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3课时 酸碱中和滴定 【思考】实验室有一瓶未知浓度的氢氧化钠溶液，我们有没有办法知道它的浓度呢？ 我们可以取一定量的该氢氧化钠溶液，用已知浓度的盐酸来与之反应，待恰好完全反应后再通过计算确定它的浓度。 重量分析法 蒸干？ 沉淀分析法 ？ 一、酸碱中和滴定 1、定义：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。 2、原理： ① 中和反应的实质： H+ + OH- = H2O 标准（容量瓶） 待测液 ② 酸碱恰好反应时： n(H+)酸＝n(OH-)碱 即c(H+)酸·V酸＝c(OH-)酸·V碱 3、待测液浓度的计算： 成败 关键 ①准确量取参加反应的两溶液的体积 ②准确判断恰好完全反应时的终点 4、主要仪器： 酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶 、容量瓶等。 【思考】如何准确量取参加反应的两溶液的体积？ (1)滴定管的构造 标注温度、规格 “0”刻度线在上 玻璃塞 带玻璃球的橡胶管 ②最小刻度为0.1 mL，要估读到0.01 mL。 ③尖嘴部分无刻度。 (装至“0”时，体积大于所标容积) ①酸式只装酸性和强氧化性试剂，碱式只装碱性试剂。 (2)滴定管的读数 (视线与凹液面最低点相平) 读数：20.45mL 读数：36.10mL ΔV ＝ V末－V初＝ 36.10 mL－20.45 mL＝ 15.65 mL 聚四氟乙烯耐酸碱滴定管 有一支50mL的滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10mL刻度处，把滴定管中的液体全部流下排除，承接在量筒中，量筒中的溶液的体积（ ） A.大于40.0mL B.等于40.0mL C.小于40.0mL D.等于10.0mL A 【课堂练习1】 8 【思考】如何准确判断恰好完全反应时的终点？（即判断滴定终点） 5、酸碱指示剂及其变色范围 甲基橙 石蕊 酚酞 注意：由于石蕊变色不明显，故不用作中和滴定的指示剂。 【困惑】强酸与强碱“恰好”反应时，所得溶液的pH＝7， 用酚酞(甲基橙)作指示剂时，实际滴定终点的pH＝8.2(4.4)， 为什么可以将滴定终点当成“恰好”反应的点？ 【讨论】用标准的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的HCl溶液的过程中，溶液pH如何变化？ 实例：用0.100 0mol/L NaOH溶液滴定20.00mL、0.1000mol/L HCl溶液(绘制酸碱滴定曲线)。 (1) 滴定前：c(H+)＝0.1000mol/L，pH=1.0 (2) 从滴定开始到中和点之前：盐酸过量 中和点：酸碱恰好完全反应的点，酸碱均无剩余，溶质只有正盐 c(H＋)= 0.1000×(20.00－19.98) 20.00+19.98 ≈5×10-5 mol/L pH=－lg(5×10-5)=4.3 c(OH−)= 0.1000×0.02 20.00+20.02 ≈5×10-5 mol/L pH=－lg()=9.7 c(H＋)= 0.1000×(20.00－19.96) 20.00+19.96 ≈1×10-4 mol/L pH=－lg(1×10-4)=4 c(OH−)= 0.1000×0.04 20.00+20.04 ≈1×10-4 mol/L pH=－lg()=10 中和点：溶液呈中性，c(H+)＝1.000×10-7mol/L， pH=7.0。 V (NaOH)/mL 0.00 10.00 19.00 少一滴 19.96 少半滴 19.98 中和点 20.00 多半滴 20.02 多一滴 20.04 21.00 24.00 30.00 pH 1 1.5 2.6 4 4.3 7 9.7 10 11.4 11.7 12.4 加入NaOH溶液的体积V(mL) 溶液的pH 少1滴 少半滴 多半滴 多1滴 中和点 滴定突跃 (Titration jump) V[NaOH]/mL 19.96 20.00 20.04 pH 10 7 4 误差0.04÷20 =0.002=0.2% -0.2% 0 +0.2% 区分滴定终点和化学计量点=中和点 12 0 10 19 19.96 19.98 20 20.02 20.04 21 24 30 1 1.5 2.6 4 4.3 7 9.7 10 11.4 11.7 12.4 加入NaOH溶液的体积V(mL) 溶液的pH 中和滴定终点是指示剂颜色发生突变的点，滴定终点只要在突变范围内就行。 所以，用酚酞或甲基橙作滴定终点指示剂，能以极小误差指示出滴定终点的到达。 酚酞 甲基橙 PH突变范围：接近反应终点时，少一滴或多一滴(约0.04 mL)都能引起pH的突变(变化幅度大) 接近滴定终点时溶液的pH有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色变化明显，所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH＝7的点上，但体积差距很小，可以忽略不计。 13 0 10 19 19.96 19.98 20 20.02 20.04 21 24 30 1 1.5 2.6 4 4.3 7 9.7 10 11.4 11.7 12.4 特别提醒1：石蕊的紫色和蓝色差别不够明显，不用作指示剂。 特别提醒2：指示剂滴加太多将消耗一部分酸/碱，故只滴加2-3滴，减少误差。 