全程学习方略高中化学 3.2.2 酸碱中和滴定课件 鲁科版选修4.ppt

第2课时酸碱中和滴定 一 中和滴定原理及实验仪器1 概念 利用已知浓度的酸 或碱 去滴定一定体积未知浓度的碱 或酸 通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸 或碱 的 从而推算出未知浓度的碱 或酸 的 的方法 体积 浓度 2 滴定原理 1 反应实质 2 定量关系 酸提供的h 和碱提供的oh 的物质的量相等 即c h v酸 c oh v碱 c待 h oh h2o 3 主要仪器及使用 1 仪器 铁架台 滴定管夹 锥形瓶 烧杯 酸 碱式滴定管 2 滴定管的结构及使用方法 滴定管的结构 仪器a是 仪器b是 酸式滴定管 碱式滴定管 使用方法 是否漏水 2 3ml 轻轻转动活塞 轻轻挤压玻璃球 二 中和滴定过程及滴定曲线1 主要试剂 1 待测液 2 标准液 3 指示剂 一般用 试液或 酚酞 甲基橙 2 滴定操作 1 实验前的准备工作 2 滴定 3 终点的判断 等到滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且在半分钟内 原来的颜色 视为滴定终点并记录标准液的体积 滴定管的活塞 摇动锥形瓶 锥形瓶内 溶液的颜色变化 不恢复 3 数据处理 以盐酸标准液滴定naoh溶液为例 为减少实验误差 滴定时 要求重复实验2 3次 求出所用标准溶液体积的平均值 然后再计算待测液的物质的量浓度 计算公式 4 酸碱滴定曲线 以滴定时所滴加的酸 或碱 的量为横坐标 以溶液ph为纵坐标绘制一条溶液ph随酸 或碱 的滴加量而变化的曲线 如图所示为用0 1000mol l 1的naoh溶液滴定20 00ml0 1000mol l 1的盐酸过程中的ph的变化曲线 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 在此范围内 滴加很少量的酸 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 的确定 突变过程 滴定终点 1 辨析下列说法的正误 1 滴定操作中 眼睛应注视滴定管内液面的下降情况 2 滴定管中装待装液前应先用待装液润洗 3 容量为25ml的滴定管 滴定过程中用去10 00ml的液体 此时滴定管中剩余液体的体积为15 00ml 4 仰视滴定管的读数 使读数偏大 答案解析 1 分析 滴定操作中 眼睛应观察锥形瓶内溶液颜色的变化 2 分析 滴定管中装待装液前应先用待装液润洗 否则会使所装溶液浓度偏低 3 分析 由于滴定管的 0 刻度在滴定管的上方 滴定管下端是没有刻度的 故剩余液体体积大于15 00ml 4 分析 由于滴定管的 0 刻度在滴定管的上方 仰视读数会使读数偏大 2 准确量取25 00ml高锰酸钾溶液 可选用的仪器是 a 50ml量筒b 10ml量筒c 50ml酸式滴定管d 50ml碱式滴定管 解析 选c 由于量筒的体积精确度为0 1ml 故应选用滴定管 而kmno4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中 3 下列仪器中使用前不需要检查是否漏液的是 a 滴定管b 分液漏斗c 普通漏斗d 容量瓶 解析 选c 滴定管 分液漏斗 容量瓶使用前必须检查是否漏液 4 下列有关叙述中正确的是 a 滴定管下端连有橡皮管的为酸式滴定管b 在滴定时 左手操作锥形瓶 右手操作滴定管开关c 滴定前应首先排除尖嘴部分的气泡d 滴定管的 0 刻度在最上方 解析 选c a项 应是碱式滴定管 b项 应右手操作锥形瓶 d项 滴定管的 0 刻度在上方 但不是最上方 5 下列有关滴定操作的顺序正确的是 用标准溶液润洗滴定管 向滴定管内注入标准液 检查滴定管是否漏水 滴定 洗涤a b c d 解析 选b 中和滴定的顺序一般为查漏 洗涤 润洗 装液 滴定 6 下列有关酸碱中和滴定的操作会引起误差的是 a 等到滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且在半分钟内不恢复原来的颜色 为滴定终点b 酸碱中和滴定时 使用经过蒸馏水洗净但未干燥的锥形瓶装待测液c 酸碱中和滴定时 使用经过蒸馏水洗净但留有水珠的滴定管直接装标准液d 用naoh标准溶液滴定未知浓度的稀盐酸时 选用酚酞试液作指示剂 实验时不小心多加入了一滴指示剂 