2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第三章 水溶液中的離子平衡 第二節(jié) 第3課時(shí)《酸堿中和滴定》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)及典例解析 新人教版選修4.doc
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第3課時(shí) 酸堿中和滴定 [學(xué)習(xí)目標(biāo)定位] 1.了解酸堿中和滴定的原理,熟記酸堿中和滴定的主要儀器的名稱及用途。2.掌握酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作、計(jì)算方法和誤差分析。 1.將pH=12的NaOH溶液分別與等體積的下列酸溶液混合,判斷其酸堿性,計(jì)算pH,填寫下表: 酸溶液 混合溶液的酸堿性 pH pH=2的鹽酸 中性 7 0.015 molL-1的硫酸 酸性 2 0.004 molL-1的硫酸 堿性 11 2.判斷下列酸堿混合后溶液的pH (1)pH=3的鹽酸與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH等于7(填“大于”、“小于”或“等于”,下同)。 (2)pH=3的鹽酸與pH=11的氨水溶液等體積混合后,溶液的pH大于7。 (3)pH=3的醋酸與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH小于7。 探究點(diǎn)一 酸堿中和滴定 1.中和滴定的原理 (1)酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可用離子方程式H++OH-===H2O來表示,在中和反應(yīng)中,H+、OH-之間的物質(zhì)的量關(guān)系是n(H+)=n(OH-);若用參加反應(yīng)的c(H+)、c(OH-)來表示,其關(guān)系式為c(H+)V酸=c(OH-)V堿,由此可計(jì)算c(H+),其表達(dá)式是c(H+)=;也可計(jì)算c(OH-),其表達(dá)式是c(OH-)=。由c(H+)、c(OH-)可分別求出相應(yīng)酸、堿的濃度。 (2)用0.103 2 molL-1的鹽酸溶液,中和25.00 mL未知濃度的NaOH溶液,中和完成后用去鹽酸27.84 mL,請(qǐng)你根據(jù)上述關(guān)系式計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是0.114_9_molL-1。 (3)請(qǐng)你根據(jù)以上原理分析,歸納總結(jié)中和滴定的概念是利用中和反應(yīng),用已知濃度的酸(或堿)來測(cè)定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。其中已知濃度的酸(或堿)溶液常稱為標(biāo)準(zhǔn)液,未知濃度的堿(或酸)溶液常稱為待測(cè)液。 (4)中和滴定的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)(中和反應(yīng)恰好反應(yīng)完全的時(shí)刻),其方法是在待測(cè)液中加2~3滴指示劑,觀察滴定過程中其顏色的變化,常選用的指示劑是酚酞或甲基橙,不用石蕊試液的原因是石蕊試液顏色變化不明顯。 2.主要儀器及使用 酸堿中和滴定所用的主要儀器是錐形瓶和滴定管。 (1)滴定管分為兩種: ①酸式滴定管:包括玻璃活塞、長(zhǎng)玻璃管,可盛放酸性溶液、強(qiáng)氧化性溶液,不能盛放堿性溶液及氫氟酸。 ②堿式滴定管:包括長(zhǎng)玻璃管、橡皮管、玻璃球,可盛放堿性溶液。 滴定管的上端都標(biāo)有規(guī)格大小、使用溫度、0刻度;滴定管的精確讀數(shù)為0.01_mL。 (2)滴定管的使用方法 ①檢查儀器:使用前先檢查滴定管活塞是否漏水。 ②潤洗儀器:在加入反應(yīng)液之前,潔凈的滴定管要用所要盛裝的溶液潤洗2~3遍。 ③加入溶液:分別將反應(yīng)液加入到相應(yīng)滴定管中,使液面位于滴定管0刻度線以上2~3_mL處。 ④調(diào)節(jié)起始讀數(shù):在滴定管下放一燒杯,調(diào)節(jié)活塞,使滴定管尖嘴部分充滿溶液,然后調(diào)節(jié)滴定管液面使其處于某一刻度,準(zhǔn)確讀取數(shù)值并記錄。 3.實(shí)驗(yàn)操作步驟 酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)步驟可以提煉為6個(gè)關(guān)鍵字: (1)洗(洗滌):洗滌儀器并進(jìn)行檢漏、潤洗。 (2)取(取液):向酸(堿)式滴定管中注入標(biāo)準(zhǔn)液,向錐形瓶中注入待測(cè)液,加入2~3滴指示劑。 (3)滴(滴定):在錐形瓶下墊一張白紙,向錐形瓶中先快后慢地加入標(biāo)準(zhǔn)液(后面逐滴加入),至指示劑發(fā)生明顯的顏色變化(如由紅色變?yōu)闊o色或紅色變?yōu)槌壬?、無色變?yōu)榉奂t色等)且半分鐘內(nèi)不變時(shí),停止滴定。 (4)讀(讀數(shù)):平視滴定管中凹液面最低點(diǎn),讀取溶液體積。 (5)記(記錄):記錄滴定前和滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管中標(biāo)準(zhǔn)液的刻度,重復(fù)滴定2~3次將數(shù)據(jù)記入表中。 (6)算(計(jì)算):以(V終-V始)為消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積,取2~3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值,依據(jù)c待=(一元酸堿)計(jì)算待測(cè)液的物質(zhì)的量濃度。 [歸納總結(jié)] 酸堿中和滴定 (1)原理:酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H++OH-===H2O。用已知濃度的鹽酸(標(biāo)準(zhǔn)液)來滴定未知濃度的NaOH溶液(待測(cè)液)的計(jì)算公式為c待=。 (2)準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn):最后一滴恰好使指示劑顏色發(fā)生明顯的改變且半分鐘內(nèi)不變色,即為滴定終點(diǎn)。 (3)滴定操作要點(diǎn):左手控制活塞或玻璃小球,右手搖動(dòng)錐形瓶,兩眼注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化。 [活學(xué)活用] 1.現(xiàn)用物質(zhì)的量濃度為a molL-1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液去滴定V mL鹽酸的物質(zhì)的量濃度,請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)堿式滴定管用蒸餾水洗凈后,接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是___________________________。 (2)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時(shí),應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入__________(填“甲”或“乙”)中。 (3)右上圖是堿式滴定管中液面在滴定前后的讀數(shù),c(HCl)=________molL-1。 答案 (1)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤洗 (2)乙 (3) 解析 (1)堿式滴定管水洗后應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤洗2~3次,每次潤洗液都要從尖嘴處排出。 (2)NaOH為強(qiáng)堿,應(yīng)將NaOH溶液注入堿式滴定管中,故選乙。 (3)滴定過程中消耗NaOH溶液的體積為(V2-V1) mL,因此c(HCl)= molL-1。 2.取20.00 mL待測(cè)稀鹽酸溶液放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下: 實(shí)驗(yàn)編號(hào) NaOH溶液的濃度(molL-1) 滴定完成時(shí),滴入NaOH溶液的體積(mL) 待測(cè)鹽酸溶液的體積(mL) 1 0.10 22.62 20.00 2 0.10 22.72 20.00 3 0.10 22.80 20.00 (1)排除堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用操作________(填圖編號(hào)),輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。 (2)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是________________。 (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為___________________ (保留兩位小數(shù))。 答案 (1)丙 (2)溶液由無色變?yōu)闇\紅色(或粉紅色),且半分鐘內(nèi)不褪色 (3)0.11 molL-1 解析 (3)(NaOH)= mL≈22.71 mL c(HCl)= =≈0.11 molL-1 探究點(diǎn)二 酸堿中和滴定誤差分析 1.在酸堿中和滴定前的準(zhǔn)備工作中,滴定管用蒸餾水洗凈后,還要用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗2~3次,其原因是標(biāo)準(zhǔn)液的濃度已知,若滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,滴定管內(nèi)壁附著的水會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液實(shí)際濃度減小,消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增大,由c待=可知,所測(cè)得的待測(cè)液濃度偏大。 2.在滴定前,錐形瓶用蒸餾水洗凈后,是否要用待測(cè)液潤洗?為什么?答:不需要。因?yàn)槿粲么郎y(cè)液潤洗錐形瓶,會(huì)使量取的待測(cè)液的實(shí)際體積增大,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積增大,使測(cè)定結(jié)果偏大。 3.滴定管正確的讀數(shù)方法是視線、刻度線、凹液面在同一水平線上。試分析下列圖示讀數(shù)對(duì)滴定結(jié)果的影響。 (1)如圖Ⅰ,開始讀數(shù)仰視,滴定完畢讀數(shù)俯視,滴定結(jié)果會(huì)偏小。 (2)如圖Ⅱ,開始讀數(shù)俯視,滴定完畢讀數(shù)仰視,滴定結(jié)果會(huì)偏大。 [歸納總結(jié)] 中和滴定實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的原因主要有操作不當(dāng)、讀數(shù)不準(zhǔn)等,分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析,c待測(cè)=,c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為定值,c待測(cè)的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。 [活學(xué)活用] 3.下列實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)引起誤差的是( ) A.酸堿中和滴定時(shí),用待測(cè)液潤洗錐形瓶 B.酸堿中和滴定時(shí),用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液 C.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸溶液時(shí),選用酚酞作指示劑,實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加了幾滴 D.