内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
酸碱中和滴定
P67
情景导入
现有一瓶标签有损的氢氧化钠溶液,我们不知道它的浓度,有没有办法知道它的浓度呢?
可以通过用已知浓度的盐酸来测定它的浓度,这种方法我们称为酸碱中和滴定,今天我们就学习这种方法。
2
1. 概念:利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)
的实验方法。
2. 原理
酸碱中和反应:H++OH-= H2O
恰好完全反应: c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱
3. 待测液的浓度计算
一、 酸碱中和滴定
标准液
待测液
c标V标
V测
=
c测
实验关键
①准确测定参加反应酸、碱的体积
②准确判断中和反应是否恰好进行完全(滴定终点)
1、主要实验仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶等。
二、酸碱中和滴定的仪器与操作
课本 P67
4
酸式滴定管(A) 碱式滴定管(B)
相
同
点
不
同
点
① 标有规格、温度、“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度
② 最小刻度为0.1 mL,可估读到0.01mL
①带有玻璃活塞
②可装酸性、强氧化性溶液、有机溶液
①带有玻璃球的乳胶管
②只能装碱性溶液
2.酸式滴定管与碱式滴定管构造
二、酸碱中和滴定的仪器和操作
P67
滴定管的刻度特点与读数方法
V = V末-V初
= 18.50 mL-2.50 mL
= 16.00 mL
①0刻度在上方
②精密度:0.01mL,所以读数时要读到小数点后两位。
③实际滴出的溶液体积
=滴定后的读数-滴定前的读数
P67
8
【练习1】如图所示的滴定管读数为:_____mL。
7.40
滴定管的刻度特点与读数方法
【练习2】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
滴定管的刻度特点与读数方法
【练习3】下列所述仪器“0”刻度位置正确的是( )
A. 在量筒的上端 B. 在滴定管上端
C. 容量瓶上端 D. 在托盘天平刻度尺的右边
【练习4】准确量取25.00mL KMnO4溶液可以选用的仪器是( )
A. 50mL量筒 B. 100mL量筒
C. 50mL酸式滴定管 D. 50mL碱式滴定管
B
C
3、滴定管使用方法:
3、滴定管使用方法:
①检:使用前检漏
酸式:关闭酸式滴定管的玻璃活塞,向酸式滴定管中装入一定体积的水,将滴定管固定在铁架台上,静置两分钟,观察滴定管口及玻璃活塞两端是否有水渗出,然后将玻璃活塞旋转 180°再静置两分钟,观察滴定管口及玻璃活塞两端是否有水渗出,若均不渗水,则滴定管可使用。
碱式:向碱式滴定管中装入一定体积的水,将滴定管固定在铁架台上,静置两分钟,观察滴定管口及乳胶管处是否有水渗出,着均不渗水,则滴定管可使用。
②洗:装液前清洗+润洗
盛装液体前用蒸馏水清洗滴定管,
再用待装溶液润洗滴定管2~3次
从滴定管上口加入3~5mL所要盛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后从下口放出
③装:装待装溶液
滴定管装溶液至0刻度线以上2~3cm处
④排:排气泡
酸式:旋转活塞,快速排出液体赶走气泡
碱式:滴定管斜放,弯曲乳胶管,使尖嘴倾斜向上,挤压玻璃球处的胶管,使气泡排出。
⑤调:调整液面至0刻度线或0刻度线以下
开始滴定时液面不一定要在滴定管“0”刻度处,在“0”刻度或“0”刻度以下的某刻度都可以,但一定要记录下滴定开始前液面的读数。滴定管最大刻度的下端还有一段没有刻度,因此放液时液面不能低于最大刻度。
⑥读:视线与凹液面最低处相平,读数保留两位小数 X.XX mL
怎么判定滴入的盐酸体积是多少时,中和反应恰好反应完全呢?
