人教版高考化学选修4学案第3章 第2节 课时3 酸碱中和滴定.docx

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人教版高考化学选修4学案第3章第2节课时3酸碱中和滴定

课时3　酸碱中和滴定

学习目标：

1.利用酸碱中和反应实验，掌握酸碱指示剂的选择方法和实验操作。

（重点）2.记录和分析实验数据，以及误差分析，培养定量实验的操作和数据处理能力。

（难点）

[自主预习·探新知]

1．概念：

利用中和反应，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。

2．原理：

n（H＋）＝n（OH－）

即：

mc酸·V酸＝nc碱·V碱（m、n代表酸和碱的元数）

3．仪器及试剂

（1）仪器

（2）试剂：

标准液、待测液、指示剂。

4.实验操作（以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例）

（1）滴定前准备

①检查：

使用滴定管前，首先要检查是否漏水。

②润洗：

滴定管加入酸、碱反应液之前，先用蒸馏水洗涤干净，然后分别用待装液润洗2～3遍。

③装液：

分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中，使液面位于“0”刻度以上2～3mL处。

④调液：

调节活塞或玻璃球，使滴定管尖嘴部分充满反应液，并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下。

⑤放液：

从碱式滴定管中放出一定量的NaOH溶液于锥形瓶中，并滴2～3滴指示剂（甲基橙或酚酞）。

（2）滴定

①左手握滴定管活塞，右手摇动锥形瓶。

②眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

③终点判断：

当滴入最后一滴标准液时，刚好使锥形瓶中的溶液变色，且在半分钟内不变色，即到滴定终点。

读数并记录。

5．实验数据的处理

重复滴定操作2～3次，取消耗标准液体积的平均值，根据c（NaOH）＝

，计算出待测NaOH溶液的浓度c（NaOH）。

[基础自测]

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。

（1）任何酸、碱反应的离子方程式都可写作H＋＋OH－===H2O。

（　　）

（2）中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时，二者恰好反应。

（　　）

（3）对滴定管内的溶液读数时仰视使读数偏小。

（　　）

（4）酸碱中和滴定实验，也可选石蕊作指示剂。

（　　）

（5）酸式滴定管一般用于量取酸性溶液，碱式滴定管用于量取碱性溶液。

（　　）

【答案】　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）×　（5）√

2．下列实验操作不会引起误差的是（　　）

A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶

B．量取待测液时，滴定管未用待测液冲洗

C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴指示剂

D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡

C　[A项，锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大，从而使所测浓度偏大。

B项，相当于稀释待测液，所测结果偏低。

C项，在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果，因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。

D项，开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的V（HCl）偏小，依据V（HCl）·c（HCl）＝V（NaOH）·c（NaOH），所测的c（NaOH）偏小。

]

[合作探究·攻重难]

酸碱中和滴定

[思考交流]

①向酸式滴定管中注入0.1mol·L－1盐酸，调节液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数V1；

②取一支洁净的锥形瓶，从酸式滴定管中放出约25mL盐酸于锥形瓶中，记录读数V2；

③向碱式滴定管中注入未知浓度的NaOH溶液，调节液面至“0”或“0”刻度以下，记录读数V1′；

④向盛放盐酸的锥形瓶中滴加2滴酚酞溶液，将锥形瓶移至碱式滴定管下，轻轻挤压碱式滴定管的玻璃珠，向锥形瓶中慢慢滴加NaOH溶液，边滴加边振荡锥形瓶；

⑤重复上述实验。

（1）酸式滴定管为什么不能盛放碱性溶液？

【提示】　碱性溶液对酸式滴定管的玻璃塞有腐蚀作用。

（2）中和滴定实验中能否选用石蕊作指示剂？

【提示】　不能。

用石蕊作指示剂时颜色变化不明显。

（3）如何判断实验达到滴定终点？

【提示】　溶液恰好出现红色，且半分钟内红色不褪去。

（4）滴定终点时，当酚酞溶液变色时，酸碱反应后溶液的pH是否等于7?

