH变化与滴定曲线图[例题1]:用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定物质的量浓度为0.1000ml/l的盐酸溶液20.00ml。NaOH(ml)0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.0022.0030.00溶液pH1.01.51.82.32.64.07.010.011.411.712.3问题1:滴定终点消耗碱多少?pH等于多少?问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变?PH发生怎样改变?问题3:跟完全反应所需氢氧化钠溶液相差一滴（或多加一滴），对计算盐酸的浓度有没有影响？（通过计算说明注：1滴为0.04ml）解：)/(1002.001996.00200.01000.0LmolC酸跟实际浓度Lmol/1000.0相比，误差很小。第2页共8页问题4:绘制中和滴定曲线。⑴选取指示剂的原则：①终点时，指示剂的颜色变化明显、灵敏②变色范围与终点pH接近⑵酸碱指示剂：常用指示剂及变色范围指示剂对应溶液的颜色变色范围：甲基橙橙色红3.1橙4.4黄酚酞无色无8浅红10红石蕊紫色红5紫8蓝①强酸强碱间的滴定：酚酞溶液或甲基橙均可，一般不选用石蕊（变色不明显）②强酸滴定弱碱：生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，选用甲基橙作指示剂③强碱滴定弱酸：生成强碱弱酸盐溶液呈碱性，选用酚酞作指示剂（3）终点判断：（滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原）指示剂操作酚酞甲基橙强碱滴定强酸无色变为浅红色橙色变为黄色强酸滴定强碱浅红色变为无色黄色变为橙色五.中和滴定的实验仪器和试剂⑴中和滴定所用的实验仪器：酸式滴定管，碱式滴定管，滴定管夹，铁架台，锥形瓶，烧杯、（白纸）等。⑵酸(碱)式滴定管①结构特点：a.酸式玻璃活塞盛酸性溶液、强氧化性试剂碱式橡皮管玻璃球盛碱性溶液b.零刻度在上方，最大刻度在下，最小刻度0.1mL，精确度0.01mL0.100mol/LNaOH滴定20.00mL0.100mol/LHCl过程中的pH变化0.100mol/LHCl滴定20.00mL0.100mol/LNaOH过程中的pH变化第3页共8页②规格：25ml50ml等③用途：中和滴定（精确测定）；精确量取溶液的体积（两次读数差）④使用注意：a.滴定管应先检查是否漏水（方法），再用蒸馏水洗涤，最后用待盛溶液润洗。b.酸式滴定管：用于装酸性溶液，及碘水、溴水、高锰酸钾、双氧水等强氧化性的溶液。不得用于装碱性溶液，因为玻璃的磨口部分易被碱性溶液侵蚀，使塞子无法转动，也不能装氢氟酸。c.碱式滴定管：用于装碱性溶液，不宜于装酸性溶液，也不能装碘水、溴水、高锰酸钾、双氧水等强氧化性的溶液。d.锥形瓶：是进行中和滴定的反应容器。使用前只须用蒸馏水洗净即可，也不必干燥，里面留有少量蒸馏水不影响实验结果。无须用待测液润洗。六、中和滴定的基本操作和步骤（1）查漏：使用前先检查滴定管是否漏水。（方法）（2）洗涤：滴定管：先用水洗净后，然后分别用少量标准液和待测液分别润洗相应的滴定管2－3次；锥形瓶：只须用蒸馏水洗净即可，也不必干燥，里面留有少量蒸馏水不影响实验结果。也无须用待测液润洗。（3）装液：向滴定管中装入相应的标准液和待测液，（盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中），使液面在“0”刻度或“0”刻度以上2-3cm。并将滴定管固定在铁架台上。待测液的移取既可以用滴定管也可以用移液管注入锥形瓶。标准液只能用滴定管。（4）赶气泡：将滴定管尖嘴部分的空气赶尽。（5）调节液面：将滴定管内（装标准液）液面调至“0”刻度或“0”刻度以下某刻度处，准确读数，并记录初始刻度V初。（6）取待测液：用滴定管或移液管量取一定体积未知浓度的待测液注入锥形瓶中，并滴入2～3滴指示剂振荡。将锥形瓶置于标准液滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。（7）滴定：左手控制滴定管活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化及流速（先快后满）（滴定终点的判断，关键）滴定操作：左手：控制活塞右手：振荡锥形瓶眼看：锥形瓶中溶液颜色变化第4页共8页滴定终点：当滴入最后一滴时，指示剂的颜色突然改变，且30秒内不立即褪去或反滴一滴待测液颜色又复原,再读数。重复滴淀操作2到3次,取平均值。即：当看到加一滴标准液时，锥形瓶内溶液由某某色变为某某色且半分钟内（或30秒内）锥形瓶内溶液颜色不变化即为滴定终点。（停止滴定）（8）数据记录：记录终点刻度V终，算出V标=V终-V初视线应液面凹面最低点水平相切。（9）重复上述实验操作2～3次。（10）计算：根据3次滴定所用标准液的体积，取3次的平均值。V标=（V1+V2+V3）/3代入：指示剂变色时即“达到了滴定的终点”，通常与理论终点存在着一定的误差（允许误差），通常认为此时即达到了反应的终点——即“恰好中和”。【练习】：1.用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液,滴定完成时用去HCl溶液27.84mL,通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少?2.如果某次酸碱中和滴定的实验数据如下表所示，试通过计算确定盐酸的物质的量浓度?3.