【思考】
25.00 mLNaOH溶液
0.100 mol/L盐酸
待测的
NaOH溶液
在待测溶液中
加入酸碱指示剂
1. 酸碱指示剂:一般是有机弱酸或有机弱碱,能够在不同的pH值环境下发生颜色变化,从而指示溶液的酸碱性。
三、酸碱指示剂
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
石蕊的变色范围太宽,颜色变化不明显,不能用作指示剂。
P68
【例题】用0.1000 mol/L的HCl标准溶液测定未知浓度的NaOH溶液
1. 实验原理:
c(NaOH)
=
c(HCl) ∙ V(HCl)
V(NaOH)
2. 实验仪器与药品:
仪器
药品
酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、烧杯、锥形瓶
0.1000mol/L盐酸标准溶液、NaOH待测溶液、酚酞指示剂、蒸馏水
四、实验步骤
检:检查滴定管活塞是否漏水
洗:用蒸馏水洗涤2~3遍,再用待盛装溶液润洗2~3遍
装:将溶液加入相应滴定管,使液面位于0刻度线以上2~3cm。
排:排除滴定管内气泡,使其充满溶液。
调:调节液面处于0刻度或0刻度以下。
读:记录滴定管的初始读数。
3. 实验操作
(1)装液
四、实验步骤
P68
(2)放液
待测液用滴定管测定精确体积后转移至锥形瓶中。
从碱式滴定管中放出20.00mL的NaOH溶液于锥形瓶中,并滴2~3滴指示剂(甲基橙或酚酞)。
锥形瓶用水洗干净即可,
不能用待测液润洗。
P68
控制活塞
锥形瓶
内溶液颜色变化
摇动锥形瓶
左手滴右手摇,边滴边振荡,先快后慢
当接近终点时,应一滴一摇,甚至半滴一摇,滴定管的尖嘴接触锥形瓶内壁,用锥形瓶内壁“刮”下半滴标准液。
(3)滴定:
P68
注意:滴定管读数X.XXmL 如25·00mL
4. 终点判断:滴入最后半滴标准液,锥形瓶内溶液的颜色恰好由粉红色变为无色,且在半分钟内不恢复原色。
5. 数据记录:
记录滴定管的最终读数。重复上述实验2-3次。
【思考】如果使用甲基橙做指示剂,如何判定到达滴定终点?
滴入最后半滴盐酸标准溶液,锥形瓶中溶液由黄色变为橙色(甲基橙作指示剂),且半分钟颜色不变时,停止滴定。
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,且半分钟内不变色,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”某溶液后,锥形瓶内溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟:必须说明锥形瓶溶液颜色变化后“半分钟内不变色”。
整理与提升
P68
21
1.盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,滴定终点的判断:
①若用酚酞作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由 ,说明达到滴定终点。
②若用甲基橙作指示剂,当滴入最后一滴盐酸时,溶液的颜色由 ,说明达到滴定终点。
课堂检测
红色突变为无色,且半分钟内不变色
黄色变为橙色,且半分钟内不变色
五、酸碱中和滴定终点的判断
方法:在待测溶液中加入酸碱指示剂,通过颜色变化判断滴定终点。
指示剂 变化范围
石蕊 pH<5红色 5~8紫色 >8蓝色
酚酞 pH<8.2无色 8.2~10浅红色 >10红色
甲基橙 pH<3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
常见酸碱指示剂的变色范围
8.2
选择原则:终点时颜色变化明显、灵敏、易观察。中和滴定不用石蕊。
1.酸碱指示剂的选择
①滴定终点为中性,选酚酞或甲基橙都可以
②滴定终点为酸性,选甲基橙
③滴定终点为碱性,选酚酞
P68
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
① 碱 酸 石蕊 甲
② 酸 碱 酚酞 甲
③ 碱 酸 甲基橙 甲
④ 酸 碱 酚酞 乙
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
C
【课堂练习】
2.用0.10mol/LNaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,恰好完全反应时,下列叙述中正确的是( )
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
D
2.数据处理
以(V终-V始)为消耗的标准液的体积,取2~3次实验结果的平均值,依据公式计算待测液的物质的量浓度。参见教材P68例题
c标V标
V测
=
c测
数据处理
c(NaOH)· V ( NaOH)
V ( HCl )
c(HCl ) ==
第一次和第三次的平均值: c(HCl )
==
0.10055+0.10045
2
==
==
0.1000×20.11
20.00
==
0.10055mol/L
第一次
第三次
c(NaOH)· V ( NaOH)
V ( HCl )
c(HCl ) ==
==
0.1000×20.11
20.00
0.10045mol/L
==
0.1005mol/L
28
1.下面是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述有错误的序号为( )
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;
②在锥形瓶中加入25.00 mL待测NaOH溶液;
③加入几滴石蕊溶液作指示剂;
④取一支酸式滴定管,洗涤干净;
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;
⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;
⑦两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降,直至滴定终点。
A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦ C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
【课堂练习】
D
2.某学生用0.100 mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下几步:
A.移取20.00 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入2~3滴酚酞溶液;
B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;
C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液;D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2~3 mL;
E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。就此实验完成填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母表示) 。
(2)B步骤操作目的是 。
(3)判断到达滴定终点的实验现象是 。
BDCEAF
洗去附着在滴定管内壁上的水,防止将标准液稀释而带来误差
溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
题点一 仪器的选择与使用
1.下列仪器在酸碱中和滴定实验中不需要用到的是( )
A
A B C D
【解析】 酸碱中和滴定实验中用到的仪器有滴定管夹、铁架台、滴定管、锥形瓶、烧杯,不需要用到量筒。
练一练
2.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,下表中选项正确的是( )
C
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
序号 锥形瓶中溶液 滴定管中溶液 选用
指示剂 选用
滴定管
① 碱 酸 石蕊 甲
② 酸 碱 酚酞 甲
③ 碱 酸 甲基橙 甲
④ 酸 碱 酚酞 乙
练一练
C
题点二 中和滴定的操作与指示剂的选择
3.下列叙述正确的是( )
A.下端连有橡皮管的滴定管为酸式滴定管
B.在进行滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管
C.滴定前应排出滴定管尖嘴部分的气泡
D.滴定过程中两眼应注意滴定管内液面的变化
练一练
题点三 中和滴定实验数据处理
5.某课外兴趣小组用0.100 0 mol/L 标准盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液,其操作步骤如下:
①从碱式滴定管中放出20.00 mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净,再用标准盐酸润洗2~3次后,向其中注入0.100 0 mol/L标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分使其充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且半分钟内颜色不再改变为止,测得消耗盐酸的体积为V1 mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶内加入 5 mL 蒸馏水,测得消耗盐酸的体积为V2 mL。
练一练
回答下列问题。
(1)锥形瓶中的溶液从 色变为 色时,停止滴定。
(2)根据下列数据:
红
滴定次数 待测液体的体积/mL 标准盐酸
滴定前读数/mL 滴定后读数/mL
第一次 20.00 0.50 25.40
第二次 20.00 4.00 29.10
请计算待测NaOH溶液的浓度为 mol/L。
无
0.125 0
关键: 紧扣公式,分析V(标)的变化。
↓
计算
已知
↑
↓
已知:(预先量取)
→滴定测得
六、酸碱中和滴定误差分析(重点笔记)
滴定管内是标准液,锥形瓶内是待测液
4.锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水。
无影响
5.临近终点时用蒸馏水将锥形瓶内壁标准液冲洗下去。
无影响
c待= —————
c标. V标
V待
偏高
(1)滴定时起始读数正确,达到终点后仰视刻度线
2、读数方法有误
39
(3 )锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液润洗。
1、仪器润洗不当
(1) 盛放标准液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗。
分析:这时标准液的实际浓度变小了,如果用标准液滴定待测液,会使标准液的用量V标增大,导致c待偏大。
(2)盛放待测液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗。
分析:这时实际所取待测液的总物质的量变小了,会使标准液的用量V标减小,导致c待偏小。
分析:这时待测液实际的物质的量变大了,使标准液的用量V标增大,导致c待偏大。
C待= —————
C标. V标
V待
