3.2.3 酸碱中和滴定 课件 -2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第三章 水溶液中的离子反应与平衡 第二节 水的电离和溶液的pH 第三课时 酸碱中和滴定 教学目标 1、理解酸碱中和滴定的原理，会选择中和滴定指示剂 2、熟练掌握滴定管、移液管、锥形瓶等实验仪器的正确使用方法，包括滴定管的检漏、润洗、排气泡、装液、滴加操作以及准确读数，移液管的准确移取溶液操作等。 3、能够分析在滴定过程中由于操作不当、仪器问题以及其他因素对滴定结果产生的影响，学会判断误差的方向，并通过计算分析误差产生的原因，培养学生严谨的科学态度和对实验数据的分析处理能力。 4、理解滴定终点与酸碱恰好完全中和点的区别与联系，掌握根据不同酸碱中和反应的特点选择合适的指示剂，使指示剂的变色范围尽可能与滴定终点的 pH 相吻合，从而准确判断滴定终点。 ⑶碱过量，先求c(OH－)余，再求pH ⑴恰好完全反应，溶液呈中性 ⑵酸过量，先求c(H+)余，再求pH 三、混合溶液： 3、强酸与强碱 二、单一溶液：先算c(H+)或c(OH－)，再计算pH。 1、强酸与强酸 2、强碱与强碱 等体积混合： 非等体积混合： pH混 ＝ pH小＋0.3（pH差值≧2） 先算c(H+)混，再计算pH。 等体积混合： 非等体积混合： pH混 ＝ pH大－0.3（pH差值≧2） 先算c(OH－)混，再计算pH。 一、概念：c(H＋)的负对数，pH＝－lgc(H＋) 温故知新 方法导引 在定量分析中，实验误差是客观存在的，所以需要对所得的数据进行处理和评价。 我们研究物质时，常常需要对物质进行定性分析和定量分析。 定性分析 定义：确定物质的成分，包括元素、无机物所含离子和有机物所含官能团等 定量分析 定义：测定物质中元素、离子、官能团等各成分的含量 分类：根据分析方法的不同，定量分析可分为化学分析法和仪器分析法。 新课导入 p69 **** 思考：实验室有一瓶未知浓度的NaOH溶液，一瓶浓度为 0.103 2mol/L的盐酸，如何准确测出NaOH溶液的浓度？ NaOH+HCl=NaCl+H2O c酸·V酸 ＝ c碱·V碱 利用酸碱中和反应可测出 思考讨论 0.103 2mol/L 1.概念 依据中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。 待测液 标准液 2.原理 ① 中和反应的实质： H+ + OH- = H2O ② 酸碱恰好反应时： n(H+)酸＝n(OH-)碱 即 c(H+)酸·V酸＝c(OH-)碱·V碱 实验： 现在我们用0.1000 mol/L的盐酸标准溶液测定未知浓度的NaOH溶液。该怎么做？ 一 酸碱中和滴定原理及计算依据 酸碱中和滴定原理及计算依据 问：算出c(NaOH)我们需测得哪些数据能计？ c(NaOH) ＝ c(HCl) V[NaOH(aq)] V[HCl(aq)] • 一 已知：c(HCl) 自取：V[NaOH(aq)]、V[HCl(aq)] 未知：c(NaOH) 问：如何准确测定参加反应的酸、碱的体积？在下列仪器中选出能够准确量取溶液体积的仪器 选用更加精确的仪器 酸式滴定管、 碱式滴定管；最小分刻度：0.1 mL；可估读到 0.01 mL 3.计算依据 实验操作步骤 滴定前准备 实验滴定 判断终点 记录相关数据 数据处理 01 03 05 02 04 用0.103 2mol/L盐酸滴定25.00 mL未知的浓度的NaOH溶液 酸碱中和滴定操作 二 【试剂】 标准溶液、待测溶液、指示剂、蒸馏水 **** 0.103 2mol/L 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶等。 酸碱中和滴定操作 二 【仪器】 认识酸式滴定管、碱式滴定管 碱式滴定管 酸式滴定管 规格、温度 “0”刻度 最大刻度 玻璃活塞 尖嘴玻璃管 区分酸式和碱式滴定管的关键部位 乳胶管（内含玻璃球） 要点：①标注温度、规格；②“0”刻度线在上；③最小刻度为0.1 mL，读数精确度：0.01mL；④尖嘴部分无刻度；⑤用途：滴定、量取；⑥酸式滴定管：酸性溶液（除了HF）、强氧化性溶液，碱式滴定管：碱性溶液 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。 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，并使液面位于“0”刻度或“0”刻度线以下的某一刻度处。 酸碱中和滴定操作 二 【滴定前的准备工作】 快速放液 挤压橡皮管 滴定过程中先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇，甚至半滴一摇。 