三大实验_酸碱中和滴定

(1)强酸与强碱反应的离子方程式H＋＋OH－===H2O，完全反应时c(H＋)·V(酸)＝。(2)酚酞变色的PH范围是，颜色变化是无色、和；甲基橙变色的pH范围是，颜色变化是、橙色和。c(OH－)·V(碱)8～10.0粉红红色3.1～4.4红色黄色(3)等体积、等浓度的一元强酸与一元弱酸中和碱的能力。(4)pH相等的强酸与弱酸后者浓度，等体积时中和碱的能力。相同大强一、酸碱中和滴定1．概念利用已知浓度的酸(或碱)去滴定一定体积未知浓度的碱(或酸)，通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸(或碱)的，从而推算出未知浓度的碱(或酸)的的方法。体积浓度2．原理中和反应中酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等。即c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V碱。c(H＋)＝cOH－·V碱V酸或c(OH－)＝cH＋·V酸V碱4.实验的关键:(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3．仪器及使用(1)仪器如图a如图b滴定管夹、铁架台、烧杯、酸式滴定管碱式滴定管锥形瓶(2)滴定管的使用：①查漏：使用前先检查滴定管活塞。②润洗：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。是否漏水2～3③注液：分别将试剂加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管处。④调液面：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满反应液，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。刻度“0”以上2～3mL二、酸碱滴定曲线的绘制1．依据在酸碱反应过程中，溶液的pH会发生变化，对于强酸强碱的反应，开始时由于被中和的酸(或碱)浓度较大，加入少量的碱(或酸)对其pH的影响不大。当反应(pH≈7)时，很少量的碱(或酸)就会引起溶液，酸、碱的浓度不同，pH突变范围。接近终点pH突变不同2．方法酸碱滴定曲线是以酸碱混合过程中为横坐标，以为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。例如：以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液为例，其滴定曲线如图所示。滴加酸(或碱)的量溶液pH1．酸碱中和反应的实质是H＋＋OH－===H2O，对于“酸碱恰好完全中和时”的理解正确的是______。分析：酸碱恰好完全中和指酸、碱反应后均无剩余，无论酸、碱的强弱，酸所提供的H＋与碱所提供的OH－总的物质的量相等。答案：军军2．想一想，连一连。分析：酸式滴定管下端是玻璃活塞，盛放酸性溶液或氧化性溶液，碱式滴定管下端是带有玻璃球的乳胶管，只能盛放碱性溶液。答案：A—(1)，B—(2)(1)—a，(1)—d(2)—b，(2)—c3．下列仪器在使用时第一步操作是什么，填在横线上。(1)托盘天平____________________；(2)容量瓶______________________；(3)分液漏斗____________________；(4)滴定管______________________。分析：(1)托盘天平使用时先将游码归零，调节天平平衡；(2)(3)(4)中容量瓶、分液漏斗、滴定管均含有玻璃塞或活塞，因此第一步操作为检查是否漏水。答案：(1)游码归零，调节天平平衡(2)检查是否漏水(3)检查是否漏水(4)检查是否漏水4．(2011·海南高考)用0.1026mol·L－1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如下图所示，正确的读数为()A．22.30mLB．22.35mLC．23.65mLD．23.70mL分析：滴定管是一种精确度较高的仪器，每一小格为0.10mL，零刻度在上，刻度自上而下逐渐增大。读数时视线要与凹液面的最低点相切，故读数为22.35mL。答案：B5．滴定终点是如何确定的？此时是否酸和碱恰好中和？分析：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。