(2)滴定时起始读数正确,达到终点后俯视刻度线
偏低
2、读数方法有误
41
(3) 滴定前仰视刻度线,滴定后俯视刻度线
先偏大
后偏小
V=V(后)-V(前),读数偏小
C待= —————
C标. V标
V待
偏低
先仰后俯
0
实际读数
正确读数
2、读数方法有误
42
V=V(后)-V(前),读数偏大
C待= —————
C标. V标
V待
(4) 滴定前俯视刻度线,滴定后仰视刻度线
先偏小
后偏大
偏高
先俯后仰
0
实际读数
正确读数
2、读数方法有误
43
2、读数方法有误
(1) 滴定前仰视,滴定后俯视。
仰视时,观察液面低于实际液面;俯视时,观察液面高于实际液面。所以滴定前仰视V始偏大,滴定后俯视V末偏小。这样V标偏小,导致c待偏小。
。
(2)滴定前俯视,滴定后仰视。
同理推知V标偏大,则c待偏大。
(3) 用滴定管量取待测液时,记录起始体积时,仰视读数;记录所需体积时,俯视读数。
分析:实际所取待测液的总物质的量变大了,会使标准液的用量V标增大,导致c待增大。
3、操作出现问题
(1 )盛放标准液的滴定管漏液。
分析:这样会使标准液的实际用量增加,致使c待偏大。
(2)盛放标准液的滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,终点时无气泡。
分析:这样会使V标偏大,致使c待偏大。
(3 )—盛放待测液的滴定管,记录起始体积时尖嘴部分有气泡,记录所需体积时尖嘴部分无气泡。
分析:这时实际所取待测液的总物质的量变小了,会使标准液的用量V标减小,导致c待偏小。
(4)振荡锥形瓶时,不小心将待测液溅出。
分析:这样会使待测液的总量变少,从而标准液的
用量V标也减小,致使c待偏小。
(5)滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外。
分析:这样会增大标准液的用量V标,致使c待偏大。
4、终点判断不准
(1)强酸滴定弱碱时,甲基橙由黄色变为红色且半分钟内无明显变化时停止滴定。
分析:终点时甲基橙的颜色变化应是由黄色变为橙色,所以这属于过晚估计终点,V标偏大致使c待偏大。
(2 )强碱滴定弱酸时,酚酞由无色变为浅红色时立即停止滴定(半分钟内溶液又变为无色)。
分析: 这属于过早估计终点,V标偏小致使c待偏小
(3)滴定至终点时滴定管尖嘴处有半滴溶液尚未滴下。
分析:此时假如把这半滴标准液滴入反应液中,肯定会超过终点,V标偏大致使c待偏大。
(4)强酸滴定弱碱时,用酚酞做指示剂由红色变为无色且半分钟内无明显变化时停止滴定。
分析: 这属于指示剂选择不当,会过早估计终点,V标偏小致使c待偏小
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溶液时,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
C
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。
50
4. 体积相同、pH相同的HCl溶液和CH3COOH溶液分别与NaOH溶液中和时,二者所消耗NaOH的物质的量的关系是 ,理由是 。
前者<后者
CH3COOH是弱电解质,当pH相同时,CH3COOH的浓度远大于HCl的浓度,因此在体积相同时,中和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量远大于中和HCl溶液所消耗的NaOH的物质的量。
课本P70
5. 在48 mL 0.1 mol/L HNO3 溶液中加入12 mL 0.4 mol/L KOH溶液,所得溶液呈( )。
A. 弱酸性
B. 强酸性
C. 碱性
D. 中性
D
课本P70
题点一 滴定误差分析
1.用标准NaOH溶液滴定未知浓度盐酸的下列操作中,会使测定结果偏高的是( )
A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未经标准液润洗就注入标准NaOH溶液
B.用酸式滴定管取待测液时,尖嘴部分有气泡,使用过程中气泡消失
C.锥形瓶中有少量蒸馏水
D.滴定前,读碱液体积时,仰视读数
A
2.用标准HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列操作不会引起实验误差的是( )
A.滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡
B.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
C.用蒸馏水洗净锥形瓶后,装入20.00 mL NaOH溶液,加入少量的蒸馏水再进行滴定
D.用酚酞作指示剂滴至红色恰好变为无色时,立即停止加盐酸并读数
C
练一练
题点二 中和滴定图像(曲线)
3.室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加 0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图所示。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小
实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH溶液)=30.00 mL时,pH=12.3
C
练一练
【解析】 A项未润洗,会使消耗V(NaOH溶液)增大,使测定结果偏高;B项气泡体积充当了盐酸的体积,会使消耗V(NaOH溶液)偏小,测定结果偏低;C项锥形瓶中有少量水对测定结果无影响;D项滴定前仰视,会使消耗V(NaOH溶液)偏小,使测定结果偏低。
