酸碱中和滴定
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溶液的酸碱中和滴定溶液的酸碱中和滴定是化学分析中常用的定量分析方法之一。
通过滴定剂与待测溶液中的酸或碱反应,利用反应物的摩尔比确定溶液中的酸碱物质的含量。
这种方法通常用于测定酸碱度、测定物质的浓度以及酸碱物质的中和点等。
一、滴定原理滴定法是指在一定条件下,向待测溶液中滴加一种已知浓度的试剂,直至反应完全达到中和终点。
根据滴定剂与待测溶液之间的化学反应,可以确定溶液中酸碱物质的浓度,从而实现定量分析。
滴定过程中,滴定剂被滴加至待测溶液中,通过滴定剂与待测溶液中的酸碱反应进行中和反应。
中和终点是指酸碱反应完全完成的状态,在该状态下滴定剂与待测溶液达到了化学计量的比例。
为了准确测定中和点,通常会使用指示剂。
指示剂是一种能够在酸碱反应中改变颜色的试剂,可以通过溶液颜色变化来确定滴定的终点。
常用的指示剂有酚酞、溴儿茶蓝等,不同的指示剂适用于不同的滴定反应,选用合适的指示剂可以提高滴定准确性。
二、常用的滴定反应1. 酸碱滴定酸碱滴定是最常见的滴定反应,通常用于测定酸或碱的浓度。
常用的酸碱滴定方法有:(1)酸对碱的滴定在酸性溶液中,滴定碱溶液。
滴定过程中,滴定剂会与待测溶液中的碱反应,直至酸碱中和。
通过反应的反应物摩尔比,可以计算酸或碱的浓度。
(2)碱对酸的滴定在碱性溶液中,滴定酸溶液。
滴定过程中,滴定剂会与待测溶液中的酸反应,直至酸碱中和。
通过反应的反应物摩尔比,可以计算酸或碱的浓度。
2. 氧化还原滴定氧化还原滴定是利用氧化还原反应进行滴定的方法。
常用的氧化还原滴定反应有:(1)氧化剂对还原剂的滴定通过滴定剂对待测溶液中的还原剂进行氧化反应,直至氧化还原反应达到摩尔比,从而确定溶液中还原剂的浓度。
(2)还原剂对氧化剂的滴定通过滴定剂对待测溶液中的氧化剂进行还原反应,直至氧化还原反应达到摩尔比,从而确定溶液中氧化剂的浓度。
三、滴定方法步骤1. 准备滴定剂根据所需测定的酸碱物质选择合适的滴定剂,并用标准溶液冲洗滴定试管和滴定管,以避免试剂的交叉污染。
酸碱中和滴定1 酸碱中和滴定的定义和原理(1)酸碱中和滴定的定义依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法叫酸碱中和滴定。
(2)酸碱中和滴定的原理①中和反应:酸+碱→盐+水。
中和反应的实质:H++OH-===H2O。
②酸碱中和滴定的原理:酸碱中和滴定以酸碱中和反应为基础,通过滴定中用去的已知浓度的酸或碱的体积,利用化学方程式所表示的酸碱之间的计量关系,求得待测碱或酸的物质的量浓度。
2 酸碱中和滴定的仪器与操作(1)仪器酸式滴定管(精确到0.01 mL)、碱式滴定管(精确到0.01 mL)、烧杯、滴定管夹、铁架台、锥形瓶(用来盛装待测溶液)等。
图3-2-3名师提醒(1)酸式滴定管下端为玻璃活塞,能耐酸和强氧化剂的腐蚀,可用于盛装酸性或强氧化性溶液,但不能盛装碱性溶液。
(2)碱式滴定管下端为乳胶管和玻璃珠,乳胶管易被酸性或强氧化性溶液腐蚀,所以碱式滴定管一般只盛装碱性溶液。
(3)滴定管的“0”刻度在最上面,越往下数值越大,因为下端有一部分没有刻度,所以滴定管的实际容积大于它的标定容积。
滴定管读数时要精确到0.01 mL。
注意量筒与滴定管的区别。
(4)滴定管使用前必须检查是否漏液。
对于酸式滴定管,先关闭活塞,装水至“0”刻度以上,直立约2分钟,仔细观察有无水珠滴下,然后将活塞转动180°,再直立约2分钟,观察有无水珠滴下,若均无水珠滴下,则不漏水。
对于碱式滴定管,装水后直立约2分钟,观察是否漏水即可。
如果出现漏水或酸式滴定管活塞转动不灵活的情况,应将酸式滴定管活塞拆下重新涂抹凡士林,碱式滴定管需要更换玻璃珠或乳胶管。
(5)滴定管在加入反应液前要用所盛装的反应液润洗2~3遍,不然滴定管内壁附着的蒸馏水会将反应液稀释,使溶液浓度降低,影响测定结果。
(2)指示剂的选择①中和反应恰好完全反应的时刻叫滴定终点。
为准确判断滴定终点,必须选用变色明显、变色范围的pH与终点的pH相一致的酸碱指示剂。
第五节酸碱中和滴定目的要求:掌握中和滴定的原理初步学会滴定管的正确操作]了解中和滴定的全过程,为学生进行定量实验打下基础。
重点难点:中和滴定的操作教学过程:酸碱中和滴定(高二教案)教学目标:知识技能:使学生初步掌握酸碱中和滴定的原理和有关计算,初步学会酸碱和滴定的实验操作方法,掌握酸碱中和滴定所使用的仪器。
