高中化學(xué) 酸堿中和滴定（提高）知識(shí)講解學(xué)案 新人教版選修4.doc

酸堿中和滴定【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握酸堿中和滴定的原理；2、初步掌握酸堿中和滴定的方法?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、中和滴定的原理和方法。 1、定義：用已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）來測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的實(shí)驗(yàn)方法叫中和滴定法。 2、原理：在中和反應(yīng)中使用一種已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）溶液與未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）溶液完全中和，測(cè)出二者所用的體積，根據(jù)反應(yīng)化學(xué)方程式中酸、堿物質(zhì)的量的比求出未知溶液的物質(zhì)的量濃度。 3、關(guān)鍵：準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積；準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好完全反應(yīng)。 4、指示劑的使用。 用量不能太多，常用23滴，因指示劑本身也是弱酸或弱堿，若用量過多，會(huì)使中和滴定中需要的酸或堿的量增多或減少。 指示劑的選擇。 選擇指示劑時(shí)，滴定終點(diǎn)前后溶液的顏色改變：顏色變化對(duì)比明顯。 如強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，pH變化范圍很大，可用酚酞，也可用甲基橙；強(qiáng)酸滴定弱堿，恰好完全反應(yīng)時(shí)，生成的鹽水解使溶液呈酸性，故選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑甲基橙；強(qiáng)堿滴定弱酸，恰好完全反應(yīng)時(shí)，生成的鹽水解使溶液呈堿性，故選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑酚酞。 一般不用石蕊試液，原因是其溶液顏色變化對(duì)比不明顯，且變色范圍較大。要點(diǎn)二、中和滴定操作。【高清課堂：酸堿中和滴定】 1、中和滴定的儀器和試劑。 儀器。酸式滴定管（不能盛放堿性溶液、水解呈堿性的鹽溶液、氫氟酸）、堿式滴定管、鐵架臺(tái)、滴定管夾、燒杯、錐形瓶等。 試劑。標(biāo)準(zhǔn)溶液、待測(cè)溶液、指示劑、蒸餾水。 2、準(zhǔn)備過程。 滴定管的使用： a檢驗(yàn)酸式滴定管是否漏水（堿式滴定管同樣檢驗(yàn)）。 b洗凈滴定管后要用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗23次，并排除滴定管尖嘴處的氣泡。 c注入液體：分別將酸、堿反應(yīng)液加入到酸式滴定管、堿式滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2 mL3 mL處，并將滴定管垂直固定在滴定管夾上。 d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反應(yīng)液（如果酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，應(yīng)快速放液以趕走氣泡；除去堿式滴定管膠管中氣泡的方法如圖所示），并使液面處于某一刻度，準(zhǔn)確讀取讀數(shù)并記錄。 錐形瓶：只能用蒸餾水洗滌，不能用待測(cè)液潤洗。 要點(diǎn)詮釋：（1）錐形瓶不能用待測(cè)液潤洗，潤洗后，瓶內(nèi)壁會(huì)附著一定量的待測(cè)液。 （2）在滴定過程中，錐形瓶中液體用水沖稀，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無明顯影響。 （3）滴定管在加入反應(yīng)液之前要用所要盛裝的反應(yīng)液潤洗，否則裝入的液體會(huì)被稀釋，影響結(jié)果。 3、實(shí)驗(yàn)步驟（以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例）。 滴定管的檢漏。 洗滌：分別取酸式滴定管和堿式滴定管各一支（注意分析它們的結(jié)構(gòu)），用清水洗凈，再用標(biāo)準(zhǔn)酸液和待測(cè)堿液各潤洗23次，潤洗液必須從滴定管下端排出。 裝液：向滴定管中裝入標(biāo)準(zhǔn)液，趕走氣泡，使液面刻度在“0”刻度或“0”以下某一刻度處，記錄讀數(shù)，從堿式滴定管中放出一定體積堿液到洗凈的錐形瓶中。 滴定：往錐形瓶中加入2滴3滴酚酞溶液，再向錐形瓶中滴加標(biāo)準(zhǔn)鹽酸（先快后慢）。當(dāng)?shù)味斓浇K點(diǎn)時(shí)應(yīng)一滴一搖，若指示劑在半分鐘內(nèi)不變色，視為已到終點(diǎn)。滴定時(shí)應(yīng)左手控制活塞，右手搖動(dòng)錐形瓶（如圖），兩眼注視錐形瓶中顏色的變化。計(jì)算：定量測(cè)定時(shí)，只有多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)才能排除偶然因素，減少實(shí)驗(yàn)誤差。應(yīng)依原理取兩次或多次消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值，求出。