第四节 酸碱中和滴定

第四节酸碱中和滴定[日期：2007-04-05]来源：作者：[字体：大中小]【教学内容与目的要求】第三章电离平衡第四节酸碱中和滴定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简单计算。【知识重点与难点】重点：酸碱中和滴定的原理。难点：酸碱中和滴定的计量依据及计算。【知识点精讲】酸碱中和滴定是用来测定酸或碱浓度的一个重要的定量实验，具体知识要点如下：1、定义：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）的方法。2、原理：若是一元酸和一元碱的中和滴定，则。中和滴定的关键是准确测定参加反应的两种溶液的体积，及准确判断中和反应是否恰好进行完全。3、指示剂的选择：酸碱中和滴定是通过指示剂颜色的变化来确定滴定终点。指示剂的选择要求：变色要明显、灵敏，且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH值突变实范围内。一般地，强酸和强碱的中和滴定，常选用酚酞或甲基橙作指示剂，石蕊试液由于变色的pH值范围较大且变化不明显，所以通常不选用。用标准碱溶液滴定酸溶液，一般选择酚酞。4、实验操作（1）仪器：滴定管（酸式、碱式）、移液管、锥形瓶、烧杯、铁架台、滴定管夹等。注意：①酸式滴定管不能盛放碱液、氢氟酸以及Na2SiO3、Na2CO3等碱性溶液；碱式滴定管不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液。②滴定管的刻度，O刻度在上，往下刻度标数越来越大，全部容积大于它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两滴定管酸（或碱），也不得中途向滴定管中添加。（2）操作步骤：①准备：检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。②滴定：移取待测液、加指示剂（2-3滴）、滴定、判断终点、读数。③数据处理：取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值，依方程式求C待。5、实验误差分析造成中和滴定的误差原因很多，如读数误差、操作误差、计算误差、指示剂的选择误差、药品不纯引起的误差等。因此，要做好本实验，必须各个环节都要注意。下面就以标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例，分析造成误差的常见因素，并判断对待测碱浓度的影响。产生误差的常见因素的误差仪器洗涤酸式滴定管水洗后未用标准液润洗偏大移液管水洗后未用待测液润洗偏小锥形瓶水洗后用待测液润洗偏大量器读数滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视偏大滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视偏小操作不当滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束后气泡消失偏大滴定结束，滴定管尖端挂一滴液体未滴下偏大将移液管尖嘴部分的液体吹出偏大滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出偏小用甲基橙作指示剂，滴至橙色，半分钟内又还原成黄色，不处理就计算偏小【典型例题】例1、某稀NaOH溶液的浓度大约在0.07-0.08mol/L之间，实验室现有①0.1mol/L、②1.0mol/L；③5.0mol/L的三种标准盐酸溶液，若要通过中和滴定法确定NaOH的准确浓度，则应选用的标准盐酸溶液是（）A、①B、②C、③D、①②③均可解析：酸碱中和滴定时，酸碱溶液中的c(H+)和c(OH-)的浓度值越接近，则测出的待测液浓度越准确。若标准液的浓度比待测液浓度大得多，那么同样的体积偏差所造成的待测液浓度大得多，那么同样的体积偏差所造成的待侧液浓度偏差就大；若标准液的浓度比待测液浓度小得多，往往容易造成滴定管中的标准液的体积读数已接近最大值，但尚未使指示剂变色，这时就需要第二次灌装标准液继续滴定，由于求得标准液的消耗体积时多次读数，而每次的读数都不是绝对准确的，故最终容易造成更大的体积偏差，继而造成算出的待测液浓度偏差也大。