解析 选c a中是滴定终点的正确判断方法 b中蒸馏水会稀释待测液 但其中酸 或碱 的物质的量不变 不会引起误差 c中向洗净后的滴定管中直接装入标准液 会使其浓度减小 则在滴定时耗用标准液的体积就会增大 致使计算的数值偏高 d中虽然多加了一滴指示剂 但不会影响实验的结果 因为酸 碱的物质的量基本上没有改变 一 中和滴定的有关注意事项1 实验的关键 1 准确量取参加反应的酸 碱溶液的体积 因量筒是粗略量取一定体积液体的仪器 因此本实验不用量筒 而用滴定管 滴定管是精密测量溶液体积的仪器 读数时需估读 记录数据时要读到0 01ml 2 选取适当的指示剂 准确判断滴定终点 要求 变色要明显 灵敏 且指示剂的变色范围要尽可能与恰好完全反应时的ph接近 石蕊试液因颜色变化不明显 紫色与蓝色不易辨别 且变色范围过宽 一般不作滴定指示剂 强酸与强碱之间滴定一般选用甲基橙或酚酞试液 2 滴定管的使用 1 酸式滴定管下端有玻璃活塞 不能量取碱性溶液 碱式滴定管下端有橡胶管 不能量取酸性或氧化性溶液 2 滴定管用水洗后要用待装液润洗 锥形瓶水洗后不能用待装液润洗 3 滴定管有 0 刻度且在上端 4 对滴定管读数时要平视 视线与凹液面的最低点相切 点拨 滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴 标准溶液后 溶液变成 色 且半分钟内不恢复原来的颜色 说明 解答此类题目注意三个关键点 1 最后一滴 必须说明是滴入 最后一滴 溶液 2 颜色变化 必须说明滴入 最后一滴 溶液后溶液 颜色变化 3 半分钟 必须说明溶液颜色变化后 半分钟内不恢复原来的颜色 微思考 1 滴定终点时酸和碱是否恰好中和 提示 由于指示剂变色时的ph一般不等于酸碱恰好中和时的ph 所以此时一般不是酸碱恰好中和的时刻 但在允许的误差范围之内 2 滴定实验中na2co3溶液应用何种滴定管盛装 kmno4溶液应用何种滴定管盛装 提示 na2co3溶液因为呈碱性应装于碱式滴定管中 kmno4溶液有强氧化性 能腐蚀碱式滴定管的橡胶管 应装于酸式滴定管中 过关题组 1 2014 西安高二检测 某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时 选择酚酞作指示剂 请填写下列空白 1 用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时 左手把握酸式滴定管的活塞 右手摇动锥形瓶 眼睛注视 直到因加入一滴盐酸后 溶液由红色变为无色 并且为止 2 若滴定开始和结束时 酸式滴定管中的液面如图所示 则起始读数为ml 终点读数为ml 3 某学生根据三次实验分别记录有关数据如下 请选用其中合理的数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度 c naoh 4 达到滴定终点时酸碱恰好反应 填 是 或 不是 若不是 则应是稍微过量 若溶液由红色褪至无色停止滴定 测得naoh溶液的物质的量浓度可能 填 偏高 偏低 或 无误差 解题指南 解答本题 要明确如下4点 1 酸碱中和滴定的操作步骤 仪器 2 滴定管的使用方法和注意事项 3 指示剂的选择依据和滴定终点的判断方法 4 实验误差的分析原理 解析 1 滴定时眼睛要时刻注视锥形瓶内液体的颜色变化 以便及时 准确判断终点 为防止过早或过晚判断终点 造成较大误差 必须待半分钟内不恢复红色为准 2 读数时视线要与凹液面水平相切 另外 滴定管的精确度可以达到0 01ml 读数时要自上而下读出刻度 如最后的读数不能由下而上读为27 90 应读为26 10 3 在进行数据处理时 要注意有效可用的数相差不到0 20ml 否则如第二次的测量结果 和其他两次差别较大 说明该次操作误差较大 该结果不可信 因此 计算时 酸溶液的体积应为第一 三次的平均值 而后代入计算即可得出c naoh 的值 4 滴定终点和酸碱恰好反应是不同的两个概念 前者指的是操作停止的一点 不是酸碱恰好完全反应 而是某一溶液稍微过量 不到一滴 作为滴定操作来说 可忽略不计 没有反滴一滴标准溶液 这时溶液中也可能盐酸过量很多 溶液也是无色 所以测得溶液的物质的量浓度有可能偏高 答案 1 锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不恢复红色 2 0 0026 10 3 0 1044mol