酸碱中和滴定_第1页
酸碱中和滴定_第2页
酸碱中和滴定_第3页
酸碱中和滴定_第4页
酸碱中和滴定_第5页
已阅读5页,还剩140页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第一类:定性分析。如:(1)焰色反应检验金属元素(2)通过化学反应检验离子、分子等第二类:定量分析。

酸碱中和滴定是一种常用的定量分析方法。其操作简捷、快速、有足够的准确度。

化学研究物质的方法第一页,共145页。探究一

现在有一瓶失去标签的盐酸,为了测出其真实浓度,请设计实验方案。第二页,共145页。方案

1.气体法

气体法难以准确测量气体的体积,沉淀法操作麻烦,pH试纸法不够准确.结果2.沉淀法3.pH法4.中和法等第三页,共145页。酸碱中和滴定第四页,共145页。1.实质:酸电离产生的H+与碱电离产生的OH-结合成水H++OH-=H2O一、酸碱中和反应2.酸碱恰好完全中和:生成正盐,没有剩余。酸所能提供的H+的物质的量和碱所能提供的OH-物质的量必然相等。

n(H+)=n(OH-)第五页,共145页。二、酸碱中和滴定原理。

1、定义:用已知浓度的酸或碱(标准溶液)去滴定未知浓度的碱或酸(待测溶液或未知溶液),通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸或碱的体积,从而推算出未知浓度的碱或酸的浓度的方法叫做酸碱中和滴定。

2、原理:以酸碱中和反应为基础,

H++OH-=H2O

1mol1mol

n(H+)=n(OH-)在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时:第六页,共145页。n(H+)=n(OH-)C酸.V酸

=C碱.V碱

则有

n酸=n碱若是一元酸和一元碱反应问题到底应测得哪些数据才能求出C(HCl)?第七页,共145页。C碱V碱.V酸

C酸=即:C(NaOH)V(NaOH)C(HCl)=V(HCl)已知:0.1mol/L需测定量取:25ml.待测现在我们用0.1mol/L的NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸第八页,共145页。例题1:用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知浓度的HCl溶液,滴定完成时,用去NaOH溶液12.50mL。通过中和滴定测得HCl的物质的量浓度是多少?解:这是一元酸和一元碱的中和滴定,据:cAVAVB=cBc(NaOH)V(NaOH)V(HCl)=c(NaOH)=0.100mol/L×0.01250L0.02500L=0.0500mol/L答:测得HCl的物质的量浓度为0.0500mol/L。第九页,共145页。

如果酸或者碱的元数不相同呢?如:用NaOH标准溶液滴定H2SO4,它们的关系式如何书写?

c

NaOH

VNaOH

=2c

H2SO4

VH2SO4第十页,共145页。

练习2:用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的硫酸溶液,滴定完成时用去NaOH溶液18.00mL。计算待测硫酸溶液的物质的量浓度。练一练第十一页,共145页。 根据c(OH-)V(OH-)=c(H+)V(H+)计算

n(H+)=n(OH-)第十二页,共145页。3、酸碱中和滴定的关键(1)准确测量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完全反应需要能在滴加溶液时准确表示所加溶液体积的仪器需要能指示酸碱反应完全的物质——酸碱指示剂【思维探究】:要想测定的浓度结果更准确,你认为实验的关键是什么?第十三页,共145页。讨论结果:最好用滴定管,因为它比较精确,滴定管能准确到0.1ml,读到0.01ml

在下列仪器中选出能够准确量取酸(或碱)体积的仪器?三、酸碱滴定管的使用第十四页,共145页。碱式酸式第十五页,共145页。滴定管的构造①上端标有:

;温度0刻度容积25℃25mL50mL③滴定管的最小刻度为

,允许估计至

,因此读数的精确度为

mL。0.1mL0.01mL0.01②酸式滴定管:玻璃活塞,用来盛放酸性或具有氧化性的溶液。(酸、Br2、KMnO4、等)碱式滴定管:橡胶管+玻璃球,用来盛放碱性物质或无氧化性的物质第十六页,共145页。

【思考】有一支25mL酸式滴定管内盛有溶液,液面在10.00mL刻度处,当管内溶液全部排出时,所得溶液的体积是___________.

