《酸碱中和滴定》课件

倩碧、兰蔻、迪奥、雅诗兰黛化妆品被查含违禁物继广东省和上海市两地查出SK-Ⅱ化妆品含有铬和钕之后，倩碧、兰蔻、迪奥、雅诗兰黛四大知名品牌化妆品也被卷入风波，其六种粉饼含有的铬、钕等违禁物质被香港标准及鉴定中心查出，其中一款迪奥和雅诗兰黛的粉饼铬含量分别达到4.5毫克/千克和3.9毫克/千克。•第一类：定性分析。如：（1）焰色反应检验金属元素（2）通过化学反应检验离子、分子等•第二类：定量分析。酸碱中和滴定是一种常用的定量分析方法。其操作简捷、快速、有足够的准确度。化学研究物质的方法探究一现在有一瓶失去标签的盐酸,为了测出其真实浓度,请设计实验方案。方案1.气体法气体法难以准确测量气体的体积，沉淀法操作麻烦，ｐH试纸法不够准确.结果2.沉淀法3.ｐH法4.中和法等1.实质:酸电离产生的H+与碱电离产生的OH－结合成水H++OH－=H2O一、酸碱中和反应2.酸碱恰好完全中和:生成正盐,没有剩余。酸所能提供的H+的物质的量和碱所能提供的OH－物质的量必然相等。n(H+)=n(OH-)二、酸碱中和滴定原理。1、定义：用已知浓度的酸或碱（标准溶液）去滴定未知浓度的碱或酸（待测溶液或未知溶液），通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸或碱的体积，从而推算出未知浓度的碱或酸的浓度的方法叫做酸碱中和滴定。2、原理：以酸碱中和反应为基础，H++OH-=H2O1mol1mol有n(H+)=n(OH-)在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时：n(H+)=n(OH-)C酸.V酸=C碱.V碱则有n酸=n碱若是一元酸和一元碱反应问题到底应测得哪些数据才能求出C(HCl)？C碱V碱.V酸C酸=即：C(NaOH)V(NaOH)C(HCl)=V(HCl)已知：0.1mol/L需测定量取：2５ｍｌ.待测现在我们用０.1mol/L的NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸例题1：用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知浓度的HCl溶液，滴定完成时，用去NaOH溶液12.50mL。通过中和滴定测得HCl的物质的量浓度是多少？解：这是一元酸和一元碱的中和滴定，据：cAVAVB=cBc(NaOH)V(NaOH)V(HCl)=c（NaOH）=0.100mol/L×0.01250L0.02500L=0.0500mol/L答：测得HCl的物质的量浓度为0.0500mol/L。如果酸或者碱的元数不相同呢？如：用NaOH标准溶液滴定H2SO4，它们的关系式如何书写？cNaOHVNaOH=2cH2SO4VH2SO4练习2：用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的硫酸溶液，滴定完成时用去NaOH溶液18.00mL。计算待测硫酸溶液的物质的量浓度。根据c(OH-)V(OH-)＝c(H+)V(H+)计算有n(H+)=n(OH-)3、酸碱中和滴定的关键(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应需要能在滴加溶液时准确表示所加溶液体积的仪器需要能指示酸碱反应完全的物质——酸碱指示剂【思维探究】：要想测定的浓度结果更准确，你认为实验的关键是什么？讨论结果：最好用滴定管，因为它比较精确，滴定管能准确到0.1ml，读到0.01ml。在下列仪器中选出能够准确量取酸（或碱）体积的仪器？三、酸碱滴定管的使用碱式酸式滴定管的构造①上端标有：、、；温度0刻度容积25℃25mL50mL③滴定管的最小刻度为,允许估计至，因此读数的精确度为mL。0.1mL0.01mL0.01②酸式滴定管：玻璃活塞，用来盛放酸性或具有氧化性的溶液。（酸、Br2、KMnO4、等）碱式滴定管：橡胶管+玻璃球，用来盛放碱性物质或无氧化性的物质【思考】有一支25mL酸式滴定管内盛有溶液，液面在10.00mL刻度处，当管内溶液全部排出时，所得溶液的体积是___________.