l 1 4 不是naoh溶液偏高 2 2014 太原高二检测 现用物质的量浓度为amol l 1的标准盐酸去测定vmlnaoh溶液的物质的量浓度 请填写下列空白 1 酸式滴定管用蒸馏水洗净后 还应该进行的操作是 2 如图是酸式滴定管中液面在滴定前后的读数 c naoh mol l 1 3 若在滴定前滴定管尖嘴部分留有气泡 滴定后滴定管尖嘴部分气泡消失 则测定的naoh物质的量浓度 填 偏大 偏小 或 无影响 如图是盐酸与氢氧化钠的滴定曲线a和b 试认真分析后填空 4 曲线a是用溶液滴定溶液 5 p点的坐标为 盐酸的物质的量浓度为mol l 1 解析 1 滴定管先用蒸馏水洗净后 必须再用待装液润洗 2 注意滴定管上的读数 0 刻度在上端 自上而下 读数变大 所以所用盐酸的体积应为 v2 v1 ml 3 滴定前尖嘴部分有气泡 滴定后气泡消失 使所用标准液的体积增大 待测液浓度偏大 一定要理解图中具体坐标点的意义 a曲线ph随滴定的进行而增大 则说明其为碱滴定酸的过程 且v碱 0时 ph 1说明该盐酸的浓度为0 1mol l 1 同理b曲线是酸滴定碱的过程 且该氢氧化钠溶液的浓度为0 1mol l 1 答案 1 用amol l 1的标准盐酸润洗2 3次 2 3 偏大 4 naohhcl 5 15 7 0 1 方法规律 图解玻璃量器的读数方法 1 平视读数 如图1 实验室中用量筒 移液管或滴定管量取一定体积的液体 读取液体体积时 视线应与凹液面最低处保持水平 视线与刻度的交点即为读数 即凹液面定视线 视线定读数 2 俯视读数 如图2 当用量筒测量液体的体积时 由于俯视视线向下倾斜 寻找切点的位置在凹液面的上侧 读数高于正确的刻度线位置 即读数偏大 3 仰视读数 如图3 读数时 由于视线向上倾斜 寻找切点的位置在液面的下侧 因滴定管刻度标法与量筒不同 这样仰视读数偏大 至于俯视和仰视的误差 还要结合具体仪器进行分析 因为量筒刻度从下到上逐渐增大 而滴定管刻度从下到上逐渐减小 并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差 在分析时还要看滴定前读数是否正确 然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小 变式训练 已知 i2 2 2i 某学习小组用 间接碘量法 测定含有cucl2 2h2o晶体的试样 不含能与i 发生反应的氧化性质杂质 的纯度 过程如下 取0 36g试样溶于水 加入过量ki固体 充分反应 生成白色沉淀 用0 1000mol l 1na2s2o3标准溶液滴定 到达滴定终点时 消耗na2s2o3标准溶液20 00ml 1 可选用作滴定指示剂 滴定终点的现象是 2 cucl2溶液与ki反应的离子方程式为 3 该试样中cucl2 2h2o的质量百分数为 解析 1 相当于用na2s2o3标准溶液滴定碘单质 所以可以用淀粉溶液作指示剂 到达滴定终点的现象是溶液由蓝色变成无色且放置一段时间后不恢复原色 2 铜离子具有弱氧化性可以把碘离子氧化成碘单质 自身被还原成 1价的铜 3 由反应可知 关系式如下 cucl2 2h2o na2s2o3 所以n cucl2 2h2o n na2s2o3 0 1000mol l 1 0 020l 0 002mol 则m cucl2 2h2o 0 002mol 171g mol 1 0 342g 则该试样中cucl2 2h2o的质量百分数为 100 95 答案 1 淀粉溶液蓝色褪去 放置一定时间后不恢复原色 2 2cu2 4i 2cui i2 3 95 二 中和滴定误差分析1 原理 中和滴定实验中 产生误差的途径主要有操作不当 读数不准等 分析误差要根据计算式分析 当用标准溶液滴定待测液时 c待测 c标准 v待测均为定值 c待测的大小取决于v标准的大小 2 常见误差 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱 酚酞试液作指示剂 为例 常见的因操作不正确而引起的误差如下表所示 警示 滴定误差分析时的注意事项 1 注意题目要求 防止答非所问 如要求答 偏高 偏低 容易误答成 偏大 偏小 2 分析误差时要看清是标准液 在滴定管中 还是待测液 在锥形瓶中 3 滴定终点 中和反应恰好进行完全 溶液呈中性 微思考 1 所有的滴定都需要使用指示剂吗 提示 不是所有的滴定都需要使用指示剂 如用标准的na2so3滴定kmno4溶液时 kmno4颜色褪去时即为滴定终点 2 在酸碱中和滴定时 是标准液滴定待测液还是待测液滴定标准液 提示 都可以 故在酸碱中和滴定误差分析中 要看清楚是标准液滴定待测液还是待测液滴定标准液 标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反 过关题组 1 2014 蚌埠高二检测 下面是中和滴定过程中 容易引起误差的五个方面 根据题意 用 偏高 偏低 或 无影响 填空 1 仪器润洗 锥形瓶用蒸馏水冲洗后 再用待测液润洗 使滴定结果 2 存在气泡 标准溶液 滴定管尖嘴部分滴定前无气泡 滴定后有气泡 使滴定结果 3 读数操作 标准溶液 滴定前平视滴定管刻度线 滴定后俯视刻度线 使滴定结果 滴定前仰视滴定管刻度线 滴定后俯视刻度线 使滴定结果 4 指示剂选择 用盐酸滴定氨水 选用酚酞试液作指示剂 使滴定结果 5 存在杂质 用含nacl杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 则测定的盐酸浓度将 用含na2o杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 则测定的盐酸浓度 解题指南 本题应注意以下两点 1 分析各项中操作是影响标准液 还是影响待测液 2 根据计算公式判断可能产生的误差 解析 1 锥形瓶用蒸馏水冲洗后 再用待测液润洗 待测液溶质的物质的量增大 消耗标准溶液的体积增大 结果偏高 2 体积数 末读数 初读数 滴定管尖嘴部分滴定前无气泡 滴定后有气泡 读取的体积数比实际消耗标准溶液的体积小 结果偏低 3 仰视读数时 读取的体积数偏大 俯视读数时 读取的体积数偏小 4 用盐酸滴定氨水 选用酚酞试液作指示剂 由于酚酞试液变色时 溶液呈碱性 盐酸不足 氨水有剩余 消耗盐酸的体积数偏小 结果偏低 5 用含nacl杂质的naoh试剂配制成标准溶液来滴定盐酸 由于nacl不与盐酸反应 消耗的溶液体积增大 结果偏高 用含na2o杂质的naoh试剂配制成标准溶液来滴定盐酸 根据中和1molhcl所需na2o质量为31g 中和1molhcl所需naoh40g 则中和相同量盐酸时 所需含na2o的naoh的量比所需纯naoh小 结果偏低 答案 1 偏高 2 偏低 3 偏低 偏低 4 偏低 5 偏高 偏低 2 在中和滴定操作过程中 有以下各项因操作不当引起的实验误差 用 偏高 偏低 或 无影响 等填空 1 滴定管用蒸馏水洗净后 未用已知浓度的标准溶液润洗 使滴定结果 2 滴定管 装标准溶液 在滴定前尖嘴处有气泡 滴定后无气泡 使滴定结果 3 洗涤锥形瓶时 误把稀食盐水当做蒸馏水 然后用锥形瓶装待测的盐酸 用naoh标准溶液滴定时 对测得的结果 解析 根据v标准的偏大或偏小判断c待测是偏高还是偏低 1 标准溶液被冲稀v标准偏大c待测偏高 2 滴定前滴定管尖嘴处有气泡v标准偏大c待测偏高 3 使用食盐水洗涤锥形瓶v标准不变c待测不变 答案 1 偏高 2 偏高 3 无影响 互动探究 1 题1 4 中 若改为用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液 选用甲基橙作指示剂 则测定的醋酸浓度比实际浓度大还是小 提示 用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液 选用甲基橙作指示剂 由于甲基橙变色时溶液呈酸性 naoh不足 醋酸有剩余 消耗的naoh体积数偏小 结果偏小 2 题1 5 中 若改为用含na2co3杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 则测定的盐酸浓度偏大还是偏小 提示 用含na2co3杂质的naoh配制成标准溶液来滴定盐酸 根据中和1molhcl时需na2co353g 则中和相同量盐酸时 所需含na2co3的naoh的量比所需纯naoh多 消耗的体积大 结果偏大 变式训练 用滴定法测定na2co3 含nacl杂质 的质量分数 下列操作会引起测定值偏高的是 a 试样中加入酚酞作指示剂 用标准酸液进行滴定b 滴定管用蒸馏水洗涤后 直接注入标准酸液进行滴定c 锥形瓶用蒸馏水洗涤后 直接加入待测液进行滴定d 滴定管用蒸馏水洗涤后 直接注入待测液 取20 00ml进行滴定 解析 选b 酚酞变色的ph范围是8 2 10 0 用于滴定碳酸钠时 当碳酸钠转化成碳酸氢钠时溶液的颜色开始发生改变 此时发生的反应是 应根据c na2co3 判断误差 v h 正常 测定值准确 滴定管洗涤后未用标准液润洗 则标准液被稀释 消耗v h 变大 测定值偏高 装待测液的锥形瓶不润洗 不影响锥形瓶中na2co3的量 消耗v h 正常 对测定结果无影响 直接将待测液稀释 锥形瓶中na2co3的量减少 消耗v h 偏小 测得待测液的浓度偏低 提分必备关键点 1 中和滴定操作口诀 左手塞 右手瓶 一边滴 一边摇 眼向下 别上瞧 颜色变 等等看 半分钟 判终点 2 仰视与俯视的读数 仰视滴定管读数偏大 俯视滴定管读数偏小 仰视量筒读数小 取的偏多 俯视量筒读数大 取的偏少 仰视容量瓶加水多 浓度小 俯视容量瓶加水少 浓度大 3 指示剂选择的三个因素 1 变色范围与终点ph吻合或接近 2 指示剂变色范围越窄越好 3 指示剂在滴定终点时颜色变化明显 容易观察判断 中和滴定实验探究 真题判断 在括号内打 或 1 2013 浙江高考 ph计不能用于酸碱中和滴定终点的判断 分析 用ph计分时测量滴定过程中溶液的ph 根据ph的变化可以判断酸碱中和滴定的终点 2 2013 天津高考 滴定前滴定管内无气泡 终点读数时有气泡 所测体积偏小 分析 滴定前滴定管内无气泡 终点读数时有气泡 气泡占据了一定的体积 使所测体积偏小 3 2010 天津高考 如图表示25 时 用0 1mol l 1盐酸滴定20ml0 1mol l 1naoh溶液 溶液的ph随加入酸体积的变化 分析 用盐酸滴定naoh溶液 在滴定终点时应该有ph的突变 案例探究 某校化学兴趣小组的同学对一含有少量na2so4的naoh样品中naoh的含量进行测定 回答下列问题 1 甲同学运用沉淀法测定样品中naoh的含量 甲同学选用的药品除样品外 还应有哪些 实验中应测定的数据是什么 提示 利用沉淀法测定样品中naoh的含量 选用能与naoh生成沉淀且不和生成沉淀的物质 为了使oh 沉淀尽可能完全 选用mg2 氢氧化镁溶解度小 故选择的药品是mgcl2溶液 测定的数据是样品质量和加入足量mgcl2溶液后生成的沉淀质量 2 乙同学运用滴定法测定样品中naoh的含量 用分析天平准确称取该样品5 00g 全部溶于水配制成1000 0ml的溶液 用碱式滴定管取其中20 00ml放入锥形瓶中 滴加几滴指示剂 待测 滴定管在使用前除洗涤外 还应进行什么操作 提示 检查是否漏水 用待装液润洗 用浓度为0 1000mol l 1的盐酸标准溶液进行滴定 开始滴定前的一步操作是什么 提示 调节盛标准液的滴定管的液面于 0 刻度或 0 刻度以下 滴定过程中用ph计测定锥形瓶中溶液的ph 临近滴定终点时测定ph应每滴一滴测一次 下表是几种酸碱指示剂的变色范围 根据你作出的中和滴定曲线分析 上述中和滴定中应选用的指示剂是哪种 提示 由于石蕊变色时不容易判断 一般不选作指示剂 强酸滴定强碱可以选用甲基橙或酚酞作指示剂 样品中 naoh的质量百分含量为多少 提示 w naoh 96 探究归纳 酸碱中和滴定原理在氧化还原滴定中的应用氧化还原滴定是以氧化还原反应为基础的定量分析方法 它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氧化性或还原性 但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质 氧化滴定剂有高锰酸钾 重铬酸钾 碘等 还原滴定剂有亚铁盐 抗坏血酸 即维生素c 等 探究体验 氧化还原滴定实验同中和滴定类似 用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之 现有0 01mol l 1酸性kmno4溶液和未知浓度的无色na2so3溶液 反应的离子方程式为 回答下列问题 已知na2so3溶液呈碱性 1 该滴定实验中使用的仪器除铁架台 滴定管夹 烧杯外 还需用下列中的 填序号 a 酸式滴定管 50ml b 碱式滴定管c 量筒 10ml d 锥形瓶e 胶头滴管f 漏斗 2 不用 填 酸 或 碱 式滴定管盛放高锰酸钾溶液 试分析原因 3 选何种指示剂 说明理由 4 滴定前平视kmno4溶液的液面 刻度为aml 滴定后俯视液面刻度为bml 则 b a ml比实际消耗kmno4溶液体积 填 多 或 少 根据 b a ml计算 得到的待测液浓度比实际浓度 填 大 或