酸碱中和滴定和氧化还原滴定

第2课时酸碱中和滴定（很全面）写出盐酸与NH3·H2O、Ba(OH)2溶液反应的离子方程式。提示H＋＋NH3·H2O===NH4＋＋H2OH＋＋OH－===H2O。100mL0.1mol·L－1的盐酸与相同浓度的Ba(OH)2恰好反应，消耗Ba(OH)2溶液的体积为多少？提示50mL。1．2．掌握酸碱中和滴定的原理。掌握酸碱中和滴定的操作方法。了解指示剂的选择及滴定误差分析。1．2．3．学习目标概念利用中和反应，用已知浓度的_________来测定未知浓度的_________的实验方法叫做中和滴定。原理利用酸和碱反应时，c(H＋)·V酸＝___________(适用于强酸和强碱)酸碱滴定曲线是酸碱混合过程中以滴加酸(或碱)的量为横坐标，以___________为纵坐标绘出的一条曲线。酸碱反应终点附近的pH突变范围，是选择合适的酸碱指示剂的依据。酸碱中和滴定1.2．3．酸(或碱)碱(或酸)c(OH－)·V碱溶液的pH滴定管的使用(1)滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管两种，构造如图。两者构造不同，不能混用，酸式滴定管只能盛装____性(HF除外)或_____性溶液，碱式滴定管只能盛装___性溶液。酸式滴定管碱式滴定管4．酸氧化碱(2)检查仪器：使用前先检查滴定管活塞__________。(3)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_______遍。(4)加入反应液：分别将试剂加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管___刻度以上2～3mL处。(5)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_________，然后调节滴定管液面_____________,准确读取数值并记录。5．滴定过程中溶液pH的变化(1)开始时：酸或碱浓度较大，加少量碱或酸对pH影响_____。(2)接近终点时，一滴(0.04mL)碱或酸即可引起___________。是否漏水2～30充满液体不大溶液pH突变处于某一刻度结合中和滴定的实验原理和指示剂的变色范围分析，酸碱恰好反应时就是滴定终点吗？提示不是。酸碱恰好反应是指酸所提供的H＋与碱所提供的OH－恰好完全反应，理论上讲，强酸强碱完全反应时的pH应为7；而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点，二者不相同，选择指示剂时，应使酸碱恰好反应时溶液的pH落在指示剂变色的pH范围之内。【慎思1】在滴定操作时，通常在锥形瓶下垫一张白纸，其作用是什么？提示使滴定终点颜色变化更易观察，便于滴定终点判断，减小实验误差。【慎思2】pH在医疗、环保、工农业生产等方面有哪些应用？提示(1)医疗上①测试血液的pH，诊断疾病。②调控体液的pH，辅助治疗疾病。(2)生活中：人们洗发时使用的护发素，其主要功能就是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。(3)在环保领域中：酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。(4)在农业生产中：因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性，各种作物的生长都对土壤的pH范围有一定的要求。(5)在科学实验和工业生产中：溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。【慎思3】滴定管分酸式和碱式两种，使用时不能混用。酸式滴定管下端是玻璃活塞，可用于盛装酸性或强氧化性物质的溶液，但不能盛装碱性溶液和氢氟酸；碱式滴定管下端是橡胶管和玻璃球，可用于盛装碱性溶液，但不能盛装酸性、强氧化性物质的溶液和氢氟酸。注意滴定管的刻度：所有滴定管的“0”刻度都在上方，往下刻度值越来越大，上、下端各有一部分没有刻度，因此当液面位于“0”刻度时，所装溶液的体积大于它的最大刻度值。量筒刻度大小顺序与滴定管相反，小刻度在下，大刻度在上。滴定管外壁标有规格(容量)、使用温度和刻度。滴定管的刻度值可估读到0.01mL。使用方法：检漏、洗涤、润洗、注液、排气、调零、放液、读数、记录。要点一|滴定管及其使用2．3．4．1．在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.1mol·L－1的HCl溶液，其液面恰好在5mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后用0.1mol·L－1的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积()。【例1】►A．大于20mLB．小于20mLC．等于20mLD．等于5mL解析若要正确解答本题，必须准确了解滴定管的刻度特征。如右图所示，滴定管下部无刻度线部分直至尖嘴底部均充满溶液，因而把溶液全部放入烧杯中，其体积大于20mL，用等浓度的NaOH溶液中和，所需NaOH溶液的体积应大于20mL。答案A抓住滴定管的结构特点，“0”刻度在上方，从上至下依次增大；尖嘴部分无刻度。(1)下图是常见仪器的部分结构。写出仪器名称A________，B________，C________，D________。【体验1】►(2)右图1表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积为________mL；图2表示25mL酸式滴定管中某酸的体积，D与E之间的刻度差为1mL，图1图2如果刻度D为4，则该酸式滴定管中液体体积的读数为________mL。答案(1)量筒容量瓶滴定管温度计(2)3.24.60中和滴定操作(1)滴定前的准备滴定管：检漏→水洗→润洗→注液→赶气泡→调液面→记录初始读数。锥形瓶：水洗→装液→滴加指示剂。(2)滴定滴定时，左手旋转酸式滴定管玻璃活塞(或挤压碱式滴定管玻璃球)，右手不断振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。(3)滴定终点判断当最后一滴刚好使指示剂颜色发生明显变化，且半分钟内不恢复原色时即为滴定终点。读出并记录终点读数。(4)数据处理按上述操作重复2～3次，求出标准盐酸体积的平均值，计算待测液浓度。要点二|酸碱中和滴定及误差分析1．常见的误差分析(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)2．