内容正文:
3.2.3 酸碱中和滴定以及误差分析
核心素养发展目标
1、掌握酸碱中和滴定的原理,熟记酸碱中和滴定的主要仪器的名称及用途
2、掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析,并迁移应用于其他滴定
考点梳理
一、酸碱中和滴定实验
1、酸碱中和滴定的概念和原理
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)的浓度的实验方法。
原理:H+ + OH- === H2O,中和反应中H+与OH-的物质的量相等,即c(H+)·V(H+) = c(OH-)·V(OH-)。
待测液的浓度计算:c待测=
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、主要试剂:标准溶液、待测溶液、指示剂、蒸馏水
3、主要仪器及使用
(1)仪器:图(A)是酸式滴定管、图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯、pH计
滴定管,铁架台,滴定管夹,锥形瓶,烧杯
(2)滴定管的认识
酸式滴定管与碱式滴定管:
酸式滴定管
碱式滴定管
相同点
①标有规格、温度、“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度;
②最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01 mL。
不同点
①带有玻璃活塞
②可装酸性、强氧化性溶液
①带有玻璃球的乳胶管
②只能装碱性溶液
注意——滴定管的读数方法
滴定管正确的读数方法是视线与凹液面最低点相平。
若仰视读数,读数偏大;俯视读数,读数偏小。
(3)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
检查滴定管是否漏水的方法:向滴定管内加水(对酸式滴定管,要先关闭活塞)至液面在“0”刻度线附近,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察滴定管是否漏水。若不漏水,对酸式滴定管将活塞旋转180°,对碱式滴定管松动其阀门,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水,经两次检查都不漏水的滴定管是检漏合格的滴定管。
②润洗仪器:先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装液润洗2~3次
润洗的方法:从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸或碱,倾斜着转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁。一手控制活塞将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
③加入反应液:分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中,使液面位于“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,调节活塞或玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满反应液,如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶出气泡,然后调节滴定管液面使其处于“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度。准确读取数值并记录
排气泡方法:调节滴定管活塞,排出尖嘴部分的气泡,使其充满反应液(除去碱式滴定管乳胶管中气泡的方法如下图所示),如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶走气泡。
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
4、 实验操作
(1)滴定前的准备:
①滴定管:查漏→水洗(洗液→自来水→蒸馏水)→润洗→装液→赶气泡→调液面→记录数据
②锥形瓶:水洗→装液→加指示剂
③指示剂的选择:
原则:选用变色明显、灵敏,且变色范围与酸碱恰好完全反应后溶液的pH接近,在pH突变的范围内,常用甲基橙和酚酞。“强酸滴碱甲基橙,强碱滴酸用酚酞,强酸强碱若互滴,甲基橙酚酞都可以”
变色情况:
滴定种类
选用的指示剂
滴定终点颜色变化
指示剂用量
强酸滴定强碱
酚酞
红色→无色
2-3滴
甲基橙
黄色→橙色
强酸滴定弱碱
甲基橙
黄色→橙色
强碱滴定强酸
甲基橙
红色→橙色
酚酞
无色→粉红色
强碱定弱酸
酚酞
无色→粉红色
(2)滴定: 边滴边振荡→滴速先快后慢→左手控制滴定管活塞, 且结束前不能离开,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液变化→判定终点→读数(等1-2min液面稳定后)
(3)终点判断
①滴定终点:酸碱恰好完全中和的时刻
注:恰好中和=酸碱恰好完全反应≠溶液呈中性
②判断终点的方法:等到滴入最后一滴标准液,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。记录此时标准液的体积。
(4)数据处理:
①酸碱中和滴定:按上述操作重复二至三次,求出所用标准液的平均值,根据公式计算
②用pH计测定待测液的pH和每加入一定量标准液之后的混合pH
以标准液体积为横坐标,以pH为纵坐标,作图(以NaOH滴定HCl为例)
当接近滴定终点(pH=7)时,很少量(0.04mL,约一滴)的
碱或酸就会引起溶液pH突变
【微点拨】
①滴速:先快后慢