强碱滴弱酸 弱碱滴强酸 突跃处于弱碱性，酚酞作指示剂。 突跃处于弱酸性，甲基橙作指示剂。 酚酞8～10 3.1～4.4 5、实验操作 (1)准备阶段 ①滴定管 检漏 洗涤 润洗 装液 调液 记录 使用滴定管前，首先要检查是否漏水； 用蒸馏水清洗2~3次； 用待装的酸、碱液润洗2~3次； 将酸、碱液分别注入相应的滴定管中，并使液面位于“0”以上2～3 mL处； 让尖嘴部分充满反应液，并使液面处于某一刻度； 记录滴定管的初始读数。 用0.1000 mol/L盐酸滴定20.00 mL未知的浓度的NaOH溶液 洗涤 装液 加指示剂 用蒸馏水洗涤，不能用待测液润洗； 将滴定管中量好的待测氢氧化钠溶液加入其中； 滴入2~3滴指示剂。 5、实验操作 (1)准备阶段 ②锥形瓶 用0.1000 mol/L盐酸滴定20.00 mL未知的浓度的NaOH溶液 (2)滴定阶段 控制活塞 摇动锥形瓶 锥形瓶 内溶液颜色变化 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。 【思考】如何滴入半滴？ 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。 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。 说明：解答此类题目注意三个关键点： (1)最后半滴：必须说明是滴入“最后半滴”溶液。 (2)颜色变化：必须说明滴入“最后半滴”溶液后，溶液“颜色的变化”。 (3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不褪色”。 20 (4)滴定曲线 甲基橙 石蕊 酚酞 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)。 酚 酞 甲基橙 强酸滴定强碱 强碱滴定强酸 浅红色→无色 橙色→黄色 无色→浅红色 黄色→橙色 (5)数据处理 用0.1000 mol/L盐酸滴定20.00 mL未知的浓度的NaOH溶液 实验次数 消耗HCl溶液的体积 待测NaOH溶液的体积 1 22.25 20.00 2 23.14 20.00 3 22.27 20.00 平均值 22.26 20.00 若有数据偏差较大，则舍去 舍去 中和滴定记忆口决 先查漏液再润洗，装液排气调液面; 左手活塞右手瓶，瓶不润洗要记清； 眼看颜色手不停，三十秒钟要记清。 23 以甲基橙为指示剂，用标准的盐酸来滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，溶液颜色变化是( ) A、由黄色到红色 B、由橙色到红色 C、由黄色到橙色 D、由红色到橙色 C 【课堂练习2】 24 如图曲线a、b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是( 　 ) A. 盐酸的物质的量浓度为1 mol/L B. P点时恰好完全反应，溶液呈中性 C. 曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线 D. 酚酞不能用作本实验的指示剂 B 【课堂练习3】 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 A 【课堂练习4】 二、酸碱中和滴定误差分析 1、产生误差的原因：操作不当，滴定终点判断不准等。 2、判断依据： 3、判断方法：看计算所代数据相比实际数据是偏大还是偏小 所有的误差都体现到V标上来分析！c待测的大小取决于V标准的大小 已知 已知 读数 二、酸碱中和滴定误差分析 判断依据： 【例】用0.1000mol/L的HCl溶液，滴定20.00mL 未知浓度的NaOH溶液(用“偏高”、“偏低”或“无影响”填表)。 步骤 操作 V(HCl) 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 未用待测溶液润洗碱式滴定管 锥形瓶洗净残留有少量蒸馏水 偏高 偏高 偏高 偏高 偏低 偏低 不影响 不影响 所有的误差都体现到V标上来分析！c待测的大小取决于V标准的大小 步骤 操作 V(HCl) c(NaOH) 取液 取碱液时尖嘴部开始有气泡，读数时气泡消失 滴定 滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又恢复 滴定前尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失 滴定过程中振荡时有部分酸液滴到锥形瓶外 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 偏低 偏低 偏低 偏低 偏高 偏高 偏高 偏高 不影响 不影响 偏低 偏低 偏高 偏高 二、酸碱中和滴定误差分析 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 A 【课堂练习5】 30 用酚酞作指示剂，以0.100 mol·L-1的NaOH溶液测定锥形瓶中一定体积的盐酸的物质的量浓度。下列操作将导致测定值高于实际值的是(　　) A.标准液在“0”刻度线以上，未予调整就开始滴定 B.滴定过程中振荡时，锥形瓶中有液滴溅出 C.观察记录滴定管内液面刻度时滴定前俯视，滴定后仰视 D.酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定 C 【课堂练习6】 31 课堂小结 32 $