>15.00mL滴定管的构造特点第十七页,共145页。①检漏:首先检查滴定管是否漏水②洗涤:用蒸馏水将滴定管、锥形瓶洗净③润洗:分别用标准液和待测液润洗相应的滴定管④注液:向滴定管中注入相应的标准液和待测液,使液面位于滴定管0刻度以上2-3cm处⑤赶气泡:将滴定管尖嘴部分的气泡赶尽使之充满溶液⑥调节液面:将滴定管内液面调至0刻度或0刻度以下某一刻度,记录下初始刻度V0滴定管的使用方法读数:a、滴定管要垂直

b、视线与凹液面最低处保持水平

c、估读到0.01mL第十八页,共145页。202120212021平视:凹液面俯视仰视2021读数视线与凹液面最低点相切或在同一水平线上您读得准吗?25.60mL第十九页,共145页。第二十页,共145页。实验步骤:

(1)准备阶段①检漏:首先检查滴定管是否漏水②洗涤:用蒸馏水将滴定管、锥形瓶洗净③润洗:分别用标准液和待测液润洗相应的滴定管

注意:锥形瓶不能用待测液润洗④注液:向滴定管中注入相应的标准液和待测液,使液面位于滴定管0刻度以上2-3cm处⑤赶气泡:将滴定管尖嘴部分的气泡赶尽使之充满溶液⑥调节液面:将滴定管内液面调至0刻度或0刻度以下某一刻度,记录下初始刻度V0⑦放出待测液:向锥形瓶中加入一定体积的待测液,然后滴加2至3滴指示剂第二十一页,共145页。(2)滴定一手控制滴定管的开关,一手旋摇锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶内颜色的变化,滴定先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇动,最后一滴刚好使指示剂的颜色发生明显的变化,且半分钟内溶液的颜色不变。(3)读数并记录达终点后,眼睛平视刻度线,记下终了刻度V1消耗溶液体积为V1-V0(4)复滴重复上述操作2-3次(5)计算根据滴定所用标准液体积,取几次操作的平均值,代入公式计算出待测液的浓度第二十二页,共145页。练习:某学生中和滴定实验的过程如下:①取一支碱式滴定管,②用蒸馏水洗净,③加入待测NaOH溶液,④记录液面刻度的读数,⑤用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液,⑥置于用标准酸液洗涤过的锥形瓶中,⑦加入2滴酚酞试剂,⑧开始滴定,先慢后快,边滴边摇荡,⑨边注视滴定管液面变化,⑩滴到溶液由无色变为粉红色时,即停止滴定,⑾记录液面读数,⑿重复滴定,根据两次读数得出NaOH的体积21ml上述学生操作错误的有

(填序号)

3、6、8、9、10、12第二十三页,共145页。问题:

氢氧化钠溶液和盐酸反应,溶液一直都是无色,那怎么知道所加的氢氧化钠溶液与盐酸恰好发生了中和反应呢?当最后一滴标准液恰好使指示剂的颜色发生明显变化,且在半分钟内不褪色,即为滴定终点。探究三:如何判断中和反应恰好完成?

实验时应先把酸和碱都装入滴定管中,然后从酸式滴定管中取25ml的盐酸注入锥型瓶,再用碱式滴定管向盐酸中滴加0.1mol/L氢氧化钠溶液至恰好完全中和。第二十四页,共145页。四、终点的判断(即酸碱指示剂的选择):酸碱指示剂是有机色素,是有机弱酸(HIn)或有机弱碱(InOH),在水里也存在电离平衡:

HInH++In-溶液酸碱性的变化,会影响酸碱指示剂平衡移动的方向,指示的颜色也随之发生变化。酸碱指示剂的变色原理、变色范围及选择依据1.变色原理第二十五页,共145页。2、常用指示剂的变色范围甲基橙

石蕊

酚酞甲基红———3.1———4.4———酸色

中间色

碱色红色

橙色———5.0———8.0——————8.2———10.0———红色

紫色蓝色粉红色无色红色黄色———4.4———6.2———红色橙色黄色第二十六页,共145页。【思考】强酸与强碱完全中和时,溶液的PH就为7,但指示剂变色时,溶液的PH不等于7,为什么可将滴定终点当成完全中和的点?即酸碱指示剂的选择依据是什么?第二十七页,共145页。pH19.9819.5019.0018.0015.0010.005.000.00VNaOH(mL)pHVNaOH(mL)4.303.903.603.121.841.481.221.0010.4020.1012.4412.3012.0511.3810.309.707.0035.0030.0025.0021.0020.0820.0220.00用0.1000mol/L的NaOH溶液,滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl溶液,测随VNaOH的增大,pH=?