【解析】 滴定管尖嘴部分在滴定前有气泡会导致消耗标准溶液的体积偏大,则导致测定结果偏大,A不符合题意;滴定到终点读数时,滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,则测定HCl溶液的体积偏大,会导致测定结果偏大,B不符合题意;锥形瓶中加入少量的蒸馏水,不影响盐酸用量,不产生误差,C符合题意;滴至红色恰好变为无色时,盐酸用量可能不足,所测浓度值可能偏小,D不符合题意。
向20.00mL 0.10mol/L HCl中滴加0.10mol/L NaOH溶液
七、中和滴定曲线
P93
用0.1000mol/LNaOH滴定0.1000mol/LHCl的滴定曲线
锥形瓶:20.00mLHCl,滴定管:逐滴加NaOH
(H+)=
20.00×0.100-5.00×0.100
20.00+5.00
=0.06mol/L
pH=-lg0.06=1.22
1.22
(H+)=
20.00×0.100-19.95×0.100
20.00+19.95
=0.000125mol/L
pH=3.9
3.9
4.3
7.0
1.48
1.85
2.3
2.6
9.7
10.3
10.4
0.02mL
约半滴
pH提高了5.4个单位
(突变)
突变范围内指示误差均很小
pH
NaOH
5.00
10.00
15.00
18.00
19.00
19.95
19.98
20.00
20.02
20.08
20.10
跟完全反应后所需氢氧化钠溶液相差半滴(或多加半滴),对计算盐酸的浓度有没有影响?
C酸 =
0.1000×0.01998
0.02
= 0.0999(mol·L-1)
跟实际浓度0.1000mol·L-1相比,误差很小。
C酸 =
0.1000×0.02002
0.02
= 0.1001(mol·L-1)
甲基橙
酚 酞
“pH 突变”
当接近滴定终点时,极少量的碱和酸就会引起 pH 突变。
ΔV<0.02mL
酸碱中和指示剂的选择:
变色要明显灵敏,变色范围窄,尽可能与恰好完全反应的pH接近
石蕊的紫色和蓝色差别不够明显,不适合作为酸碱中和滴定的指示剂。
62
例1.如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,根据图像所得结论正确的是( )
A.原来盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.X的值为0.1
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X的值为0.001
A
酸碱中和滴定曲线分析与应用
√
练2.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠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-1
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的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
3.在25 ℃时,用0.125 mol·L-1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为( )
A.13 B.12 C.10 D.11
√
练4:已知常温下CH3COOH的电离常数为K,该温度下向
20 mL 0.1 mol·L-1CH3COOH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
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、碱式滴定管等
标准液、待测液、 酸碱指示剂
步骤
检漏
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
误差分析
c酸v酸=c碱v碱 (一元酸和一元碱)
课堂小结
1.氧化还原滴定简介
(1)原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂:常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;
常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂:
(1)专用指示剂: ①涉及I2的常用淀粉试液;②涉及Fe3+的常用KSCN溶液;
(2)自身指示剂,如用酸性KMnO4溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅紫红色。
八、氧化还原滴定
(3)间接滴定法:某些非氧化性物质,可以用间接滴定法进行测定。例如,测Ca2+含量时,先将Ca2+沉淀为CaC2O4,再用稀硫酸将所得沉淀溶解,用KMnO4标准液滴定溶液中的H2C2O4,间接求得Ca2+含量。
3.实例:(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理 +6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂 酸性KMnO4溶液本身呈紫红色,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,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
酸性KMnO4溶液:酸式滴定管
(2)Na2S2O3溶液滴定含碘(I2)溶液
原理 2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂 用淀粉作为指示剂
终点判断 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