＞15.00mL滴定管的构造特点①检漏：首先检查滴定管是否漏水②洗涤：用蒸馏水将滴定管、锥形瓶洗净③润洗：分别用标准液和待测液润洗相应的滴定管④注液：向滴定管中注入相应的标准液和待测液，使液面位于滴定管0刻度以上2-3cm处⑤赶气泡：将滴定管尖嘴部分的气泡赶尽使之充满溶液⑥调节液面：将滴定管内液面调至0刻度或0刻度以下某一刻度，记录下初始刻度V0滴定管的使用方法读数：a、滴定管要垂直b、视线与凹液面最低处保持水平c、估读到0.01mL202120212021平视：凹液面俯视仰视2021读数视线与凹液面最低点相切或在同一水平线上25.60mL实验步骤：（1）准备阶段①检漏：首先检查滴定管是否漏水②洗涤：用蒸馏水将滴定管、锥形瓶洗净③润洗：分别用标准液和待测液润洗相应的滴定管注意：锥形瓶不能用待测液润洗④注液：向滴定管中注入相应的标准液和待测液，使液面位于滴定管0刻度以上2-3cm处⑤赶气泡：将滴定管尖嘴部分的气泡赶尽使之充满溶液⑥调节液面：将滴定管内液面调至0刻度或0刻度以下某一刻度，记录下初始刻度V0⑦放出待测液：向锥形瓶中加入一定体积的待测液，然后滴加2至3滴指示剂（2）滴定一手控制滴定管的开关，一手旋摇锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视锥形瓶内颜色的变化，滴定先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇动，最后一滴刚好使指示剂的颜色发生明显的变化，且半分钟内溶液的颜色不变。（3）读数并记录达终点后，眼睛平视刻度线，记下终了刻度V1消耗溶液体积为V1-V0（4）复滴重复上述操作2-3次（5）计算根据滴定所用标准液体积，取几次操作的平均值，代入公式计算出待测液的浓度练习：某学生中和滴定实验的过程如下：①取一支碱式滴定管，②用蒸馏水洗净，③加入待测NaOH溶液，④记录液面刻度的读数，⑤用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液，⑥置于用标准酸液洗涤过的锥形瓶中，⑦加入2滴酚酞试剂，⑧开始滴定，先慢后快，边滴边摇荡，⑨边注视滴定管液面变化，⑩滴到溶液由无色变为粉红色时，即停止滴定，⑾记录液面读数，⑿重复滴定，根据两次读数得出NaOH的体积21ml上述学生操作错误的有（填序号）3、6、8、9、10、12问题:氢氧化钠溶液和盐酸反应，溶液一直都是无色，那怎么知道所加的氢氧化钠溶液与盐酸恰好发生了中和反应呢？当最后一滴标准液恰好使指示剂的颜色发生明显变化，且在半分钟内不褪色，即为滴定终点。探究三：如何判断中和反应恰好完成？实验时应先把酸和碱都装入滴定管中，然后从酸式滴定管中取2５ｍｌ的盐酸注入锥型瓶，再用碱式滴定管向盐酸中滴加０.1mol/L氢氧化钠溶液至恰好完全中和。四、终点的判断（即酸碱指示剂的选择）：酸碱指示剂是有机色素，是有机弱酸(HIn)或有机弱碱(InOH)，在水里也存在电离平衡：HInH++In-溶液酸碱性的变化，会影响酸碱指示剂平衡移动的方向，指示的颜色也随之发生变化。酸碱指示剂的变色原理、变色范围及选择依据1.变色原理2、常用指示剂的变色范围甲基橙石蕊酚酞甲基红———3.1———4.4———酸色中间色碱色红色橙色———5.0———8.0——————8.2———10.0———红色紫色蓝色粉红色无色红色黄色———4.4———6.2———红色橙色黄色【思考】强酸与强碱完全中和时，溶液的PH就为7，但指示剂变色时，溶液的PH不等于7，为什么可将滴定终点当成完全中和的点？即酸碱指示剂的选择依据是什么？pH19.9819.5019.0018.0015.0010.005.000.00VNaOH(mL)pHVNaOH(mL)4.303.903.603.121.841.481.221.0010.4020.1012.4412.3012.0511.3810.309.707.0035.0030.0025.0021.0020.0820.0220.00用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl溶液，测随VNaOH的增大，pH=？[活动]中和滴定过程的pH变化在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃。4.39.7(a)滴定前，加入滴定剂(NaOH)的体积为0.00ml时：0.1000mol/L的HCl溶液中的氢离子浓度：知识支持：pH＝－lgc(H+)室温下，在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14通过计算了解不同滴定过程中的pH。