答案：A例2、（1）甲乙两份体积均为25mL的0.10mol/L的NaOH溶液，把甲放在空气中一段时间后，溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”），原因是。（2）用已知浓度的盐酸中和上述两份溶液，若中和甲溶液所消耗的盐酸的体积为V甲，中和乙溶液消耗盐酸的体积为V乙，则：①以甲基橙为指示剂时，V甲与V乙的关系为；②以酚酞为指示剂时，V甲与V乙的关系为。解析：（1）NaOH溶液放置在空气中，因NaOH与空气中的CO2反应，使NaOH减少，故溶液的pH减小。（2）用盐酸滴定氢氧化钠溶液时，无论用甲基橙还是用酚酞，都有如下关系：HCl——NaOH1:1而用盐酸滴定Na2CO3时，则反应分两个阶段进行：①H++CO32-=HCO3-此时溶液呈弱碱性，正好酚酞变色，因为酚酞的变色范围是8.2～10.0。②H++HCO3-=H2O+CO2↑此时溶液呈弱酸性，正好甲基橙变色，因为甲基橙的变色范围是3.1～4.4。滴定过程到第一阶段为止还是到第二阶段为止，取决于批示剂的选择。从2NaOHNa2CO3CO2↑可知，消耗的盐酸应为V甲=V乙；而若选用酚酞作指示剂，滴定反应应有关系式：2NaOHNa2CO3NaHCO3，可知，消耗的盐酸应为V甲V乙。例3、如图为对一定物质的量浓度的盐酸X用一定物质的量浓度的溶液Y滴定的图象，依据图象推出X与Y的物质的量浓度是下列各组中的（）。ABCD0.120.040.030.090.040.120.090.03解析：由图可知溶液恰好中和10mL盐酸，即，表中A、D属于上述情况，但A组中，，不符合图象，D组中，加入20mL后，溶液的pH为：。答案：D例4、取体积相同（25mL）的两份溶液，将其中一份放在空气中一段时间后，溶液的pH（填“增大”“减小”或“不变”）其原因是。用已知浓度的盐酸中和上述两份溶液。若中和放在空气中一段时间后的那份溶液消耗盐酸的体积为，中和另一份溶液消耗盐酸的体积为，则（1）以甲基橙为指示剂和的关系是。（2）以酚酞为指示剂时，和的关系是。解析：反应，使溶液中减小，反应中生成的有一部分溶在溶液中，使溶液偏酸性。答案：减小。溶液吸收空气中的后发生反应，使溶液中减小。（1）；（2）。例5、实验室为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度，通常用纯净的（无水）配成标准溶液进行滴定，具体操作是：称取wg无水装入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，在酸式滴定管中加入待测盐酸滴定。（1）锥形瓶中应加入几滴指示剂，由于溶解在溶液中会影响溶液，为准确起见，滴定终点宜选择在4~5之间，则在中学化学里学过的几种指示剂中应选用，当滴定至溶液由色变成色时，即表示到达终点。（2）若滴到终点时，中和消耗盐酸，则盐酸的物质的量浓度为。（3）若所称取的不纯，则测得盐酸的浓度不准确。现设盐酸的准确浓度为，用不纯的标定而测得的盐酸浓度为，在下述情况下，和的关系是（填“＞”“＜”或“＝”）：①当中含有时，；②当中含有时，；③当中含有部分结晶水时，。解析：与反应，为：。使水溶液呈中性，但“由于溶液在溶液中会影响pH”，使溶液的pH略显小于7（），故应选择变色范围pH小于7的酸碱指示剂。答案：（1）甲基橙，黄色，橙色且半分钟内不再变色。（2）；（3）在中，为常量，因中杂质的不同而不同，V又因的不同而不同，每53g中和。①每84g中和。当中混入时，因，故偏大，V偏小，偏大，即。②每40g中和。当中混有时，因，故偏小，V偏大，偏小，即。③与①相似，即。例6、用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知浓度的溶液时，下列操作会导致测定结果偏低的是（填序号）。①酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗。②碱式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗。③滴定前酸式滴定管尖嘴处未充满溶液。④取待测碱液时滴定管尖嘴处未充满溶液。⑤锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗。⑥滴定过程中，滴定管活塞处漏出液体。⑦读取标准溶液体积时，滴定前仰视，滴定后俯视。解析：①操作使标准液浓度降低，滴定使用量增大，计算后测得值偏高。②操作使待测液浓度降低，滴定使用体积量减少，测得值偏低。③因滴定管内含气体，滴定时排出但不与待测液反应，导致使用标准液体积读数偏大，测得值偏高。