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第2课时 酸碱中和滴定原理
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课标解读
1.通过实验探究,掌握酸碱中和滴定的原理。
2.结合真实情境中的实际应用,掌握酸碱中和滴定的操作方法。
通过对酸碱中和滴定原理的理解、指示剂的选择等,形成滴定原理的认知模型,并根据模型应用到其他滴定(如氧化还原滴定,沉淀滴定)中去。(证据推理与模型认知)
知识精讲
知识点01 酸碱中和滴定
1.酸碱中和滴定原理
(1)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。
其中已知浓度的酸(或碱)溶液常称为标准液,未知浓度的碱(或酸)溶液常称为待测液。
(2)酸碱中和反应的实质可用离子方程式H++OH-===H2O来表示,在中和反应中,H+、OH-之间的物质的量关系是n(H+)=n(OH-);若用参加反应的c(H+)、c(OH-)来表示,其关系式为c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,由此可计算c(H+),其表达式是c(H+)=;也可计算c(OH-),其表达式是c(OH-)=。由c(H+)、c(OH-)可分别求出相应酸、碱的浓度。
2.主要仪器
(1) 酸碱中和滴定所用的主要仪器是滴定管和锥形瓶。
(2)滴定管
①滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管。
酸式滴定管用于盛放酸性或中性溶液,碱式滴定管用于盛放碱性溶液。
②既能盛放酸性溶液又能盛放碱性溶液的滴定管,活塞由聚四氟乙烯制成;若溶液中的物质见光易分解,可用棕色滴定管盛放。
③滴定管的上都标有规格大小、使用温度、刻度;滴定管的精确读数为0.01mL。
3.滴定管的使用方法
(1)检查:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
(2)润洗:在加入酸、碱液之前,应使用待装的酸、碱溶液分别润洗滴定管内壁2~3次。
(3)装液:注入待装的酸、碱溶液至滴定管0刻度线以上2~3mL处。
(4)排气泡:酸式滴定管快速打开活塞冲走气泡,碱式滴定管将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃球,赶走气泡,使滴定管尖嘴部分充满溶液。
(5)调液面:调整管中液面至“0”或“0”刻度以下,记录读数V0。滴定管的读数时,视线、刻度线、凹液面在同一水平线上。
(6)滴定:左手控制活塞或玻璃小球,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。滴定过程中,滴加速度不宜过快,接近终点时,应逐渐减慢滴加速度。
(7)终点的判断:最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色,即为滴定终点。滴加完毕记录读数V1,消耗溶液的体积为V1-V0。
【即学即练1】现用物质的量浓度为a mol·L-1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸的物质的量浓度,请填写下列空白:
(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是__________________________。
(2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入下图左的__________(填“甲”或“乙”)中。
(3)上图右是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,则c(HCl)=________mol·L-1。
答案:(1)用标准NaOH溶液润洗 (2)乙
(3)
解析:(1)碱式滴定管水洗后应用标准NaOH溶液润洗2~3次,每次润洗液都要从尖嘴处排出。
(2)NaOH为强碱,应将NaOH溶液注入碱式滴定管中,故选乙。
(3)滴定过程中消耗NaOH溶液的体积为(V2-V1) mL,因此c(HCl)=mol·L-1。
知识点02 中和滴定曲线和pH突变
1.中和滴定曲线的绘制
取0.100 0 mol·L-1的盐酸溶液20.00 mL,注入锥形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。
(1)计算滴定过程中的pH变化,填写下表空格:
V(NaOH)
0.00
18.00
19.80
19.96
19.98
20.00
20.02
20.04
20.20
22.00
40.00
pH
1.00
2.28
3.30
4.00
4.30
7.00
9.70
10.00
10.70
11.70
12.52
(2)根据上表数据绘制滴定曲线
(3)由上述滴定曲线可知,滴定终点前后,溶液的pH变化规律是:终点前后,pH产生突跃现象。
(4)达到终点的现象是溶液由无色变为红色。
2.pH突变与指示剂选择
(1)pH突变
强酸和强碱完全反应时,pH=7。当NaOH溶液的体积从19.98mL变为20.02mL,pH从4.3突跃到9.7,因此只要选择突变范围在这一范围内的指示剂就不会造成很大误差。
(2)中和滴定终点的判断
判断滴定终点(中和反应恰好反应完全的时刻)的方法是在待测液中加2~3滴指示剂,观察滴定过程中其颜色的变化,常选用的指示剂