内容正文:
第2课时 酸碱中和滴定
【课程标准要求】
1.了解溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的应用。
2.了解强酸与强碱的中和滴定实验。
3.了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检验、化学反应规律研究、物质转化中的应用。
一、酸碱中和滴定原理及主要仪器
1.概念
利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。
2.原理
n(H+)=n(OH-),即mc酸·V酸=nc碱·V碱(m、n分别代表酸和碱的元数)
3.主要仪器与使用
(1)仪器
(2)使用
①酸式滴定管用于盛装酸性溶液或强氧化性溶液。
②碱式滴定管用于盛装碱性溶液。
③滴定管读数精确到0.01 mL,读数时,视线与凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上,如25.00 mL是正确的而不能读成25 mL。
【微自测】
1.某学生用碱式滴定管量取0.1 mol·L-1的NaOH溶液,开始时仰视液面,读数为1.00 mL,取出部分溶液后,俯视液面,读数为11.00 mL,该同学在操作中实际取出的液体体积( )
A.大于10.00 mL B.小于10.00 mL
C.等于10.00 mL D.等于11.00 mL
答案 A
二、酸碱中和滴定操作
1.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶:注碱液→记体积→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复成原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
2.常用酸碱指示剂及变色范围
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浅红色
>10.0红色
【微自测】
2.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定。下列说法正确的是( )
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入NaOH溶液进行滴定
B.随着NaOH溶液滴入,锥形瓶中溶液pH由小变大
C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D.滴定达终点时,发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则测定结果偏小
答案 B
解析 A.滴定管用蒸馏水洗涤后,需用待装液润洗才能装入NaOH溶液进行滴定。B.随着NaOH溶液的滴入,锥形瓶内溶液中c(H+)越来越小,故pH由小变大。C.用酚酞作指示剂,当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪去,说明达到滴定终点,应停止滴定。D.滴定达终点时,滴定管尖嘴部分有悬滴,则所加标准NaOH溶液量偏多,使测定结果偏大。
三、实验数据的处理及滴定曲线
1.实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,取消耗标准溶液体积的平均值,根据c(NaOH)=,计算出待测NaOH溶液的浓度。
2.中和滴定曲线
(1)以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
(2)如图所示为用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。
(3)由曲线可以看出,在酸碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点。
【微自测】
3.用0.100 mol/L 的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其滴定实验所得数据记录如下:
滴定次数
待测盐酸的体积/mL
0.100 mol/LNaOH溶液的体积
滴定前
读数/mL
滴定后
读数/mL
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
1.20
20.20
计算待测盐酸的物质的量浓度c=________ mol/L。
答案 0.08
解析 第一次实验消耗NaOH的体积V1=(21.03-1.02) mL=20.01 mL,第二次实验消耗NaOH的体积V2=(21.99-2.00) mL=19.99 mL,第三次实验消耗NaOH的体积V3=(20.20-1.20) mL=19.00 mL,与前2次实验数据相差较大,舍去,故前两次实验消耗NaOH的平均体积V= mL=20.00 mL,c(HCl)===0.08 mol/L。
一、酸碱中和滴定
【活动探究】
25 ℃时,用0.100 mol/L NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol/L的盐酸和醋酸,其滴定曲线如下图所示:
(1)曲线Ⅰ和曲线Ⅱ分别代表0.1 mol/L NaO