左控右摇眼观色 0.103 2mol/L 盐酸 25.00 mL 待测NaOH溶液 【滴定阶段】 酸碱中和滴定操作 二 在接近滴定终点时，采用半滴法滴加溶液，当加入最后半滴时，指示剂颜色恰好发生明显变化，且半分钟内不恢复原色，即达到滴定终点。达到滴定终点后，停止滴定，静置片刻，读出并记录终点读数。定量测定时，多次重复实验可排除偶然因素，减小实验误差，所以上述滴定操作应重复2~3次。 使锥形瓶内壁接触滴定管的尖嘴，用锥形瓶内壁“刮”下半滴标准液。 思考：如何滴入半滴？ 酸碱中和滴定操作 二 (视线与凹液面最低点相平) V初 V末 V ＝ V末－V初 读数：20.45mL 读数：36.10mL ΔV ＝ V末－V初＝ 36.10 mL－20.45 mL＝ 15.65 mL 【滴定管的读数】 酸碱中和滴定操作 二 酸碱中和滴定的仪器与操作 【数据处理】 c1(NaOH)/mol/L （1）重复滴定2~3次，记录数据。 （2）若3次实验中，有一组数据偏离平均值，则该数据应 ；再取平均值。 舍弃 （3）计算。 实验编号 待测NaOH溶液的体积/mL 已知浓度HCl溶液 滴定前读数 滴定后读数 体积/mL 1 25.00 0 27.84 27.84 2 25.00 0 27.83 27.83 3 25.00 0 27.85 27.85 0.111 4 0.111 3 0.111 4 将三次滴定测出的待测NaOH溶液浓度取平均值： c(NaOH) ＝0.111 4 mol/L 酸碱中和滴定操作 二 (1)酸、碱式滴定管的构造以及读数准确度0.01 mL。 (2) 溶液使指示剂改变颜色，发生的是化学变化。 指示剂滴加太多会消耗一部分酸碱溶液(一般为1~2滴） (3)滴定速度，先快后慢，接近滴定终点时，应半滴一摇。 (4)振荡半分钟溶液颜色不恢复原来的颜色，达滴定终点。 (5)滴定管要用待装液润洗，而锥形瓶一定不能用待装液润洗。 (6)读数时，视线与液面的凹液面的最低处及刻度在同一水平线上。 操作注意事项 1．准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液，可选用的仪器是(　　) A．500 mL量筒 B．10 mL量筒 C．50 mL酸式滴定管 D．50 mL碱式滴定管 C 随堂测试 2.如图表示50 mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积(　　) A．等于a mL B．等于(50－a) mL C．一定大于a mL D．一定大于(50－a) mL D 随堂测试 ① 强酸强碱互滴：选甲基橙或酚酞都可以 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 指示剂 变化范围 酚酞 pH<8.2无色 8.2~10浅红色 >10红色 石蕊 pH<5红色 5~8紫色 >8蓝色 甲基橙 pH<3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色 8.2~10.0 5.0~8.0 3.1~4.4 强酸与强碱“恰好”反应时，所得溶液的pH＝7，但用酚酞作强碱滴定强酸的指示剂时，实际滴定终点的 pH＝8.2 常用指示剂的变色范围 通常选用酚酞或甲基橙作指示剂 而不选用颜色变化不明显且变色范围较宽的石蕊 指示剂选择原则：为准确判断滴定终点，必须选用变色明显、变色范围与滴定终点溶液的pH相一致的指示剂 酸碱中和滴定终点判断 三 指示剂有明显的颜色变化，可判断中和反应是否恰好进行完全 酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱，它们在溶液中存在电离平衡，其分子与电离出的离子呈现不同的颜色。 ➡可以粗略测定pH范围 滴定指示剂的选择 酸碱中和滴定终点判断 三 强酸与强碱“恰好”反应时，所得溶液的pH＝7 但用酚酞作强碱滴定强酸的指示剂时，实际滴定终点的 pH＝8.2 思考：为什么可以将滴定终点当成“恰好”反应的点？ 酚酞： 石蕊： 甲基橙： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8.2 10 5 8 3.1 4.4 酸碱中和滴定终点判断 三 酸碱中和滴定曲线是滴定过程中溶液 pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。其中滴定终点附近的pH突变情况对于酸碱中和滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。 滴定终点是根据指示剂颜色变化来判断的，并不是酸碱完全反应的点(即化学计量点)， 但没有一种指示剂的变色点恰好是完全中和的点， 因此，把滴定终点看作是恰好完全反应的点,且在误差许可范围内（+0.1%）。 