[活动]

中和滴定过程的pH变化第二十八页,共145页。在滴定终点前后,溶液的pH发生突跃。4.39.7第二十九页,共145页。(a)滴定前,加入滴定剂(NaOH)的体积为0.00ml时:

0.1000mol/L的HCl溶液中的氢离子浓度:知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14算一算通过计算了解不同滴定过程中的pH。pH=-lg(1.0×10-1)=1c(H+)

=1.0×10-1mol/L第三十页,共145页。(b)滴定中(pH取决于剩余HCl的量)如:加入滴定剂体积为18.00ml时:c(H+)=0.1000×(20.00-18.00)20.00+18.00≈

5.0×10-3mol/L知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14pH=-lg(5.0×10-3)=2.3第三十一页,共145页。c(H+)=0.1000×(20.00-19.98)20.00+19.98=5.0×10-5mol/L

当加入滴定剂体积为19.98ml时(滴定时,每滴溶液的体积约为0.04ml):知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14pH=-lg(5.0×10-5)=4.3第三十二页,共145页。知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(c)当酸和碱刚好反应完全时(即加入滴定剂NaOH的体积刚好为20.00ml时):pH=7第三十三页,共145页。c(OH-)=0.1000×0.0220.00+20.02=5.0×10-5mol/LpH=-lg(2.0×10-10)=9.7知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(d)当滴定剂NaOH过量时假设刚好多滴加一滴HCl(即HCl过量0.04ml)c(H+)

=1.0×10-14/5.0×10-5=2.0×10-10第三十四页,共145页。

只要选择变色范围在这一范围内的指示剂就不会造成很大误差。结论滴加体积:0.00~19.98ml,△pH=4.3-1=3.3滴加体积:19.98~20.02ml,△pH=9.7–4.3=5.4,发生滴定突越。第三十五页,共145页。3、指示剂的选择原则(依据酸碱滴定曲线)

A、滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致。B、颜色变化明显、灵敏、易观察。常见滴定类型中指示剂的选择强酸与弱碱甲基橙强碱与弱酸酚酞强酸与强碱两种指示剂均可

4、指示剂的用量2—3滴因为石蕊变色范围太宽,终点时颜色变化不明显,所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。第三十六页,共145页。误差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C标.V标

V待滴定过程中任何错误操作都可能导致C标、V标、V待的误差但在实际操作中认为C标是已知的,V待是固定的,所以一切的误差都归结为对V标的影响,V标偏大则C待偏大,V标偏小则C待偏小。六、误差分析第三十七页,共145页。常见具体分析如下:(1)滴定前,在用蒸馏水洗涤滴定管后,未用标准盐酸润洗。(2)滴定前,盐酸滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失。(3)滴定前,用待测烧碱液润洗锥形瓶。(4)读取标准盐酸液的刻度时,滴定前平视,滴定后俯视。(5)滴定过程中,锥形瓶振荡太剧烈,有少量溶液溅出。(6)滴定后,盐酸滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中。偏高偏高偏高偏高偏低偏低练:用标准盐酸滴定待测烧碱,下列错误操作将对V(酸)和C(碱)有何影响?(偏大、偏小、无影响)第三十八页,共145页。(7)盐酸滴定前仰视读数,滴定后平视刻度读数。(8)滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水。(9)滴定过程中,盐酸滴定管漏液。(10)滴定临近终点时,用洗瓶中的蒸馏水洗下盐酸滴定管尖嘴口的半滴标准溶液至锥形瓶中。(11)过早估计滴定终点。(12)过晚估计滴定终点。(13)一滴盐酸标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下。无影响偏低偏高偏低偏高偏高无影响第三十九页,共145页。小结:【小结】中和滴定前,必须用滴定液多次润洗滴定管,以确保溶液的浓度不被剩余在滴定管中的水稀释变小;加入指示剂的量控制在2滴~3滴,以避免指示剂消耗酸或碱;临近终点时,滴液要慢,至指示剂变色“不立即”褪去或变为原色即为终点,避免过量。重视测定结果的复核。即重复实验测定2次以上,取实验平均值。根据计算公式,求出计算值。第四十页,共145页。

A.由黄色变红B.由黄色变橙色C.由橙色变红色D.由红色变橙色

3.在盐酸滴定氢氧化钠溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定终点时的颜色变化应是()

1.酸碱恰好完全中和时,它们一定相等的量是()

A.质量B.物质的量

C.物质的量浓度D.酸提供的H+和碱提供OH-的物质的量DB

2.用10ml的量筒量取液体,数据记录正确的是()

