内容正文:
第4课时 酸碱中和滴定
[核心素养发展目标] 1.理解中和滴定的原理。会选择中和滴定的指示剂。2.熟悉中和滴定实验仪器及使用。3.掌握中和滴定的实验操作方法。4.能通过酸碱中和滴定测定酸或碱的浓度,掌握数据分析与处理的方法,培养定量研究的意识。
一、酸碱中和滴定实验
1.概念和原理
(1)概念
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-的物质的量相等,即:c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,则c(H+)=或c(OH-)=。
2.主要仪器及使用
(1)仪器:滴定管,铁架台,滴定管夹,锥形瓶,烧杯。
仪器a是酸式滴定管,仪器b是碱式滴定管。精确度:0.01 mL。
(2)滴定管的使用方法
①检查仪器:使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。
②润洗仪器:在加入酸、碱之前,洁净的酸式滴定管和碱式滴定管要分别用所要盛装的酸、碱润洗2~3次。
③加入反应液:分别将酸、碱加到酸式滴定管和碱式滴定管中,使液面位于滴定管“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:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度,准确记录读数。
⑤放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。
3.主要试剂
(1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂[一般用酚酞或甲基橙,不用石蕊(因为颜色改变不明显)]。
4.指示剂的选择
(1)原理:由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,当接近滴定终点时,极少量的碱或酸就会引起溶液的pH突变。此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全,即反应达到终点。所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。
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pH变化曲线。
(2)酸碱指示剂法(只能测定溶液的pH范围)
常见酸碱指示剂的变色范围:
指示剂
变色范围(颜色与pH的关系)
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0浅红色
>10.0红色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
特别提醒 当滴定终点为碱性时,选择酚酞;当滴定终点为酸性时,选择甲基橙;当滴定终点为中性时,酚酞、甲基橙都可以。一般不选择石蕊,变色现象不明显。
5.滴定操作
特别提醒 ①滴速:先快后慢,当接近终点时,改为滴加半滴标准液(利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液)。
②终点的判断:滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且半分钟内不变色,视为滴定终点。
6.数据处理
为减少实验误差,重复实验2~3次,根据每次所用标准液的体积计算待测液的物质的量浓度,最后求出待测液的物质的量浓度的平均值。
(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( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)×
1.以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例。
(1)若用酚酞作指示剂,当________________________________________________________,说明达到滴定终点。
(2)若用甲基橙作指示剂,当______________________________________________________,说明达到滴定终点。
答案 (1)滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液颜色由无色变为浅粉红色,且半分钟内不变色
(2)滴入最后半滴NaOH溶液时,溶液颜色由红色变为黄色,且半分钟内不变色
2.用0.01 mol·L-1硫酸滴定0.01 mol·L-1 NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若滴定时终点判断有误差:①多加了1滴硫酸;②少加了1滴硫酸(设1滴为0.05 mL)。则①和②中pH相差________。
答案 4
解析 ①多加了1滴硫酸时,溶液呈酸性,则c(H+)==1×10-5 mol·
L-1,pH=5;②少加了1滴硫酸时,则NaOH剩余的物质的量为0.05 mL H2SO4未中和的部分,溶液呈碱性,c(OH-)==1×10-5 mol·L-1,c(H+)= mol·
L-1=1×10-9 mol·L-1,pH=9,所以①和②中pH相差4。
1.在中和滴定实验中用到的下列仪器,只需用蒸