高中化学 3.2.2 酸碱中和滴定课件 苏教版选修4.ppt

第2课时酸碱中和滴定 目标定位 1 知道酸碱中和滴定的原理 2 掌握酸碱中和滴定的操作方法 3 知道酸碱指示剂的作用原理 知道几种常见酸碱指示剂的变色范围 4 了解酸碱中和过程中ph的变化规律并绘制中和滴定过程中的ph变化曲线 基础清单 一 酸碱中和滴定的基础知识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 2 原理 中和反应中酸提供的h 与碱提供的oh 的物质的量相等 即c h v酸 c oh v碱c h 或c oh 体 积 浓度 3 仪器及使用 1 仪器 滴定管 如图a 滴定管 如图b 滴定管夹 铁架台 烧杯等 酸式 碱式 锥形瓶 2 试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 3 滴定管的使用 检查仪器 使用前先检查滴定管活塞 润洗仪器 在加入反应液之前 洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗内壁 加入反应液 分别将反应液加入到相应滴定管中 使液面位于滴定管刻度 0 以上 处 是否漏水 2次 3次 2ml 3ml 调节起始读数 在滴定管下放一烧杯 调节活塞 使滴定管尖嘴部分 反应液 然后调节滴定管液面使其处于 0 刻度或以下某一刻度 准确读取数值并记录 充满 二 酸碱中和滴定的实验操作及指示剂的选择1 滴定操作过程 2 滴定操作示意图 控制滴定管活塞 摇动锥形瓶 锥形瓶 中溶液颜色变化 3 指示剂的选择原则 1 中和反应恰好完全反应时溶液的ph应在指示剂的变色范围之内 2 选择指示剂时 滴定终点前后溶液颜色变化对比明显 4 操作注意事项 1 滴速 先快后慢 当接近终点时 应一滴一摇 2 终点 最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不恢复原色 读出v 标 并记录 3 在滴定过程中瓶口不能碰滴定管下端尖嘴 1 判断正误 1 中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时 二者恰好反应 分析 酸碱完全反应时 n h n oh 但酸与碱的物质的量不一定相等 因为酸有一元酸 多元酸之分 碱也有一元碱和多元碱之别 思考辨析 2 酸碱中和滴定反应达到滴定终点时酸和碱恰好完全反应 分析 由于指示剂变色时的ph一般不等于酸和碱恰好中和时的ph 所以此时一般不是酸和碱恰好中和的时刻 但是在允许的误差范围之内 3 在向滴定管中加液体时 不一定每次都把液面调到 0 刻度 分析 因为中和滴定实验 测酸或碱溶液的体积时 取的数值是滴定后和滴定前两次读数的差值 这个差值是反应消耗的溶液体积 所以开始不一定在 0 刻度 只要在 0 或 0 以下某一刻度即可 但不能在 0 刻度以上 4 要准确量取25 00ml盐酸溶液 可以选用50ml的量筒 分析 量筒的最小刻度单位是0 1ml 无法准确量取25 00ml溶液 应该用50ml的酸式滴定管 5 中和滴定时 眼睛应注视滴定管中液面的变化 分析 中和滴定时 眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化 不能看滴定管中的液面变化 2 问题思考 1 如何确定滴定终点 分析 当滴入最后一滴标准液时 指示剂的颜色刚好发生明显的变化 而且在半分钟内不恢复原色 即为滴定终点 2 有一支50ml酸式滴定管 其中盛有溶液 液面恰好在 0 刻度处 把滴定管中的溶液全部流下排出 盛接在量筒中 量筒内溶液的体积是多少 分析 因为滴定管下端无刻度 所以如果把滴定管中的溶液全部流下排出 其体积要大于50ml 知识链接 指示剂是一类在其特定的ph范围内 随溶液ph改变而变色的化合物 通常是有机弱酸或有机弱碱 在一定介质条件下 其颜色能发生变化 能产生浑浊或沉淀 以及有荧光现象等 常用它检验溶液的酸碱性 滴定分析中用来指示滴定终点 环境检测中检验有害物 一般分为酸碱指示剂 氧化还原指示剂 金属指示剂 吸附指示剂等 滴定管的使用操作要领酸管碱管莫混用 视线刻度要齐平 尖嘴充液无气泡 液面不要高于零 莫忘添加指示剂 开始读数要记清 左手轻轻旋开关 右手摇动锥形瓶 眼睛紧盯待测液 颜色一变立即停 数据记录要及时 重复滴定求平均 误差判断看v 标 规范操作靠多练 中和滴定的操作注意事项和误差分析1 指示剂的选择 1 常用指示剂及变色范围 2 指示剂的选择 强酸强碱相互滴定 选用甲基橙或酚酞 石蕊试剂因颜色变化不明显 变色不敏锐 且变色范围过宽 一般不作中和滴定指示剂 2 中和滴定操作注意事项 1 滴定准备 滴定管先用水洗 再用所盛溶液润洗 锥形瓶只能用水洗 不能再用待测溶液润洗 2 滴定终点判断 等到滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且半分钟内不恢复原来的颜色 视为滴定终点并记录标准液的体积 3 中和滴定误差分析 1 误差分析方法 中和滴定实验中 不同的错误操作引起不同的量的偏差 分析时应注意思维的有序性 