魯教版化學(xué)專題酸堿中和滴定和實(shí)驗(yàn)

1、魯教版化學(xué)專題酸堿中和滴定和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)在有一瓶失去標(biāo)簽的鹽酸, 為測出其真實(shí)濃度,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。探究一方 案氣體法 沉淀法 pH法 中和法等 問：上述哪種方案操作起來更合理？說明理由！ 氣體法難以準(zhǔn)確測量氣體的體積 沉淀法操作麻煩 pH試紙法不夠準(zhǔn)確.一、酸堿中和滴定原理酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)H+OH-H2On( H+)=n(OH-)若是一元酸和一元堿反應(yīng)則有 n（酸）=n（堿）C酸. V酸 = C堿. V堿 C(測)=C(標(biāo))V(標(biāo)) V(測)已知已知讀數(shù)2.滴定概念：用已知濃度（C)的酸(或堿)測未知濃度（C)的堿(或酸)。3、關(guān)鍵:(1)準(zhǔn)確測量兩溶液體積(2)準(zhǔn)確判斷中和恰好完全取未知濃度的

2、NaOH溶液于錐形瓶，向其中滴加的HCl共用才完全中和 ，求CNaOH？ （待測液）（標(biāo)準(zhǔn)液）例如討論結(jié)果：選用滴定管，因?yàn)樗容^精確，可讀至小數(shù)點(diǎn)后第二位 。 從下列儀器中選出能夠準(zhǔn)確量取酸（或堿）體積的儀器？滴定管的構(gòu)造特點(diǎn)滴定管與量筒區(qū)別量筒：粗量儀， 精確度，無“0”刻度，從下往上讀， 滴定管 上部標(biāo)：“25，25mL” “0”該度在上；“25”mL在下，從0到25最多可以準(zhǔn)確量25mL溶液（全盛滿溶液時(shí)體積大于25mL），從上往下讀。 最小刻度為0.1mL,允許估計(jì)至，故精確度。如、0.00ml規(guī)格：25mL、50mL 優(yōu)點(diǎn)：易控制所滴液體流量、讀數(shù)較精確。 二.儀器和試劑試劑：標(biāo)準(zhǔn)

3、液、待測液（放指示劑）、水 酸式滴定管：堿式滴定管：錐形瓶(墊白紙)、鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯酸式：堿式：磨口活塞裝酸或氧化劑(如酸性KMnO4)，不裝堿液(腐蝕玻璃）帶玻璃球的橡膠管 裝堿液，不裝氧化劑和酸液（均腐蝕橡膠）（1）酸式滴定管 左手控制活塞,拇指在前,食指、中指在后,無名指和小指彎向掌心,轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,動(dòng)作輕緩自然,協(xié)調(diào),注意不要把活塞拉出.排氣泡: 快速放液體法 (2)堿式滴定管: 拇指、食指、中指輕輕稍向一側(cè)擠壓橡膠管.不用大力向中心擠壓,這樣擠不出液體,也不能向上或向下擠,會(huì)把小玻璃珠擠向上或向下,堵住液體下流. 排氣泡:使尖嘴向上彎起，擠壓橡膠管 擠壓位置 檢查：活塞處是否漏水

4、 洗滌：自來水洗蒸餾水洗待盛溶液潤洗。 裝液：把溶液注入滴定管中，使液面位于“0”以上2cm3cm處，再把滴定管固定在滴定管夾上，在滴定管下放一個(gè)燒杯，調(diào)節(jié)活塞使滴定管的尖嘴部分充滿溶液（不留氣泡）調(diào)零：并使液面處在“0”或“0”以下某一刻度處，記下準(zhǔn)確讀數(shù)。 讀數(shù)：a、滴定管要垂直 b、裝液或放液后靜置一會(huì)兒 c、視線與凹液面最低處保持水平 d、估讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位滴定管的使用方法 加待裝液 （2）錐形瓶 洗滌（水洗、蒸餾水洗）指示劑不用待測液洗，否則C待測會(huì)偏大 錐形瓶不是量具,只作反應(yīng)器,不能用待測液潤洗.只用蒸餾水洗. 錐形瓶中殘留有蒸餾水或中途加蒸餾水,因不影響酸堿的物質(zhì)的量,故不會(huì)造