步骤操作c(NaOH)洗涤未用标准溶液润洗酸式滴定管偏高锥形瓶用待测溶液润洗偏高未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管偏低锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水无影响读数滴定前仰视读数或滴定后俯视读数偏低滴定前俯视读数或滴定后仰视读数偏高操作不当滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去偏低滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失偏高滴定过程中振荡时有液滴溅出偏低滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水无影响所配标准盐酸的物质的量浓度偏大偏低实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某同学在实验室中进行实验测定盐酸的浓度。请完成下列填空：(1)配制100mL0.10mol·L－1NaOH标准溶液。①主要操作步骤：计算→称量→溶解→________(冷却后)→洗涤(并将洗涤液移入容量瓶)→________→________→将配制好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签。②称量________g氢氧化钠固体所需仪器有：天平(带砝码、镊子)、________、________。(2)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作________(填图编号)，轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。【例2】►(3)取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用配制的标准液NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：实验编号NaOH溶液的浓度/(mol·L－1)滴定完成时，滴入NaOH溶液的体积/mL待测盐酸的体积/mL10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00①滴定达到终点的标志是______________________________________________________________________。②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为________(保留两位有效数字)。③在上述实验中，下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有________。A．滴定终点读数时俯视读数B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗C．锥形瓶水洗后未干燥D．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失解析(1)题目要求配制100mL0.10mol·L－1NaOH标准液，应用天平称取0.1L×0.10mol·L－1×40g·mol－1＝0.4g氢氧化钠固体。由于NaOH属于腐蚀性药品，不能放在天平上直接称量，应放在玻璃器皿(一般用烧杯或表面皿)中进行称量。(3)①根据指示剂在酸性溶液或碱性溶液中的颜色变化，判断中和反应是否恰好进行完全。②计算盐酸的浓度时，应计算三次的平均值，因NaOH标准液浓度以及待测液的体积都一样，故只算NaOH溶液体积的平均值即可。③滴定终点时俯视读数，相当于把数值看小，造成测定结果偏小；酸式滴定管的作用在本题中是移取溶液，水洗后未用待测液润洗导致待测液浓度偏小，测定结果偏低；锥形瓶水洗后未干燥对结果无影响。答案(1)①转移定容摇匀②0.4烧杯(或表面皿)药匙(2)丙(3)①最后一滴NaOH溶液加入时，溶液由无色恰好变成浅粉红色并且在半分钟内颜色不褪去②0.11mol·L－1③D(1)在回答滴定终点的颜色变化时，要强调出在半分钟内溶液颜色不褪去(或不复色)。(2)在进行相关计算时，要注意取出样品溶液与原样品所配制溶液量之间的关系。某烧碱样品含有少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下操作。A．在250mL的容量瓶中定量配成250mL烧碱溶液；B．用移液管量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴2～3滴指示剂甲基橙；C．在天平上准确称取烧碱样品ωg，在烧杯中用蒸馏水溶解；D．将浓度为mmol·L－1的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调节液面，开始读数为V1；E．在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至橙色为止，记下读数V2。【体验2】►回答下列问题：(1)正确操作步骤的顺序是(用字母)________→________→________→________→________。(2)观察滴定管里液面的高度时应注意________________________________________________________________________。(3)E步骤的操作中，锥形瓶下垫一张白纸的作用是__________________________________________________________________________________________________________。(4)D步骤的操作中液面应调节到__________，尖嘴部分应_________________________________________。(5)某学生实验时把锥形瓶用烧碱样品洗涤，使测得的浓度偏高还是偏低？________，原因是______________________。(6)该烧碱样品纯度的计算式是__________________________。解析中和滴定操作的步骤要以实验为基础，并注意各步操作的注意事项及原因。注意滴定管与量筒刻度的区别，了解滴定管的构造。滴定误差分析时，应将错误操作归结为消耗标准溶液的体积是偏多还是偏少。操作中先配制250mLNaOH溶液，取25.00mL于锥形瓶中，用硫酸进行滴定，以甲基橙作指示剂，滴定过程中需注意：滴定管应用所盛液体润洗，读数时视线与凹液面最低点相切，尖嘴部分应充满液体等。答案(1)CADBE(或CABDE)(2)读数时，不能俯视或仰视，视线应与凹液面底部相平，读数时应精确到0.01mL(3)使滴定终点颜色变化更为明显，易于判断滴定终点(4)零刻度或零刻度以下某一刻度充满液体，无气泡(5)偏高碱液样品沾在锥形瓶内壁使锥形瓶里烧碱的物质的量增加，需耗用标准硫酸溶液的体积增大，故使测出的烧碱溶液浓度偏高(6)0.8(V2－V1)m/ω×100%中和滴定是酸与碱相互作用生成盐和水的反应，通过实验手段用已知测定未知。如果不是酸碱之间的反应，而是其他类型的反应，若原理相同，也可以用该实验手段进行已知测定未知的操作。如氧化还原滴定：(1)原理：利用溶液中的氧化还原反应和滴定原理，可求氧化剂(或还原剂)溶液的浓度。实验探究十六氧化还原滴定【探究原理】(2)指示剂的选择①酸性KMnO4