3.2.2 酸碱中和滴定 学案 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修一

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二课时 酸碱中和滴定 一、酸碱中和滴定 1.实验原理 （1）原理：利用酸碱中和反应，用已知浓度酸(或碱)来测定 的实验方法。 ①反应实质： 。 ②定量关系：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－)＝ 。 （2）酸碱中和滴定的关键： ①准确测定标准液和待测液的 ②准确判断 。 2.实验用品 （1）仪器 图(A)是 滴定管、图(B)是 滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。 （2）试剂：标准液、待测液、 、蒸馏水。 （3）滴定管 ①构造：“0”刻度线在 ，尖嘴部分 。 ②精确度：读数可精确到 mL。 ③洗涤：先用 洗涤，再用 润洗。 ④排泡：酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出 中的气泡。 ⑤使用注意事项： 试剂性质 滴定管 原因 酸性、氧化性 滴定管 氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性 滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开 【特别提醒】（1）酸性KMnO4溶液只能盛装在酸式滴定管中，不能盛装在碱式滴定管中，原因是KMnO4能腐蚀橡胶。 （2）由于滴定管尖嘴处无刻度，故将滴定管中的液体全部放出时，放出的液体体积比理论值要大。 （3）滴定管排气泡的方法：。 3.实验操作 以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例 （1）滴定前的准备 （1）检查：使用滴定管前，首先要检查 ，在确保不 后方可使用。 （2）洗涤、润洗：滴定管装液之前，先用蒸馏水洗涤干净，然后分别用 润洗 遍。 （3）装液：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 处。 （4）排气泡，调液面：调节活塞或玻璃球，使滴定管尖嘴部分充满反应液，并使液面处于 或“0”刻度以下。 （5）记录：记录 刻度。 （6）取液：从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中，并滴 指示剂(甲基橙或酚酞)。 ②锥形瓶：注碱液→记体积→加指示剂。 （2）滴定 ①左手 ，右手 。 ②眼睛注视锥形瓶内 。 （3）终点判断：等到滴入 ，指示剂变色，且在 内 原来的颜色，视为滴定终点并记录 。 【名师归纳】判断滴定终点的答题模板：当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由×××色变成×××色,且半分钟内溶液颜色不发生变化,表明到达滴定终点。 （4）数据处理 按上述操作重复 次，求出用去标准盐酸体积的平均值， 根据c(NaOH)＝ 计算。 【特别提醒】异常数据舍弃,其他数据求平均值,减小误差。 （5）操作注意事项 ①滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇。 ②终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，读出V(标)记录。 ③在滴定过程中，左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。 4.指示剂的选择 （1）中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。为准确判断滴定终点，必须选用变色明显、变色范围的pH与终点的pH 的酸碱指示剂。通常选用 或 ，而不选用颜色变化不灵敏的 。 （2）常用酸碱指示剂及变色范围： 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 3.1～4.4 >4.4 酚酞 <8.2无色 8.2～10.0 >10.0 （3）中和滴定中，酸碱指示剂的用量及颜色变化 滴定种类 选用的指示剂 指示剂 用量 滴定终点 颜色变化 滴定终点 判断标准 强酸滴定强碱 甲基橙 2～3滴 当指示剂恰好变色并在半分钟内不恢复原色时，即认为达到滴定终点 酚酞 强酸滴定弱碱 甲基橙 强碱滴定强酸 甲基橙 酚酞 强碱滴定弱酸 酚酞 【名师助学】中和滴定中指示剂的选择原则 指示剂选择的基本原则是：变色要灵敏，变色范围要小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致，指示剂的用量不宜过多，温度不宜过高。 （1）不能用石蕊作指示剂，原因是石蕊溶液变色范围较宽，且在滴定终点时颜色的变化不易区分。 （2）滴定终点溶液为碱性时，用酚酞作指示剂，例如用NaOH溶液滴定醋酸。 （3）滴定终点溶液为酸性时，用甲基橙作指示剂，例如用盐酸滴定氨水。 （4）强酸滴定强碱或强碱滴定强酸用甲基橙或酚酞都可以。 5、误差分析 （1）误差分析的方法 依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，得c(待测)＝，因为c(标准)与 V(待测)已确定，所以只要分析出不正确操作引起 的变化，即分析出结果。 （2）常见误差分析 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有： A、仪器洗涤 ①酸式滴定管水洗后，未润洗( )；②酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗( )； ③碱式滴定管水洗后，未润洗( )；④锥形瓶水洗后，用待测液润洗( )。 B、量器读数 ①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视( )； ②滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视( )如图所示； ③滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去( )。 C、操作不当 ①滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束后气泡消失( )； ②滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出( )； ③滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水( )。 （3）以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例，用偏高、偏低或无影响填表。 步骤 操作 c(NaOH) 洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管 锥形瓶用待测溶液润洗 未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束后气泡消失 滴定 滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失 滴定过程中振荡时有液滴溅出 滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水 读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 【特别提醒】①中和滴定终点是指示剂颜色发生突变的点，但不一定是酸碱恰好中和的点。通常有一定误差(允许误差)。②滴定停止后，必须等待1～2分钟，待附着在滴定管内壁的溶液流下后，再进行读数。 6.