5、成誤差.探究二 鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)過程中溶液一直都是無色的，那如何判斷所加的鹽酸與氫氧化鈉溶液恰好完全中和呢？三種指示劑的變色范圍 甲基橙： 紅 黃橙色酚酞： 無色8.2 10 紅淺紅注：石蕊顏色突變不明顯,不作指示劑.三、酸堿中和滴定終點(diǎn)的確定指示劑的選擇原則 A、指示劑的pH變色范圍盡可能接近中和時(shí)的pH B、顏色變化明顯。常用指示劑的變色范圍紅色藍(lán)色黃色堿色無色紅色紅色酸色8.05.03.1pH10.0淺紅色酚 酞8.0紫色石 蕊4.4橙色甲基橙pH中間色酚酞 甲基橙常用中和滴定指示劑四、中和滴定操作2.滴定左手握滴定管活塞，右手拿錐形瓶并不斷振蕩。眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。終點(diǎn)判

6、斷：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?，溶液顏色變?yōu)闊o色。 且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色讀取滴定管刻度并記錄。1.取液：用事先已用待測液潤洗的堿式滴定管準(zhǔn)確量取一定體積的待測液，注入錐形瓶中。并加入23滴指示劑。指示劑用2-3滴（因它本身是弱酸或弱堿。用量過多，消耗更多酸或堿）過程滴定前：查漏洗滌潤洗除氣泡調(diào)夜面記刻度滴 定：左控塞、右轉(zhuǎn)瓶、眼觀色變和流速、30不變記刻度五、中和滴定的數(shù)據(jù)處理待測堿液體積(ml)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸液體積(ml)滴定前刻度滴定后刻度消耗酸液體積15.00ml15.00ml15.00ml六、誤差分析誤差原因：C(測)=C(標(biāo))V(標(biāo)) V(測) 其中: C(標(biāo))、 V(測)是已知的數(shù)據(jù)。因此C(測)的

7、大小只由V(標(biāo)) “讀數(shù)”決定，已知已知讀數(shù) 一切誤差都要?dú)w結(jié)到對(duì)V(標(biāo))的大小影響上分析,即導(dǎo)致V(標(biāo))偏大的操作,測量結(jié)果偏高;導(dǎo)致V(標(biāo))偏小的操作,則結(jié)果偏低 .常見滴定誤差分析 在鹽酸滴定NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)中，下列操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？（偏高 、偏低 、無影響 ）酸式滴定管洗凈后就裝入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定 堿式滴定管洗凈后就裝入NaOH溶液，再將一定量的溶液 注入錐形瓶中作滴定用 滴定前，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失滴定至終點(diǎn)時(shí)，滴定管尖嘴外掛有液滴 向錐形瓶內(nèi)注入待測液時(shí)，不小心灑到錐形瓶外錐形瓶洗凈后，先用待測液潤洗，然后量入待測液進(jìn)行滴定 因待測液濃度較大，移入錐形瓶

8、后用蒸餾水稀釋再滴定 滴定前平視，滴后俯視讀取酸式滴定管的刻度 高低無影響高高高低低練習(xí)3. 在鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)中，以甲基橙為指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化應(yīng)是（ ） A. 由黃色變紅 B. 由黃色變橙色 C. 由橙色變紅色 D. 由紅色變橙色練習(xí)1. 酸堿恰好完全中和時(shí),它們一定相等的量是( ) A.質(zhì)量 B.物質(zhì)的量 C.物質(zhì)的量濃度 D.酸提供的H+和堿提供OH-的物質(zhì)的量DB 練習(xí)2. 用10ml的量筒量取液體,數(shù)據(jù)記錄正確的是( ) A. 8 B. 8.01. C. 7.78 D.D隨堂檢測*（2）pH突躍范圍:酸或堿過量半滴或少滴半滴引起的pH值急劇變化.對(duì)于滴鹽酸，凡在突

9、躍范圍內(nèi)（）變色的指示劑均可作滴定指示劑如酚酞（pH為810）、甲基橙（pH為）。故在突躍范圍內(nèi)停止滴定有足夠準(zhǔn)確度。反之，用鹽酸滴定氫氧化鈉溶液時(shí)也有同樣分析。 此范圍是選擇指示劑的依據(jù)。但沒有一種指示劑變色恰好是酸堿中和點(diǎn)， 滴定曲線滴定過程中pH變化滴定過程pH變化 酚酞：甲基橙：淺紅橙色 無色8 10 紅 紅 黃強(qiáng)酸滴入強(qiáng)堿：甲基橙由黃 橙酚酞由紅 無色強(qiáng)堿滴入強(qiáng)酸：甲基橙由紅 橙酚酞由無色 粉紅（3）滴定終點(diǎn)判斷滴最后一滴剛好使指示劑顏色突變且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色趕氣泡 四、滴定步驟 1.準(zhǔn)備： （1）滴定管： 檢漏:滴定管中裝適量水,旋轉(zhuǎn)活塞,進(jìn)行檢查.若漏水,在活塞兩端均勻涂凡士林