pH=-lg(1.0×10-1)=1c(H+)=1.0×10-1mol/L(b)滴定中(pH取决于剩余HCl的量）如：加入滴定剂体积为18.00ml时：c(H+)＝0.1000×（20.00－18.00）20.00+18.00≈5.0×10-3mol/L知识支持：pH＝－lgc(H+)室温下，在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14pH=-lg(5.0×10-3)=2.3c(H+)＝0.1000×（20.00－19.98）20.00+19.98＝5.0×10-5mol/L当加入滴定剂体积为19.98ml时（滴定时，每滴溶液的体积约为0.04ml）：知识支持：pH＝－lgc(H+)室温下，在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14pH=-lg(5.0×10-5)=4.3知识支持：pH＝－lgc(H+)室温下，在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(c)当酸和碱刚好反应完全时(即加入滴定剂NaOH的体积刚好为20.00ml时)：pH=7c(OH-)＝0.1000×0.0220.00+20.02＝5.0×10-5mol/LpH=-lg(2.0×10-10)=9.7知识支持：pH＝－lgc(H+)室温下，在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(d)当滴定剂NaOH过量时假设刚好多滴加一滴HCl（即HCl过量0.04ml）c(H+)=1.0×10-14/5.0×10-5=2.0×10-10只要选择变色范围在这一范围内的指示剂就不会造成很大误差。滴加体积：0.00～19.98ml,△pH=4.3-1=3.3滴加体积：19.98～20.02ml,△pH=9.7–4.3=5.4，发生滴定突越。3、指示剂的选择原则（依据酸碱滴定曲线）A、滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致。B、颜色变化明显、灵敏、易观察。常见滴定类型中指示剂的选择强酸与弱碱甲基橙强碱与弱酸酚酞强酸与强碱两种指示剂均可4、指示剂的用量2—3滴因为石蕊变色范围太宽,终点时颜色变化不明显，所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。误差分析直接利用中和滴定原理：C待=—————C标.V标V待滴定过程中任何错误操作都可能导致C标、V标、V待的误差但在实际操作中认为C标是已知的，V待是固定的，所以一切的误差都归结为对V标的影响，V标偏大则C待偏大，V标偏小则C待偏小。六、误差分析常见具体分析如下：(1)滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准盐酸润洗。(2)滴定前，盐酸滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。(3)滴定前，用待测烧碱液润洗锥形瓶。(4)读取标准盐酸液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。(5)滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液溅出。(6)滴定后，盐酸滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中。偏高偏高偏高偏高偏低偏低练：用标准盐酸滴定待测烧碱，下列错误操作将对V（酸）和C（碱）有何影响？（偏大、偏小、无影响）(7)盐酸滴定前仰视读数，滴定后平视刻度读数。(8)滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水。(9)滴定过程中，盐酸滴定管漏液。(10)滴定临近终点时，用洗瓶中的蒸馏水洗下盐酸滴定管尖嘴口的半滴标准溶液至锥形瓶中。(11)过早估计滴定终点。(12)过晚估计滴定终点。(13)一滴盐酸标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下。无影响偏低偏高偏低偏高偏高无影响小结：•【小结】中和滴定前，必须用滴定液多次润洗滴定管，以确保溶液的浓度不被剩余在滴定管中的水稀释变小；加入指示剂的量控制在2滴～3滴，以避免指示剂消耗酸或碱；临近终点时，滴液要慢，至指示剂变色“不立即”褪去或变为原色即为终点，避免过量。•重视测定结果的复核。即重复实验测定2次以上，取实验平均值。根据计算公式，求出计算值。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3.在盐酸滴定氢氧化钠溶液的实验中，以甲基