内容正文:
复习任务群一
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2课时 酸碱中和滴定
1
问题式预习
一、酸碱中和滴定的原理及操作
1.中和滴定的概念
利用____________,用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的实验方法。
2.原理
(1)实质:__________________________(填离子方程式)。
(2)原理:酸提供的H+与碱提供的OH-的____________相等。
中和反应
H++OH-===H2O
物质的量
2
3.主要仪器及使用
(1)仪器:_____________________________、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。
(2)滴定管的结构及使用方法
①滴定管的结构
酸式滴定管、碱式滴定管
3
仪器A是_______________;仪器B是_______________。
②试剂:标准液、待测液、指示剂。
酸式滴定管
碱式滴定管
4
4.实验操作
(1)滴定前准备
5
(2)滴定
6
(3)终点的判断:等到滴入最后半滴标准液,溶液刚好变色,且在半分钟内_________原来的颜色,视为滴定终点并记录滴定管液面的读数。
(4)数据处理:为减少实验误差,滴定时,要重复实验2~3次,求出所用标准溶液体积的_________,然后再计算待测液的物质的量浓度。
不恢复
平均值
7
二、酸碱滴定曲线
以滴加_________________为横坐标,以溶液______为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
如图所示为用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。
酸(或碱)的量
pH
8
由曲线可以看出,在酸碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,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,有利于确定滴定终点。
9
任务式研习
任务 酸碱中和滴定的实验操作及误差分析
某班学生通过分组实验绘制酸碱滴定曲线。实验用品:0.1 mol·L-1 HCl溶液、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、蒸馏水、pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台(带滴定管夹)、锥形瓶。甲、乙、丙三组同学锥形瓶中的溶液所取体积均为20.00 mL,且所用的试剂完全相同,根据实验所得的数据绘制的曲线分别如图中a、b、c所示,其中乙和丙两组同学的操作存在着不足或失误。
10
活动1 由曲线b推断,乙组同学操作上的不足之处是什么?
提示:由曲线b可知,乙组同学在滴定过程中,在滴定终点附近测试和记录pH的间隔过大,应在滴定突变时记录消耗NaOH溶液的体积。
11
活动2 造成丙组同学的曲线与甲组同学不同的原因可能是什么?
提示:甲组同学所用NaOH溶液体积较少,丙组同学所用NaOH溶液体积较多。原因可能是用待测液润洗了锥形瓶或者滴定使用的滴定管的尖嘴部分在滴定前有气泡未排出,滴定后气泡消失等。
1.室温下,用0.100 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线
B.pH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)
等于20.00 mL
C.初始时盐酸的pH为1
D.滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞溶液作指示剂
√
13
B 解析:醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液,pH醋酸>pH盐酸,所以Ⅰ表示滴定醋酸的曲线,Ⅱ表示滴定盐酸的曲线,故A正确;pH=7时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸的体积稍微大于NaOH溶液的体积,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20.00 mL,故B错误;由题意可知初始时盐酸的浓度为0.10 mol·L-1,盐酸为强酸,pH=1,故C正确;在酸性环境中酚酞为无色,碱性环境下酚酞呈红色,则滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞溶液作指示剂,故D正确。
14
2.用0.01 mol·L-1盐酸滴定锥形瓶中未知浓度的NaOH溶液,下列操作使测定结果偏大的是( )
①未用标准液润洗酸式滴定管 ②锥形瓶用蒸馏水清洗后,用待测液润洗 ③装盐酸的滴定管尖嘴处开始无气泡,滴定终点时有气泡 ④滴定终点读数后,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴标准液液滴 ⑤滴定完毕后立即读数,半分钟内溶液又很快恢复原色 ⑥滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
A.①②④ B.①④⑥
C.①③④ D.③④⑤
√
15
16
③装盐酸的滴定管尖嘴处开始无气泡,滴定终点时有气泡,导致消耗标准液体积偏小,测定结果偏小;④滴定终点读数后,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴标准液液滴,导致消耗标准液体积偏大,测定结果偏大;⑤滴定完毕后立即读数,半分钟内溶液又很快恢复原色,过早判断滴定终点,导致消耗标准液体积偏小,测定结果偏小;⑥滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,导致消耗标准液体积偏小,测定结果偏小。由以上分析可知,①②④操作使测定结果偏大,A符合题意。
17
3.某同学用0.500 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的硫酸,其操作分为以下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入0.500 0 mol·L-1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20.00 mL 待测液,注入润洗过的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;
18
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)以上步骤有错误的个数为________个。
(2)步骤④中,量取20.00 mL 待测液应使用________________(填仪器名称)。
(3)步骤⑤滴定时眼睛应注视________________;到达滴定终点的现象是___________________________________。
19
(4)以下是实验数据记录表
滴定
次数 硫酸体
积/mL NaOH溶液体积/mL
滴定前 滴定后
1 20.00 0.00 18.10
2 20.00 2.20 18.40
3 20.00 2.00 18.16
20
从表中可以看出,其中第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显和另外两次的体积相差过大,其可能的原因是________(填字母)。
A.锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水
B.第1次滴定时,碱式滴定管未润洗
C.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
D.滴定过程中溶液刚变色就立即停止滴定
21
解析:(1)碱式滴定管未用标准液润洗,①错误;锥形瓶不用待测液润洗,④错误,共有2处错误。(2)量取20.00 mL 待测液硫酸应使用酸式滴定管。(3)滴定时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化;滴定终点的现象是滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟不恢复原来的颜色。(4)锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水,对滴定结果无影响,A不选;碱式滴定管未润洗,会使标准液因稀释而浓度减小,导致消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,B选;滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡,使消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,C选;滴定过程中刚变色就立即停止滴定,反应还未达到终点,消耗标准液体积偏小,滴定结果偏低,D不选。
中和滴定误差分析的思维流程
23
A 解析:分析操作对消耗标准液体积的影响,依据c(待测)= 进行误差分析,凡是不当操作导致消耗标准液体积偏大的操作,测定结果偏大,反之测定结果偏小,据此分析解答。①未用标准液润洗酸式滴定管,导致标准液被稀释,消耗标准液体积偏大,测定结果偏大;②锥形瓶用蒸馏水清洗后,用待测液润洗,导致消耗标准液体积偏大,测定结果偏大;
$