内容正文:
第4讲 酸碱中和滴定
新人教版 化学 选择性必修一
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离
学习目标
了解酸碱中和滴定的原理及其重要应用。
认识酸碱中和滴定的主要仪器的名称及用途。
认识指示剂的变色范围及其在定量实验中的作用。
学习酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。
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
【思考与讨论】
一、酸碱中和滴定
1.定义
酸碱中和滴定是利用中和反应,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。
标准液
待测液
一、酸碱中和滴定
2.原理
H++OH-=H2O
中和反应实质
对于一元酸与碱反应时:
c酸V酸= c碱V碱
c碱·V碱
V酸
c 酸 =
一、酸碱中和滴定
3.关键
①准确测出参加反应的两种溶液的体积。
②准确判断中和反应是否恰好进行完全。
------选择合适的指示剂
一、酸碱中和滴定
4.所需仪器
酸式滴定管、
碱式滴定管、
烧杯、
滴定管夹、
铁架台、
锥形瓶等。
标注温度、量程
“0”刻度线在上
玻璃活塞
带玻璃球的橡胶管
① 刻度:0.1mL
读到:0.01mL
② 酸式滴定管:装酸性和强氧化性试剂
碱式滴定管:装碱性试剂
③ 尖嘴部分无刻度。
(装至“0”时,体积大于所标容积)
滴定管的构造
酸式滴定管
碱式滴定管
(如酸性KMnO4)
大本P72
注意:酸式滴定管不能用于装碱性溶液
碱式滴定管不能用于装酸性溶液或会腐蚀橡胶的溶液。如:KMnO4、HF(aq)
滴定管的读数
① 方法:视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。
② 精确度:0.01mL。
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。
即 ΔV = V后 - V前
25.80mL
(1)图I表示10mL量筒中液面的位置,A与B、B与C刻度相差1mL,如果刻度A为4,量筒中液体体积是 mL。
(2)图II表示50mL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(填代号) 。
A.a mL
B.(50-a)mL
C.一定大于a mL
D.一定大于(50-a)mL
3.2
D
练习
一、酸碱中和滴定
5.如何测定终点
已知物质的量浓度的酸(或碱)
一定量未知浓度、待测定的碱(或酸)
几滴酸碱指示剂
如酚酞或甲基橙
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。此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全,即反应到达终点。
C待= ———
C标. V标
V待
一、酸碱中和滴定
加入NaOH
(mL) 0.00 10.00 15.00 18.00 19.00 19.96 20.00 20.04 21.00
溶液pH
1.0 1.2 1.8 2.3 2.6 3.9 7.0 10.0 11.4
向20.00 mL 0.100 mol/L HCl中滴加0.100 mol/L NaOH溶液的过程中,溶液的pH变化如下:
6.pH突变
一、酸碱中和滴定
6.pH突变
①强酸和弱碱滴定 终点为酸性
选择甲基橙
②强碱滴弱酸滴定 终点为碱性
选择酚酞
③强酸强碱滴定 终点为中性
酚酞和甲基橙都可以
一、酸碱中和滴定
7.酸碱指示剂
酸碱指示剂是一些有机弱酸或弱碱,它们的颜色变化是在一定的pH值范围内发生的。
指示剂 变色范围(pH) 遇酸的颜色 遇碱的颜色
甲基橙
石蕊
酚酞
3.1
4.4
橙色
红色
(pH<3.1)
黄色
(pH>4.4)
5.0
8.0
紫色
红色
(pH<5.0)
蓝色
(pH>8.0)
8.2
10.0
浅红色
无色
(pH<8.2)
红色
(pH>10.0)
不相同。酸碱恰好完全反应是指酸与碱按照化学计量数恰好完全反应,酸和碱都不剩余,此时溶液可能为中性,也可能为酸性或碱性;而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点,二者不相同。
酸碱恰好完全反应与滴定终点特别接近,在一般实验研究中不会造成大的误差。
思考:酸碱恰好完全反应的点与滴定终点是否相同?
二、酸碱中和滴定操作
滴定
锥形瓶的准备
滴定管的准备
计算
二、酸碱中和滴定操作
1.滴定管的准备
检漏—洗涤—润洗—装液—排气泡—调液—读数
大本P73
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。
排气泡:使滴定管尖嘴部分充满反应液
酸式滴定管→快速打开活塞放液;
碱式滴定管→将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃球。
润 洗:用标准液/待测液分别润洗酸式滴定管/碱式滴定管
2-3次。
二、酸碱中和滴定操作
1.滴定管的准备
检漏—洗涤—润洗—装液—排气泡—调液—读数
调 液:排气后,调节活塞,使液面处于“0”刻度或“0”
刻度以下的某一刻度,记录读数V始。
读 数:平视凹液面最低处且精确到0.01mL。
大本P73
二、酸碱中和滴定操作
2.锥形瓶的准备
大本P73
洗:
用蒸馏水洗涤锥形瓶,
切记不能用待测液润洗
装:
装入一定量待测液
滴:
滴入指示剂2-3滴
二、酸碱中和滴定操作
3.滴定
大本P73
左手:控制活塞(活塞朝右,滴液先快后慢)
右手:持锥形瓶,不断振荡
眼睛:
锥形瓶中的颜色变化
滴定的速度
滴定终点判断:溶液颜色发生变化且在半分钟内不恢复
滴定接近终点,应一滴一摇,甚至半滴一摇。
二、酸碱中和滴定操作
3.滴定
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。
如何滴半滴?
二、酸碱中和滴定操作
3.滴定
大本P73
滴定终点判断:当滴入最后半滴×××标准溶液后,溶液变成××色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点。
例:
当滴入最后半滴标准液时,溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不变色,即达到终点。
二、酸碱中和滴定操作
4.读数并计算
①平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积V终,
实际滴出体积 △V = V终- V始
(读数时精确到0.01mL)
重复实验2~3遍,取平均值
滴定停止后,必须等待1~2分钟,待附着在滴定管内壁的溶液流下后,再进行读数。
若有数据偏差较大,则舍去
例:用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知浓度的NaOH溶液,重复三次的实验数据如下表所示。计算待测NaOH溶液的物质的量浓度。
实验次数 HCI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
=0.1149mol/L
CNaOH= —————
CHCl. VHCl
VNaOH
= —————
0.1032×27.84
25.00
二、酸碱中和滴定操作
1.酸碱恰好完全中和时,酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等。( )
2.用标准盐酸滴定NaOH溶液时,酸式滴定管水洗后用标准盐酸润洗,锥形瓶水洗后用待测NaOH溶液润洗。( )
3.滴定过程中两眼注视滴定管内溶液液面下降,直至滴定终点。( )
√
×
×
大本P73
1.如图是向100 mL的盐酸中逐滴加入NaOH溶液时溶液的pH变化图像,下列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
大本P73
2.用酸碱中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的烧碱样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在 (填字母,下同)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
A
称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中。
大本P74
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用 作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
B
(3)滴定过程中,眼睛应注视 ;
在铁架台上垫一张白纸,其目的是________________________________
锥形瓶内溶液颜色的变化
便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
大本P74
(4)根据表中数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是 mol·L-1,烧碱样品的纯度是 (保留四位有效数字)。
滴定次数 待测溶液
体积/mL 标准盐酸体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 10.00 0.40 20.50
第二次 10.00 4.10 24.00
0.400 0
97.56%
20.10
19.90
大本P74
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