由于指示剂变色时的pH一般不等于酸碱恰好中和时的pH，所以此时一般不是酸碱恰好中和的时刻，但在允许的误差范围之内。1．滴定前的准备工作(1)滴定管：查漏、洗涤、润洗、装液、调液面、读数。(2)锥形瓶：洗涤、装液、加指示剂。2．滴定以标准盐酸滴定NaOH溶液为例。(1)用碱式滴定管量取一定体积的待测液于锥形瓶中，并滴入2～3滴酚酞溶液。把锥形瓶放在酸式滴定管下面并垫一张白纸，目的是容易观察颜色变化。(2)用左手控制活塞，右手不断摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速，当溶液变成无色且半分钟内不再恢复红色，记下刻度读数。(3)计算：做2～3次平行实验，取平均值求出结果。3．实验的关键(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。①因量筒是粗略量取一定体积液体的仪器，因此本实验不用量筒，而用滴定管。②滴定管是精密测量溶液体积的仪器，读数时需估读，记录数据时，记录到小数点后2位。(2)选取适当的指示剂，准确判断滴定终点。选择指示剂时，一般要求变色明显（所以一般不选用石蕊），指示剂的变色范围与恰好中和时的pH值要尽量一致。强酸强碱的相互滴定，生成的盐不水解，溶液显中性，使用甲基橙和酚酞都可以，但不能使用石蕊试液(因变色范围太大且肉眼不易明辨颜色变化)；用量不能太多，常用2～3滴，因为指示剂本身就是一种弱酸或弱碱，能把加入的酸碱中和，所以加入的量太多会影响结果，加入太少现象不明显。指示剂的选择强酸强碱相互滴定，生成的盐不水解，溶液显中性，可选择酚酞或甲基橙作指示剂。酚酞：酸滴定碱——颜色由红刚好褪色碱滴定酸——颜色由无色到浅红色甲基橙：酸滴定碱——顔色由黄色到橙色碱滴定酸——顔色由橙色到黄色[例1](2012·福州高二期末)某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度，其操作步骤如下：①将碱式滴定管用蒸馏水洗净，待测溶液润洗后，再注入待测溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下的位置，记下读数；将锥形瓶用蒸馏水洗净后，用待测溶液润洗锥形瓶2～3次；从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液到锥形瓶中。②将酸式滴定管用蒸馏水洗净，再用标准酸液润洗2～3次后，向其中注入0.1000mol·L－1标准盐酸，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于“0”刻度以下的位置，记下读数。③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂，进行滴定。滴定至指示剂刚好变色，且半分钟内颜色不再改变为止，测得所耗盐酸的体积为V1mL。④重复以上过程，但在滴定过程中向锥形瓶加入5mL的蒸馏水，测得所耗盐酸的体积为V2mL。试回答下列问题：(1)锥形瓶中的溶液从________色变为________色时，停止滴定。(2)该小组在步骤①中的错误是________________，由此造成的测定结果________(偏高、偏低或无影响)。(3)右图，是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为________mL。(4)根据下列数据：滴定次数待测液体积(mL)标准盐酸体积(mL)滴定前读数(mL)滴定后读数(mL)第一次20.000.5025.40第二次20.004.0029.10请计算待测烧碱溶液的浓度为________mol·L－1。[解析](3)滴定管是准确量取液体体积的仪器，记录数据时要求小数点后2位。(4)由数据可计算出两次实验使用标准盐酸体积为25.40mL－0.50mL＋29.10mL－4.0mL2＝25.00mL，据25.00mL×0.1000mol·L－1＝20.00mL×c(NaOH)，解得：c(NaOH)＝0.125mol·L－1。[答案](1)红无(2)锥形瓶不能用待测液润洗偏高(3)22.60(4)0.1250滴定终点是根据指示剂的颜色变化来确定的，滴定终点时酸和碱并不是恰好完全反应。比如用NaOH溶液滴定盐酸，当溶液呈浅红色时NaOH溶液已过量，但在滴定过程中pH的变化有一个突变的过程，而指示剂的变色范围恰好在突变范围内，所以用指示剂指示的终点与恰好反应的点十分接近，误差很小。1．原理c(待)＝c标·V标V待在方程式中，c(标)和V(待)是定值，c(待)取决于V(标)，V(标)偏大，则c(待)偏大，V(标)偏小，则c(待)偏小。