要點(diǎn)三、中和滴定誤差分析【高清課堂：酸堿中和滴定】誤差分析依據(jù)：或。 若用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)液，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液多，則結(jié)果偏高；消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液少，則結(jié)果偏低。分析誤差時(shí)應(yīng)設(shè)定c標(biāo)、V待為不變值，將所有因素歸結(jié)到V標(biāo)上，凡使V標(biāo)偏大的因素均使c待偏高，反之亦然。歸納起來，中和滴定的誤差分析如下表所示（以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測(cè)NaOH溶液為例）：步驟操作c(NaOH)洗滌未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管偏高錐形瓶用待測(cè)溶液潤洗偏高未用待測(cè)溶液潤洗取待測(cè)液的滴定管偏低錐形瓶洗凈后瓶內(nèi)還殘留有蒸餾水無影響滴定滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡偏高滴定過程中振蕩有液滴濺出偏低滴定時(shí)有幾滴標(biāo)準(zhǔn)溶液附在錐形瓶瓶壁上偏高讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)偏低滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)偏高 要點(diǎn)詮釋：讀數(shù)誤差可以用畫圖的形式來理解和記憶。如開始仰視讀數(shù)，滴定完畢俯視讀數(shù)，結(jié)果偏低；開始俯視讀數(shù)，滴定完畢仰視讀數(shù)，結(jié)果偏高，如圖。 讀數(shù)時(shí)使眼睛和液面凹面最低點(diǎn)及刻度線保持水平，讀取與液面凹面相切處的數(shù)據(jù)。要點(diǎn)四、實(shí)驗(yàn)測(cè)定酸堿反應(yīng)曲線。 實(shí)驗(yàn)原理： 在酸堿反應(yīng)過程中，溶液的pH會(huì)發(fā)生變化，對(duì)于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的反應(yīng)，開始時(shí)由于被中和的酸或堿濃度較大，加入少量的堿或酸對(duì)其pH的影響不大。當(dāng)反應(yīng)接近反應(yīng)終點(diǎn)（pH7）時(shí)，很少量（一滴，約0.04 mL）的堿或酸就會(huì)引起溶液pH突變（如圖所示），酸、堿的濃度不同，pH突變范圍不同。 要點(diǎn)詮釋：酸堿反應(yīng)曲線是以酸堿混合過程中滴加酸（或堿）的量為橫坐標(biāo)，以溶液pH為縱坐標(biāo)繪出一條溶液pH隨酸（或堿）的滴加量而變化的曲線它描述了酸堿混合過程中溶液pH的變化情況，其中酸堿反應(yīng)終點(diǎn)附近的pH突變情況，對(duì)于定量測(cè)定堿或酸的濃度實(shí)驗(yàn)中如何選擇合適的酸堿指示劑具有重要意義。附：參考實(shí)驗(yàn)記錄表：HCl溶液滴定NaOH溶液過程中的pH變化。溫度：_V(NaOH)/mL0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.0022.0030.00pH 說明：此處pH的測(cè)定使用pH計(jì)，讀數(shù)保留兩位小數(shù)，如7.00?！镜湫屠}】例1 用已知濃度的NaOH溶液測(cè)定某H2SO4溶液的濃度，參考下圖，從下表中選出正確選項(xiàng)（ ）錐形瓶中的溶液滴定管中的溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊乙B酸堿酚酞甲C堿酸甲基橙甲D酸堿酚酞乙 【答案】C、D 【解析】本題考查中和滴定中酸式滴定管、堿式滴定管和酸堿指示劑的選擇。甲為酸式滴定管，乙為堿式滴定管，酸性溶液、強(qiáng)氧化性溶液（如KMnO4溶液）一般裝在酸式滴定管中，堿性溶液一般裝在堿式滴定管中。指示劑的選擇比較復(fù)雜。一般情況下，強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸用酚酞指示劑，強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿用甲基橙或酚酞指示劑。當(dāng)指示劑可以有多種選擇時(shí)，選擇的指示劑最好是到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)由淺變深發(fā)生變化。中和滴定時(shí)，一般情況下是把已知物質(zhì)的量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入待測(cè)的未知濃度的溶液中，但把未知物質(zhì)的量濃度的溶液滴入已知物質(zhì)的量濃度的溶液中，只要操作正確，也可以求得待測(cè)溶液的濃度?！军c(diǎn)撥】在中和滴定實(shí)驗(yàn)中，已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)液是放在錐形瓶中還是滴定管中是人為規(guī)定的，只要指示劑和滴定管能夠和實(shí)驗(yàn)要求相符合（指示劑變色范圍在終點(diǎn)pH突變范圍之內(nèi)，滴定管不過大或過?。┘纯?。