内容正文:
专题3 水溶液中的离子反应
第二单元 溶液的酸碱性
酸碱中和滴定
(定量分析)
在工业生产中,溶液的pH常常是影响产品质量和产量的关键因素,人们经常利用酸碱中和反应来调节溶液的pH。
处理酸性废水(或碱性废水)
改良土壤的酸碱性
水质检测
【学习目标】
1.掌握酸碱中和滴定的原理。
2.掌握酸碱中和滴定的主要仪器的使用方法。
3.了解酸碱中和滴定的pH突变。
问题1:酸碱中和的实质是什么?它们存在什么样的定量关系?
H+ + OH- = H2O
n(H+)=n(OH-)
想一想:中和20.00 mL 1.0 mol/L HCl溶液,需耗用等体积的NaOH溶液或氨水。则NaOH溶液和氨水的 相同。
A.pH B.电离度 C.物质的量浓度 D.溶质的质量
C
酸碱中和滴定原理
酸碱中和滴定是一种快速、准确地测量未知浓度酸、碱溶液浓度的方法。将已知浓度的酸(或碱)溶液与一定体积、未知浓度的碱(或酸)溶液反应,反应完全时测定消耗的已知浓度酸(或碱)溶液的体积,根据参加反应的酸、碱的物质的量对应关系,即可推算出未知浓度的碱(或酸)溶液的浓度。
问题2:什么叫做酸碱中和滴定原理?
如:用已知浓度的盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液的浓度
反应原理:
HCl + NaOH = NaCl + H2O
定量关系:
n(HCl) = n(NaOH)
c(HCl)·V[HCl(aq)]=c(NaOH)·V[NaOH(aq)]
标准液
待测液
需测定
理解应用
现有20.00mL未知浓度的NaOH溶液,用0.1000mol·L-1的盐酸反应,当酸碱恰好中和时,消耗盐酸20.00mL。求NaOH溶液的浓度。
问题3:酸碱中和滴定操作的关键是什么?如何保证实验结果的准确性?
关键:①、准确测出参加反应的两种溶液的体积。
②、准确判断中和反应是否恰好进行完全。
c(HCl)·V[HCl(aq)] = c(NaOH)·V[NaOH(aq)]
?
在酸碱中和滴定的操作中,滴定管是最主要的仪器。
滴定管的上都标有规格、使用温度、刻度(0刻度在上方)
滴定管的精确读数为0.01mL
酸式滴定管:用于盛放酸性、中性或强氧化性溶液
碱式滴定管:用于盛放碱性溶液
酸式滴定管
碱式滴定管
玻璃旋塞
橡胶管
聚四氟乙烯活塞
棕色滴定管
使用滴定管的注意事项
1. 使用滴定管之前,应检查活塞是否漏水,确保活塞不漏水方可
使用。
2. 加入酸、碱溶液之前,要用待装的酸、碱溶液分别润洗酸式滴
定管、碱式滴定管内壁2~3次。方法是:从滴定管上 口加入3~5 mL
待装的酸或碱溶液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿滴定管内壁;再将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中 (对于酸式滴定管,轻轻转动活塞;对于
碱式滴定管,轻轻挤 压玻璃球)。
3. 注入待装的酸、碱溶液至滴定管“0”刻度以上2~3 mL, 用滴定
管夹固定滴定管。轻轻转动酸式滴定管的活塞,或轻轻挤压碱式
滴定管的玻璃球,使滴定管的尖嘴部分充满溶液,并调整管中液
面至“0”或“0”刻度以下,记录读数V0。
4. 使用酸式滴定管时,用左手控制活塞,拇指在管前,食指、中指在管后,手指略微弯曲,轻轻向内扣住活塞,手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液,旋转活塞,溶液即可流出。使用碱式滴定管时,左手拇指在前,食指在后,捏住乳胶管中玻璃球的偏上部位,挤捏乳胶管,使其与玻璃球之间形成一条缝隙,溶液即可流出(图3-17)。
5. 滴定过程中,滴加溶液的速度不能过快,一般以每秒3~4滴为宜。接近终点时,应逐渐减慢滴加的速度,减为每次加入1滴溶液。滴加完毕后记录读数V1,则反应消耗溶液的体积为V1-V0。
课堂演示:滴定管的使用方法
理解应用
1、有一支25mL滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在11 mL刻度处。现内溶液全部排出并用量筒承接,所得溶液的体积为( )
A.11 mL B.小于14 mL
C.大于25 mL D.大于14 mL
D
2、某学生用碱式滴定管量取0.1 mol·L-1的NaOH溶液,开始时仰视液面读数为1.00 mL,取出部分溶液后,俯视液面,读数为11.00 mL,该同学在操作中实际取出的液体体积为( )
A.大于10.00 mL B.小于10.00 mL
C.等于10.00 mL D.等于11.00 mL
理解应用
A
问题4:酸碱中和滴定操作如何确定反应的终点?