10、.檢漏 洗滌（三洗:水洗 、蒸餾水洗、待裝液洗23次）注液調(diào)液讀數(shù)儀器洗滌原則：量誰的體積用誰潤洗。通常滴定管量標(biāo)準(zhǔn)液用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗, 或另一種滴定管量待測液用待測液潤洗。(至“0”刻度上2-3cm) 至“0”刻度或以下 加待裝液 （2）錐形瓶 洗滌（水洗、蒸餾水洗）指示劑不用待測液洗，否則C待測會(huì)偏大 錐形瓶不是量具,只作反應(yīng)器,不能用待測液潤洗.只用蒸餾水洗. 錐形瓶中殘留有蒸餾水或中途加蒸餾水,因不影響酸堿的物質(zhì)的量,故不會(huì)造成誤差.2.滴定：左手:右手：眼睛：控制活塞(或玻璃球）注視錐形瓶溶液的顏色變化。持錐形瓶頸部，向同一方向作圓周運(yùn)動(dòng)3.重復(fù)23次還應(yīng)注意如：鹽酸滴NaOH (1)若

11、終點(diǎn)時(shí),半分種內(nèi)溶液恢復(fù)紅色,需再滴鹽酸至溶液剛好變無色,記下最后讀數(shù). (2)若滴加鹽酸過量,可反滴NaOH,記下讀數(shù).以最后數(shù)據(jù)為準(zhǔn)計(jì)算. (3)也可用待測NaOH滴標(biāo)準(zhǔn)鹽酸,每次量同體積標(biāo)準(zhǔn)鹽酸,逐滴加待測液到溶液由無色變淺紅色，半分鐘內(nèi)淺紅色不消失,即到終點(diǎn). (4) 也可用甲基橙作指示劑.終點(diǎn)顏色是:酸滴堿時(shí)最后一滴酸使溶液由黃色變橙色,堿滴酸時(shí)紅變橙后,最后一滴堿使溶液變黃色. 5.讀取鹽酸體積。讀數(shù)保持三點(diǎn)一水平線:眼刻度液面的最低點(diǎn)6.重復(fù)操作2-3次，至少得2個(gè)以上中和同體積NaOH消耗鹽酸體積的誤差小于0.5%(通常試液體積約為20mL,則誤差不超過0.1mL)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

12、取這些數(shù)據(jù)的平均值.誤差超過的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)失敗的數(shù)據(jù),不能作為計(jì)算依據(jù).【例1】:某同學(xué)進(jìn)行6次中和滴定某濃度的NaOH溶液,所用 標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積如下:次數(shù) 1 2 3 4 5 6V 鹽酸 要求滴定誤差不超0.5%,計(jì)算NaOH濃度. 分析: 要求誤差不超過0.5%,即標(biāo)準(zhǔn)酸體積誤差不超0.1mL,6次數(shù)據(jù)有第1次明顯偏低,比其它數(shù)據(jù)中的最小值相差0.450.1,故第1次數(shù)據(jù)誤差大,舍棄;第5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比其它數(shù)據(jù)最大值相差0.56mL0.1mL,故第5次數(shù)據(jù)誤差大,也舍棄.其它4次數(shù)據(jù)間相差均小于0.1mL,可用于計(jì)算平均值.答: 等體積的待測NaOH溶液平均消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的體積為: V HCl=

