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高中化学酸碱中和滴定实验知识与注意事项

高中化学酸碱中和滴定实验知识与注意事项
高中化学酸碱中和滴定实验知识与注意事项

高中化学酸碱中和滴定实验知识与注意事项

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酸碱中和滴定

(1)实验原理

利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液,待测的氢氧化钠溶液的物质的量浓度为:

(2)实验用品

蒸馏水、0.1000mol/L盐酸溶液、0.1000mol/L NaOH溶液、酚酞指示剂、甲基橙指示剂;pH计、锥形瓶、烧杯、酸式和碱式滴定管、滴定管夹、铁架台。

(3)实验装置

(4)实验步骤

①滴定前的准备工作:

滴定管:查漏→水洗→润洗→装液→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:

左手控制滴定管,右手不停摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。酸碱中和滴定开始时和达到滴定终点之后,测试和记录pH的间隔可稍大些,如每加入5~10 mL酸(或碱),测试和记录一次;滴定终点附近,测试和记录pH的间隔要小,每滴加一滴测一次。

③数据处理:

(5)实验滴定

注意:

①最后一滴:必须说明是滴入“最后一滴”溶液。

②颜色变化:必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。

③半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不恢复原来的颜色”。

④读数时,要平视滴定管中凹液面的最低点读取溶液的体积。

(6)数据处理

按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值及待测碱液体积的平均值,根据计算。

(7)滴定曲线

酸碱滴定曲线是以酸碱中和滴定过程中滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标

绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。它描述了酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情况,其中酸碱滴定终点附近的pH突变情况(如上滴定曲线图),对于酸碱滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。

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误差分析

(1)原理,VB是准确量取的待测液的体积,cA是标准溶液的浓度,它们均为定值,所以cB的大小取决于VA的大小,VA大则cB大,VA小则cB小。

(2)误差分析

以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不当而引起的误差有:

操作V A cB

洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗

偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗

偏低

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酸碱中和滴定拓展应用

中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可以迁移应用于氧化还原反应、NaOH和Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。

(1)氧化还原滴定法

①原理:

以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。

②实例

a.酸性KMnO 4 溶液滴定H 2 C 2 O 4 溶液

原理:

2MnO 4 + +6H + +5H 2 C 2 O 4 ===10CO 2 ↑+2Mn 2+ +8H 2 O

指示剂:酸性KMnO 4 溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴酸性KMnO 4 溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点。

b.Na2S2O3溶液滴定碘液

原理:

2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI

指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。

(2)双指示剂滴定法(以盐酸滴定NaOH和Na2CO3的混合溶液为例)

酚酞作指示剂:NaOH+HCl===NaCl+H2O

Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3

甲基橙作指示剂:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O

(3)沉淀滴定法(利用生成沉淀的反应)

应用最多的是银量法,即利用Ag + 与卤素离子的反应来测定Cl ?、Br ?或I ?的含量。

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考试规范答题

1. 滴定管检查是否漏水操作

①酸式滴定管:

关闭活塞,向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,将活塞旋转180°,重复上述操作。

②碱式滴定管:

向滴定管中加入适量水,用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上,观察是否漏水,若2分钟内不漏水,轻轻挤压玻璃球,放出少量液体,再次观察滴定管是否漏水。

2. 滴定管赶气泡的操作

①酸式滴定管:

右手将滴定管倾斜30°左右,左手迅速打开活塞使溶液冲出,从而使溶液充满尖嘴。

②碱式滴定管:

将胶管弯曲使玻璃尖嘴向上倾斜,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,即可赶出碱式滴定管中的气泡。

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例题解析

某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液,选择甲基橙作指示剂。

(1)用标准盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手控制酸式滴定管的活塞,右手振荡锥形瓶,眼睛注视______。直到当加入一滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并_____为止。

(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度偏低的是_____。

A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸

B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失

D.读取盐酸体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数

(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为____mL,终点读数为____mL,所用盐酸的体积为____mL。

【答案】

(1)锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不褪色

(2)D

(3)0.1025.9025.80

【解析】

(1)滴定实验中规范操作:左控塞,右摇瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

(2)误差分析应根据。酸式滴定管未用标准盐酸润洗,内壁附着水,可将加入的盐酸稀释,滴定相同量的碱,所需盐酸的体积偏大,结果偏高; 待测液的体积一旦确定,倒入锥形瓶后,加蒸馏水不影响OH - 的物质的量,也就不影响滴定结果; 若排出气泡,液面下降,故读取的盐酸的体积偏大,结果偏高; 正确读数和错误读数如图所示,使所测结果偏低。

化学实验注意事项

1.实验基本技能

(1) 固体粉末装入试管的操作,将固体粉末放入纸槽( 或药匙),然后将试管平放,将纸槽(或药匙)送入试管,慢慢直立,取出纸槽(或药匙)即可。

(2)pH 试纸的使用方法:取一小块pH 试纸放在表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取待测液,点在试纸中部,待变色后与标准比色卡对照,读出pH。

(3) 沉淀洗涤的方法:向漏斗中加蒸馏至没过沉淀,静置,待水自然滤出,重复操作2 ~3次。

(4) 蒸发结晶时,当蒸发皿中有大量晶体析出,并剩余少量液体时,停止加热,利用余热蒸干。

(5) 分液时,先放出下层液体,然后从上口倒出上层液体,但注意上层液体不能从下口放出。

(6) 蒸馏时,冷凝管中冷却水的流向为从下口进,上口出。

(7) 从CuSO4溶液中获取CuSO 4·5H 2O 的方法是蒸发浓缩、冷却结晶;从NaCl 溶液中获取NaCl的方法是蒸发结晶。

(8) 油水混合物分离方法为分液,分离石油得汽油、煤油的方法是分馏。

(9)SO42-的检验试剂为盐酸和BaCl 2溶液;Cl -的检验试剂为AgNO 3和稀HNO 3。

(10)NH4+的检验方法:取待测物少许,加入NaOH 溶液加热,用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体。

2. 实验基本操作与实验安全中的注意点

(1 )酸式滴定管不能装碱性溶液,碱式滴定管不能装酸性溶液。

(2 )容量瓶不能长期存放溶液,更不能作为反应容器,也不可加热,瓶塞不可互用。

(3 )烧瓶、烧杯、锥形瓶不可直接加热。

(4 )pH 试纸不能直接蘸取待测液。

(5 )药品不能入口,也不能用手直接接触,实验剩余药品不能放回原瓶(K 、Na等除外),不能随意丢弃,要放入指定容器中。

(6 )中和滴定实验中锥形瓶不能用待装液润洗。

(7 )用试管加热液体时,管口不能朝向人;加热固体时,管口应略向下倾斜。

(8 )蒸发时不能将溶液蒸干。

(9 )稀释浓硫酸时切记“酸入水”。

(10 )温度计不能代替玻璃棒用于搅拌,测液体温度时不能与容器内壁接触。

(11 )用天平称量药品时,药品不能直接放在托盘上。

(12 )量筒不能用来配制溶液或进行化学反应,更不能用来加热或量取热的溶液。

(13 )试纸不能直接用手拿,要用镊子夹取。

(14 )配制一定物质的量浓度的溶液时,定容摇匀后液面低于刻度线时不能再补加蒸馏水。

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