(以盐酸滴定NaOH溶液为例)步骤操作V(标)c(待)洗涤酸式滴定管未用标准液润洗偏大偏高未用待测液洗涤碱式滴定管偏小偏低用待测液洗涤锥形瓶偏大偏高洗涤后的锥形瓶未干燥不变无影响步骤操作V(标)c(待)取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出后气泡消失偏小偏低步骤操作V(标)c(待)滴定滴定管滴前有气泡，滴后无气泡偏大偏高滴定管滴前无气泡，滴后有气泡偏小偏低达终点后，滴定管尖嘴处悬一滴标准液偏大偏高待测液溅出锥形瓶外1滴偏小偏低步骤操作V(标)c(待)读数滴定前仰视滴定管读数，滴后平视偏小偏低滴定前俯视滴定管读数，滴后仰视偏大偏高2．中和滴定误差分析的基本原则(1)凡有利于标准液体积增大的因素都会使测定结果偏高，如滴定后仰视。反之，会使测定结果偏低，如滴定后俯视。(2)凡有利于待测物质的物质的量增大的因素都会使测定结果偏高，如用被滴定液润洗锥形瓶。反之，会使测定结果偏低，如摇动锥形瓶时有液体溅出。[例2]下面是中和滴定过程中，容易引起误差的五个方面，根据题意，用“偏高”“偏低”或“无影响”填空。(1)仪器润洗：锥形瓶用蒸馏水冲洗后，再用待测液润洗，使滴定结果________。(2)存在气泡：滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终了有气泡，使滴定结果________。(3)读数操作：①滴定前平视滴定管刻度线，滴定终了俯视刻度线，使滴定结果________。②滴定前仰视滴定管刻度线，滴定终了俯视刻度线，使滴定结果________。(4)指示剂选择：①用盐酸滴定氨水，选用酚酞作指示剂，使滴定结果________。②用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液，选用甲基橙作指示剂，则测定的醋酸浓度比实际浓度________。(5)存在杂质：①用含NaCl杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，则测定的盐酸浓度将________________；②用含Na2O杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，则测定的盐酸浓度________；③用含Na2CO3杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，则测定的盐酸浓度________。[解析](1)锥形瓶用蒸馏水冲洗后，再用待测液润洗，待测溶液溶质的物质的量增大，消耗标准溶液的体积增大，结果偏大。(2)体积数＝末读数－初读数。滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终了有气泡，读取的体积数比实际消耗标准溶液的体积小，结果偏小。(3)仰视读数时，读取的体积数偏大，俯视读数时，读取的体积数偏小。(4)用盐酸滴定氨水，选用酚酞作指示剂，由于酚酞变色时，溶液呈碱性，盐酸不足，氨水有剩余，消耗盐酸的体积数偏小，结果偏小。用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液，选用甲基橙作指示剂，由于甲基橙变色时溶液呈酸性，NaOH不足，醋酸有剩余，消耗的NaOH体积数偏小，结果偏小。(5)用含NaCl杂质的NaOH试剂配制成标准溶液来滴定盐酸，由于NaCl不与盐酸反应，消耗的溶液体积增大，结果偏大。用含Na2O杂质的NaOH试剂配制成标准溶液来滴定盐酸，根据中和1molHCl所需Na2O质量为32克，中和1molHCl所需NaOH40克，则中和相同量盐酸时，所需含Na2O的NaOH的量比所需纯NaOH小，结果偏小。用含Na2CO3杂质的NaOH配制成标准溶液来滴定盐酸，根据中和1molHCl时需Na2CO353克，则中和相同量盐酸时，所需含碳酸钠的NaOH的量多，前者消耗的体积大，结果偏大。[答案](1)偏高(2)偏低(3)偏低偏低(4)偏低偏低(5)偏高偏低偏高(1)滴定管、量筒的读数方法：液面、眼睛在两边，刻度在中间，三点(见如图A、B、C)成一水平线。(2)学会画图，读数误差可以通过图示表明，滴定管读数时，仰视读数，视线偏低，读数偏大；俯视读数，视线偏高，读数偏小。(3)因量筒的大小刻度与滴定管相反，故错误读数时误差也正好相反。(1)酸碱中和反应是严格按照中和反应方程式的计量数比进行的，实质为：H＋＋OH－＝H2O。(