能力培养:通过酸碱中和滴定相关量关系、使用仪器和指示剂的选择、实验操作中有关问题的讨论探索,发展学生的思维能力,培养学生探究性学习的能力。
科学思想:对学生进行热爱科学、尊重科学和依靠科学的科学思想教育。
科学品质:激发学生学习化学的兴趣,培养学生严谨、求实的优良品质。
科学方法:通过酸碱中和滴定实验中的测定、记录、数据处理等实验方法,对学生渗透科学方法的教育。
重点、难点:酸碱中和滴定的实验操作方法及有关计算。
课堂模式:P.B.L课堂教学模式及问题解决模式.教学过程设计同时看课本图3-13如何准确判断酸碱恰好中和?(追问)怎样选取择附1. 随堂检测答案 1. (D) 2.(D) 3.酚酞甲基橙 4. (C)附2. 投影片酸碱中和滴定实验的操作步聚:1.滴定前的准备工作(1)用蒸馏水洗涤滴定管;(2)检查滴定管;(3)用标准液润洗耳恭听碱式滴定管;(4)取标准氢氧化钠溶液,使液面在“0”刻度以下(5)用待测液润洗酸式滴定管;(6)取待测定盐酸溶液,使液面在“0”刻度以下。
以上操作均要注意逐出气泡。
2.滴定(1)量取待测盐酸溶液25mL 于锥形瓶中,滴入2-3滴酚酞,振荡。
(2)把锥形瓶放在碱式滴定管的下面,并在瓶子底垫一块白瓷砖(或白纸),小心滴入碱液,边滴边摇动锥形瓶,直到因加入一滴碱液后,溶液由元色变成红色,并在半分钟内不褪去为止;记录滴定前后液面刻度于下表。
(3)把锥形瓶子里的溶液倒掉,用蒸馏水把锥形瓶子洗干净,按上述操作重复一次。
(4)取两面三刀次测定数值的平均值计算待测盐酸的物质的量浓度。
考点三 酸、碱中和滴定1.概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法。
2.原理:c 待=c 标×V 标V 待(以一元酸与一元碱的滴定为例)。
3.酸碱中和滴定的关键:(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。
(2)选取适当指示剂,准确判断滴定终点。
4.仪器与药品(1)主要仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台(带滴定管夹)、锥形瓶、大烧杯。
(2)药品:标准溶液、待测液、酸碱指示剂。
提醒:①滴定管的精确度为0.01 mL 。
②选择指示剂的三个要点。
a .变色范围与终点pH 吻合或接近。
b .指示剂变色范围越窄越好。
c .指示剂在滴定终点时颜色变化明显,容易观察判断。
5.中和滴定实验操作(以酚酞作指示剂,用盐酸滴定氢氧化钠溶液)。
(1)滴定前的准备。
(2)滴定。
(3)终点判断:等到滴入最后一滴反应液,指示剂变色,且在半分钟内不能恢复原来的颜色,视为滴定终点,并记录标准液的体积。
(4)数据处理:按上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据原理计算。
c (NaOH)=c (HCl )×V (HCl )V (NaOH )针对训练1.判断下列说法是否正确(1)滴定管装滴定液时应先用滴定液润洗( )(2)“中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,须经干燥或润洗后方可使用( )(3)用0.200 0 mol·L -1NaOH 标准溶液滴定HCl 与CH 3COOH 的混合液(混合液中两种酸的浓度均约为 0.1 mol·L -1),至中性时,溶液中的酸未被完全中和( )(4)中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶( )2.(2015·广东理综,12)准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中,用0.100 0mol·L-1NaOH溶液滴定,判断下列说法正误。
酸碱中和滴定教学目标:1. 了解中和滴定的原理2. 掌握中和滴定的操作3. 理解中和滴定实验中的误差分析 教学重难点:1.中和滴定的操作2.中和滴定的误差分析 知识点详解知识点一、酸碱滴定中和原理1、概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的实验方法。
