3.2.2 酸碱中和滴定 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

时间,点点滴滴,滴定着我们的人生终点 第2课时 酸碱中和滴定 用什么方法可以比较精确地测得一瓶未知浓度NaOH溶液的浓度？ ①中和反应的实质是什么？ 思考 H++OH-=H2O ②当酸碱刚好完全反应时，酸和碱的物质的量的关系 是怎样的？ 酸与碱的元数相同时： C酸V酸=C碱V碱 nH+= nOH- 可以用已知浓度的酸(或碱)来测定出未知浓度的碱(或酸)的浓度 酸碱中和滴定 aC酸V酸=bC碱V碱 a元酸与b元碱反应时： 【例题1】用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液，滴定完成时，用去HCl溶液27.84mL通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少？ 【解】这是一元强酸和一元强碱的中和滴定，可以利用 c(HCl) ·V(HCl)=c(NaOH) ·V(NaOH)，即 c(HCl) · V(HCl) V(NaOH) c(NaOH) ＝ 0.1032mol/L · 0.02784L 0.02500L ＝ ＝0.1149mol /L 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 用已知浓度的酸（或碱）测定未知浓度的碱（或酸）。 中和滴定的两个关键点： 1、准确测定参加反应的溶液的体积。 2、准确判断中和反应是否恰好进行完全。 解决这两个关键问题的办法： 1、用滴定管量取溶液的体积。 2、选用恰当的酸碱指示剂。 C待= C标V标 V待 已知 已知 读数 NaOH + HCl = NaCl + H2O C标.V标= C待.V待 一、酸碱中和滴定的基本原理 已知物质的量浓度的溶液——标准液 未知物质的量浓度的溶液——待测液 一元酸与一元碱中和： 酸碱中和滴定所需的仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 铁架台 滴定管夹 锥形瓶 烧杯 烧杯 二、滴定管的使用 将凡士林涂在旋塞的a端和旋塞套内的c端 玻璃活塞 橡胶管（带玻璃球） 二、滴定管的使用 1.仪器a是酸式滴定管， 仪器b是碱式滴定管 ① 读数精确度：0.01mL ② 酸式滴定管盛装：酸性、强氧化性试剂 碱式滴定管盛装：碱性试剂 标注温度、量程 “0”刻度线在上，最大刻度下端没有刻度 玻璃塞 带玻璃球的橡胶塞 注意： 酸式滴定管不能用于装碱性溶液， 碱式滴定管不能用于装酸性溶液或会腐蚀橡胶的溶液（如强氧化性的溶液：KMnO4溶液） 二、滴定管的使用 P91 7 2.滴定管与量筒区别 (1)量筒：粗量仪，无“0”刻度，最大刻度值在上方。 例如：10mL量筒最小分刻度为0.1mL 读数到小数点后一位(0.1mL) 读到小数点后两位(0.01mL) (2)滴定管 标有温度、容积，“0”刻度在上方 常用规格：25.00mL、50.00mL 精量仪可估读一位，粗量仪不能估读 7 8 8 7 滴定管 量筒 7.43mL 7.6mL 3.滴定管的读数方法 溶液体积= 滴定后的读数V2－滴定前的读数V1 =23.33mL-7.62mL=15.71mL 读出以下液体体积的读数 7 8 滴定前 23 24 滴定后 读数时视线和凹液面最低处相切！ 2.滴定管的使用 检漏 洗涤（水洗、润洗） 装液 排气泡、调液面、记读数 放出反应液 酸式滴定管→快速放液； 碱式滴定管→橡皮管向上翘起 右手拿住锥形瓶颈，向同一方向转动。左手旋开（或关闭）活塞，使滴定液逐滴加入 手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液。 10 2.滴定管的使用 检漏 洗涤（水洗、润洗） 装液 排气泡、调液面、记读数 放出反应液 检漏：对于酸式滴定管，先关闭活塞，装水至“0”线以上，直立约2 min，仔细观察有无水滴滴下，然后将活塞转180°，再直立2 min，观察有无水滴滴下。 检漏：碱式滴定管:向其中加入一定量的水,用滴定管夹将其固定铁架台上,观察是否漏水。若2分钟内不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。 润洗滴定管：从滴定管上口加入3～5mL所要盛装的酸或碱溶液，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（对酸式滴定管，轻轻转动活塞；对于碱式滴定管，轻轻挤压玻璃球），将液体从滴定管下部放入预置的烧杯。 排气泡：将酸式滴定管稍稍倾斜,迅速打开活塞,气泡随溶液的流出而被排出；碱式滴定管,可将橡皮管稍向上弯曲,挤压玻璃球,气泡可被流水挤出。 排气泡 11 三、酸碱中和滴定终点的判断 方法：在待测溶液中加入酸碱指示剂，通过颜色变化判断滴定终点。 指示剂 变化范围 石蕊 pH<5红色 5~8紫色 >8蓝色 酚酞 pH<8.2无色 8.2~10浅红色 >10红色 甲基橙 pH<3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色 常见酸碱指示剂的变色范围 8.2 选择原则：终点时颜色变化明显、灵敏、易观察。中和滴定不用石蕊。 判断下列情况下溶液的pH值。 （pH=1） （B）滴加氢氧化钠溶液到完全反应相差 一滴（0.02mL)时，溶液的pH值 （pH=4.3） (A)未滴氢氧化钠溶液时盐酸溶液的pH值 在0.1000mol·L-1的盐酸20.00mL中逐滴滴入0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液到40.00mL。 滴加NaOH:19.98mL C(H+)= = 5×10-5mol·L-1 20.00mL+19.98mL 0.1000mol·L-1×0.0200mL pH=5-lg5=4.3 （C）完全反应后再多加1滴氢氧化钠溶液 时的pH值 （pH=9.7） 判断下列情况下溶液的pH值。 在0.1000mol·L-1的盐酸20.00mL中逐滴滴入0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液到40.00mL。 滴加NaOH:20.02mL C(OH-)= = 5×10-5mol·L-1 20.00mL+20.02mL 0.1000mol·L-1×0.0200mL C(H+)=2×10-10mol·L-1 pH=10-lg2=9.7 用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHCl的滴定曲线 锥形瓶：20.00mLHCl,滴定管：逐滴加NaOH (H+)= 20.00×0.100-5.00×0.100 20.00+5.00 =0.06mol/L pH=-lg0.06=1.22 1.22 (H+)= 20.00×0.100-19.95×0.100 20.00+19.95 =0.000125mol/L pH=3.9 3.9 4.3 7.0 1.48 1.85 2.3 2.6 9.7 10.3 10.4 0.02mL 约1滴 pH提高了5.4个单位 (突变) 突变范围内指示误差均很小 pH NaOH 5.00 10.00 15.00 18.00 19.00 19.95 19.98 20.00 20.02 20.08 20.10 0 10 20 30 40 V(NaOH)mL 12 10 8 6 4 2 PH pH突变范围 中和滴定曲线 酚酞 甲基橙 反应终点： pH = 7 突变范围： pH 4.3~9.7 跟完全反应后所需氢氧化钠溶液相差一滴（或多加一滴），对计算盐酸的浓度有没有影响？ C酸 = 0.1000×0.01998 0.02 = 0.0999(mol·L-1) 跟实际浓度0.1000mol·L-1相比，误差很小。 C酸 = 0.1000×0.02002 0.02 = 0.1001(mol·L-1) 1.在滴定终点前后，溶液的pH值发生突跃。（突跃范围与酸碱的强弱、酸碱的浓度等有关；酸或碱越弱，范围越窄；浓度越小，范围越窄。） 2.酚酞或甲基橙的变色范围落在溶液pH值的突跃范围内。 结论： 3.按pH值突跃范围内体积计算，结果可以达到足够的准确度。 指示剂的选择 酚酞：酸滴定碱——颜色由红色变无色 　　　碱滴定酸——颜色由无色变浅红色或粉红色 甲基橙：酸滴定碱——颜色由黄色刚好到橙色 　　　 碱滴定酸——颜色由红色刚好到黄色 酸碱指示剂 石蕊5.0 ~ 8.0 酚酞8.2 ~10.0 甲基橙3.1~ 4.4 红 .紫 .蓝 无. 粉红. 红 红. 橙. 黄 [请注意记住]： ①强酸滴定弱碱（生成强酸弱碱盐，显酸性）,必选甲基橙(黄色→橙色); ②强碱滴定弱酸（生成强碱弱酸盐，显碱性）,必选酚酞（无色→粉红色或浅红色）; ③两强滴定,原则上甲基橙和酚酞皆可选用; ④ 2~3滴。因指示剂本身也是弱酸弱碱，若用量过多，会使中和滴定中需要的酸或碱的量会增多或减少 选择原则：终点时颜色变化明显、灵敏、易观察。中和滴定肯定不用石蕊。 四、酸碱中和滴定操作 (2)滴定阶段： (3)数据处理阶段： (1)准备阶段： ①检查是否漏水 ②水洗、润洗 ③装液、赶气泡、调液面 ④记录初读数V1 ⑩计算待测液浓度 ⑨记录末读数V2 ⑧滴加标准液直至颜色发生变化，且半分钟不变 ⑥取待测液V(待) ⑦加指示剂 ⑤水洗 滴定管： 锥形瓶： c(标)·V(标) V(aq) = c(待 ) 不用待装液润洗 滴定过程中，在锥形瓶底垫一张白纸的作用：便于准确观察锥形瓶中溶液颜色变化。 控制活塞 锥形瓶 内溶液颜色变化 摇动锥形瓶 注意:①滴速：先快后慢，当接近终点时，应半滴一摇，利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。 ②终点的判断：滴入最后半滴标准液，溶液xx变xx色，且在半分钟内不变变色，视为滴定终点。（答题模板） ③数据处理：为减少实验误差，重复实验2～3次，去掉 “离群”值，根据所用标准溶液体积计算出待测液的物质的量浓度，然后求出待测液的物质的量浓度的平均值。 “半滴操作”：在接近终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将旋塞稍稍转动，使半滴溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。 数据处理 c(NaOH)· V ( NaOH) V ( HCl ) c(HCl ) == 第一次和第三次的平均值： c(HCl ) == 0.10055+0.10045 2 == == 0.1000×20.11 20.00 == 0.10055mol/L 第一次 第三次 c(NaOH)· V ( NaOH) V ( HCl ) c(HCl ) == == 0.1000×20.11 20.00 0.10045mol/L == 0.1005mol/L 22 移液管 洗耳球 取液 移液管：量取一定体积的仪器 放液时操作：将移液管垂直放入稍倾斜的容器中，并使管尖与容器内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管。 