A8B8.01.C7.78D8.1

D第四十一页,共145页。中和滴定误差判断的基本原则1、凡是有利于滴定液体积增大的因素都会使测定结果偏高;如仰视2、凡是有利于滴定液体积减小的因素都会使测定结果偏低;如俯视3、凡是有利于被滴定的物质量增大的因素都会使测定结果偏高;如用待测液润迅锥形瓶4、凡是有利于被滴定的物质量减小的因素都会使测定结果偏低;如摇动时液体溅出第四十二页,共145页。练习:1、(00年上海)下列实验操作中错误的(

)A.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸烧瓶支管口C.滴定时,大手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面D.称量时,称量物放在称量纸上,置于托盘天平的大盘,砝码放在托盘天平的右盘中C第四十三页,共145页。2.(01全国12)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考右图,从下表中选出正确选项()CD第四十四页,共145页。3.下列是一段关于中和滴定的实验叙述:⑴取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;⑵在锥形瓶中放入25.00ml待测液NaOH溶液;⑶加入几滴石蕊试剂作指示剂;⑷取一支酸式滴定管,洗涤干净后;⑸直接往其中注入标准酸溶液,进行滴定;⑹左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;⑺两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降,直至滴定终点;其中错误的是(

A.⑷⑹⑺

B.⑴⑸⑹⑺

C.⑶⑸⑺

D.⑴⑶⑸⑺

D第四十五页,共145页。①检漏:检查活塞是否漏水。②洗涤:先用自来水或蒸馏水洗,然后用待测液润洗内壁2-3次。(润洗的目的是消除掉由于滴定管内有水而使溶液浓度变小带来的误差)③装液:把溶液注入滴定管中,使液面位于“0”刻度线以上2cm~3cm处,④排气泡:再把滴定管固定在滴定管夹上,在滴定管下放一个烧杯,调节活塞使滴定管的尖嘴部分充满溶液(不留气泡).⑤调零:并使液面处在“0”或“0”以下某一刻度处,记下准确读数V0⑥读数:滴加溶液反应完毕后记录读数V1,则反应消耗溶液的体积为V1-V0

a、滴定管要垂直

b、视线与凹液面最低处保持水平

c、估读到0.01mL(实际滴出的溶液体积=滴定后的读数V1-滴定前的读数V0)第四十六页,共145页。例1、(99年上海)下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是 (

)A.在量筒的上端B.在滴定管上端

C在托盘天平刻度尺的正中

D在托盘天平刻皮尺的右边B练1:量取25.00mL,KMnO4溶液可选用仪器()A.50mL量筒,B.100mL量筒C.50mL酸式滴定管,D.50mL碱式滴定管C第四十七页,共145页。练2:50ml的滴定管盛有溶液,液面恰好在20.00处,若把滴定管中溶液全部排出,则体积()A、

等于30B、等于20C、大于30D、小于30

C练3、下列所述仪器“0”刻度位置正确的是()A.在量筒的上端B.在滴定管上端C.容量瓶上端、D.在托盘天平刻度尺的右边B第四十八页,共145页。问题:

氢氧化钠溶液和盐酸反应,溶液一直都是无色,那怎么知道所加的氢氧化钠溶液与盐酸恰好发生了中和反应呢?探究三:如何判断中和反应恰好完成?

实验时应先把酸和碱都装入滴定管中,然后从酸式滴定管中取15ml的盐酸注入锥型瓶,再用碱式滴定管向盐酸中滴加0.1mol/L氢氧化钠溶液至恰好完全中和。第四十九页,共145页。四、酸碱中和滴定终点的确定(即指示剂的选择):

①常用指示剂的变色范围甲基橙

石蕊

酚酞———3.1———4.4———酸色

中间色

碱色红色

橙色———5.0———8.0——————8.2———10.0———红色

紫色蓝色粉红色无色红色黄色②指示剂的选择原则

A、指示剂的pH变色范围尽可能接近中和时的pHB、颜色变化明显。酚酞甲基橙常用中和滴定指示剂③指示剂的用量2—3滴④滴定终点确定第五十页,共145页。例如:指示剂选择不当会有误差:以盐酸做标准液滴定氨水时,用酚酞做指示剂,测定的氨水的浓度将偏低,因为恰好完全反应时,生成的NH4Cl溶液的pH值小于7,而酚酞的变色范围是8-10,滴入盐酸到pH为8就终止实验了,用去的盐酸偏少。所以应选用甲基橙为好。滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致。第五十一页,共145页。强酸滴定弱碱选甲基橙强碱滴定弱酸选酚酞强酸滴定强碱酚酞或甲基橙指示剂的选择甲基橙:(红)-3.1~橙色~4.4-(黄)酚酞:(无)-8.2~粉红色~10.0-(红)完全中和时溶液略显酸性完全中和时溶液略显碱性第五十二页,共145页。练一练:

练习:用标准盐酸测定氨水的浓度,最适宜的指示剂是

。强酸滴定弱碱选甲基橙甲基橙:(红)-3.1~橙色~4.4-(黄)完全中和时溶液略显酸性第五十三页,共145页。[问题探究四]

酸碱中和滴定选用酚酞或甲基橙作指示剂,但其滴定终点的变色点并不是pH=7,这样对中和滴定终点的判断有没有影响?第五十四页,共145页。[练4]在20.00mL0.1000mol/L的盐酸中,逐滴滴入0.1000mol/LNaOH溶液40.00mL。⑴判断下列情况下溶液的pH。①未滴NaOH溶液时HCl的pH;②滴加NaOH溶液到完全反应相差一滴(一滴溶液的体积是0.04mL),这时溶液的pH;③完全反应后再多加一滴NaOH溶液时的pH;(pH=1)(pH=4)(pH=10)第五十五页,共145页。在滴定终点前后,溶液的pH发生突跃。第五十六页,共145页。⑵跟完全反应所需NaOH溶液相差一滴(或多加一滴),对计算盐酸的浓度有没有影响?(通过计算说明。)c(HCl)===0.0998mol/L跟实际浓度0.1000mol/L相比,误差很小。第五十七页,共145页。[结论]⑴在滴定终点前后,溶液的pH发生突跃。⑵酚酞的变色点落在溶液pH的突跃范围内。⑶按pH突跃范围内的体积计算,结果是可以达到足够的准确度。酸碱中和滴定是一个非常精确的定量实验。第五十八页,共145页。(用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠)⑴滴定管、锥形瓶用水洗干净标准:内壁不挂水珠。⑵滴定管检漏,活塞灵否⑶装液读数时要注意:①滴定管要直立;②装液或放液后,需等1-2分钟才能观察液面高度;③读数时,视线应与凹液面水平,④必须准确到0.1mL,并估计到0.01mL。四、酸碱中和滴定的操作步骤第五十九页,共145页。⑷用滴定管移取定量待测液注入锥形瓶,滴加2-3滴指示剂,振荡混匀。注意:不能用待测液洗涤锥形瓶。⑸进行滴定(左手旋塞,右手摇瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化)⑹滴定到指示剂颜色变化,并不立即褪去,即为滴定终点⑺计算。HCl+NaOH=NaCl+H2O滴定次数待碱测溶液体积(mL) 标准酸溶液的体积(mL) 滴定前刻度滴定后刻度体积操作2~3次取平均值代入公式计算:第六十页,共145页。滴定过程中注意:左手:控制活塞(活塞朝右,滴液先快后慢)右手:持锥形瓶,不断旋转。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褪色。读数:视线和凹液面最低点相切。第六十一页,共145页。练习:某学生中和滴定实验的过程如下:①取一支碱式滴定管,②用蒸馏水洗净,③加入待测NaOH溶液,④记录液面刻度的读数,⑤用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液,⑥置于用标准酸液洗涤过的锥形瓶中,⑦加入2滴酚酞试剂,⑧开始滴定,先慢后快,边滴边摇荡,⑨边注视滴定管液面变化,⑩滴到溶液由无色变为粉红色时,即停止滴定,⑾记录液面读数,⑿重复滴定,根据两次读数得出NaOH的体积21ml上述学生操作错误的有

(填序号)

3、6、8、9、10、12第六十二页,共145页。(a)滴定前,加入滴定剂(NaOH)的体积为0.00ml时:

0.1000mol/L的HCl溶液中的氢离子浓度:知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14算一算通过计算了解不同滴定过程中的pH。pH=-lg(1.0×10-1)=1c(H+)

=1.0×10-1mol/L第六十三页,共145页。例如:指示剂选择不当会有误差:以盐酸做标准液滴定氨水时,用酚酞做指示剂,测定的氨水的浓度将偏低,因为恰好完全反应时,生成的NH4Cl溶液的pH值小于7,而酚酞的变色范围是8-10,滴入盐酸到pH为8就终止实验了,用去的盐酸偏少。所以应选用甲基橙为好。滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致。第六十四页,共145页。强酸滴定弱碱选甲基橙强碱滴定弱酸选酚酞强酸滴定强碱酚酞或甲基橙指示剂的选择甲基橙:(红)-3.1~橙色~4.4-(黄)酚酞:(无)-8.2~粉红色~10.0-(红)完全中和时溶液略显酸性完全中和时溶液略显碱性第六十五页,共145页。练一练:

练习:用标准盐酸测定氨水的浓度,最适宜的指示剂是

。强酸滴定弱碱选甲基橙甲基橙:(红)-3.1~橙色~4.4-(黄)完全中和时溶液略显酸性第六十六页,共145页。[问题探究]

酸碱中和滴定选用酚酞或甲基橙作指示剂,但其滴定终点的变色点并不是pH=7,这样对中和滴定终点的判断有没有影响?第六十七页,共145页。[练习]在20.00mL0.1000mol/L的盐酸中,逐滴滴入0.1000mol/LNaOH溶液40.00mL。⑴判断下列情况下溶液的pH。①未滴NaOH溶液时HCl的pH;②滴加NaOH溶液到完全反应相差一滴(一滴溶液的体积是0.04mL),这时溶液的pH;③完全反应后再多加一滴NaOH溶液时的pH;(pH=1)(pH=4)(pH=10)第六十八页,共145页。在滴定终点前后,溶液的pH发生突跃。第六十九页,共145页。⑵跟完全反应所需NaOH溶液相差一滴(或多加一滴),对计算盐酸的浓度有没有影响?(通过计算说明。)c(HCl)===0.0998mol/L跟实际浓度0.1000mol/L相比,误差很小。第七十页,共145页。[结论]⑴在滴定终点前后,溶液的pH发生突跃。⑵酚酞的变色点落在溶液pH的突跃范围内。⑶按pH突跃范围内的体积计算,结果是可以达到足够的准确度。酸碱中和滴定是一个非常精确的定量实验。第七十一页,共145页。五、中和滴定的实验

主要仪器:铁架台滴定管夹滴定管锥形瓶烧杯等第七十二页,共145页。(b)滴定中(pH取决于剩余HCl的量)如:加入滴定剂体积为18.00ml时:c(H+)=0.1000×(20.00-18.00)20.00+18.00≈

5.0×10-3mol/L知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14pH=-lg(5.0×10-3)=2.3第七十三页,共145页。c(H+)=0.1000×(20.00-19.98)20.00+19.98=5.0×10-5mol/L

当加入滴定剂体积为19.98ml时(滴定时,每滴溶液的体积约为0.04ml):知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14pH=-lg(5.0×10-5)=4.3第七十四页,共145页。知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(c)当酸和碱刚好反应完全时(即加入滴定剂NaOH的体积刚好为20.00ml时):pH=7第七十五页,共145页。c(OH-)=0.1000×0.0220.00+20.02=5.0×10-5mol/LpH=-lg(2.0×10-10)=9.7知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(d)当滴定剂NaOH过量时假设刚好多滴加一滴HCl(即HCl过量0.04ml)c(H+)

=1.0×10-14/5.0×10-5=2.0×10-10第七十六页,共145页。

由于指示剂的变色范围不是7所引起的误差是很小的。结论滴加体积:0.00~19.98ml,△pH=4.3-1=3.3滴加体积:19.98~20.02ml,△pH=9.7–4.3=5.4,发生滴定突越。第七十七页,共145页。

如果是用碱滴定酸,在滴定过程中,溶液pH随着体积变化的趋势又如何?想一想

请以氢氧化钠滴定盐酸为例,回答上述问题。第七十八页,共145页。pH的应用——

酸碱中和滴定第七十九页,共145页。

第一课时第八十页,共145页。pH在化学分析中的应用

——酸碱中和滴定一.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。怎么测呢??第八十一页,共145页。

二.原理:中和滴定以酸碱中和反应为基础,

H++OH-=H2O在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时:

有n(H+)=n(OH-)第八十二页,共145页。

当元数相同的酸和碱反应时(如NaOH和HCl)

c酸V酸=c碱V碱

如果酸或者碱的元数不相同呢?如:用NaOH标准溶液滴定H2SO4,它们的关系式如何书写?

c

NaOH

VNaOH

=2c

H2SO4

VH2SO4第八十三页,共145页。

总结:x元酸和y元碱恰好发生中和时,c酸,

V酸,c碱,V碱的关系式:xc酸V酸=yc碱V碱

也就是

xc标准V标准=yc待测V待测

(其中c标准为已知值,V待测或V标准在滴定前通过精确量取而成为已知值,最后根据已知值和实验测定值计算出c待测。)第八十四页,共145页。

练习1:用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知氢氧化钠溶液,滴定完成时用去盐酸溶液27.84mL。计算待测氢氧化钠溶液的物质的量浓度。