【提示】　不等于。

酚酞变色范围是8.2～10，故滴定终点pH不等于7。

1．选取适当指示剂，准确判断滴定终点

（1）指示剂的选择

强酸与强碱相互滴定时，选甲基橙或酚酞都可以，但不能选石蕊试液（遇酸碱颜色变化不明显）。

一般原则是酸滴定碱，选甲基橙；碱滴定酸，选酚酞。

（2）滴定终点的判断（以NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸为例）

若用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由无色突变为粉红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。

若用甲基橙作指示剂，当滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液的颜色由红色变为黄色，且半分钟内不变色，说明达到滴定终点。

2．滴定操作注意事项

（1）锥形瓶不能用待测液润洗。

因润洗后，瓶内壁会附着一定量的待测液而造成测量误差。

（2）滴定管在装液前一定要用待装溶液润洗，否则，装入的液体会被稀释，影响测量结果。

（3）滴定速率是先快后慢，当接近终点时应一滴一摇动。

（4）读数时，视线与凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上。

（5）滴定管读数应精确到小数点后两位，如25.00mL是正确的，而不能读成25mL。

[对点训练]

1．准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定。

下列说法正确的是（　　）

【导学号：

80192192】

A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定

B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大

C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定

D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小

B　[A.滴定管用蒸馏水洗涤后，需用待装液润洗才能装入NaOH溶液进行滴定。

B.随着NaOH溶液的滴入，锥形瓶内溶液中c（H＋）越来越小，故pH由小变大。

C.用酚酞作指示剂，当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪去，说明达到滴定终点，应停止滴定。

D.滴定达终点时，滴定管尖嘴部分有悬滴，则所加标准NaOH溶液量偏多，使测定结果偏大。

]

2．用1.0mol·L－1NaOH溶液中和某浓度硫酸溶液时，其pH和所加NaOH溶液的体积V关系如图所示。

原硫酸物质的量浓度和反应后溶液的总体积分别是（　　）

A．1mol·L－1　60mL

B．0.5mol·L－1　80mL

C．0.5mol·L－1　60mL

D．1mol·L－1　80mL

B　[由图可知起始pH＝0，

c（H＋）＝1mol·L－1，c（H2SO4）＝0.5mol·L－1，

完全中和消耗NaOH溶液40mL；

V（H2SO4）＝

＝0.04L＝40mL，

总体积（40＋40）mL＝80mL。

]

酸碱中和滴定误差分析

根据计算式c待＝

：

标准液滴定待测溶液时，c标、V待均为定值，c待的大小取决于V标的大小，所有操作导致消耗标准溶液多或读数大，则结果偏高；消耗标准溶液少或读数小，则结果偏低。

以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例，分析实验误差。

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

取液

取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失

偏低

滴定

滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又变红

偏低

滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失

偏高

滴定过程中振荡时有液滴溅出

偏低

滴定过程中，向锥形瓶内加少量蒸馏水

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

[对点训练]

3．实验室用标准盐酸滴定某NaOH溶液，用甲基橙作指示剂。

下列操作中可能使测定结果偏低的是（　　）

A．酸式滴定管在装液前未用标准酸溶液润洗2～3次

B．开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失

C．滴定前平视读数，滴定后俯视读数

D．盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2～3次　

C　[酸式滴定管在装液前未用标准酸溶液润洗，则相当于把标准液稀释了，滴定消耗标准液的体积增大，使测定结果偏高，A错误；开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡，在滴定过程中气泡消失，气泡的体积也算进了标准液，使消耗标准液的体积偏大，结果偏高，B错误；滴定前平视读数，滴定后俯视读数，由于滴定管的“0”刻度在上边，俯视使读数偏小，得到的消耗标准液的体积偏小，结果偏低，C正确；盛NaOH溶液的锥形瓶不能用NaOH溶液润洗，否则增加了待测液的量，使消耗标准液的体积偏大，结果偏高，D错误。

]

4．下图是用0.1000mol·L－1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。

【导学号：

80192193】

请回答下列问题：

（1）仪器A的名称是________。

（2）盐酸的体积读数：

滴定前读数为________mL，滴定后读数为________mL。

（3）某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。

根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是______mol·L－1。

（保留四位有效数字）

实验

编号

待测NaOH溶

液的体积（mL）

滴定前盐酸的

体积读数（mL）

滴定后盐酸的

体积读数（mL）

1

20.00

1.20

23.22

2

20.00

1.21

29.21

3

20.00

1.50

23.48

（4）对下列几种假定情况进行讨论：

（填“无影响”“偏高”“偏低”）

①取待测液的滴定管，滴定前滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失，对测定结果的影响是________；