管上标有温度，规格，刻度线。 注意事项：1.先水洗，后润洗2-3次;2.洗耳球吸取操作 移液管的正确操作：蒸馏水洗涤→待转移溶液润洗→洗耳球吸溶液至移液管标线以上，食指堵住管口→放液至凹液面最低处与移液管标线相切，按紧管口→移液管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指放液→放液完毕，停留数秒，取出移液管→洗净，放回管架。 侧边自动定零位滴定管：操作简单、无视力误差、计量准确 关键： 紧扣公式，分析V(标)的变化。 ↓ 计算 已知 ↑ ↓ 预先量取 →滴定测得 五、酸碱中和滴定误差分析 滴定管内是标准液，锥形瓶内是待测液 3. 锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液润洗。 一、仪器润洗不当 1. 盛放标准液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗。 分析：这时标准液的实际浓度变小了，如果用标准液滴定待测液，会使标准液的用量V标增大，导致c待偏大。 2. 盛放待测液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗。 分析：这时实际所取待测液的总物质的量变小了，会使标准液的用量V标减小，导致c待偏小。 分析：这时待测液实际的物质的量变大了，使标准液的用量V标增大，导致c待偏大。 5.临近终点时用蒸馏水将锥形瓶内壁标准液冲洗下去。 无影响 4.锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水。 无影响 二、读数方法有误 1. 滴定前仰视，滴定后俯视。 仰视时，观察液面低于实际液面；俯视时，观察液面高于实际液面。所以滴定前仰视V始偏大，滴定后俯视V末偏小。这样V标偏小，导致c待偏小。 。 2. 滴定前俯视，滴定后仰视。 同理推知V标偏大，则c待偏大。 3. 用滴定管量取待测液时，记录起始体积时，仰视读数；记录所需体积时，俯视读数。 分析：实际所取待测液的总物质的量变大了，会使标准液的用量V标增大，导致c待增大。 三、操作出现问题 1. 盛放标准液的滴定管漏液。 分析：这样会使标准液的实际用量增加，致使c待偏大。 2. 盛放标准液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡，终点时无气泡。 分析：这样会使V标偏大，致使c待偏大。 4. 振荡锥形瓶时，不小心将待测液溅出。 分析：这样会使待测液的总量变少，从而标准液的 用量V标也减小，致使c待偏小。 5. 滴定过程中，将标准液滴到锥形瓶外。 分析：这样会增大标准液的用量V标，致使c待偏大。 3. 盛放待测液的滴定管，记录起始体积时尖嘴部分有气泡，记录所需体积时尖嘴部分无气泡。 分析：这时实际所取待测液的总物质的量变小了，会使标准液的用量V标减小，导致c待偏小。 四、终点判断不准 3. 滴定至终点时滴定管尖嘴处有半滴溶液尚未滴下。 1. 强酸滴定弱碱时，甲基橙由黄色变为红色且半分钟内无明显变化时停止滴定。 分析：终点时甲基橙的颜色变化应是由黄色变为橙色，所以这属于过晚估计终点，V标偏大致使c待偏大。 4. 强酸滴定弱碱时，用酚酞做指示剂由红色变为无色且半分钟内无明显变化时停止滴定。 2. 强碱滴定弱酸时，酚酞由无色变为浅红色时立即停止滴定（半分钟内溶液又变为无色）。 分析： 这属于过早估计终点，V标偏小致使c待偏小 分析：此时假如把这半滴标准液滴入反应液中，肯定会超过终点，V标偏大致使c待偏大。 分析： 这属于指示剂选择不当，会过早估计终点，V标偏小致使c待偏小 酸 碱 中 和 滴 定 定义 已知物质的量的浓度的酸（或碱）来测定未知浓度的碱（或酸） 原理 c酸v酸=c碱v碱 (一元酸和一元碱) 仪器及试剂 酸、碱式滴定管等 标准液、待测液、 酸碱指示剂 步骤 检漏 洗涤、润洗 装液、调液和取液（记下读数） 滴定操作 记录（记下读数）并计算 误差分析 c酸v酸=c碱v碱 (一元酸和一元碱) 课堂小结 氧化还原滴定 1.原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定 一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。 (3)间接滴定法：某些非氧化性物质，可以用间接滴定法进行测定。例如，测Ca2＋含量时，先将Ca2＋沉淀为CaC2O4，再用稀硫酸将所得沉淀溶解，用KMnO4标准液滴定溶液中的H2C2O4，间接求得Ca2＋含量。 3.指示剂：氧化还原滴定的指示剂有三类： (1)氧化还原指示剂。 (2)专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。 (3)自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。 4.试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。 氧化还原滴定 5.