舉一反三： 【變式1】用NaOH溶液滴定鹽酸時(shí)，由于滴定速率太快，當(dāng)混合溶液變紅時(shí)，不知NaOH是否過量，判斷它是否過量的方法是（ ）。 A加入5 mL鹽酸進(jìn)行滴定 B返滴一滴待測(cè)鹽酸C重新進(jìn)行滴定 D以上方法均不適用【答案】B例2 實(shí)驗(yàn)室常利用甲醛法測(cè)定(NH4)2SO4樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，其反應(yīng)原理為：4NH4+6HCHO=3H+6H2O+(CH2)6N4H+ 滴定時(shí)，1 mol(CH2)6N4H+與1 mol H+相當(dāng)，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定反應(yīng)生成的酸。某興趣小組用甲醛法進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： 步驟 稱取樣品1.500 g。 步驟 將樣品溶解后，完全轉(zhuǎn)移到250 mL容量瓶中，定容，充分搖勻。 步驟 移取25.00 mL樣品溶液于250 mL錐形瓶中，加入10 mL 20的中性甲醛溶液，搖勻、靜置5 min后，加入12滴酚酞試液，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。按上述操作方法再重復(fù)2次。 （1）根據(jù)步驟填空： 堿式滴定管用蒸餾水洗滌后，直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)得樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_（填“偏高”“偏低”或“無影響”）。 錐形瓶用蒸餾水洗滌后，水未倒盡，則滴定時(shí)用去NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積_（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。 滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶，眼睛應(yīng)觀察_。 A滴定管內(nèi)液面的變化 B錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化 滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，酚酞指示劑由_色變成_色。 （2）滴定結(jié)果如下表所示：滴定次數(shù)待測(cè)溶液的體積/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL125.001.0221.03225.002.0021.99325.000.2020.20 若NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1010 molL1，則該樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_。 【答案】（1）偏高 無影響 B 無 粉紅（或淺紅） （2）18.85 【解析】（1）堿式滴定管洗凈后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗直接加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)液，相當(dāng)于使標(biāo)準(zhǔn)液變稀，使測(cè)定結(jié)果偏高；錐形瓶洗滌后水未倒盡，對(duì)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積無影響；滴定時(shí)眼睛應(yīng)注視錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化；酚酞遇酸性物質(zhì)顯無色，遇堿性物質(zhì)顯粉紅色（或紅色），故終點(diǎn)時(shí)應(yīng)由無色變粉紅色。（2）根據(jù)題給信息可以推斷n(N)=n(NH4+)=n(NaOH)，根據(jù)三次滴定所用NaOH溶液的體積平均應(yīng)為20.00 mL，所以n(N)=0.1010 molL120.00103 L=0.00202 mol，樣品中氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。 【點(diǎn)撥】中和滴定操作不僅適用于酸堿中和滴定，也適用于其他類型反應(yīng)的滴定，如氧化還原滴定等，其基本操作程序相似，但需注意： （1）氧化劑只能用酸式滴定管盛裝，不能用堿式滴定管盛裝（氧化劑能腐蝕橡皮管）。（2）氧化還原滴定時(shí)，若反應(yīng)前后溶液顏色有明顯變化，則不用另加指示劑，若反應(yīng)前后溶液顏色無明顯變化時(shí)，也要選擇合適的指示劑指示終點(diǎn)。舉一反三：【高清課堂：酸堿中和滴定】 【變式1】用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)燒堿，下列錯(cuò)誤操作將對(duì)c(堿)有何影響？（用“偏高”“偏低”或“無影響”等填空）： A、盛標(biāo)準(zhǔn)酸的滴定管尖嘴部分有氣泡未排除就開始滴定_； B、振蕩時(shí)液體飛濺出來_； C、開始讀標(biāo)準(zhǔn)酸時(shí)用仰視_； D、終點(diǎn)讀標(biāo)準(zhǔn)酸時(shí)用俯視_； E、滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥_?！敬鸢浮緼、偏大 B、偏小 C、偏小 D、偏小 E、無影響