3.2 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 化学反应速率与化学平衡 第三节 水的电离和溶液的pH 课时5 酸碱中和滴定 1.掌握酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定的主要实验仪器及使用 注意事项(重点)。 2.能通过酸碱中和滴定测定未知酸或碱的浓度(重、难点)。 3.掌握数据分析与处理的方法，培养定量研究的意识(难点)。 学习目标 酸碱中和滴定原理 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 1.定义： 标准液 待测液 在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时： n(H+) = n(OH-) ① 中和反应的实质： H+ + OH- = H2O 即：c标 · V标 = c待 · V待 已知0.1000 mol/L 待测定 量取一定体积 待计算 c待测＝ 思考与讨论 实验室有一瓶未知浓度的NaOH溶液，一瓶浓度为0.1032mol/L的HCl溶液，如何准确测出NaOH溶液的浓度？ NaOH + HCl = NaCl + H2O c酸·V酸 ＝ c碱·V碱 V[HCl(aq)] V[NaOH(aq)] ＝ c(HCl) . c(NaOH) . 需测得哪些数据能计算出c(NaOH)？ 体积？ 体积？ 已知0.1032 mol/L c(HCl) V[HCl(aq)] c(NaOH) ＝ . V[NaOH(aq)] 认识酸碱中和测定的主要仪器 (1)仪器： 酸式滴定管，碱式滴定管，铁架台，滴定管夹，锥形瓶，烧杯、洗瓶 酸式滴定管与碱式滴定管的构造 标注温度、量程 “0”刻度线在上越往下读数越大 ① 读数精确度： ② 酸式滴定管盛：酸性，中性和强氧化 性试剂 碱式滴定管盛：碱性试剂 ③最下面有一段无刻度。 全部盛满溶液时，体积大于所标容积 带玻璃球的橡胶管 玻璃塞 最小分刻度：0.1 mL 可估读到 0.01 mL 1.将液面在0 mL处的25 mL的酸式滴定管中的液体全部放出，液体的体积大于25 mL，因为尖嘴部分无刻度。 酸式滴定管与碱式滴定管的构造 注意事项 2.使用聚四氟乙烯活塞的滴定管为酸碱通用滴定管。 3.主要试剂 (1)待测液；(2)标准液；(3)指示剂。 滴定管的使用方法 滴定管的使用方法 ①检查：先检查酸、碱滴定管是否漏水。 ②润洗：先用水将滴定管洗涤干净，再分别用待装液润洗2～3次。 ③装液：将酸、碱分别装入滴定管，使液面位于0刻度以上2～3 mL处。 ④调液：调节活塞或玻璃球，赶气泡，使液面处于0刻度或0刻度以下。 ⑤记数据：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。 酸式滴定管→快速放液； 碱式滴定管→橡皮管向上翘起 中和滴定实验 C 待测 C 标准 V 标准 V 待测 ①准确测出参加反应的两种溶液的体积。 方法：视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。 精确度：0.01mL。读数时要读到小数点后两位。 实际滴出的溶液体积=滴定后的读数-滴定前的读数。 即 ΔV = V后 - V前 中和滴定实验 中和滴定实验怎样准确判断中和反应是否恰好进行完全？ 盐酸和氢氧化钠的中和反应有明显的现象吗? 25.00 mLNaOH溶液 0.1032mol/L盐酸 盐酸的体积滴加多少恰好反应完全？ 在待测溶液中加入酸碱指示剂 待测的 NaOH溶液 ②准确判断中和反应是否恰好完全反应 酸碱指示剂，一般滴加2-3滴 pH 1 2 3.1 4.4 5 6 7 8 8.2 9 10 11 12 13 14 甲基橙 红色 橙色 黄色 石蕊 红色 紫色 蓝色 酚酞 无色 浅红 红色 强酸与强碱“恰好”反应时，所得溶液的pH＝7，用酚酞作指示剂时，实际滴定终点的 pH＝8.2 变色不明显一般不要 滴定终点pH值等于7，而常用指示剂有没有在pH值刚好等于7时变色的？如果选用指示剂去判断滴定终点会不会有误差？ 