首先依题意列出计算式 再区别计算过程中的不变量和变化量 然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析 基本依据 c 待 c v n分别表示溶液物质的量浓度 溶液体积 酸或碱的元数 判断方法 标准溶液用量 体积 偏多待测溶液浓度偏高 标准溶液用量 体积 偏少待测溶液浓度偏低 2 几种操作引起误差的分析 以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液 酚酞作指示剂 为例 常见的因操作不正确而引起的误差有 3 杂质 标准物含杂质 对滴定结果的影响 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 称量时又按所需标准物固体质量来称取的 故一般均会产生误差 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 例 用标准na2co3溶液来滴定盐酸 若配制标准溶液的na2co3固体中含有a koh b naoh 解 na2co3 2hcl 2nacl h2o co2 106g2mol53g1molkoh hcl kcl h2o56g1molnaoh hcl nacl h2o40g1mol因为40 53 56所以测得待测液浓度a偏高 b偏低 知识备选 氧化还原滴定法氧化还原滴定法是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法 与酸碱滴定法相比较 氧化还原滴定法应用非常广泛 它不仅可用于无机分析 而且可以广泛用于有机分析 许多具有氧化性或还原性的有机化合物可以用氧化还原滴定法来加以测定 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还原性 但能与某些氧化剂或还原剂发生反应的物质 思 悟 1 在每一次滴定实验过程中需要记录几个数据 分别是什么 提示 标准液的浓度 待测液的体积 滴定管滴定前的读数 滴定管滴定后的读数共四个数据 2 使用滴定管前如何检查滴定管的气密性 提示 向滴定管加适量水 用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上 观察是否漏水 若不漏水 对于酸式滴定管将活塞旋转180 对于碱式滴定管轻轻挤压玻璃球 放出少量液体 再次观察滴定管是否漏水 3 用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液 放于锥形瓶 以酚酞作指示剂 若盛放标准盐酸的滴定管 初读数俯视 末读数仰视 则所测氢氧化钠溶液的浓度如何 提示 滴定管的小刻度在上 大刻度在下 因此初读数偏小 末读数偏大 故标准盐酸的体积偏大 所测的氢氧化钠溶液的浓度偏大 类型滴定原理及应用 典例 2013 咸阳高二检测 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 名师点评 讲解本题时应注意以下3点 1 通过讲解本题 引导学生对比量筒 滴定管的结构特点 掌握读数的正确方法 2 指导学生分析指示剂变色点和滴定终点的关系 理解指示剂的选择原则 3 指导学生了解造成误差的类型 掌握分析误差的方法 误区警示 本题第 4 小题易产生两点误区 1 忽视指示剂变色点对判断滴定终点的影响 认为滴定终点就是酸碱恰好反应的点 2 用酚酞作指示剂 酸滴定碱至溶液红色褪去时 认为一定是滴定终点 忽视了酸过量的可能性 变式训练 2014 南昌高二检测 用酚酞作指示剂 以0 100mol l 1的naoh溶液测定装在锥形瓶中的一定体积的盐酸溶液的物质的量浓度 下列操作将导致测定值高于实际值的是 a 标准液在 0 刻度线以上 未予调整就开始滴定b 滴定过程中振荡时 锥形瓶中有液滴溅出c 观察记录滴定管内液面刻度时滴定前俯视 滴定后仰视d 酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定 解析 选c 由c hcl 可知 标准液在 0 刻度线以上 未予调整就开始滴定 导致naoh溶液读数偏低 测定值偏低 a错 锥形瓶中液滴溅出 导致待测盐酸体积减小 v naoh 偏小 测定值偏低 b错 碱式滴定管内滴定前俯视 读数偏小 滴定后仰视 读数偏大 v naoh 偏大 测定值偏高 c正确 酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定 可能hcl并未完全反应 v naoh 偏小 测定值偏低 变式备选 2012 浙江高考改编 已知 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 氧化还原滴定实验探究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 001mol l 1酸性kmno4溶液和未知浓度的无色nahso3溶液 反应的离子方程式是 思考探究 1 该实验仪器和中和滴定的实验仪器是否不同 提示 一样的 也是需要 酸式滴定管 锥形瓶 铁架台 滴定管夹