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度NaOH溶液,結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí),酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,開始實(shí)驗(yàn)時(shí)無氣泡 答案 C 解析 A錐形瓶一定不要用待測(cè)液潤洗,否則會(huì)使待測(cè)液的量偏大,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大,從而使所測(cè)濃度偏大;B沖洗干凈的滴定管無論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液,還是待測(cè)溶液,都必須用待裝溶液潤洗2~3次,否則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測(cè)溶液比原來溶液的濃度偏小,影響結(jié)果;C在滴定過程中,指示劑略多加了幾滴,一般不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因?yàn)橹甘緞┎粫?huì)改變反應(yīng)過程中酸和堿的物質(zhì)的量;D中實(shí)驗(yàn)開始時(shí)酸式滴定管中無氣泡,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)有氣泡,會(huì)導(dǎo)致所讀取的V(HCl)偏小,依據(jù)V(HCl)c(HCl)=V(NaOH)c(NaOH)得所測(cè)得的c(NaOH)偏小。 1.酸堿恰好完全中和時(shí)( ) A.酸與堿的物質(zhì)的量一定相等 B.溶液呈現(xiàn)中性 C.酸與堿的物質(zhì)的量濃度相等 D.酸所能提供的H+與堿所能提供的OH-的物質(zhì)的量相等 答案 D 解析 根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可知酸堿恰好完全中和時(shí),酸所能提供的H+與堿所能提供的OH-的物質(zhì)的量相等。 2.現(xiàn)用0.10 molL-1 HCl溶液滴定10 mL 0.05 molL-1 NaOH溶液,若酸式滴定管未潤洗,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)所用鹽酸的體積應(yīng)是( ) A.10 mL B.5 mL C.大于5 mL D.小于5 mL 答案 C 解析 用0.10 molL-1 HCl溶液滴定10 mL 0.05 molL-1 NaOH溶液正好需5 mL HCl溶液?,F(xiàn)鹽酸被稀釋,其濃度小于0.10 molL-1,故中和NaOH所需體積大于5 mL。 3.下列有關(guān)滴定操作的順序正確的是( ) ①用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管 ②往滴定管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)溶液?、蹤z查滴定管是否漏水?、艿味ā、菹礈? A.⑤①②③④ B.③⑤①②④ C.⑤②③①④ D.②①③⑤④ 答案 B 4.某學(xué)生用0.100 molL-1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸,其操作可分為如下幾步: A.移取20.00 mL待測(cè)鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶,并加入2~3滴酚酞; B.用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管2~3次; C.把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好,調(diào)節(jié)滴定管使尖嘴處充滿溶液; D.取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至0刻度以上 2~3 cm; E.調(diào)節(jié)液面至0或0以下刻度,記下讀數(shù); F.把錐形瓶放在滴定管的下面,用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管液面的刻度。 就此實(shí)驗(yàn)完成填空: (1)正確操作步驟的順序是_______________________________________(用字母序號(hào)填寫)。 (2)上述B步驟操作的目的是__________________________________________________。 (3)上述A步驟操作之前,若先用待測(cè)溶液潤洗錐形瓶,則滴定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。 (4)判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________________________________。 答案 (1)BDCEAF (2)洗去附在滴定管壁上的水,防止其將標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋而帶來誤差 (3)偏高 (4)溶液由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色 解析 (2)無論是盛放標(biāo)準(zhǔn)液還是待測(cè)液的滴定管均應(yīng)潤洗,因?yàn)榈味ü艿膬?nèi)壁上附著的蒸餾水會(huì)將放入的溶液稀釋而引起測(cè)定誤差。(3)A步驟操作之前,先用待測(cè)液潤洗錐形瓶,會(huì)使待測(cè)液的體積大于20.00 mL,消耗標(biāo)準(zhǔn)液增多,則測(cè)定結(jié)果偏高。(4)由于用酚酞作指示劑,故當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)即達(dá)到了滴定終點(diǎn)。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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