13、= 20.28(mL)C HCl VHCl = C NaOH V NaOH C NaOH = = 0.1268 mol/L C(測)=C(標(biāo))V(標(biāo)) V(測)四. 中和滴定終點(diǎn)的判斷和指示劑的選擇原理. 【例2】若濃度均約為的一元酸和一元堿中和滴定完畢,溶液的體積為50mL,判斷過量1滴下列溶液時(shí),混合液的pH變化大小,并據(jù)此分析選用哪種指示劑.(1)鹽酸滴定氫氧化鈉溶液,過量1滴鹽酸或少滴1滴鹽酸(2)氫氧化鈉溶液滴定鹽酸,過量1滴或少滴1滴氫氧化鈉溶液分析 (1)(2)完全反應(yīng)時(shí): H+ + OH= H2O,溶液呈中性,過量1滴強(qiáng)酸,溶液pH=lg（50）= 4,故可用甲基橙.同理,過量

14、1滴強(qiáng)堿,溶液 pH=144=10,故可用酚酞.【例4】試分析下列中和滴定操作錯(cuò)誤引起的誤差為什么是括號(hào)內(nèi)的結(jié)果:A.偏高 B.偏低 C.不影響 D.無法確定1.洗滌儀器影響 (1)用蒸餾水洗滌滴定管后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗.( ) (2)用蒸餾水洗滌滴定管后未用待測液潤洗.( ) (3)用待測液潤洗錐形瓶( ) (4)用蒸餾水洗錐形瓶時(shí)瓶內(nèi)殘留有部分蒸餾水( )2.儀器操作影響 (1)滴定時(shí)滴定管活塞漏出標(biāo)準(zhǔn)液( ) (2 )滴定前滴定管液面略低于0刻度,記下讀數(shù)( ) (3)滴定過程搖蕩錐形瓶不小心將液體搖出瓶外( )AAABBCC3)量待測液滴定管開始有氣泡,后無氣泡( )4)量待測液滴定管開始

15、無氣泡,后有氣泡( ) AABB A.偏 高 B.偏 低 C.不影響 D.無法確定3.氣泡影響(1)滴定前盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失( )2)量標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管在滴定終點(diǎn)出現(xiàn)氣泡( )5.讀數(shù)視角方面(1)讀標(biāo)準(zhǔn)液體積時(shí),滴定前仰視,滴定后俯視( )(2)讀標(biāo)準(zhǔn)液體積時(shí),滴定前平視,滴定后仰視( )(3)用滴定管量待測液體積,調(diào)零時(shí)讀數(shù)仰視,最后讀數(shù)平視( )(4)讀待測液體積時(shí)前俯視后仰視( )BBAA A.偏 高 B.偏 低 C.不影響 D.無法確定對(duì)盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管讀數(shù) 在其它操作正確的情況下 a滴定前平視，滴定后仰視導(dǎo)致C待會(huì)b滴定前平視，滴定后俯視。導(dǎo)致C待c滴定前仰視

16、，滴定后平視導(dǎo)致C待d滴定前仰視，滴定后俯視導(dǎo)致C待。偏高。偏低。偏低。偏低。含雜質(zhì)12、在配制待測氫氧化鈉溶液過程中，稱取一定質(zhì)量的氫氧化鈉時(shí)，內(nèi)含少量的氫氧化鉀，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液進(jìn)行滴定。（ ）13、同上情況，若氫氧化鈉中含有少量的碳酸鈉，結(jié)果如何（ ）偏低偏低三、中和滴定：1、實(shí)驗(yàn)操作步驟（略）2、實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式滴定次數(shù)待測液體積(V) 標(biāo) 準(zhǔn) 酸 液 濃 度（C標(biāo)） 起始讀數(shù) 終點(diǎn)讀數(shù) 實(shí)際消耗體積 12待測堿液的濃度= C標(biāo).V標(biāo)/V (mol/L) 標(biāo)準(zhǔn)酸液的平均體積(V標(biāo) )= 七. 中和滴定原理應(yīng)用于酸與純堿滴定、電導(dǎo)滴定、氧化還原滴定等的知識(shí)遷移.基本原理有:1.鹽酸滴定碳酸鈉溶液用酚酞指示時(shí)生成碳酸氫鈉,用甲基橙指示時(shí)生成二氧化碳.在混合物含量測定中,也可以先用酚酞作指示劑,只有OH和CO32被中和,發(fā)生反應(yīng)為:OH+ H+ = H2O, CO32+ H+ = HCO3再用甲基橙作指示劑,只有HCO3被完全全反應(yīng)掉：HCO3 + H+ = CO2+ H2O以此來測定燒堿變質(zhì)程度,或純堿與小蘇打的組成.2.電導(dǎo)滴定是通過測定反應(yīng)過程中的電流強(qiáng)度變化關(guān)系