内容正文:
第2课时 酸碱中和滴定
课程标准
核心素养目标
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.了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。
1.证据推理与模型认知:基于酸碱中和滴定反应原理,确定酸与碱的定量关系,判断中和滴定的滴定终点,构建滴定模型。
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,培养定量研究的意识。
[对应学生用书P70]
一、酸碱中和滴定
1.滴定原理
(1)酸碱中和滴定是依据中和反应,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:在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-之间的物质的量相等:n酸(H+)=n碱(OH-),即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则有c(H+)=或c(OH-)=。
2.常用仪器
3.酸碱指示剂的变色范围
(1)酸碱指示剂
酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,在溶液中存在电离平衡,其分子与电离出的离子呈现不同的颜色,当pH改变时,分子、离子相对含量的变化会引起溶液颜色的变化。
(2)常见指示剂的变色范围
指示剂
pH变色范围
酸色
碱色
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)
4.滴定操作
(1)滴定管中装有已知物质的量浓度的酸(或碱),锥形瓶中盛放一定量未知浓度、待测定的碱(或酸),待测液中预先滴有几滴酸碱指示剂,如酚酞或甲基橙。
(2)将滴定管中的溶液逐滴加入锥形瓶中,随着酸碱中和反应的进行,溶液的pH会发生变化,根据pH突变判断反应达到终点。
[微点归纳] 判断滴定终点的规范描述:滴入最后半滴标准溶液,指示剂由××色变为××色,且半分钟内不恢复原来的颜色,即达到滴定终点。
5.数据处理
为减少实验误差,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。
二、酸碱中和滴定曲线
1.酸碱中和滴定曲线
以滴定过程中加入酸(或碱)溶液的体积为横轴,以溶液的pH为纵轴绘制的一条溶液的pH随加入酸(或碱)溶液的体积而发生变化的曲线,滴定终点附近的pH突变对酸碱中和滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。
2.示例
用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度盐酸的pH变化曲线如图所示:
◆名师点拨
滴定管的选择及使用
(1)酸式滴定管用于盛装酸性溶液或强氧化性溶液(如酸性KMnO4溶液等),但不能盛装碱性溶液。
(2)碱式滴定管一般盛装碱性溶液。
(3)滴定管使用前必须先检查是否漏水,若不漏水,再用待装溶液润洗2~3次,最后再装入待装溶液。
◆拓展延伸
滴定管读数的正确操作
读取滴定管中溶液的体积,眼睛的视线要平视,且与滴定管内溶液的凹液面的最低处相切。
►名师点拨
指示剂的选择方法
(1)酸碱中和滴定中指示剂的选择及颜色变化
滴定类型
指示剂
终点颜色变化
强酸滴定强碱
酚酞
红色→无色
甲基橙
黄色→橙色
强碱滴定强酸
酚酞
无色→浅红色
甲基橙
红色→黄色
(2)石蕊溶液遇酸或碱溶液时,颜色变化不明显,不能准确判断滴定终点,故一般不选用石蕊溶液作指示剂。
◆名师点拨
酸碱中和滴定操作
[对应学生用书P72]
探究一 酸碱中和滴定实验及操作技能
某实验小组用0.200 0 mol/L的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,实验操作步骤如下:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入0.200 0 mol/L的标准NaOH溶液至“0”刻度线以上;
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记录读数;
④量取20.00 mL 待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞溶液;
⑤用标准NaOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面读数;
⑥重复以上滴定操作2~3次。
⑦实验数据记录表:
滴定次数
待测盐酸体积/mL
NaOH溶液体积读数/mL
滴定前
滴定后
1
20.00
0.00
18.10
2
20.00
0.00
16.30
3
20.00
0.00
16.22
[问题设计]
(1)以上步骤有错误的是__________(填标号),该步骤错误操作会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
提示:①;偏大
(2)步骤④中,量取20.00 mL 待测液应使用________滴定管(填“酸式”或“碱式”);在锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水,测定结果________(填“偏大”