所以可以将滴定终点当成“恰好反应”的终点 滴定终点当成“恰好”反应的点 当滴入最后半滴0.1000 mol/L盐酸标准液时， 溶液由浅红色变为无色， 且半分钟内不恢复为原来的颜色， 即达到终点。 滴定终点判断 答题模板： 【滴定滴定终点判断及描述】 酸碱中和滴定终点判断 三 滴定终点 注意：滴定终点是指示剂颜色发生突变的点，但不一定是酸、碱的反应终点。通常有一定误差(允许误差)。 酸碱中和滴定终曲线及误差分析 四 酸碱中和滴定中，酸碱指示剂用量及颜色变化： 滴定种类 选用的指示剂 滴定终点颜色变化 指示剂用量 滴定终点判断标准 强酸滴定强碱 强酸滴定弱碱 强碱滴定强酸 强碱滴定弱酸 甲基橙 酚酞 甲基橙 甲基橙 酚酞 酚酞 黄色→橙色 粉红色→无色 黄色→橙色 红色→黄色 无色→粉红色 无色→粉红色 2~3滴 当滴入最后半滴标准液后，指示剂恰好变色且在半分钟内不恢复原色，即认为达到滴定终点 酸碱中和滴定终曲线及误差分析 四 原理 2MnO4- ＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2 ↑+2Mn2＋＋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 1.酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 随堂测试 当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点 原理 2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI 指示剂 淀粉溶液 终点判断 － 2.Na2S2O3溶液滴定碘液 随堂测试 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 如图所示是用0.1000 mol/L NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl 溶液过程中的 pH 变化。 加入NaOH溶液的体积V(mL) 溶 液 的pH 酚酞 甲基橙 突变范围 非滴定终点 反应终点 对于强酸、强碱的中和，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的影响不大。当接近滴定终点时，极少量的碱或酸就会引起溶液的pH突变。 酸碱中和滴定终曲线及误差分析 四 c待 = c标×V标 V待 决定误差原因： （1）误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定) 中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。 已知：c标 已知：V待 V标偏大，c待偏高 V标偏小，c待偏低 酸碱中和滴定终曲线及误差分析 四 （2）常见的误差分析 滴定时读数不准引起的误差 所消耗标准液的体积 c待 滴定开始读数 滴定结束读数 平视 仰视 平视 俯视 仰视 俯视 俯视 仰视 滴定后，滴定管尖嘴处挂一滴标准液 偏高 偏低 偏低 偏高 偏高 酸碱中和滴定终曲线及误差分析 四 （2）常见的误差分析 取液时读数不准引起的误差 所取待测液的体积 c待 滴定开始读数 滴定结束读数 仰视 平视 平视 俯视 仰视 俯视 平视 仰视 偏高 偏高 偏低 偏高 酸碱中和滴定终曲线及误差分析 四 误 差 原 因 V酸影响 c碱结果 ① 酸式滴定管未用标准酸润洗 ② 碱式滴定管未用未知碱液润洗 ③ 滴定开始时酸式滴定管有气泡，滴定后气泡消失 ④ 放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失 ⑤ 滴定过程中振荡锥形瓶时部分液体溅出 ⑥ 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 偏大 偏大 偏小 偏小 偏大 偏大 偏小 偏小 偏小 偏小 无影响 无影响 （3）实验操作不当造成的误差分析 酸碱中和滴定终曲线及误差分析 四 随堂测试 1.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，若测定结果偏低，则原因可能是（ ） A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质 B.滴定到终点时，仰视读数，其他操作正确 C.盛装未知浓度的盐酸的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知浓度的盐酸润洗 D.滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液 A 随堂测试 2.