2、原理:由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此,可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。
对于反应: HA + BOH = BA + H 2O 1mol 1mol C (HA).V (HA) C (BOH).V (BOH)即可得 C (HA).V (HA) = C (BOH).V (BOH) )HA ()BOH()BOH ()HA (V V .C C =若取一定量的HA 溶液(V 定),用标准液BOH[已知准确浓度C (标)]来滴定,至终点时消耗标准液的体积可读出(V 读)代入上式即可计算得C (HA ) 定读标V V .C C )HA (=若酸滴定碱,与此同理。
若酸为多元酸, HnA + nBOH===BnA+nH 2O 1mol nmol C (HA).V (HA) C (BOH).V (BOH) 则有关系:)HB()HA ()BOH ()HA (V .n V .C C =3、关键:(1)准确测定两种反应物的溶液体积(2)确保标准液、待测液浓度的准确;(3)滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用)。
知识点二、中和滴定的仪器及试剂1、仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯等。
✧酸式、碱式滴定管的结构特点是(以25mL规格为例):滴定管上标有温度(20℃)和刻度,刻度共25大格,每大格为1mL,每大格分为10小格,每小格为0.1mL,因此能读至0.01mL(估读1位)。
“0”刻度在上,“25”刻度在下,在“0”以上至管口和“25”以下至尖嘴均无刻度。
酸式滴定管下端是活塞,通过旋转活塞滴加溶液;碱式滴定管的下端是橡皮管,管内有一个玻璃球,通过挤压玻璃球而滴加溶液。
溶液有氧化性,能腐蚀橡皮,应使用酸式滴定管盛装。
★注意:①KMnO4②用滴定管的精确度为0.01mL,故无论用滴定管取待测液或用标准液滴定达终点计数时,待测液和标准液体积都必须精确到小数点后第二位数。
2、试剂:标准液、待测液、指示剂。
✧指示剂的作用:通过指示剂的颜色变化来确定滴定终点。
✧指示剂的选择:变色要灵敏、明显,变色范围尽可能与中和反应生成的盐溶液呈现的酸碱性一致。
一般强酸强碱之间的滴定用甲基橙或酚酞均可;若用强酸滴定弱碱,用甲基橙为好,终点的现象为由黄变橙;若用强碱滴定弱酸,用酚酞为佳,终点的现象为由无色变浅红。
石蕊一般不用指示剂。
★注意:滴定终点是通过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反应,如NaOH溶液滴定盐酸,当溶液呈浅红色时NaOH已过量,但在滴定过程中溶液pH 的变化有一个突跃过程,这点误差完全在允许范围内,故将滴定终点视为恰好反应,依据所读取的数据进行计算。
另外,指示剂用量不能过多,因指示剂本身也具有弱酸性或弱碱性,会使滴定中耗标准液量增大或减小,造成滴定误差。
知识点三、中和滴定操作(以标准盐酸滴定NaOH溶液为例)1、洗涤:锥形瓶内只能用蒸馏水洗涤,不能用待测溶液润洗。
经检验后不漏水的酸式、碱式滴定管先用蒸馏水洗涤,再用所盛溶液润洗2~3次。
洗涤的原则是少量多次,洗涤的方法是将滴定管横放慢慢转动,洗涤的标准是管内壁不挂水珠。
2、取液:向酸式滴定管中标准盐酸至“0”刻度以上,调节液面至“0”或“0”以下,使尖嘴部分充满溶液且不留有气泡,记下刻度。
用碱式滴定管取待测NaOH溶液,调节液面使尖嘴部分充满溶液而不留有气泡,准确放出一定体积的溶液至锥形瓶中,加入2~3滴甲基橙(酚酞也可)。
3、滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,滴定过程中用左手旋转活塞,右手不断旋转震荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化,至加入一滴盐酸,使溶液由黄色变为橙色(若为酚酞,则现象为由红色褪为无色),停止滴定。
◆终点的判断方法:最后一滴刚好使指示剂颜色发生改变,半分钟不再变化。
4、读数:平视滴定管中凹液面最低点,读取溶液体积。
5、重复滴定2~3次,要求每次滴定所消耗溶液的体积误差不超过0.2mL。
取几次结果的平均值,进行计算。