②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗，对测定结果的影响是________；　

③标准液读数时，若滴定前俯视，滴定后仰视，对测定结果的影响是________；

④取待测液时，滴定前仰视，滴定后俯视，对测定结果的影响是________。

【解析】　

（1）仪器A为酸式滴定管。

（2）滴定管的刻度由上到下逐渐增大，精确度为0.01mL，因此滴定前的读数为0.80mL，滴定后为22.80mL。

（3）第2组读数与其他两组差别较大，属异常值，应舍去，c（NaOH）＝

＝0.1100mol·L－1。

（4）①会使V（HCl）减小，c（NaOH）偏低；②对测定结果无影响；③会使V（HCl）增大，c（NaOH）偏高；④会使记录的V（NaOH）偏小，c（NaOH）偏高。

【答案】　

（1）酸式滴定管　

（2）0.80　22.80

（3）0.1100　（4）①偏低　②无影响　③偏高　④偏高

[当堂达标·固双基]

1．某学生用碱式滴定管量取0.1mol·L－1的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00mL，该同学在操作中实际取出的液体体积为（　　）

【导学号：

80192194】

A．大于10.00mL　

B．小于10.00mL

C．等于10.00mL

D．等于11.00mL

A　[滴定管的“0”刻度在上，量取NaOH溶液，开始时仰视液面使读数偏大，取出部分溶液后，俯视液面使读数偏小，滴定前后刻度差为10.00mL，但实际取出的液体体积偏大。

]

2．下列与滴定实验有关的说法中正确的是（　　）

A．用NaOH滴定盐酸时，只能用酚酞作指示剂

B．用KMnO4滴定亚硫酸钠溶液的实验中不需要另外加入指示剂

C．用滴定管准确量取20.0mL盐酸

D．用NaOH滴定盐酸时，若滴定结束时俯视刻度，会导致测定结果偏高

B　[A项，氢氧化钠滴定盐酸时，还可以借助甲基橙，pH计等确定滴定终点，错误；B项，高锰酸钾溶液本身有颜色且消耗完后为无色，正确；C项，使用滴定管量取溶液时，数字记录应精确到0.01mL，错误；D项，俯视刻度会导致读数偏小，结果偏低，错误。

]

3．用某浓度的HCl溶液滴定某浓度的NaOH溶液25.00mL，滴定曲线如图所示。

则HCl溶液与NaOH溶液的物质的量浓度可能是（单位：

mol·L－1）（　　）

选项

A

B

C

D

HCl

0.12

0.10

0.10

0.08

NaOH

0.10

0.12

0.08

0.10

C　[A项，根据pH＝7，推出n（H＋）＝n（OH－），即20×10－3×0.12＝25×10－3×c（OH－），c（OH－）＝0.096mol·L－1，错误；B项，根据A选项的分析，c（OH－）＝0.08mol·L－1，错误；C项，根据选项B的分析，正确；D项，c（OH－）＝0.064mol·L－1，错误。

]

[题后反思]　在酸碱反应过程中，溶液的pH会发生变化，对强酸、强碱的反应，开始时由于被中和的酸（或碱）的浓度较大，加入少量的碱（或酸）对其pH的影响不大。

当反应接近终点（pH≈7）时，很少量的碱（或酸）就会引起溶液的pH突变，酸、碱的浓度不同，pH突变范围不同。

4．用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题：

【导学号：

80192195】

（1）准确称量8.2g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500mL待测溶液。

称量时，样品应放在________（填字母）称量。

A．小烧杯中B．洁净纸片上C．托盘上

（2）滴定时，用0.2000mol·L－1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用________（填字母）作指示剂。

A．甲基橙B．石蕊

C．酚酞D．甲基红

（3）滴定过程中，眼睛应注视____________________；在铁架台上垫一张白纸，其目的是_______________________________________________________

_______________________________________________________________。

（4）根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol/L，烧碱样品的纯度是________。

滴定次数

待测溶液体积（mL）

标准酸体积

滴定前的刻度（mL）

滴定后的刻度（mL）

第一次

10.00

0.40

20.50

第二次

10.00

4.10

24.00

【解析】　

（1）称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时，样品应放在小烧杯中；

（2）酸碱中和滴定时，一般应选甲基橙、酚酞、甲基红等颜色变化较明显的指示剂，石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显，易造成误差；（4）由表中数据知，滴定时所用盐酸的体积为20.00mL，根据c（NaOH）＝

，求得c（NaOH）＝0.4000mol/L。

【答案】　

（1）A　

（2）B

（3）锥形瓶内溶液颜色的变化　便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差

（4）0.4000　97.56%