中和滴定实验 1、滴定前准备 ① 滴定管 检漏 水洗 润洗 装液 排泡 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； 排除滴定管内气泡，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0.1032 mol/L盐酸标准液滴定20.00 mL未知的浓度的NaOH溶液 酸碱中和滴定实验操作 洗涤 装液 滴指示剂 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。 1、滴定前准备 ② 锥形瓶 为什么用水洗后，滴定管还要润洗？但锥形瓶不能润洗？ 酸碱中和滴定实验操作 2、滴定阶段 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 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。 如何滴入半滴？ 酸碱中和滴定实验操作 3、滴定终点的判断 当滴入最后半滴标准液时， 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： 酸碱中和滴定实验操作 4.数据处理 重复上述实验2-3次 实验次数 HCl溶液的体积/mL 待测NaOH溶液的体积/mL 1 27.84 25.00 2 27.83 25.00 3 27.85 25.00 NaOH + HCl = NaCl + H2O c酸.V酸=c碱.V碱 c(HCl) V[HCl(aq)] V[NaOH(aq)] = c(NaOH ) = 0.1032 mol/L×0.02784 L 0.02500 L = 0.1149mol/L 酸碱中和滴定实验操作 实验2：c2(NaOH)＝0.1149mol/L 实验3：c3(NaOH)＝0.1150 mol/L 将三次滴定测出的待测NaOH溶液浓度取平均值： 同理可得： c(NaOH) 0.1149mol/L + 0.1149 mol/L + 0.1150mol/L ＝ ＝ 3 0.1149 mol/L 答：测得NaOH的物质的量浓度为0.1149mol/L 4.数据处理 酸碱中和滴定实验操作 酸碱中和滴定实验操作 为什么只滴入半滴？ 思考与讨论 3、滴定终点的判断 开始时由于待测液的浓度较大，加入少量的标准液对其pH影响不大。当接近滴定终点(pH=7)时，很少量(0.04mL，约一滴)的碱或酸就会引起溶液pH突变。 溶液呈中性，c(H+)＝1.000×10-7mol/L， pH=7.0 化学计量点后，NaOH过量 化学计量点时： 多加一滴时： 当滴入NaOH溶液20.04mL时(比化学计量点NaOH溶液多1滴) c(OH-)＝(20.04mL－20.00mL)×0.1000mol/L÷(20.04mL+20.00mL) ＝1.000×10-4mol/L c(H+)＝1.000×10-10mol/L pH＝-lg(1.000×10-10)＝10.0 用0.100 0mol/L NaOH溶液滴定20.00mL、0.1000mol/L HCl溶液 酸碱中和滴定实验操作 3、滴定终点的判断 用0.100 0mol/L NaOH溶液滴定20.00mL、0.1000mol/L HCl溶液 c(H+)＝0.1000mol/L，pH=1.0 滴定前： 从滴定开始到化学计量点之前： 当滴入NaOH溶液 19.96mL时(比化学计量点NaOH溶液少1滴) c(H+)＝(20.00mL－19.96mL)×0.1000mol/L÷(20.00mL+19.96mL) ＝1.000×10-4mol/L pH＝-lg(1.000×10-4)＝4.0 V/mL 0.00 10.00 15.00 18.00 19.00 19.96 20.00 20.04 21.00 22.00 30.00 pH 1.48 1.85 2.3 2.6 11.4 11.7 12.3 1 4.0 7 10.0 (少加半滴) (恰好反应) (多加半滴) 注意：滴定时，每滴溶液的体积约为0.04 mL 误差 -0.2% 0 +0.2% 当误差在±0.2%，可认为酸碱完全反应 可见，半滴标准液可使指示剂变色但对实验结果影响不大 酸碱中和滴定实验操作 绘制酸碱滴定曲线 12 10 8 6 4 2 10 20 30 40 突变范围 反应终点 0 pH 强碱滴定强酸 PH 酸碱中和滴定实验操作 绘制酸碱滴定曲线 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)。 