中和滴定主要仪器
滴定管 、滴定管夹、铁架台、
锥形瓶、烧杯等。
取0.100 0 mol·L-1的盐酸溶液20.00 mL,注入锥形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。
盐酸+酚酞
已知浓度的溶液装在滴定管里,
量取一定体积的未知浓度的溶液装在锥形瓶里并滴加指示剂
滴定过程:
滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇,甚至半滴一摇,利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。
锥形瓶只用水洗,不能润洗。
滴定终点判断:当滴入最后一滴标准液时,锥形瓶中的溶液刚好由?色变为?色,且在半分钟内不变色,即达到滴定的终点。
酸碱中和滴定过程
取0.100 0 mol·L-1的盐酸溶液20.00 mL,注入锥形瓶中,滴加2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定。滴定过程中的pH如下图。以氢氧化钠溶液的体积V为横坐标,溶液的pH为纵坐标,在下图中绘制滴定曲线。
(3)由滴定曲线可知,滴定终点前后,溶液的pH变化规律是________________。
(4)该滴定实验达到终点的标志是____________________________。
突变范围
4.3—9.7
pH发生突变
溶液颜色由无色变为浅红色
20-0.02mL(差半滴)
20+0.02mL(多半滴)
化学计量点
甲基橙
酚酞
指示剂的选择可依据中和滴定曲线的突变区间来确定
酚酞:
石蕊:
甲基橙:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
8
10
5
8
3.1
4.4
强碱滴定强酸
强酸滴定强碱
酚 酞
粉红→无
甲基橙
橙→黄
无→粉红
黄→橙
不能用石蕊试液作为中和滴定的指示剂,因为石蕊试液颜色变化不明显,通常用甲基橙或酚酞作指示剂。
理解应用
1、用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,从下表中选出正确选项( )
序号 锥形瓶中溶液 滴定管中溶液 选用指示剂 选用滴定管
A 碱 酸 石蕊 甲
B 酸 碱 酚酞 甲
C 碱 酸 甲基橙 甲
D 酸 碱 酚酞 乙
D
指示剂的选择在中和滴定突变范围内,不会造成较大的误差。
酸或碱的
相对强弱
半反应点NaCl、HCl
中性点 pH=7 c(H+)=c(OH-)
电荷守恒式?c(Na+)=c(Cl-)
恰好反应 NaCl
过量NaCl、NaOH
滴定后显碱性
滴定后显酸性
注意“恰好完全反应”与 “溶液呈中性”的区别。
起点
2、室温下,用0.1 mol·L-1的盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1MOH,滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是( )
A.滴定时应用酚酞作指示剂 B.MOH是强碱
C.滴入10 mL盐酸时,溶液中溶质为MOH和MCl
D.滴定过程中,当溶液的pH=7时,两者恰好完全反应
甲基橙作指示剂
×
<7
×
×
强碱 pH=13
√
C
半反应点
恰好完全
HCl+MOH=MCl+H2O
理解应用
课堂小结
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,锥形瓶等
标准液、待测液、 酸碱指示剂
步骤
查漏
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
Lavf57.4.100
$