内容正文:
第3课时 酸碱中和滴定
[课标解读] 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.掌握酸碱中和滴定的原理。3.掌握酸碱中和滴定的操作方法和误差分析。
知识点一 酸碱滴定实验
1.定义
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-)=。
3.仪器
4.常用酸碱指示剂的变色范围及终点判断
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浅红色
>10.0红色
终点的判断:等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,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。
5.酸碱中和滴定曲线
例如,用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1的HCl溶液。开始时HCl溶液的浓度较大,加入少量的NaOH溶液,对其pH影响不大,当接近滴定终点时,很少量的碱会引起溶液的pH突变,此时指示剂的颜色明显变化。
6.实验数据的处理(以用标准盐酸滴定NaOH溶液为例)
重复实验2~3次,计算出每一次实验中消耗NaOH溶液的平均体积,然后根据c(NaOH)=,求待测液的浓度。
[问题探究]
1.酸碱恰好完全反应的点与滴定终点是否相同?
提示:不相同。酸碱恰好完全反应指酸与碱按照化学计量数恰好完全反应,酸和碱都不剩余,而滴定终点是指示剂颜色恰好变化的点。酸碱恰好完全反应的点与滴定终点特别接近,在一般科学研究中不会造成大的误差。
2.用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选取什么溶液作为指示剂?达到滴定终点的现象是什么?
提示:淀粉溶液。当滴入最后半滴标准碘溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色。
3.用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,是否需要选用指示剂?达到滴定终点的现象是什么?
提示:否。当滴入最后半滴标准酸性KMnO4溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
某学生欲用0.1000 mol·L-1的盐酸来滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择酚酞作指示剂。
请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视______________。
直到因加入半滴盐酸后,溶液由红色变为无色,并且____________________为止。
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为____________mL,终点读数为________mL。
(3)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下:
滴定次数
NaOH溶液/mL
盐酸的体积(mL)
滴定前
滴定后
溶液体积
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
请选用其中合理的数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度:c(NaOH)=__________。
[解析] (1)滴定时眼睛要时刻注视锥形瓶内液体的颜色变化,以便及时、准确判断终点。为防止过早或过晚判断终点,造成较大误差,必须待半分钟内不恢复红色为止。
(2)读数时视线要与凹液面水平相切,另外,滴定管的精确度可以达到0.01 mL,读数时要自上而下读出刻度,如最后的读数不能由下而上读为27.90,应读为26.10。
(3)在进行数据处理时,要注意有效可用的数相差不到0.20 mL,否则如第二次的测量结果,和其他两次差别较大,说明该次操作误差较大,该结果不可信,因此,计算时,酸溶液的体积应为第一、三次的平均值,而后代入计算即可得出c(NaOH)的值。
[答案] (1)锥形瓶内溶液颜色的变化 半分钟内不恢复红色 (2)0.00 26.10
(3)0.1044 mol·L-1
[拓展探究]
1.该实验能否用石蕊作指示剂?
提示:不能用石蕊作指示剂,终点颜色变化不明显,误差大。
2.该实验能否用甲基橙作指示剂?若能,终点颜色的变化?
提示:可以用甲基橙作指示剂。滴定终点:溶液由黄色变成橙色且半分钟内不变色。
[对点训练1] 用酸碱中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在________(