第二节 定量实验(酸碱滴定、中和热的测定).ppt

1、第二节 定量实验,一、认真阅读备考指南p155156：酸碱中和滴定的原理，把你不懂的地方提出来大家讨论。,一、中和滴定所需的用品（仪器）有哪些？ 酸式滴定管、碱式滴定管，烧杯、锥形瓶、滴定管夹、铁架台、白纸。,实验：用已知浓度的盐酸滴定20mL未知浓度的NaOH溶液，以测定NaOH的物质的量浓度。,二、中和滴定的操作步骤。,查漏：检查滴定管是否漏水和堵塞 洗涤 润洗：先用水洗净再用指定的酸和碱液润洗 装液，排气泡，调整液面到某一刻度，读数。,二、中和滴定的操作步骤。,（1）取待测液：将一定体积未知浓度的碱溶液放 入锥形瓶中，滴入几滴酚酞。 （2）把锥形瓶放在碱式滴定管的下面，并垫一张白纸 （3

2、）滴定：操作要点及滴定终点的观察。（指示剂变色，半分钟内不褪色） （4）读数并记录数据： （5）重复上述实验23。 （6）求算盐酸的平均体积，然后计算碱的浓度： 计算时可用公式： C（OH-）=C（H+）V(酸)V（碱）。,二、中和滴定的操作步骤。,左手,右手,视线与凹液 面水平相切,滴加速度先快后慢,眼睛注视瓶内颜色变化,半分钟颜色不变,滴定管保持垂直,俯视图,仰视图,酸碱中和滴定,正确视线,仰视视线,正确读数,仰视读数,读数偏大,正确视线,俯视视线,正确读数,俯视读数,读数偏小,0,三、指示剂的选择 1、如用酚酞作指示剂，用强酸滴定强碱，完全反应时，溶液的颜色将发生怎样的变化？,2、如用甲

3、基橙作指示剂，用强酸滴定强碱，完全反应时，溶液的颜色将发生怎样的变化？,3、如果是强酸和弱碱中和滴定该选择什么指示剂？,4、如果是强碱和弱酸中和滴定又该选择什么指示剂？,结论：根据达到终点后溶液的酸碱性来选,1）酸式滴定管用水洗后便 装液体进行滴定；,2）锥形瓶只用蒸馏水洗涤 后仍留有少量蒸馏水；,偏高,无影响,1. 用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的碱溶液（甲基橙作指示剂），试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响？,四、中和滴定误差分析,4）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，误用盐酸润洗；,5）盐酸在滴定时溅出锥形瓶外；,6）待测液在振荡时溅出锥形瓶外；,7）滴定终点时，滴定管仰视读

4、数；,偏高,偏高,偏高,偏低,偏低,3）锥形瓶用蒸馏水洗涤后，又用待测液润洗；,8）滴定终点时，滴定管俯视读数；,9）记录起始体积时，仰视读数，终点时平视；,10）记录起始体积时，仰视读数，终点时俯视；,11）滴加盐酸，橙色不足半分钟即褪色；,偏低,偏低,偏低,偏低,【学生活动】P156 （1）滴定管如果未用所要盛装的酸或碱润洗，酸或碱就会由于滴定管内壁附着的蒸馏水使溶液浓度降低，影响测定结果。 锥形瓶不能做类似处理，否则会使待测液的体积增加，测试结果偏高。 （2）滴定管下端的气泡有可能在滴定过程中被排出，导致该反应液的用量读数值偏高。 （3）便于观察锥形瓶内溶液颜色的变化。 （4）溶液由无色

5、变为红色，且半分钟内不褪色；溶液由红色变为无色。,【学生活动】P156 （5）中和滴定的准确度主要取决于酸碱反应进行的程度，因此指示剂的选择是关键之一，另一关键是准确量取标准液和待测液的体积，所选仪器要符合实验的精确度要求。 （6）精确的定量实验通常要取多次实验数据的平均值来保证结果的正确性，减小测量误差。但因操作错误带来的误差不应包括在内，因此，偏离较大的数据应舍弃。,【思考与交流】 （1）本实验量取和计量反应过程中酸、碱溶液用量所使用的滴定管，能否用量筒代替？试说明原因。 不能用量筒代替滴定管，因为计量的精确度不同，不符合中和滴定的要求。而滴定管可准确量取到0.1mL，的溶液可估读到0.0

6、1mL，符合定量实验的要求,【思考与交流】 （2）酸式滴定管为什么不能盛装碱性溶液？ 由于碱性溶液会腐蚀玻璃，尤其是容易使酸式滴定管上的玻璃活塞因腐蚀导致无法使用，所以酸式滴定管不能盛装碱性溶液。 （3）如何润洗酸式滴定管（碱式滴定管）？ 从滴定管上口加入35mL所要盛装的酸或碱溶液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿全部滴定管内壁。然后轻轻转动酸式滴定管活塞（或轻轻挤压碱式滴定管的玻璃球），将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。,【思考与交流】 （4）如何赶走酸式滴定管（碱式滴定管）中的气泡？ 快速放液以赶走气泡（将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上，用两指捏住胶管，轻轻挤压玻璃球，使溶液从尖嘴流出）。 （5

7、）读取滴定管读数时应注意什么问题？ 读取滴定管内液面所在体积数时，应使滴定管与水平的实验台面保持垂直，并使视线与滴定管内液体的凹面最低处相切。,【思考与交流】 （6）滴定过程中，左手 ，右手 ，眼睛 。 控制酸式滴定管的活塞（碱式滴定管的阀）；摇动锥形瓶；注视锥形瓶内溶液颜色的变化。,【思考与交流】 （7）如何用25mL碱式滴定管取25mLNaOH溶液？ 将装满待测液（NaOH溶液）的碱式滴定管固定在滴定管夹上，轻轻挤压玻璃球，使滴定管的尖嘴部分充满溶液，然后调整滴定管内液面，使其保持在“0”刻度处，再将该溶液注入锥形瓶内，当液面接近“25”刻度时，要逐滴滴入至管内液面恰好保持在“25”刻度处

