内容正文:
第27讲 酸碱中和滴定及其拓展应用
1.了解强酸与强碱的中和滴定原理。
2.掌握酸碱中和滴定原理在生产、科学研究中的应用。
酸碱中和滴定
1.中和滴定原理
(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)的实验方法。
(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。即c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=。
(3)实验关键。
①准确测定参加反应酸、碱的体积。
②准确判断滴定终点。
2.实验用品
(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯。
(2)滴定管的使用。
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
(3)试剂。
①标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
②指示剂的选择。
根据滴定终点的酸碱性选择指示剂(一般用酚酞或甲基橙):滴定终点为碱性时,一般用酚酞作指示剂,滴定终点为酸性时,一般用甲基橙作指示剂。
常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂
变色范围的pH与颜色的关系
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
3.实验操作(以酚酞作指示剂,用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(1)滴定前的准备。
(2)滴定操作。
(3)滴定终点判断。
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。
酸碱恰好中和(即滴定终点)时,溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质。
4.数据处理
按上述操作重复2~3次,求出消耗标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。
5.误差分析
(1)原理。
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,误差分析可依据c(待测)=推断完成,因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即可分析出结果。
(2)常见误差。
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例:
步骤
操作
cB
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后又加一滴NaOH溶液无变化
偏高
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
偏高
6.酸碱滴定曲线
(1)强酸与强碱滴定过程中的pH曲线。
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例:
(2)强酸(碱)滴定弱碱(酸)pH曲线的比较。
氢氧化钠溶液滴定等浓度和等体积的盐酸、醋酸溶液的滴定曲线
盐酸滴定等浓度和等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸溶液的滴定曲线
盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸(强酸与强碱)反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸(强酸与弱碱)反应的
[理解辨析] 判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)酸碱中和滴定终点一定显中性。( × )
提示:酸碱恰好中和(即滴定终点)时,溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质。
(2)中和pH和体积相同的盐酸和醋酸溶液,消耗的氢氧化钠的量相同。( × )
提示:由于醋酸溶液中有大量的未电离的分子,故醋酸溶液消耗的氢氧化钠的量远大于盐酸的。
(3)滴定时为了颜色变化明显,指示剂加越多越好。( × )
提示:指示剂的量一般为2~3滴,不是越多越好。
(4)酸碱中和滴定中,锥形瓶润洗后才能用;滴定管可以干燥或润洗后用。( × )
提示:锥形瓶不能润洗;滴定管不能干燥,要润洗后用。
仪器使用及滴定过程分析
1.下列有关实验操作的叙述正确的是( B )
A.酸碱中和滴定时,锥形瓶需用待测液润洗2次,再加入待测液
B.图1操作可除去碱式滴定管胶管中的气泡
C.用标准盐酸滴定氨水可选