★以上5个步骤可以提炼为“洗——取——滴——读——算”5个关键字。
◆注意:(1)酸式滴定管可以盛装酸性或强氧化性等液体,但一定不能盛装碱液,碱式滴定管只能盛装碱性或对橡胶无腐蚀性液体,一定不能盛装酸性或强氧化性液体。
(2)滴定管使用时,下端没有刻度部分液体不能用于滴定。
(3)滴定管规格常有25.00mL和50.00mL两种。
(4)滴定完成后,应即时排除滴定管中废液,用水洗净,倒夹在滴定管架上。
(5)中和滴定的终点是指示剂变色点,故溶液一定不是中性。
而酸、碱恰刚巧完全中和时,溶液不一定呈中性。
例1、准确量取25.00mL KMnO4溶液可以选用的仪器是()A、50mL量筒B、10mL量筒C、50mL酸式滴定管D、50mL碱式滴定管例2、某学生做中和滴定实验的过程如下:①取一支碱式滴定管,用蒸馏水洗净;②加入待测的NaOH溶液,记录液面刻度读数;③用酸式滴定管放出一定量标准酸液,置于未经标准酸清洗的洁净锥形瓶中,并加入适量蒸馏水;④加入两滴酚酞试液(锥形瓶内);⑤滴定时边滴边振荡,眼睛注视滴定管内液面的变化;⑥当小心滴到溶液由无色变成浅红色时,即停止滴定;⑦记录液面刻度读数;⑧根据两次滴定读数得出NaOH溶液体积为22mL。
指出上述实验过程中的错误之处。
例3、称取纯Na2CO30.53g,用未知浓度的盐酸滴定,恰好完全反应时,用去10mL盐酸。
取此盐酸20mL(稀释到200mL)。
做如下实验:称取工业烧碱6.25g加入溶解到1L,用上述稀释后的盐酸滴定,达到终点时,稀盐酸和烧碱溶液的体积比为3∶2,求工业烧碱的纯度。
迁移1、(上海市高考题)某学生做中和滴定实验的过程如下:a.取一支碱式滴定管;b.用蒸馏水洗净;c.加入待测的NaOH溶液;d.记录液面刻度读数;e.用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液;f.置于未经标准酸润洗的洁净锥形瓶中;g.加入适量蒸馏水;h.加入酚酞试液2滴;i.滴定时,边摇边摇荡;j.边注视滴定管内液面的变化;k.当滴到溶液由无色变成粉色时,即停止滴定;l.记录液面刻度读数;m.根据滴定管的两次读数得出NaOH 溶液体积为22mL 。
指出上述实验过程中的错误之处:_____________(用编号表示)。
迁移2、 图示为10mL 一定物质的量浓度的盐酸x ,用一定浓度的NaOH 溶液y 滴定。
根据图示推出x 和y 的物质的量浓度是( )pH 值知识点四、误差分析以一元酸和一元碱的中和滴定为例定读标测读标定测V V .C C V .C V .C ==因C 标、V 定分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值,代入上式计算。
但是实际中C 标、V 定都可能引起误差,一般可把各因素引起的误差转嫁到V 读上,若V 偏大,则测定结果偏大;若V 读偏小,则测定结果偏小,故通过分析V 读的变化情况,可分析滴定的误差。
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:例4、实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH溶液的浓度。
用甲基橙作指示剂,下列操作可能使测定结果偏低的是。
A.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液清洗B.开始实验时,酸式滴定管尖咀部份有气泡,在滴定过程中气泡消失。
C.滴定过程中,锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色,但又立即变为黄色,此时便停止滴定,记录读数。
D.达到滴定终点时,俯视读数并记录。
例5. 用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液,中和后加水至100ml,若滴定时终点判断有误差:①多加1滴H2SO4;②少加1滴H2SO4;(设1滴为0.05ml)则①和②[H+]的比值是()A.10 B.50 C.5×103 D.104例6. 有①②③三瓶体积相等、浓度都是1 mol·L-1的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减少一半,在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性),③不作改变,然后以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,所消耗的NaOH溶液的体积是()A.①=③>② B.③>②>①C.③=②>① D.①=②=③迁移1.取相同体积(0.025 L)的两份0.01 mol·L-1NaOH溶液,把其中一份放在空气中一段时间后,溶液的pH_________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因是_________。