强碱滴定强酸 溶 液 的pH 突跃范围 20.04mL 19.96mL 突变范围：pH在4－10之间 绘制酸碱滴定曲线 酸碱中和滴定实验操作 酸碱指示剂的颜色在pH突变范围发生明显的改变， 就能以允许的误差表示反应已完全，即为滴定终点。 滴定终点的确定 酸碱中和滴定实验操作 指示剂的用量及确定 (1)一般滴加2~3滴即可，不可多加 (2)一般要求变色明显 石蕊因没有明显的单一颜色变换，通常不用作指示剂通常不用作指示剂。 (3)使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致 ① 强酸—强碱：选酚酞或甲基橙都可以 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 酸碱中和滴定实验操作 (1)锥形瓶在水洗后，要用待测液润洗2～3次(　　) (2)酸碱中和滴定实验一般不用石蕊作指示剂，是因为石蕊变色 不明显(　　) (3)滴定实验中左手控制滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶(　　) (4)当观察到锥形瓶中颜色发生变化，立即停止滴定并记下滴定管 液面读数(　　) (5)量取20.00 mL待测液时可用量筒量取(　　) × × × √ √ 练一练 26 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 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 练一练 4、下图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．酚酞不能用作本实验的指示剂 B．盐酸的物质的量浓度为1 mol/L C．P点时恰好完全中和，溶液呈中性 D．曲线b是氢氧化钠溶液滴定盐酸的曲线 C 练一练 用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液 C待测= c标准 · V标准 V待测 已知，定值 已知，定值 读数 则：c待测的误差主要来自V标准 V标偏大→c待偏大 V标偏小→c待偏小 误差分析 可能情况 操作及读数 V标准 c待测 Ⅰ.仪器的洗涤或润洗 未用标准液洗涤滴定管 未用待测液洗涤相应滴定管 用待测液洗涤锥形瓶 洗涤后锥形瓶未干燥 Ⅱ.气泡及其处理 滴定前有气泡，滴定后无气泡 滴定前无气泡，滴定后有气泡 偏高 偏低 偏高 无影响 偏高 偏低 V(标)偏大 V(标)偏大 V(标)偏小 V(标)偏大 V(标)偏小 无影响 误差分析 可能情况 操作及读数 V标准 c待测 Ⅲ.读数不正确 滴定前仰视滴定管读数，滴定后平视 滴定前平视，滴定后仰视 滴定前仰视，滴定后俯视 滴定前俯视，滴定后仰视 滴定后，滴定管尖嘴处挂一滴标准液 Ⅳ.滴定时溅落液体 标准液滴在锥形瓶外一滴 待测液溅出锥形瓶外一滴 V(标)偏小 V(标)偏小 V(标)偏大 V(标)偏大 V(标)偏小 V(标)偏大 偏高 偏低 偏低 V(标)偏大 偏高 偏高 偏高 偏低 误差分析 5、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 练一练 6、用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分为如下几步： ①用蒸馏水洗涤碱式滴定管，注入0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液至“0”刻度线以上 ②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体 ③调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数 ④量取20.00mL待测液注入润洗过的锥形瓶中，并加入2滴酚酞溶液 ⑤用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数 ⑥重复以上滴定操作2~3次 请回答下列问题： （1）以上步骤有错误的是 (填编号)。 （2）步骤④中，量取20.00mL待测液应使用 (填仪器名称)。 ①④ 酸式滴定管 （3）步骤⑤滴定时眼睛应注视 ；判断到达滴定终点的依据是 。 锥形瓶中溶液颜色变化 滴入最后半滴标准液，溶液由无色变为粉红色，且半分钟不恢复原来颜色 练一练 $