搜索
第三章水溶液中的离子平衡第2课时酸碱中和滴定[学习目标]1.了解pH在日常生活、生产中的应用。2.掌握酸碱中和滴定的实验原理、操作方法及相关计算。3.了解指示剂的选择、实验操作中的误差分析。4.会用pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化，绘制滴定曲线。知识衔接1．酸碱中和反应的本质是H＋＋OH－===H2O(用离子方程式说明)。2．向NaOH溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红色；向盐酸中滴入几滴酚酞试液，溶液不变色。3．常温下，向25mL0.1mol·L—1的HCl溶液中逐滴加入0.1mol·L—1的NaOH溶液，当加入24.95mL时，混合液的pH为4，当加入25.05mL时，混合液的pH为10。(1滴溶液体积约为0.05mL)自主学习一、酸碱中和滴定的概念和原理1．概念：用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。2．原理：(1)反应实质：H＋＋OH－===H2O。(2)定量关系：c(待)＝c（标）·V（标）V（待）。3．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。指示剂变色范围的pH石蕊＜5.0红色5.0～8.0紫色＞8.0蓝色甲基橙＜3.1红色3.1～4.4橙色＞4.4黄色酚酞＜8.2无色8.2～10.0粉红色＞10.0红色4.实验关键。(1)准确测定参加反应酸、碱的体积。(2)准确判断滴定终点。二、主要仪器及使用方法1．仪器酸式滴定管（如图1）碱式滴定管（如图2）滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶2．滴定管的使用方法。三、酸碱中和滴定的实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)1．主要试剂：待测液、标准液、指示剂(一般用酚酞或甲基橙)、蒸馏水。2．滴定操作。(1)实验前的准备工作。(2)滴定。(3)终点判断：等到滴入最后一滴标准液，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)数据处理：为减少实验误差，滴定时，要求重复实验2～3次，求出所用标准溶液体积的平均值，然后再计算待测液的物质的量浓度。易错提醒1．中和滴定实验中，待测液也必须用滴定管量取，不能用量筒，以减少实验误差。2．滴定管在盛液之前必须用所盛的溶液进行润洗。3．强酸强碱相互滴定，可以选用甲基橙作指示剂，也可以选酚酞，但不能选用石蕊。4．强酸滴定弱碱(如盐酸滴定氨水)选用甲基橙作指示剂，而不选用酚酞，强碱滴定弱酸(如NaOH溶液滴定醋酸)选用酚酞作指示剂，而不选用甲基橙。5．滴定管下端的气泡在滴定前要排出，否则会导致反应液的读数用量偏高。6．当滴入最后一滴标准液，指示剂发生颜色变化，必须保证半分钟内不恢复原来的颜色，才是滴定终点。自我检测1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)碳酸钠溶液可以装在酸式滴定管中。()(2)用0.1mol·L－1盐酸滴定未知浓度NaOH溶液时，锥形瓶用NaOH溶液润洗两次。()(3)用已知浓度稀盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，选择紫色石蕊试剂作指示剂。()(4)左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶。()(5)两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直至滴定终点。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2．在一支25.00mL的酸式滴定管中盛入0.10mol·L－1的盐酸，其液面恰好在5.00mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后用0.10mol·L－1的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积()A．大于20.00mLB．小于20.00mLC．等于20.00mLD．等于5.00mL答案：A3．下列有关测量数据合理的是()A．用广泛pH试纸测得盐酸的pH为2.6B．用25mL量筒量取22.36mLNaOH溶液C．用托盘天平称取12.24g食盐晶体D．用酸式滴定管量取21.20mL0.10mol·L－1的H2SO4溶液答案：D4．某学生欲用0.1000mol·L－1的盐酸来滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，选择酚酞作指示剂。请填写下列空白：(1)用0.1000mol·L－1的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，左手控制酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________________。直到因加入一滴盐酸后，溶液由红色变为无色，且________________为止。(2)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为______mL，终点读数为________mL。(3)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下：滴定次数氢氧化钠溶液/mL0.1000mol·L－1盐酸的体积/mL滴定前滴定后消耗第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09请选用其中合理的数据计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度：c(NaOH)＝____________。解析：(1)滴定时眼睛要时刻注视锥形瓶内液体的颜色变化，以便及时、准确地判断终点。为防止过早或过晚判断终点，造成较大误差，必须以半分钟内不恢复红色为准。(2)读数时视线要与凹液面水平相切，另外，滴定管的精确度可以达到0.01mL，读数时要自上而下读出刻度，如最后的读数不能由下而上读为27.90，应读26.10。(3)在进行数据处理时，要注意有效可用的数之间相差不到0.20mL，由题给数据可知，第二次的测量结果，和其他两次差别较大，说明该次操作误差较大，该结果不可信。因此，计算时，酸溶液的体积应为第一、三次的平均值。而后代入计算即可得出c(NaOH)的值。答案：(1)锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不恢复红色(2)0.0026.10(3)0.1044mol·L－1要点酸碱中和滴定的误差分析问题1：分析中和滴定中的误差所依据的原理是什么？答案：依据原理是：c(标)·V(标)＝c(待)·V(待)。由该式可推出：c(待)＝c（标）·V（标）V（待），因c(标)与V(待)已确定，因此只要分析出不正确操作引起V(标)的变化，即可分析出结果。问题2：酸碱中和滴定中常会出现的错误操作有哪些？它们会造成怎样的误差？答案：以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例说明：步骤操作V(标)c(待)洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴出锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化变大偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数变大偏高问题3：中和终点和滴定终点有何区别？答案：中和终点是指酸和碱恰好完全反应生成正盐的点，而滴定终点为指示剂变色的点，此时不一定与中和终点重合，但由此引起的误差很小，属于误差允许范围。[例]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出D．滴定前俯视读数，滴定后读数正确解析：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：A解题归纳实验过程中读数不规范造成的误差，可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视，滴定完毕读数俯视，如图1所示；开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，如图2所示。[V(标)偏小，结果偏低][V(标)偏大，结果偏高]用已知浓度的碱溶液滴定未知浓度的酸溶液时，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的是()A．滴定终点读数时俯视读数B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗C．锥形瓶水洗后未干燥D．滴定前碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失答案：D