实例: (1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理 ＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O 指示剂 酸性KMnO4溶液本身呈紫红色，不用另外选择指示剂 终点判断 当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点 酸性KMnO4溶液：酸式滴定管 KMnO4的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)2，因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示： ①称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸1 h； ②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2；③过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处；④利用氧化还原滴定方法，在70～80 ℃条件下用 基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。 (2)Na2S2O3溶液滴定含碘(I2)溶液 原理 2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI 指示剂 用淀粉作为指示剂 终点判断 当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点 (连四硫酸钠) 滴定时不能过度摇动锥形瓶：避免I-被空气氧化成I2，造成实验误差。 Na2S2O3溶液：碱式滴定管 装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞，目的是 防止碘挥发损失 双指示剂滴定法测定混合碱的组成 HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3 HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑ NaOH、Na2CO3 、NaHCO3 V1 HCl V2 HCl H2O、NaHCO3 、NaHCO3 H2O、 H2O +CO2 、H2O +CO2 化学计量点（pH=8.3） 化学计量点（pH=3.9） HCl+NaOH=NaCl+H2O 比较V1和V2的大小关系，可判断混合碱的组成 V1和V2的大小关系 混合碱的组成 V1=V2 Na2CO3 V1＞V2＞0 NaOH和Na2CO3 V2＞V1＞0 Na2CO3和NaHCO3 V1=0，V2＞0 NaHCO3 V1＞0，V2=0 NaOH 酚酞 pH=8.2 甲基橙 pH=4.4 4.(2022·山东潍坊一中高二检测)25 ℃时，用0.100 0 mol·L－1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1的一元强酸甲和一元弱酸乙，滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是 A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂 B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙 C.电离常数Ka(乙)≈1.01×10－5 D.图像中的x>20.00 C 5.室温时，将0.10 mol·L－1 NaOH溶液滴入20.00 mL未知浓度的某一元酸HA溶液中，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。当V(NaOH)＝20.00 mL时，溶液恰好完全反应。则下列有关说法不正确的是 A.该一元酸溶液浓度为0.10 mol·L－1 B.a、b、c点的水溶液导电性依次增强 C.室温时，HA的电离常数Ka≈1×10－5 D.a点和c点所示溶液中H2O的电离程度相同 c 2.如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL 一定物质的量浓度的盐酸的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量浓度是下表内的 选项 A B C D c(HCl)/ (mol·L－1) 0.120 0 0.040 00 0.030 00 0.090 00 c(NaOH)/ (mol·L－1) 0.040 00 0.120 0 0.090 00 0.030 00 D EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.4.17 CaC2O4＋2H＋===H2C2O4＋Ca2＋，2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 2.滴定方式及应用 (1)直接滴定法：许多还原性物质Fe2＋、NO、H2O2等可用直接滴定法， 如5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O。 (2)返滴定法：例如，测MnO2含量时，可在H2SO4溶液中加入过量的Na2C2O4标准溶液，待与MnO2作用完毕后，用KMnO4标准液滴定过量的C2O。 2MnO $$