2019-2020年高中化学 专题3 第2单元 第2课时 酸碱中和滴定教案 苏教版选修4

第2课时酸碱中和滴定目标与素养：1.了解酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定的主要仪器名称和应用。(宏观辨识与微观探析)2.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。(科学探究与创新意识)3.学会滴定原理的迁移应用。(科学探究与创新意识)一、酸碱中和滴定的原理1．概念酸碱中和滴定是利用已知浓度的酸(或碱)去滴定一定体积未知浓度的碱(或酸)，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。2．原理中和反应中酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等。即c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱c(H＋)＝cOH－·V碱V酸或c(OH－)＝cH＋·V酸V碱。3．仪器及使用(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、锥形瓶图1图2图3(2)滴定管的使用(如图3)：①查漏：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。②润洗：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗2～3遍。③注液：分别将试剂加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管2_mL～3_mL处。④调液面：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。⑤使用滴定管时，左手控制活塞(或碱式滴定管的玻璃球)，滴定过程滴加溶液的速度不能太快，一般以每秒3～4滴为宜。4．酸碱中和滴定操作(以NaOH溶液滴定盐酸为例)(1)滴定的准备：①滴定管：查漏、洗涤、润洗、装液、调液面、读数。②锥形瓶：洗涤、装液、加指示剂。(2)滴定操作：①从酸式滴定管中放出一定体积的盐酸于锥形瓶中，并滴入2滴酚酞溶液。把锥形瓶放在碱式滴定管下面。②用左手控制碱式滴定管橡胶管内玻璃珠，右手不断旋转振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速，当溶液由无色变为粉红色且半分钟内不褪色，记下滴定管的读数。③按上述操作重复2～3次。微点拨：酸式滴定管带有玻璃活塞，可装酸性、中性或强氧化性溶液；碱式滴定管带有装玻璃球的胶管，只能装碱性溶液。二、酸碱中和滴定曲线的绘制1．pH的突变在酸碱反应过程中，溶液的pH会发生变化，对于强酸强碱的反应，开始时由于被中和的酸(或碱)浓度较大，加入少量的碱(或酸)对其pH的影响不大。当反应接近终点(pH≈7)时，很少量的碱(或酸)就会引起溶液pH突变，酸、碱的浓度不同，pH突变范围不同。2．滴定曲线酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。例如：以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液为例，其滴定曲线如图所示。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)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。()(2)有一支50mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在“0”刻度处。把滴定管中的溶液全部排出，溶液的体积是50mL。()(3)用0.1mol·L－1稀盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，锥形瓶用NaOH溶液润洗。()(4)如果中和滴定操作反复进行两次后，发现两次测得消耗标准液体积数据差值较大，再做第三次实验，最后处理实验数据时，应取这三次的平均值作为最后的实验结果。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)×2．下列有关滴定操作的顺序正确的是()①用标准溶液润洗滴定管②往滴定管内注入标准溶液③检查滴定管是否漏水④滴定⑤洗涤A．⑤①②③④B．③⑤①②④C．⑤②③①④D．②①③⑤④B[中和滴定的顺序一般为渣漏、洗涤、润洗、注液、滴定。]中和滴定的误差分析1．选取适当指示剂，准确判断滴定终点(1)指示剂的选择：强酸与强碱相互滴定时，选甲基橙或酚酞都可以，但不能选石蕊试液(遇酸、碱颜色变化不明显)。一般原则是：酸滴定碱，选甲基橙；碱滴定酸，选酚酞。(2)滴定终点的判断(以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例)：若用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由无色突变为粉红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。若用甲基橙作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由红色变为橙色，且半分钟内不变为原色，说明达到滴定终点。2．中和滴定的误差分析(1)误差分析依据分析误差要根据计算式：c待测＝c标准·V标准V待测，当用标准液滴定待测液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小由V标准的大小决定。(2)常见误差分析可能情况操作及读数误差分析仪器的未用标准液润洗滴定管偏高洗涤或润洗未用待测液润洗移液管或所用的滴定管偏低用待测液润洗锥形瓶偏高洗涤后锥形瓶未干燥无影响滴定时溅落液体标准液漏滴在锥形瓶外一滴偏高待测液溅出锥形瓶外一滴偏低将移液管下部的残留液吹入锥形瓶偏高尖嘴处气泡处理不当滴前有气泡，滴后无气泡偏高滴前无气泡，滴后有气泡偏低读数不正确滴前仰视，滴后平视偏低滴前平视，滴后仰视偏高滴前仰视，滴后俯视偏低达终点后，滴定管尖嘴处悬一滴标准液偏高读数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Ⅰ；开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，如图Ⅱ。