内容正文:
基础课时11 酸碱中和滴定
1.掌握酸碱中和滴定的概念和原理。
2.了解指示剂的选择方法,掌握中和滴定实验的操作步骤和误差分析,培养科学探究与创新意识的化学核心素养。
一、酸碱中和滴定实验[含教材实验活动2]
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)的方法。
2.原理:n(H+)=n(OH-),即:mc酸·V酸=nc碱·V碱(m、n代表酸和碱的元数)。
3.仪器及试剂
(1)仪器
a b c
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂。
微点拨:滴定管读数时,视线与凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上。滴定管读数应精确到小数点后两位,如25.00 mL是正确的,而不能读成25 mL。
4.实验操作(以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例)
(1)滴定前准备
微点拨:强酸与强碱相互滴定时,选甲基橙或酚酞都可以,但不能选石蕊试液(遇酸碱颜色变化不明显)。一般原则是酸滴定碱,选甲基橙;碱滴定酸,选酚酞。
(2)滴定
终点判断:当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液变色,且在半分钟内不变色,即达到滴定终点。读数并记录。
5.实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,取消耗标准液体积的平均值,根据c(NaOH)=,计算出待测NaOH溶液的浓度。
微点拨:滴定终点的判断
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)中和滴定实验前,用待测液润洗锥形瓶。 (×)
(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点。 (×)
(3)用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。 (×)
(4)滴定管在加入试液之前一定要用待盛装的试液润洗2~3次。 (√)
(5)若用标准盐酸滴定待测NaOH溶液,滴定前仰视,滴定后俯视则测定值偏大。 (×)
(6)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度。 (×)
(7)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好,指示剂一般加入2~3 mL。 (×)
用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________(填字母)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上
C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填字母)作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊
C.酚酞 D.甲基红
(3)滴定过程中,眼睛应注视________________________________________;
在铁架台上垫一张白纸,其目的是__________________________________
___________________________________________________________________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_____ mol·L-1,烧碱样品的纯度是______。
滴定次数
待测溶液体积(mL)
标准酸体积
滴定前的刻度(mL)
滴定后的刻度(mL)
第一次
10.00
0.40
20.50
第二次
10.00
4.10
24.00
[解析] (1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时,一般应选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显,易造成误差。(4)根据c(NaOH)=分别求第一、二次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.400 0 mol·L-1,ω(NaOH)=×100%≈97.56%。
[答案] (1)A (2)B (3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差 (4)0.400 0 97.56%
二、绘制中和滴定曲线
以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的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,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点。
在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K代表的pH为( )
A.13 B.12 C.10 D.11
A [由图示可知,在V(HCl)=20.00 mL时,pH=7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH)