江苏省新沂市王楼中学高中化学 《第二单元酸碱中和滴定 酸碱中和滴定2》教案 新人教版选修4

用心 爱心 专心 1 专题专题专题专题 4 4 溶液中的离子反应溶液中的离子反应 单元单元第二单元酸碱中和滴定第二单元酸碱中和滴定 教学教学 课题课题 节题节题第第 2 2 课时酸碱中和滴定课时酸碱中和滴定 知识与技能知识与技能1 初步掌握中和滴定的原理和方法 2 学会使用滴定管 能进行酸碱滴定 并能绘制滴定过程中的 pH 变化曲线 了解酸碱中和过程中 pH 的变化规律 过程与方法过程与方法通过实验 联想 比较等培养学生的想象能力和思维能力 教学目标教学目标 情感态度情感态度 与价值观与价值观 通过溶液 PH 的测定 何会化学在生产生活中的应用 教学重点教学重点中和滴定的原理和方法 教学难点教学难点绘制滴定过程中的 pH 变化曲线 教学方法教学方法讨论法 教师主导活动教师主导活动主体活动主体活动 教教 学学 过过 程程 知识回顾知识回顾 1 测定 NaOH 溶液的物质的量浓度 步骤操作记录 1 向 注入 0 10mol L 1盐酸 调节液面至 记录读数 2 取 瓶 从 放出 25ml 盐酸 注入 记录读数 3 向 注入未知浓度氢氧化钠溶液 调节 液面至 记录读数 4 向 滴入 2 滴 轻轻挤压玻璃球 眼睛观 察 边滴边振荡 至溶液出现 且 记录读数 5 重复上述实验 2 3 次 取其平均值 碱平均 酸平均 V VHClc NaOHc 计算 V酸 平均计算 V碱平均 2 酸碱提示剂的作用是 依据颜色变化 提示中和是否完全 边做实验 边完成表 用心 爱心 专心 2 教师主导活动学生主体活动 教 学 过 程 二 中和滴定二 中和滴定 1 1 原理 原理 由于酸 碱发生中和反应时 反应物间按一定的物质的量之比进行 基于此 可 用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度 对于反应 HA BOH BA H2O 1mol 1mol C HA V HA C BOH V BOH 即可得 C HA V HA C BOH V BOH HA BOH BOH HA V V C C 3 3 滴定实验所用的仪器和操作要点 滴定实验所用的仪器和操作要点 1 仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 滴定管夹 带铁架台 锥形瓶 或烧杯 玻棒 量筒 或移液管 2 操作 滴定前的准备 查漏 洗涤 润洗 充液 赶气泡 调液面 读 数 滴定 移液 滴加指示剂 滴定至终点 读数 计算 3 滴定管 0 刻度在上 4 4 指示剂的选择 指示剂的选择 1 滴定曲线 请看两个实例 实例 1 用 0 10mol L NaOH 溶液滴定 0 10mol L HCl 溶液 20 00mL 加入的 VNaOH mL 余 VHCl mL 过量 VNaOH mL PH 0 0020 001 0 18 002 002 3 19 800 203 3 19 980 024 3 20 000 00 7 0 突跃范围 20 020 029 7 20 200 2010 7 22 002 0011 7 40 0020 0012 5 用心 爱心 专心 3 实例 2 用 0 01mol L NaOH 滴定 20mL 0 10mol L CH3COOH 溶液 加入的 VNaOH mL 余 VHCl mL 过量 VNaOH mL PH 0 0020 002 9 18 002 005 7 19 800 206 7 19 980 027 7 20 000 00 8 7 突跃范围 20 020 029 7 20 200 2010 7 22 002 0011 7 40 0020 0012 6 由上表数据可看出 在滴定接近终点时 少加或多加 0 02mL NaOH 溶液 即一 滴之差造成的误差在允许范围内 但 pH 值出现突变 因此选择指示剂时 应选择变 色范围与滴定时 pH 值突跃范围相吻合的指示剂 现将几种典型的滴定曲线画出如下图 由滴定曲线可知 强酸强碱相互滴定 可选用甲基橙或酚酞 若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性 则选用酸性变色范围的指示剂 甲基橙 若反应生成强碱弱酸盐 溶液呈碱性 则选用碱性变色范围的指示剂 酚酞 石蕊试液因颜色变化不明显 且变色范围过宽 一般不作滴定指示剂 2 终点判断 滴入最后一滴 溶液变色后 半分钟内不复原 指示剂 操 作 酚酞 甲基橙 强碱滴定强酸无色变为浅红色橙色变为黄色 强酸滴定强碱浅红色变为无色黄色变为橙色 5 5 误差分析 误差分析 以一元酸和一元碱的中的滴定为例 用心 爱心 专心 4 0 刻度由小到大 上 下 误读及结果 若起始平视 终仰视 则 V读偏大 C测偏大 若起始平视 终俯视 则 V读偏小 C测偏小 若先仰后俯 则 V读偏小 C测偏小 若先俯后仰 则 V读偏小 C测偏大 定 读标 测 读标定测 V V C C V CV C 因 C标 V定分别代表标准液浓度 所取待测液体积 均为定值 代入上式计算 但是实际中 C标 V定都可能引起误差 一般可把各因素引起的误差转嫁到 V读上 若 V读偏大 则测定结果偏大 若 V读偏小 则测定结果偏小 故通过分析 V读的变化情 况 可分析滴定的误差 引起误差可能因素有以下几种 1 视视 读数 10 刻度直视 注意 滴定管中液体读数时精确到 0 01mL 一般需滴定 2 3 次 取其平均值 2 洗洗 仪器洗涤 正确洗法 二管二洗 滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次 再用待装液润洗几次 一瓶一洗 锥形瓶只能用蒸馏水洗 注意 一般滴定管装标准液 锥形瓶里装待测液 错误洗法导致结果 滴定管仅用水洗 使标准液变稀 故消耗标准液体积一定变大 V读变大 结果 偏大 移液管仅用水洗 则待测液变稀 所取待测液溶质物质的量变少 V读变小 结 果偏小 锥形瓶用待测液洗过 则瓶内待测液的溶质量偏多 V读偏大 结果偏大 第一次滴定完后 锥形瓶内液体倒去后 尚未清洗 接着第二次滴定 滴定结 果如何 取决于上次滴定情况如何 3 漏漏 液体溅漏 滴定过程中锥形瓶内液体溅出 则结果偏小 终点已到 滴定管下端尖中级有液滴 则 V读偏大 测定结果偏大 俯视 看小 平视 正确 仰视 看大 用心 爱心 专心 5 4 泡泡 滴定管尖嘴气泡 正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽 最后也不能出现气泡 如滴定开始 有气泡 后气泡消失 则结果偏大 若先无气泡 后有气泡 则结果偏小 5 色色 指示剂变色控制与选择 滴定时 眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化 指示剂变色后应半分钟内不复 原 如变色后立即复原 则结果偏小 另外 同一种滴定 选择的指示剂不同 测定 结果不同 6 杂杂 标准物含杂 用于配制标准液的固体应该是纯净物 但其中有可能混有杂质 称量时又按需标 准物固体质量来称取的 帮一般均会产生误差 在此杂质又分两种情况 杂质与待测液不反应 如 NaOH 中含 NaCl 所配的 NaOH 溶液浓度变小 滴定盐酸时 NaCl 不参与反应 所需标准液的体积偏大 故测定结果偏大 若杂质与待测液反应 则应作具体分析 关键 比较与等物质的量的待测物反 应消耗的杂质质量和标准物的质量 若消耗杂质的质量较大 则相当于削弱了原标准 液的作用能力 故与一定量待测物反应时 消耗的标准体积变大 测定结果偏大 或者可用等质量的杂质 标准物分别与待测物反应 根据消耗的待测物质量的多 少来判断 如杂质作用待测物质量越多 说明作用能力被增强 故测定结果偏小 典型例题典型例题 1 草酸晶体的组成可用 H2C2O4 xH2O 表示 为了测定 x 值 进行如下实验 称取 Wg 草酸晶体 配成 100 00mL 水溶液 1 称 25 00mL 所配制的草酸溶液置于锥形瓶内 加入适量稀 H2SO4后 用浓度 为 amol L 1的 KMnO4溶液滴定到 KMnO4不再褪色为止 所发生的反应 2KMnO4 5H2C2O4 3H2SO4 K2SO4 10CO2 2MnSO4 8H2O 试回答 1 实验中不需要的仪器有 填序号 还缺少的仪器有 填名称 a 托盘天平 带砝码 镊子 b 滴定管 c 100mL 量筒 d 100mL 容量瓶 e 烧杯 用心 爱心 专心 6 f 漏斗 g 锥形瓶 h 玻璃棒球 i 药匙 j 烧瓶 2 实验中 标准液 KMnO4溶液应装在 式滴定管中 因 为 3 若在接近滴定终点时 用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下 再继续滴定 至终点 则所测得的 x 值会 偏大 偏小 无影响 4 在滴定过程中若用 amol L 1的 KMnO4溶液 VmL 则所配制的草酸溶液的物 质的 量浓度为 mol L 1 由此可计算 x 的值是 5 本实验中操作滴定管的以下图示 正确的是 填编号 ABC 6 滴定是在一定温度下进行的 操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢 中 间阶段褪色明显变快 最后阶段褪色又变慢 试根据影响化学反应速率的条件分析 溶液褪色明显变快的原因可能是 解析 该题涉及到气化还原滴定 虽然基于反应原理与中和滴定不同 但实验原 理及操作和所用仪器等类似 由于该反应有明显的颜色变化 故可不可用指示剂 1 c f j 还缺少铁架台 带滴定管夹 胶头滴管 定容时用 2 用酸式滴定管 因 KMnO4溶液有强氧化性 能腐蚀橡皮管 3 无影响 因当初所取的待测液的物质的量一定 4 2KMnO4 5H2C2O4 2mol 5mol aV 10 3mol 0 025 Cmol l mol 10 aV C C025 0 5 10aV 2 3 用心 爱心 专心 7 H2C2O4 xH2O H2C2O4 xH2O 1mol 18xg 1 0 10 aV g901 0 10 aV W 5 aV9 W50 x 10 aV9 w x18 100 aV 1 5 A 2 分 6 生成的 Mn2 为催化剂 使反应速率变大 2 分 小结小结 本题高起点 低落点 氧化还原反应滴定未学过 但从中和滴定引入 操作上本题高起点 低落点 氧化还原反应滴定未学过 但从中和滴定引入 操作上 有相似之处 利用思维有比较和发散 归纳回答 本题综合性大 有相似之处 利用思维有比较和发散 归纳回答 本题综合性大 课堂练习课堂练习 1 用盐酸滴定 NaOH 溶液的实验中 以甲基橙为指示剂 滴定到终点时 溶液颜色 的变化是 B A 由黄色变为红色 B 由黄色变为橙色 C 由橙色变为红色 D 由红色变为橙色 2 对于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的有关说法正确的是 A A 可有来盛装被滴定的溶液 B 可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗 C 滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水 D 滴定时应用左手顺时针方向旋摇 3 有 三瓶体积相等 浓度都是 1mol L 1的 HCl 溶液 将 加热蒸发体 积至体积减少一半 在 中加入少量 CH3COONa 固体 加入后溶液仍呈强酸性 不作 改变 然后以酚酞作指示剂 用 NaOH 溶液滴定上述三种溶液 可观察到所消耗的 NaOH 溶液体积是 C A B C D 4 有甲 乙 丙三种等体积等物质的量浓度的 NaOH 溶液 若将甲蒸发一半水 在 乙中通入少量 CO2 丙不变 然后用等浓度的 H2SO4溶液滴定 用甲基橙作指示剂 完 全反应后 所需溶液体积是 D 用心 爱心 专心 8 A 甲 丙 乙 B 丙 乙 甲 C 乙 丙 甲 D 甲 乙 丙 5 两位学生用一瓶标准盐酸滴定同一瓶 NaOH 溶液 甲将锥形瓶用 NaOH 待测液润 洗后 使用水洗过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过尚存较多水的锥形瓶中 其它操 作及读数方法全部正确 则对滴定结果的判断正确的是 AD A 甲操作有错误 B 乙操作有错误 C 甲测定数值一定比乙小 D 乙实际测得的数值准确 6 用 NaOH 溶液滴定盐酸时 由于滴定速率太快 当混合溶液变红时 不知 NaOH 是否过量 判断它是否过量的方法是 B A 加入 5mL 盐酸进行滴定 B 返滴一滴待测盐酸 C 重新进行滴定 D 以上方法均不适用 7 用中和滴定的方法测定 NaOH 和 Na2CO3的混含液中的 NaOH 含量时 可先在混合 液中加过量 BaCl2溶液 使 Na2CO3完全变成 BaCO3沉淀 然后用标准盐酸滴定 用酚 酞作指示剂 1 向混有 BaCO3沉淀的 NaOH 和 NaOH 溶液中滴入盐酸 填 会 或 不会 使 BaCO3溶解而影响测定 NaOH 的含量 理由是 2 确定终点时溶液的颜色由 变为 3 滴定时 若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点 填 能 或 不能 由此得出准确的测定结果 4 填 能 或 不能 改用甲基橙作指示剂 若使用甲基橙作指 示剂 则测定结果 填 偏高 偏低 或 正确 8 某学生有 0 1000mol L KOH 溶液滴定未知尝试的盐酸溶液 其操作可分解为如 下几步 A 移取 20 00mL 待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶 并加入 2 3 滴酚酞 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 调节液面使滴定管尖嘴充满溶液 D 取标准 KOH 溶液注入碱式滴定管至 0 刻度以上 2 3cm E 调节液面至 0 或 0 刻度以下 记下读数 用心 爱心 专心 9 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 完成以下填空 1 正确操作的顺序是 用序号字母填写 2 上述 B 操作的目的是 3 上述 A 操作之前 如先用待测液润洗锥形瓶 则对测定结果的影响是 填偏 大 偏小 不变 下同 4 实验中用左手控制 填仪器及部位 眼睛注视 直至滴定终点 判断到达终点的现象是 5 若称取一定量的 KOH 固体 含少量 NaOH 配制标准溶液并有来滴定上述盐酸 则对测定结果的影响是 6 滴定结束后如仰视观察滴定管中液面刻度 则对滴定结果的影响是 9 称取 NaOH Na2CO3的混合物 Wg 溶于水中 加入酚酞作指示剂 以 Mmol L 的盐酸 滴定 耗用 V1L 时变为粉红色 此时发生的化学反应方程式是 若最初 以甲基橙作指示剂 当耗用 V2L 盐酸时变橙色 此时发生的化学反应方程 由此计算混合物中 NaOH 和 Na2CO3的质量分数分别为多少 答案 答案 7 1 不会 当酚酞变色时的 PH 值条件下 HCl 是与 NaOh 发生反应 不会与 BaCO3作用 2 浅红色 无色 3 不能 因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间 不能测出其所用的 滴定液体积 4 不能 偏高 8 1 BDCEAF 2 防止将标准液稀释 3 偏大 4 滴定管活塞 锥形瓶中溶液的颜色变化 锥形瓶中溶液的颜色由无色 变浅红且保持 30 秒内不褪色 5 偏小 6 偏大 9 NaOH HCl NaCl H2O 用心 爱心 专心 10 Na2CO3 HCl NaHCO3 NaCl NaOH HCl NaCl H2O Na2CO3 2HCl 2NaCl CO2 H2O W VV M106 W VV2 M40 1221 直击高考直击高考 1 8 分 06 江苏 氯化亚铜 CuCl 是重要的化工原料 国家标准规定合格的 CuCl 产 品的主要质量指标为 CuCl 的质量分数大于 96 50 工业上常通过下列反应制备 CuCl 2CuSO4 Na2SO3 2NaCl Na2CO3 2CuCl 3Na2SO4 CO2 准确称取所配置的 0 2500g CuCl 样品置于一定量的 0 5mol L 1 FeCl3溶液中 待样品完全溶解后 加水 20mL 用 0 1000mol L 1的 Ce SO4 2溶液滴定到终点 消耗 24 60mLCe SO4 2溶液 有关反化学反应为 Fe3 CuCl Fe2 Cu2 Cl Ce4 Fe2 Fe3 Ce3 通过计算说明上述样品中 CuCl 的质量分数是否符合标准 2 10 分 07 江苏高考 实验室常利用甲醛法测定 NH4 2SO4样品中氮的质量分数 其反 应原理为 4NH4 6HCHO 3H 6H2O CH2 6N4H 滴定时 1 mol CH2 6N4H 与 l mol H 相当 然后用 NaOH 标准溶液滴定反应生成 的酸 某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验 步骤 I 称取样品 1 500g 步骤 II 将样品溶解后 完全转移到 250 mL 容量瓶中 定容 充分摇匀 步骤 移取 25 00mL 样品溶液于 250mL 锥形瓶中 加入 10mL20 的中性甲醛溶 液 摇匀 静置 5 min 后 加入 1 2 滴酚酞试液 用 NaOH 标准溶液滴定至终点 按上述操作方法再重复 2 次 1 根据步骤 填空 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后 直接加入 NaOH 标准溶液进行滴定 则测得样品 中氮的质量分数 填 偏高 偏低 或 无影响 锥形瓶用蒸馏水洗涤后 水未倒尽 则滴定时用去 NaOH 标准溶液的体积 填 偏大 偏小 或 无 影响 滴定时边滴边摇动锥形瓶 眼睛应观察 A 滴定管内液面的变化 B 锥形瓶内溶液颜色的变化 滴定达到终点时 酚酞指示剂由 色变成 色 2 滴定结果如下表所示 用心 爱心 专心 11 若 NaOH 标准溶液的浓度为 0 1010mol L 1则该样品中氮的质量分数为 答案 1 偏高 无影响 B 无 粉红 浅红 2 18 85 3 08 盐城二检 6 分 实验桌上有六瓶试剂 只知其可能为醋酸 盐酸 硫酸 氢氧 化钾 氢氧化钙以及氨水 该同学取出其中两瓶 进行简易分析实验以辨识二者 成分 实验记录以下 实验 I 从第一瓶溶液中取出 25 00 mL 以标准 NaOH 溶液滴定 滴定结果列于表 1 中 体积 NaOH mL pH 5 02 2 10 02 4 20 03 0 24 03 8 24 84 5 25 07 0 25 29 5 26 010 0 30 010 7 实验 从第一瓶溶液中取 25 00 mL 后 加入 10 00 mL 0 01000 mol L 的硫酸 再以同一标准 NaOH 溶液滴定 滴定结果绘于图 2 中 实验 从第一瓶与第二瓶溶液中分别取出 25 00 mL 与 10 00 mL 相互混合之后 再以标 NaOH 溶液滴定 滴定结果也绘于图 2 中 实验 IV 完成实验 III 后 再加入数滴 BaCl2 溶液并无沉淀出现 但若改加草酸 钠 则溶液出现白色沉淀 1 进行实验 I 时 若用酚酞作指示剂 判断达滴定终点对的依据是 2 计算标准 NaOH 溶液的