内容正文:
备战2024年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第43讲 酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定
本讲复习目标
1.掌握酸碱中和滴定的操作、数据处理、误差分析。
2.掌握滴定法在定量测定中的应用,包括氧化还原滴定、沉淀滴定。
夯基·知识精讲
一.酸碱中和滴定
1.实验原理
用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。
①反应实质:H++OH-===H2O。
②定量关系:恰好中和时,n(H+)=n(OH-),即c(H+)V酸=c(OH-)V碱。
③酸碱中和滴定的关键:准确测定标准液的体积;准确判断滴定终点。
2.实验用品
(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、锥形瓶、烧杯。
试剂性质
滴定管
原因
酸性、氧化性
酸式滴定管
氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性
碱式滴定管
碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开
①滴定管的精确度为0.01 mL。
②滴定管“0”刻度在上方,且尖嘴部分无刻度。
③酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
④碱性试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质易与玻璃反应生成具有黏性的物质,致使活塞无法打开。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)正确选择指示剂的基本原则
利用酸碱指示剂明显的颜色变化,表示反应已完全,指示滴定终点。变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
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粉(浅)红色
>10.0红色
①不能用石蕊作指示剂,因其颜色变化不明显。
②滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,如用NaOH溶液滴定醋酸。
③滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,如用盐酸滴定氨水。
④强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
⑤并不是所有的滴定都必须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定酸性KMnO4溶液时,酸性KMnO4溶液颜色褪去时即为滴定终点。
3.实验操作(以酚酞作指示剂,用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液)
(1)滴定前的准备
(2)滴定操作
(3)终点判断
①等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
答题模板
当滴入最后半滴××后,溶液由××色变为××色,且半分钟内不变色(或××色褪去,且半分钟之内不恢复原色)
(1)最后半滴:必须说明是滴入“最后半滴”溶液。
(2)颜色变化:必须说明滴入“最后半滴”溶液后溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。
模板示例
用a mol·L-1盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,以酚酞为指示剂,达到滴定终点的现象是当最后一滴盐酸滴入,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色
②恰好中和=酸碱恰好完全反应≠滴定终点≠溶液呈中性。
③滴定终点是通过指示剂颜色变化而实际控制的停止滴定的“点”,滴定终点与恰好中和越吻合,测定误差越小。
4.数据处理
按上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸溶液的体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。
5.误差分析
中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当,读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。
(1)以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差:
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗酸式滴定管
偏高
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水
无影响
取液
取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失
偏低
滴定
滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红
偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出
偏低
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水
无影响
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
(2)常用量器的读数方法
①平视读数(如图1):实验室中用量筒或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。
②俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。
③仰视