碱为未知液:c碱=xc酸V酸y

V碱

酸为未知液:c酸=xc碱V碱yV酸练一练(答案:0.1149mol/L)第八十五页,共145页。

练习2:用0.1230mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知浓度的硫酸溶液,滴定完成时用去NaOH溶液27.84mL。计算待测硫酸溶液的物质的量浓度。练一练(答案:0.06849mol/L)第八十六页,共145页。

你认为利用中和反应进行中和滴定必须解决的关键问题是什么?①准确测量参加反应的两种溶液的体积——选用更加精确仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、移液管。

滴定管和移液管:精量仪,读数精确到0.01mL,可准确量取一定量的试液。第八十七页,共145页。②准确判断中和反应什么时候“恰好”完全(即准确判断滴定终点)

方法:在待测溶液中加入酸碱指示剂(如酚酞,甲基橙)。

你认为用中和反应进行中和滴定必须解决的关键问题是什么?第八十八页,共145页。三.指示剂的选择:指示剂指示终点的原理:HInH+OH-In-+H+酸色碱色几种常用指示剂的变色范围如下:第八十九页,共145页。

选择原则:终点时指示剂的颜色变化明显、灵敏、易观察。

因为石蕊试剂变化不灵敏,所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。指示剂的选择:

在高中阶段用的最多的是酚酞。第九十页,共145页。四.中和滴定实验仪器介绍:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、滴定台。

种类:酸式滴定管——下端玻璃活塞碱式滴定管——下端连接一橡皮管(内有玻璃小球控制流速)下端尖嘴玻璃管第九十一页,共145页。酸式滴定管——用来盛放酸性或具有氧化性的溶液。(酸、Br2、KMnO4、等,不能盛放NaOH、)碱式滴定管——用来盛放碱性物质或无氧化性的物质为什么酸式滴定管与碱式滴定管结构上不同呢?

第九十二页,共145页。0刻度在上,从上往下读,最大量程有25mL、50mL精确度:取到小数点后两位,如:24.00mL、23.38mL

最后一位是估计值。滴定管的读数方法:第九十三页,共145页。滴定管的洗涤:先用蒸馏水洗涤,再用标准液(或待测液)来润洗。第九十四页,共145页。滴定管的固定:垂直于桌面,高度以滴定管尖伸入锥形瓶约1cm为宜。第九十五页,共145页。

第二课时第九十六页,共145页。实验——酸碱中和滴定pH突跃曲线的绘制实验用品:

试剂:0.1000mol/L的HCl溶液,0.1000mol/LNaOH溶液,酚酞溶液,蒸馏水。仪器:碱式滴定管,酸式滴定管,滴定管夹,烧杯,铁架台,pH计,磁力搅拌器,磁子。实验内容:

用0.1000mol/L的HCl溶液滴定20ml0.1000mol/LNaOH溶液,测定酸碱滴定曲线。第九十七页,共145页。实验——酸碱中和滴定pH突跃曲线的绘制

实验过程:①取20ml0.1000mol/LNaOH溶液于100ml烧杯中,滴入两滴酚酞溶液,放入磁子,将pH计放入烧杯中,确保pH计的小玻璃球全部没入溶液中。

②开动磁力搅拌器,读取滴定过程中溶液的pH值,同时打开酸式滴定管的活塞,控制滴速为3滴/秒,观察烧杯中溶液的变化以及pH随滴定进行的变化规律。第九十八页,共145页。酸碱中和滴定过程中pH的突跃曲线

pH值的变化规律如何?第九十九页,共145页。(a)滴定前,加入滴定剂(HCl)的体积为0.00ml时:

0.1000mol/L的NaOH溶液中的氢离子浓度:知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14算一算通过计算了解不同滴定过程中的pH。pH=-lg(1.0×10-13)=13c(H+)

=1.0×10-14/1.0×10-1=1.0×10-13第一百页,共145页。(b)滴定中(pH取决于剩余NaOH的量)如:加入滴定剂体积为18.00ml时:c(OH-)=0.1000×(20.00-18.00)20.00+18.00=5.3×10-3mol/L知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14c(H+)

=1.0×10-14/5.3×10-3=1.9×10-11pH=-lg(1.9×10-11)=11.72第一百零一页,共145页。c(OH-)=0.1000×(20.00-19.96)20.00+19.96=1.0×10-4mol/L

当加入滴定剂体积为19.96ml时(滴定时,每滴溶液的体积约为0.04ml):知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14c(H+)

