内容正文:
第2课时 酸碱中和滴定
酸碱中和滴定的实验过程
授课提示:对应学生用书第60页
一、酸碱中和滴定原理及实验仪器
1.概念和原理
(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: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(H+)=c(OH-)·V(OH-),由此可计算c(H+),也可计算c(OH-)。
2.主要仪器及使用方法
(1)仪器
(2)滴定管的使用方法
操作名称
具体操作
查漏
检查滴定管活塞是否漏水
润洗
加入反应液之前,滴定管要用所要盛装的溶液润洗2~3次
装液
将反应液加入相应的滴定管中,使液面位于“0”刻度线以上2~3 mL处
排气泡
酸式滴定管:快速打开活塞放液;
碱式滴定管:将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃珠
调液面
调节活塞,使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度,并记录读取数值
二、酸碱中和滴定过程及滴定曲线
1.主要试剂
(1)待测液。
(2)标准液。
(3)指示剂(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)。
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粉红色
>10.0红色
注意:指示剂一般用酚酞或甲基橙,而不用石蕊(颜色变化不易分辨)。
2.滴定操作
(1)实验前的准备工作
(2)滴定
(3)终点判断(以盐酸滴定氢氧化钠溶液为例,酚酞作为指示剂):当滴入最后一滴盐酸时,刚好使锥形瓶中的溶液褪色,且在半分钟内不恢复原色,即达到终点。读数并记录。
(4)数据处理
为减少实验误差,滴定时,要求重复操作2~3次,舍弃不合理数据,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。
3.酸碱滴定曲线
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。
判断下列说法是否正确,正确的画“√”,不正确的画“×”。
1.酸碱恰好完全中和时,酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等。(√)
2.用标准盐酸滴定NaOH溶液时,酸式滴定管水洗后用标准盐酸润洗,锥形瓶水洗后用待测NaOH溶液润洗。(×)
3.滴定过程中两眼注视滴定管内溶液液面下降,直至滴定终点。(×)
授课提示:对应学生用书第61页
问题1:量程为25 mL的酸式滴定管的液面如图所示,该滴定管液面的读数是多少?
答案:22.35 mL。
问题2:如何除去酸式、碱式滴定管尖端处的气泡?
答案:酸式滴定管应打开活塞,快速放液以赶走气泡;碱式滴定管排气泡的方法为将橡胶管向上弯曲,出口斜向上,挤捏玻璃珠,使溶液从尖嘴快速喷出以排出气泡。
问题3:将液面在0 mL刻度处的25 mL的酸式滴定管中的液体全部放出,液体的体积为25 mL吗?为什么?
答案:大于25 mL。原因是尖嘴部分无刻度。
问题4:滴定管在装标准液之前,是否需要用标准液润洗?锥形瓶在装待测液前,是否需要用待测液润洗?
答案:滴定管在装标准液之前,需要用标准液润洗,锥形瓶在装待测液前,不能用待测液润洗。
问题5:酸碱恰好完全反应的点与滴定终点是否相同?
答案:不相同。酸碱恰好完全反应是指酸与碱按照化学计量数恰好完全反应,酸和碱都不剩余,此时溶液可能为中性,也可能为酸性或碱性;而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点,二者不相同。酸碱恰好完全反应的点与滴定终点特别接近,在一般实验研究中不会造成大的误差。
问题6:用盐酸滴定氨水(氯化铵溶液显酸性),选什么作指示剂?怎样描述滴定终点?
答案:可选择甲基橙作指示剂。滴入最后一滴盐酸时,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内颜色不再变化,则达到滴定终点。
问题7:用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L左右的HCl溶液的相关数据如表所示:
V[NaOH(aq)]/mL
pH
0
1.00
5.00
1.22
10.00
1.48
15.00
1.84
18.00
3.12
19.00
3.60
19.50
3.90
19.98
4.30
V[NaOH(aq)]/mL
pH
20.00
7.00
20.02
9