滴定曲线 (以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例) 理论上，强酸强碱完全反应时溶液的pH应为7，滴定终点应选用pH＝7时变色的指示剂；但从实验数据可以看出，开始时由于被中和的酸(或碱)的浓度较大，加入少量的碱(或酸)对其pH影响不大，上图中，当滴加NaOH溶液的体积从19.98 mL变为20.02 mL(只滴加1滴)时，pH从4.3 突变至9.7，因此只要选择变色范围在这一突变范围内的指示剂就不会造成很大的误差。 说明：（1）酸碱恰好中和时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质,强酸强碱盐的溶液呈中性,强碱弱酸盐的溶液呈碱性,强酸弱碱盐的溶液呈酸性。 （2）滴定终点是通过指示剂颜色的变化来控制停止滴定的“点”,滴定终点与恰好反应越吻合,测定的误差越小。 【课堂练习1】下列实验操作不会引起误差的是( ) A. 酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶 B. 酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液 C. 用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴 D. 用标准盐酸测定未知浓度的NaOH溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡 【课堂练习2】当用酸滴定碱时，下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是( ) A.酸式滴定管滴至终点后，俯视读数 B.碱液移入锥形瓶后，加了10 mL蒸馏水再滴定 C.酸式滴定管用蒸馏水润洗后，未用标准液润洗 D.酸式滴定管注入酸液后，尖嘴留有气泡即开始滴定，滴定终点时气泡消失 【练一练】 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) （1）利用如图所示的方法，排出酸式滴定管内的气泡。( ) （2）利用酚酞试液作指示剂，达到滴定终点时，锥形瓶内的溶液的pH一定为7。( ) （3）“酸碱中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，须经干燥或标准溶液润洗后方可使用。( ) （4）量取20.00 mL的高锰酸钾溶液应选用25 mL量筒。( ) （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）等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸分别与NaOH溶液反应，得到pH=7的溶液所消耗的 n(NaOH)相等。( ) （8）用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色时为滴定终点。( ) 2．某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液。 （1）准确量取待测液需要使用的仪器是 (选填酸式、碱式)滴定管。 （2）若滴定开始和结束时，滴定管中的液面如图所示，则消耗盐酸标准液的体积为 。 （3）滴定过程中，左手轻轻旋动滴定管中的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛始终注视 。 （4）滴定时，若以酚酞为指示剂，滴定达到终点的标志是 。 （5）滴定前读数及滴定后读数如下表所示。 滴定次数 待测液体积() 盐酸体积() 滴定前读数 滴定后读数 第一次 第二次 第三次 由实验数据可知，氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。 （6）下列操作会导致测得的待测液的溶液浓度偏大的是 (填字母)。 a．用待测溶液润洗锥形瓶 b．锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 c．部分标准液滴出锥形瓶外 （7）利用（5）测定值计算，待测液中加入 盐酸标准液，充分反应后溶液PH变为13。 4. 25 ℃时，向20.00 mL浓度均为0.100 0 mol/L的三种酸HX、HY、HZ中分别加入浓度为0.100 0 mol/L的NaOH溶液，结果如图所示，下列说法正确的是( 　) A. 电离常数Ka(HY)=10-5 B. 酸性强弱：HX＞HY＞HZ C. HZ的电离方程式为HZ ⇌H++Z D. 若加入过程温度发生变化，则V=40.00mL时Kw最大 二、滴定原理拓展应用 1．氧化还原反应滴定原理应用 （1）原理：以 为滴定剂，直接滴定一些具有 的物质。 （2）试剂 ①常见的用于滴定的氧化剂有 等； ②常见的用于滴定的还原剂有 等。 （3）指示剂：氧化还原滴定所用指示剂可归纳为三类： 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变 ； 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 。 （4）实例 ①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液/H2O2溶液 原理 2MnO4-＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O 2MnO4-＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋ 8H2O 指示剂 酸性KMnO4溶液本身呈紫色，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 ，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点 ②酸性K2Cr2O7溶液滴定Fe2＋溶液 原理 6Fe2＋＋Cr2O72-＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O 指示剂 二苯胺磺酸钠(无色变为红紫色) 终点判断 当滴入最后半滴酸性K2Cr2O7溶液后，溶液由无色变 ，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点 ③Na2S2O3溶液滴定碘液 原理 2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI 指示剂 用淀粉作指示剂 终点判断 当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液的 褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点 【典例4】等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是 A．起始酸性：HA>HB B．起始浓度： C．HA和HB起始溶液体积相同 D．滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂 【变式4-1】如图是用0.100 0 mol·L-1标准NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸时(酚酞作指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是 A．水电离出的氢离子浓度：a>b B．盐酸的物质的量浓度为0.1000mol·L-1 C．指示剂变色时，盐酸与NaOH溶液恰好完全反应 D．当滴加的NaOH溶液为20.00 mL时，该混合液的c(Na+)>c(Cl-) 【变式4-2】用0.1000mol·L1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液，有关该实验说法中正确的是 A．本实验可选用石蕊作指示剂 B．用量筒量取25.00mLNaOH待测液于锥形瓶中 C．用未知浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶2~3次 D．滴定开始时平视读数，滴定结束时俯视酸式滴定管读数，测量结果偏低 学科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$