图ⅠV标偏小，结果偏低图ⅡV标偏大，结果偏高【例】使用酸碱中和滴定的方法，用0.01mol·L－1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液，下列操作会使测定结果偏高的是()①用量筒量取浓盐酸配制0.01mol·L－1稀盐酸时，量筒用蒸馏水洗净后未经干燥直接量取浓盐酸②配制稀盐酸定容时，俯视容量瓶刻度线③滴定结束时，读数后发现滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴液滴④滴定过程中用少量蒸馏水将锥形瓶内壁附着的盐酸冲下A．①③B．②④C．②③④D．①②③④A[①未干燥，相当于稀释盐酸，滴定时将消耗盐酸偏多，使结果偏高，③滴定管下端尖嘴处悬挂有一滴盐酸，相当于消耗盐酸偏多，使结果偏高。]下列实验操作不会引起误差的是()A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶B．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液C．锥形瓶洗净后未干燥D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡C[A锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。B冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果。C锥形瓶洗净后未干燥，酸和碱的物质的量没有改变，对滴定结果无影响。D中开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)，所测的c(NaOH)偏小。]1．准确量取25.00mLKMnO4溶液，可选用的仪器是()A．50mL量筒B．10mL量筒C．50mL酸式滴定管D．50mL碱式滴定管C[由于量取体积精确度为0.01mL，故应选用滴定管，而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中。]2．滴定实验时，必须要按以下要求做的是()A．锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘干B．酸式或碱式滴定管用水洗净后用相应溶液润洗C．待测液一定要放在锥形瓶中，标准液一定要放在滴定管中D．滴定前读数要求精确，凹液面的最低点在平视时必须在“0”刻度或“0”刻度以上的某一刻度上B[酸式或碱式滴定管用水洗净后一定要用相应待装溶液润洗，否则会使溶液稀释，造成滴定误差。]3．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考图示，从表中选出正确选项()甲乙选项锥形瓶中的溶液滴定管中的溶液选用指示剂选用滴定管A碱酸石蕊乙B酸碱酚酞甲C碱酸甲基橙甲D酸碱石蕊乙C[NaOH溶液滴定H2SO4溶液时，锥形瓶中可盛放酸(或碱)，指示剂可选用甲基橙(或酚酞)，但不可选用石蕊。]4．向盛有10mLNaOH稀溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸，并边加边振荡，下列图象中能体现溶液pH变化情况的是()C[滴加盐酸之前，稀NaOH溶液pH7，则A和B不正确。体现溶液pH变化过程的图象不可能是一条直线，D不正确。]5．用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：(1)准确称量8.2g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500mL待测溶液。称量时，样品可放在________(填字母)称量。A．小烧杯中B．洁净纸片上C．托盘上(2)滴定时，用0.2000mol·L－1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用________(填字母)作指示剂。A．甲基橙B．石蕊C．酚酞D．甲基红(3)滴定过程中，眼睛应注视______________________________；在铁架台上垫一张白纸，其目的是______________________________________________________________________________。(4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L－1，烧碱样品的纯度是________。滴定次数待测溶液体积/mL标准酸体积滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL)第一次10.000.4020.50第二次10.004.1024.00解析：(1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中；(2)酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差；(3)为准确判断滴定终点，眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色变化，且在铁架台上垫一张白纸；(4)平均标准酸体积V(HCl)＝20.50－0.40mL＋24.00－4.10mL2＝20.00mL，然后根据c(NaOH)＝cHCl·VHClVNaOH，解得c(NaOH)＝0.4000mol·L－1，w(NaOH)＝0.4000mol·L－1×0.5L×40g·mol－18.2g×100%≈97.56%。答案：(1)A(2)B(3)锥形瓶内溶液颜色的变化便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差(4)0.400097.56%