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。实验编号C（NaOH）mol/LV（NaOH）mLV（HCl）mL10.115426.7225.0020.115426.7025.0030.115426.7125.00第5页共8页滴定前滴定后实际值读出值滴定前滴定后读出值实际值答案：1.0.1149mol/LNaOH溶液2.0.1233mol/LHCl溶液）3.（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）%/)(8012WCVV（注意：V为mL）七、误差分析⑴分析原理：（标准酸滴定未知碱）滴定过程中任何错误操作都可能导致C标、V标、V测的误差，但在实际操作中认为C（标）是已知的，V（测）是固定的，所以一切的误差都归结为V（标）的影响，V（标）偏大则C（测）偏大，V（标）偏小则C（测）偏小。1.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的碱溶液（取一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,滴2滴甲基橙作指示剂），试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响？1）酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定；2）锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水；3）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗4）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，误用盐酸润洗；5）盐酸在滴定时溅出锥形瓶外；6）待测液在振荡时溅出锥形瓶外；7）滴定终点时，滴定管仰视读数；8）滴定终点时，滴定管俯视读数；9）记录起始体积时，仰视读数，终点时平视10）记录起始体积时，仰视读数，终点时俯视；11）滴加盐酸，橙色不足半分钟即褪色；第6页共8页12）滴加盐酸，溶液变为红色；13）滴定前，酸式滴定管有气泡，滴定后消失；14）滴定前，酸式滴定管无气泡，滴定后产生气泡；15）滴定后滴定管尖嘴处悬有一滴液体；16）移液管用蒸馏水洗净后，就用来吸取待测液；17）碱式滴定管水洗后，就用来量取待测液；18）在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。19）滴定前仰视，滴定后俯视，20）滴定前俯视，滴定后仰视，答案：1高；2无；3高；4低；5高；6低；7高；8低；9低；10低；11低；12高；13高；14低；15高；16低；17高；18低；19低；20高思考：滴定管和量筒读数时有什么区别？滴定管的“0”刻度在上面，越往下刻度值越大，而量筒无零刻度，并且越往上刻度越大；记录数据时滴定管一般到0.01mL，而量筒仅为0.1mL。（08全国Ⅱ卷）实验室现有3种酸碱指示剂，其pH的变色范围如下：甲基橙：3.1～4.4石蕊：50～8.0酚酞：8.2～10.0用0.1000mol/LNaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述正确的是()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例1.在盐酸滴定氢氧化钠溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定终点时的颜色变化应是（）A.由黄色变红B.由黄色变橙色C.由橙色变红色D.由红色变橙色例2用一定浓度的NaOH溶液作标准液，酚酞为指示剂，滴定未知浓度的盐酸溶液。①未用标准液润洗碱式滴定管；②未用盐酸润洗移液管；③未用盐酸润洗锥形瓶；④滴定前碱式滴定管尖嘴部分气泡未排除；⑤滴定前仰视而滴定后俯视碱式管中液面读数；⑥滴定完毕后较长时间红色不褪。以上属错误操作且导致所测盐酸溶液浓度偏低的是（）A.①④⑥B.②③⑥C.②⑤D.④⑤⑥答案：B,D,C八、滴定原理拓展应用酸碱中和滴定的原理可以迁移到氧化还原反应和酸与盐的反应中，依据滴定原理，通过适当的指示剂来判断氧化剂和还原剂、酸与盐溶液恰好反应，从而测定物质的浓度。氧化还原滴定此类氧化还原反应主要是涉及有KMnO4或I2或I-进行的氧化还原反应。如：①5H2C2O4+2MnO4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O②5Fe2++MnO4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O第7页共8页③C6H8O6(维生素C)+I2→C6H6O6+2H++2I-④I2+2S2O23=2I-+S4O26指示剂选择：反应①、②不用指示剂，MnO4为紫红色，颜色褪去或出现紫红色时为恰好反应。反应③、④都有I2，则用淀粉作指示剂。例3．用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸，下列操作不正确的是（）A．用标准氢氧化钠溶液润洗碱式滴定管后再盛入标准碱溶液Ｂ．用待测酸溶液润洗锥形瓶后再盛入待测酸溶液Ｃ．用酚酞作指示剂，滴定终点时溶液颜色由无色变浅红色Ｄ．读数时，视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平例4．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。