内容正文:
第3课时 酸碱中和滴定
学习目标
核心素养
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的名称及用途。
2.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。
1.变化观念与平衡思想:了解酸碱中和滴定的原理,知道酸碱中和滴定中,溶液pH的变化是判断滴定终点的依据,了解指示剂的选择方法。
2.科学探究与创新意识:知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途,掌握酸碱中和滴定的实验操作,数据处理、误差分析及其在定量测定中的迁移应用。
课前预习新知
知|识|梳|理
知识点一 酸碱中和滴定
1.概念。
依据中和反应,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。
(1)实质:H++OH-H2O(填离子方程式)。
(2)原理: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(均为强电解质)。
3.仪器和试剂。
(1)仪器
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂。
4.实验操作(以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例)。
(1)滴定管的使用方法。
①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查是否漏水。
②润洗仪器:滴定管加入酸、碱反应液之前,洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸溶液或碱溶液润洗2~3次。
③加入反应液:分别将酸、碱反应液加入酸式滴定管、碱式滴定管中,使液面位于“0”刻度以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
④调节起始读数:调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度,准确读取读数并记录。
⑤放出反应液:从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
(2)滴定。
①左手握滴定管活塞,右手摇动锥形瓶。
②眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
③终点判断:当滴入最后半滴盐酸时,刚好使锥形瓶中的溶液变色,且在半分钟内不恢复原色,即到终点。读数并记录。
5.实验数据的处理。
重复滴定操作2~3次,取消耗标准液体积的平均值,根据c(NaOH)=,计算出待测NaOH溶液的浓度c(NaOH)。
【微思考】 (1)若量程为50 mL的滴定管,从中放出25 mL 液体,滴定管中还剩25 mL液体吗?
提示:所剩液体大于25 mL。
(2)酸式滴定管必须盛酸溶液,碱式滴定管必须盛碱溶液,两者能交换盛装吗?
提示:不能换装,因为酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞,容易被碱液腐蚀;碱式滴定管有橡胶管,容易被酸性溶液腐蚀。
微判断(正确的画“√”,错误的画“×”)
1.锥形瓶在水洗后,要用待测液润洗2~3次。 (×)
2.酸碱中和滴定实验一般不用石蕊作指示剂,是因为石蕊变色不明显。 (√)
3.滴定实验中左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶。 (√)
4.当观察到锥形瓶中颜色发生变化,立即停止滴定并记下滴定管液面读数。 (×)
5.量取20.00 mL待测液时可用量筒量取。 (×)
知识点二 滴定曲线
1.滴定曲线的绘制。
以滴加酸(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。如图所示为用0.100 0 mol·L-1 NaOH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。
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,能使指示剂的颜色变化明显,有利于确定滴定终点。
2.常用指示剂的变色范围和颜色变化。
指示剂
变色范围(pH)
遇酸的颜色
遇碱的颜色
甲基橙
3.14.4
红色(pH<3.1)
黄色(pH>4.4)
石蕊
5.08.0
红色(pH<5.0)
蓝色(pH>8.0)
酚酞
8.210.0
无色(pH<8.2)
红色(pH>10.0)
【微思考】 (3)由滴定曲线分析,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有何变化?
提示:pH发生突变。
(4)滴定曲线对中和滴定操作有何启示?
提示:在pH发生突变的范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色变化明显,有利于确定滴定终点。
课堂互动探究
探究一 酸碱中和滴定实验
1.实验前的准备工作。
2.滴定。
3.滴定终点判断的答题模板。
当滴入最后半滴×××标准溶液后,溶液由××色变成××色,且半分钟内不恢复原来的颜色。
4.指示剂的选择。
原则:①变色明显;②滴定终点溶液的酸碱性与指示剂的变色范围一致。一般地,强酸与强碱相互滴定时,选甲基橙或酚酞都可以,弱酸与强碱相互滴定时,选酚酞,强酸与弱碱相互滴定时,选甲基橙。
【例1】 某学生欲用0.100 0 mol·L-1的盐酸来滴定未知