(连四硫酸钠)
滴定时不能过度摇动锥形瓶:避免I-被空气氧化成I2,造成实验误差。
Na2S2O3溶液:碱式滴定管
装标准碘溶液的碘量瓶(带瓶塞的锥形瓶)在滴定前应盖上瓶塞,目的是
防止碘挥发损失
课堂练习
2.某工厂废水中含游离态氯,通过下列实验测定其浓度。
①取水样10.0 mL于锥形瓶中,加入10.0 mL的KI溶液(足量),发生的反应为Cl2+2KI===2KCl+I2,滴入指示剂2~3滴。
②取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净后,再用0.01 mol·L-1 Na2S2O3溶液润洗,然后装入0.01 mol·L-1Na2S2O3溶液到0刻度以上,赶出下端尖嘴内的气泡,调整液面至0刻度或0刻度下某一位置,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。
试回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是____。(2)步骤②应使用_____式滴定管。
(3)判断达到滴定终点的实验现象是__________________________
淀粉溶液
碱
滴入最后半滴Na2S2O3溶液,锥形瓶内溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色
3.乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。
①配制250 mL溶液:准确称量5.000 g乙二酸样品,配成250 mL溶液。
②取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加入少量硫酸酸化,用0.1000 mol·L-1
KMnO4溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗KMnO4溶液20.00 mL。
回答下列问题:
(1)KMnO4标准液装入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)KMnO4溶液滴定草酸根过程中发生反应的离子方程式为
滴定终点的现象为
(3)计算此样品的纯度为________。
2MnO4-+5H2C2O4 + 6H+===10CO2↑ + 2Mn2+ + 8H2O
当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
90.00%
酸式
Lavf58.20.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.4.17
【解析】 (2)V1(盐酸)=25.40 mL-0.50 mL=24.90 mL,
V2(盐酸)=29.10 mL-4.00 mL=25.10 mL,
根据c(NaOH)·V(NaOH溶液)=c(HCl)·V(盐酸)得,
c1(NaOH)==0.124 5 mol/L;
c2(NaOH)==0.125 5 mol/L;
则c(NaOH)==0.125 0 mol/L。
【解析】 室温下用强碱滴定强酸,当NaOH与HCl恰好完全反应时,溶液呈中性,即pH=7,故A正确;指示剂的选择原则为变色要明显、灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内,可减小实验误差,故B正确;由图像可知,甲基红的变色范围更接近反应终点,选择甲基红作指示剂误差比甲基橙的小,故C
错误;当V(NaOH溶液)=30.00 mL时,n(OH-)=0.100 0 mol·L-1×0.03 L-
0.100 0 mol·L-1×0.02 L=0.001 mol,则c(OH-)==0.02 mol·L-1,c(H+)==
5×10-13 mol·L-1,pH=13-lg 5=12.3,故D正确。
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
2.滴定方式及应用
(1)直接滴定法:许多还原性物质Fe2+、NO、H2O2等可用直接滴定法,
如5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O。
(2)返滴定法:例如,测MnO2含量时,可在H2SO4溶液中加入过量的Na2C2O4标准溶液,待与MnO2作用完毕后,用KMnO4标准液滴定过量的C2O。
CaC2O4+2H+===H2C2O4+Ca2+,2MnO+6H++5H2C2O4===2Mn2++10CO2↑+8H2O
2MnO
1.为测定某硫代硫酸钠样品的纯度(其杂质均不参加反应)设计如下方案,并进行实验:
①准确称取该硫代硫酸钠样品m g,配制成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加入少量________,用n mol·L-1 I2标准溶液滴定(发生反应:2S2O+I2===S4O+2I-),至滴定终点。
③滴定终点的现象为_____________________________________________
_______________________________________________________________;
平均消耗I2标准溶液V mL,样品中Na2S2O3的纯度为________(用代数式表示)。
④若锥形瓶用待测液润洗,则测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
答案:②淀粉溶液 ③当滴入最后半滴I2标准溶液时,溶液变为蓝色,且半分钟内不褪色 ×100% ④偏大
$