④量取待测液时，因滴定管内含气体，使所取溶液体积小，使用标准液体积减少，测得值偏低。⑤操作造成锥形瓶内待测液体积增大，消耗标准液体积增大，测得值偏高。⑥由于标准液外漏，使滴定使用体积增大，测得值偏高，或无法估算。⑦操作导致测得值偏低。答案：②④⑦【同步练习】一、选择题：（每小题有1-2个正确答案）1、酸碱完全中和时（）A、酸与碱的物质的量一定相等B、酸所能提供的H+和碱所能提供的OH-的物质的量相等C、酸与碱的质量相等D、溶液呈中性2、要准确量取25.00mL的稀盐酸，可用的仪器是（）A、25mL移液管B、25mL量筒C、25mL酸式滴定管D、25mL碱式滴定管3、在25mL的碱式滴定管中盛有溶液，液面恰好在20mL刻度处，现将滴定管内溶液全部放出，流入量筒内，所得溶液的体积为（）A、5mLB、20mLC、大于5mLD、小于5mL4、用物质的量浓度相同的盐酸、硫酸、磷酸溶液，分别中和质量相同、浓度相同的NaOH溶液生成正盐，消耗这三种酸的体积比是（）A、1:1:1B、3:2:1C、6:3:2D、1:2:35、中和相同体积、相同pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种稀溶液，所用相同浓度的盐酸的体积分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系为（）A、V3V2V1B、V3V2=V1C、V3=V2V1D、V1=V2V3，6、用NaOH溶液滴定盐酸时，由于滴定速度太快，当混合溶液变红时不知NaOH是否过量，判断它是否过量的方法是（）A、加入5mL盐酸再进行滴定B、返滴一滴待测盐酸C、重新进行滴定D、以上方法均不适用7、常温下，在氨水中滴入盐酸，使pH=7，下列说法中错误的是（）A、加入的盐酸量不足B、加入的盐酸过量C、c(H+)=c(OH-)=10-7mol/LD、c(NH4+)c(Cl-)8、向10mLpH=12的某碱溶液中加入10mLpH=2的盐酸，充分反应后滴入酚酞试液，溶液变红，则此碱一定是（）A、弱碱B、一元强碱C、多元强碱D、任何强碱9、等量的苛性钠溶液分别用pH值为2和3的醋酸溶液中和，设消耗醋酸溶液的体积依次为Va和Vb，则它们之间的关系是（）A、Va10VbB、Vb=10VaC、Va10VbD、Vb10Va10、某苛性钾样品中含有不与酸反应的杂质，为了测定苛性钾的纯度，取样品0.56g溶于水制成1L溶液。取此溶液25.00mL，用0.005mol/LH2SO4标准液滴定，用去24mL，则苛性钾的质量分数为（）A、96%B、48%C、9.6%D、56%二、填空题：11、现有下列仪器或用品：①铁架台（含铁圈、各种铁夹）；②锥形瓶；③滴定管（酸式与碱式）；④烧杯（若干个）；⑤玻璃棒；⑥天平（含砝码）；⑦滤纸；⑧量筒；⑨三角漏斗。有下列药品：①NaOH固体；②标准NaOH溶液；③未知浓度的盐酸；④Na2CO3溶液。试回答以下问题。（1）做酸碱中和滴定时，还缺少的试剂是。（2）配制250mL0.1mol/L溶液时，还缺少的仪器是。（3）过滤时，应选用上述仪器中的（填编号）。12、用标准盐酸滴定未知浓度的氨水时，锥形瓶中通常盛放，滴定时左手，右手，双眼注视。如滴定过程中进行如下操作，分别指出该项操作对滴定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）（1）用酚酞作指示剂；（2）滴定前未用标准盐酸润洗酸式滴定管；（3）滴定前用氨水润洗锥形瓶；（4）滴定前标准盐酸是敞口放置的；（5）中和过程中往锥形瓶中加一些水；（6）滴定结束时俯视滴定管刻度。13、称取mg纯NaOH配成500mL溶液，取出25mL恰好与20mL盐酸完全中和，则该盐酸的物质的量浓度是。若该mgNaOH中实际含有少量的氢氧化钙，则盐酸的实际浓度比上面的数值要。若该mgNaOH中实际含有少量的氯化钠，则盐酸的实际浓度比上面的数值要。若mgNaOH中实际含有少量的碳酸钠，则盐酸的实际浓度比上面数值要。14、用中和滴定测定NaOH和Na2CO3混合溶液中的NaOH的质量分数时，可先在混合溶液中加过量BaCl2溶液，使Na2CO3完全变成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定（用酚酞作指示剂）。试回答：（1）向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中滴加盐酸，为什么不会使BaCO3溶解而能测定NaOH的含量。（2）