用已知浓度的硫酸溶液中和上述两份溶液,其中第一份(在空气中放置一段时间)所消耗硫酸溶液的体积为V(A),另一份消耗硫酸溶液的体积V(B),则:(1)以甲基橙为指示剂时,V(A)和V(B)的关系是:_________;(2)以酚酞为指示剂时,V(A)和V(B)的关系是:_________。
迁移2、完成下列表格中的误差分析同步练习一、选择题(每题只有一个选项符合题意)1、用盐酸作标准液滴定待测浓度的碱溶液,若用甲基橙作指示剂,当滴定达终点时,溶液颜色变化是( )A 、由红色变橙色B 、由黄色变红色C 、由黄色变橙色D 、由橙色变黄色2、一支25mL 滴定管,内盛溶液液面在15.00mL 刻度处,当将滴定管内液体全部排出时,所得液体的体积是( )A 、10.00mLB 、15.00mLC 、小于10.00mLD 、大于10.00mL 3、中和滴定中,用浓度为C mol·L -1的某二元酸溶液中和摩尔质量为M g·mol -1的一元碱Wg ,耗这种二元酸溶液的体积是( )1000mL MW C A ⋅、 mLCM W B ⋅1000、mLCM W C ⋅2000、 mLCM W D ⋅500、4、将含有杂质的4.0g NaOH 配成1000mL 溶液,取20mL 置于锥形瓶中,用0.1mol·L -1的盐酸滴定。
用甲基橙作指示剂,滴定达终点时,耗酸19.0mL ,则NaOH 中含有的杂质不可能为( )A 、NaClB 、Na 2CO 3C 、NaHCO 3D 、Ca(OH)25、下图是向20.00mL 盐酸中逐渐滴入NaOH 溶液时,溶液pH 值变化的图象,根据图象分析,下列结论中不正确的是()V/mLpH 2468A 、盐酸起始浓度为0.1mol·L -1B 、NaOH 溶液浓度为0.08mol·L -1C 、滴入碱量为20mL 时,向混合溶液中滴入2滴甲基橙试液,溶液显橙色D 、滴到中和点时,耗NaOH 物质的量为0.002mol 6、酸碱恰好完全中和时,它们一定相等的是( )A 、质量B 、物质的量C 、物质的量浓度D 、H +和OH -的物质的量7、已知常温常压下,饱和CO2的水溶液pH=3.9,则可推断用标准盐酸滴定NaHCO3溶液时,适量选择的指示剂及终点颜色变化的情况是()A、石蕊,由蓝变红B、甲基橙,由橙变黄C、酚酞,由红变浅红D、甲基橙,由黄变橙8、物质的量浓度相同,体积也相同的一元酸和一元碱恰好中和时,溶液将()A、显酸性B、显碱性C、显中性D、无法确定其酸碱性二、选择题(每题有1—2个选项符合题意)9、下列说法中,正确的是()A、酸碱中和反应的实质是H++OH-=H2OB、酸碱中和反应的离子方程式,都可用H++OH-=H2O表示C、当酸碱完全中和时,两者物质的量一定相等D、当酸碱完全中和时,所得盐溶液pH值不一定等于710、关于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的下列说法中,错误的是()A、用于盛装被滴定的溶液B、使用前用蒸馏水洗后还必须用待测液润洗C、若瓶中装入被滴定溶液量太少,可向瓶中加入一定量蒸馏水稀释D、滴定时,应用左手依顺时针方向旋摇锥形瓶11、下列仪器中,没有“0”刻度线的是()A、温度计B、量筒C、滴定管D、容量瓶12、两人用同一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液,甲将锥形瓶用NaOH待测液清洗后,使用水洗后的移液管移取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的移液管取碱液于刚用蒸馏水洗过的尚残留有蒸馏水的锥形瓶中,其它操作及读数全部正确,你的判断是()A、甲操作有错B、乙操作有错C、甲测得的数值一定比乙小D、乙测得的值较准确。