8、，停止挤压玻璃球。,二、认真阅读备考指南p175酸碱中和滴定曲线的绘制，把你不懂的地方提出来大家讨论。,思考：如何准确判断中和反应是否恰好进行完全,讨论：向20.00mL 0.100mol/L HCl中滴加0.100mol/L NaOH溶液过程中，溶液pH如何变化？你发现了什么规律,1.00,1.48,1.85,2.28,2.59,4.00,7.0,10.0,11.4,用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20 .00ml 0.1000mol/L的HCl 溶液，求随V NaOH 的增大，pH=？,滴定过程的pH变化,突跃范围,20.02mL,19.98mL,加入NaOH溶液的体积V(mL

9、),溶液的pH,“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便,pH 突跃范围：化学计量点前后滴定由不足 0.1% 到过量0.1% 范围内溶液 pH 值的变化范围 此范围是选择指示剂的依据。,0.100mol/L的NaOH滴定0.100mol/L盐酸的PH突跃范围是（4.39.7）,讨论：用什么试剂可指示0.100mol/L氢氧化钠滴定0.100mol/L盐酸恰好完全反应？,思考：如用酚酞作指示剂，用酸滴定碱，完全反应时，溶液的颜色将发生怎样的变化？ 溶液由红色变为无色,思考：如用甲基橙作指示剂，用酸滴定碱，完全反应时，溶液的颜色将发生怎样的变化？ 溶液黄色变为橙色,PH突跃范围是（4.39.7） 酚

10、酞试液、甲基橙试液,（1）如果上述实验改为向一定量的NaOH溶液中逐渐加入HCl溶液，所得滴定曲线会有什么不同? 向一定量的NaOH溶液中逐渐加入HCl溶液的曲线为下图中虚线，向一定量的HCl溶液中逐渐加入NaOH溶液为下图中的实线，曲线走向不同，但滴加量与pH变化的关系基本一致。,1甲、乙、丙、丁均为酸碱滴定曲线，试回答下列问题： 为强酸滴定强碱， 为强酸滴定弱碱， 为强碱滴定强酸， 为强碱滴定弱酸，,丁；乙；甲；丙,三、认真阅读备考指南p175中和热的测定，把你不懂的地方提出来大家讨论。,实验步骤：,1.在大烧杯底部垫泡沫塑料（或纸条），使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧

11、杯之间填满碎泡沫塑料（或纸条），大烧杯上用泡沫塑料板（或硬纸板）作盖板，在板中间开两个小孔，正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过，如下图所示。,中和热的测定,大、小烧杯放置时，为何要使两杯口相平？ 填碎纸条的作用是什么？ 对此装置，你有何更好的建议？,两杯口相平，可使盖板把杯口尽量盖严，从而减少热量损失； 填碎纸条的作用是为了达到保温隔热、减少实验过程中热量损失的目的。 若换用隔热、密封性能更好的装置（如保温杯）会使实验结果更准确。,2.用一个量筒最取50 mL 0.50 mol/L盐酸，倒入小烧杯中，并用温度计测量盐酸的温度，记入下表。然后把温度计上的酸用水冲洗干净。,温度计上的酸为何要用水冲洗

12、干净？ 冲洗后的溶液能否倒入小烧杯？为什么？,因为该温度计还要用来测碱液的温度，若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失，故要冲洗干净； 冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，而导致实验结果误差。,3.用另一个量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液，并用温度计测量NaOH溶液的温度，记入下表。,实验中所用HCl和NaOH的物质的量比为何不是11而是NaOH过量？若用HCl过量行吗？,为了保证0.50 mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55 mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量，生成0.025 mol的水 。 不能用过量的酸，因为NaO

13、H溶液中常常含有碳酸钠，盐酸过量就会发生盐酸与碳酸钠的反应，导致中和热测定不准确。,4.把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯（注意不要洒到外面）。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度，记为终止温度，记入下表。,酸、碱混合时，为何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入？,因为本实验的关键是测反应的反应热，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大。,5.重复实验两次，取测量所得数据的平均值作为计算依据。,若你所测得的数据不是57.3 kJ/mol，分析产生误差的原因。,可能的原因有： 1.量取溶液的体积有误差（测量结果

14、是按50 mL的酸、碱进行计算，若实际量取时，多于50 mL或小于50 mL都会造成误差） 2.温度计的读数有误。 3.实验过程中有液体洒在外面。 4.混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 5.隔热操作不到位，致使实验过程中热量损失而导致误差。 6.测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。,【学生活动】P157 （1）为什么实验所用的NaOH要稍过量？能不能用稍过量的酸？ 用稍过量的NaOH是为了保证盐酸能够完全被NaOH中和。 不能用过量的酸，因为NaOH溶液中常常含有碳酸钠，盐酸过量就会发生盐酸与碳酸钠的反应，导致中和热测定不准确。 （2）实验中若用弱酸代替强酸，或用弱碱代替强碱，则使测得的中和热偏 小,【学生活动】P157 （3） 大烧杯、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板、环形玻璃棒,（4）为什么要用环形玻璃棒搅拌？能否用铁丝代替环形玻璃棒？说明理由。 使盐酸与NaOH溶液充分反应；不能，若用铁丝代替环形玻璃棒，一方面铁与酸反应放出热量，使测得的温度升高，另一方面铁丝传热快，又会使测得的温度偏低。,（5）若改用100 mL 0.50 mol/L的盐酸和100 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液，所测中和热