=1.0×10-14/1.0×10-4=1.0×10-10pH=-lg(1.0×10-10)=10第一百零二页,共145页。知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(c)当酸和碱刚好反应完全时(即加入滴定剂HCl的体积刚好为20.00ml时):pH=7第一百零三页,共145页。c(H+)=0.1000×0.0420.00+20.04=1.0×10-4mol/LpH=-lg(1.0×10-10)=4知识支持:pH=-lgc(H+)室温下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(d)当滴定剂HCl过量时假设刚好多滴加一滴HCl(即HCl过量0.04ml)第一百零四页,共145页。

由于指示剂的变色范围不是7所引起的误差是很小的。结论滴加体积:0.00~19.96ml,△pH=13-10=3滴加体积:19.96~20.04ml,△pH=10-4=6,发生滴定突越。第一百零五页,共145页。

如果是用碱滴定酸,在滴定过程中,溶液pH随着体积变化的趋势又如何?想一想

请以氢氧化钠滴定盐酸为例,回答上述问题。第一百零六页,共145页。计算出不同滴定点时溶液的pH值,部分结果列于表第一百零七页,共145页。

滴定曲线不仅说明了滴定时溶液pH值的变化方向,而且也说明了各个阶段的变化速度。在化学计量点附近pH值有一个突变过程,这种pH值突变称之为滴定突跃,突跃所在的pH值范围称为滴定突跃范围(常用化学计量点前后各0.1%的pH范围表示),本例的突跃范围是()

第一百零八页,共145页。二、指示剂的选择

最理想的指示剂应该能恰好在反应的化学计量点发生颜色变化。

指示剂的选择主要以滴定的突跃范围为依据,通常选取变色范围全部或部分处在突跃范围内的指示剂滴定终点,这样产生的误差不会超过±0.1%

第一百零九页,共145页。

在上述滴定中,甲基橙()和酚酞(pH8.0-10.0)的变色范围均有一部分在滴定的突跃范围内,所以都可以用来指示这一滴定终点第一百一十页,共145页。用碱滴定酸的情况下突跃范围20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的体积V(mL)溶液的pH第一百一十一页,共145页。巩固练习练习1.酸碱完全中和时()A、酸与碱的物质的量一定相等

B、酸所能提供的H+和碱所能提供的OH-的物质的量相等

C、酸与碱的质量相等

D、溶液呈中性B第一百一十二页,共145页。练习2.用标准NaOH滴定盐酸时,若配制标准溶液称取的NaOH固体中含有下列杂质时,会引起滴定结果偏低的是()A.NaCl,B.Na2OC.Na2CO3D.NaHCO3

巩固练习A第一百一十三页,共145页。巩固练习练习3.用物质的量浓度相同的盐酸、硫酸、磷酸溶液,分别中和质量相同、浓度相同的NaOH溶液生成正盐,消耗这三种酸的体积比是()A、1:1:1B、3:2:1 C、6:3:2 D、1:2:3练习4.中和相同体积、相同pH的Ba(OH)2、NaOH两种稀溶液,所用相同浓度的盐酸的体积分别为V1、V2,则二者的大小关系为。V1=V2C第一百一十四页,共145页。巩固练习

练习5.氢氧化钾样品中含有不与酸反应的杂质,为了测定氢氧化钾的纯度,取样品0.56g溶于水制成1L溶液。取此溶液25.00mL,用0.005mol/LH2SO4标准液滴定,用去24mL,则氢氧化钾的质量分数为()

A、96% B、48% C、9.6% D、56%

A第一百一十五页,共145页。

第三课时第一百一十六页,共145页。原理复习一.酸碱中和滴定的定义二.原理:

重要关系式:cH+V酸=cOH-V碱,c待测=xV待测yc标准V标准三.正确选用酸碱滴定的仪器和指示剂

指示剂:终点时指示剂的颜色变化明显、灵敏、易观察;酸碱中和滴定中,常用酚酞、甲基橙。仪器:酸式滴定管和碱式滴定管。第一百一十七页,共145页。

试剂:HCl溶液(未知浓度)、0.1000mol/LNaOH溶液、酚酞溶液、蒸馏水。仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、锥形瓶、洗瓶、铁架台、烧杯等。

一.实验任务:

实验室里面有一瓶未知浓度的HCl溶液,请你用酸碱中和滴定的方法测定出盐酸的浓度。二.仪器和试剂第一百一十八页,共145页。

三.实验操作过程:检漏---润洗---注液---赶气泡---调零1.滴定准备过程:(1)滴定管的准备(2)锥形瓶的准备盛液---滴加2~3滴指示剂(锥形瓶可以用蒸馏水润洗,但绝对不能用待测液润洗,本次实验使用滴定管量取待测液)第一百一十九页,共145页。

2.滴定

左手控制滴定管活塞,右手不断摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶色中溶液颜色的变化。

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论