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000 mol·L－1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是（ ） A.滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定 B.随着NaOH溶液的滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大 C.用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定 D.滴定过程中，眼睛应注视滴定管内液面的下降 B 随堂测试 3.下列有关中和滴定实验的叙述正确的是（ ） A.中和滴定实验中所用标准溶液越浓越好，指示剂的用量一般为2～3 mL B.滴定管、锥形瓶均应先水洗后润洗 C.进行滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注意滴定管内的液面变化 D.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时，若滴定前读数时仰视，滴定后俯视，则测定值偏大 C 随堂测试 4.下列有关滴定操作的说法正确的是（ ） A.用25 mL滴定管进行中和滴定时，用去标准液的体积为21.7 mL B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定，则测定结果偏低 C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸，配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质，则测定结果偏高 D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时，若读取读数时，滴定前仰视，滴定到终点后俯视，会导致测定结果偏高 D 5.某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L－1酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢，反应原理为 ＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。 (1)滴定达到终点的现象是______________________________________________ ____________________________________。 滴入最后半滴标准液时，锥形瓶内溶液颜色恰好由 无色变为浅紫红色，且30 s内溶液不褪色 (2)用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性KMnO4标准溶液的体积如表所示：   第一次 第二次 第三次 第四次 体积/mL 17.10 18.10 18.00 17.90 计算试样中过氧化氢的浓度为________ mol·L－1。 0.180 0 (3)若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 偏高 6. 已知常温下CH3COOH的电离常数为Ka，该温度下向20 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1NaOH溶液，其pH变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(　 ) A 随堂测试 7. 25 ℃时，向20.00 mL NaOH溶液中逐滴加入某浓度的CH3COOH溶液，滴定过程中，溶液的pH与滴入CH3COOH溶液的体积关系如图所示，点②时NaOH溶液恰好被中和。则下列说法错误的是(　 ) A．CH3COOH溶液的浓度为0.1 mol·L－1 B．图中点①到点③所示溶液中，水的电离程度先增大后减小 C．点④所示溶液中存在：c(CH3COOH)＋c(H＋)＝c(CH3COO－)＋c(OH－) D．滴定过程中会存在：c(Na＋)>c(CH3COO－)＝c(OH－)>c(H＋) C 随堂测试 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 2MnO A．c点表示CH3COOH和NaOH恰好完全反应 B．b点表示的溶液中c(CH3COO－)>c(Na＋) C．a点表示的溶液中c(CH3COO－)略小于10－3 mol·L－1 D．b、d点表示的溶液中均等于K $