内容正文:
第二节 水的电离和溶液的pH
酸碱中和滴定
课程标准
1.理解酸碱中和滴定的原理。
2.初步掌握中和滴定的仪器、操作、中和滴定的误差分析及其计算。
学习内容:
一、酸碱中和滴定: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)的实验方法。
1.实验原理 c酸·V酸=c碱·V碱 *已知浓度的溶液——标准液 *未知浓度的溶液——待测液
2.实验仪器 酸式滴定管(A)、碱式滴定管(B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
3.滴定管:
酸式滴定管(a):包括玻璃活塞、长玻璃管。可盛放酸性溶液、强氧化性溶液,不能盛放碱性溶液及氢氟酸。
碱式滴定管(b):包括长玻璃管、乳胶管、玻璃球。可盛放碱性溶液。
滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、“0”刻度;滴定管的精确读数为0.01 mL。
4.滴定管的使用方法
①查漏:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
②润洗:滴定管在加入反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用所要盛装的溶液润洗2~3遍。方法是从滴定管上口加入3~5 mL所要盛装的酸溶液或碱溶液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管活塞,或者轻轻挤压碱式滴定管中的玻璃球),将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。
③装液:分别将反应液加入相应滴定管中,使液面位于滴定管“0”刻度线以上2~3mL处。
④赶气泡:酸式滴定管→快速放液;碱式滴定管→橡皮管向上翘起
⑤调液面记数据: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,然后调节滴定管液面使其处于某一刻度,准确读取数值并记录。
5、 指示剂的选择原则
(1) 变色要灵敏、变色范围要小(一般不选择石蕊)
(2) 使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致
① 强酸——强碱:选酚酞或甲基橙都可以
② 强酸滴定弱碱:滴定终点为酸性,选甲基橙
③ 强碱滴定弱酸:滴定终点为碱性,选酚酞
3)指示剂的变色: 甲基橙:— 3.1 — 4.4 — 酚 酞:— 8.2 — 10.0 —
(4)滴定终点的判断:指示剂的颜色发生突变且半分钟不变色即达到滴定终点。
滴定终点判断的答题模板: 当滴入最后半滴×××标准溶液后,溶液由××色变成××色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
二、用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱
1、查漏:检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活;
2、洗涤:用水洗净后,各用少量待装液润洗滴定管2-3次;
3、装液:用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液分别注入酸、碱滴定管中,使液面高于刻度2-3cm
4、赶气泡:5、调液:6、取液:
(1)从碱式滴定管中放出20.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中
(2)滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。
7、滴定:左手控制酸式滴定管活塞,右手拿住锥形瓶瓶颈,边滴入盐酸,边不断摇动锥形瓶,眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。
8、 记录:当看到加一滴盐酸后,锥形瓶中溶液由红色突变为无色时,停止滴定,若半分钟内不恢复原来的颜色,准确记下盐酸读数并求出滴定用去的盐酸体积,填入下表中
9、重复上述实验两次,并记录相关数据
10、计算:整理数据进行计算。
三、酸碱滴定过程中pH的突变和滴定曲线
1.pH的突变。在酸碱反应过程中,溶液的pH会发生变化,对于强酸强碱的反应,开始时由于被中和的酸(或碱)浓度较大,加入少量的碱(或酸)对其pH的影响不大。当反应接近终点(pH≈7)时,很少量的碱(或酸)就会引起溶液pH突变,酸、碱的浓度不同,pH突变范围不同。
2.滴定曲线。酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标绘制的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
四、酸碱中和滴定的误差分析
1.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)
中和滴定实验中,产生误差的原因主要有操作不当,读数不准等,依据原理c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),所以c(待测)=,c(标准)与V(待测)已确定,因此只要分析出不正确的操作引起V(标准)的变化,即可分析出结果。V(标准)变大,则c(待测)偏高;V(标准)变小,则c(待测)偏低。
2.常见的误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:
步骤
操作
V(标准)
c(待测)
洗涤
酸式滴定管未用标准酸溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管未用待测溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
取碱液的滴定管开始有气泡,读数时气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