高二化学实验2酸碱中和滴定学案.docx
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高二化学实验2酸碱中和滴定学案
酸碱中和滴定
酸碱中和滴定
1、测定未知溶液的浓度
2、掌握滴定管的构造及使用方法
在反应时，酸和碱起反应的物质的量之比等于它们的化学计量数之比。
若A代表酸，用B代表碱
=
=
则CB=
CA=
当一元酸和一元碱进行中和滴定时：
CA=
CB=
C未=
酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、铁架台
标准液（已知浓度的溶液）、待测液（未知浓度的溶液）、指示剂
1.滴定管上标有：
温度、容积（25ml、50ml）、0刻度（0刻度在上方）。
2.酸式滴定管下端为玻璃活塞，可装酸性、中性或强氧化性溶液；碱式滴定管下端为橡胶管玻璃球，可装碱性及无氧化性的溶液。
3.精确度：
0.01ml所以读数时要读到小数点后两位。
如：
24.00ml、23.38ml。
4.注意最大容量刻度的位置，滴定管全部盛满时，体积多于所标容积。
中和滴定的过程
操作方法
滴定前的准备工作
检查仪器
加入少量水检查活塞或橡胶管是否漏水，再检查活塞转动是否灵活。
润洗仪器
在加入酸、碱反应液之前，先用蒸馏水洗净酸式滴定管和碱式滴定管，然后再用所要装的酸、碱溶液润洗2～3遍。
方法是：
从滴定管上口加入3～5ml所要盛装的酸或碱溶液，倾斜着转动滴定管，使液体湿润滴定管内壁，然后一手控制活塞（酸式滴定管轻轻转动活塞；碱式滴定管轻轻挤压玻璃球），将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中
加入反应液
分别将酸、碱加入到酸式滴定管和碱式滴定管中，是液面位于0刻度以上，并将滴定管垂直固定在滴定管夹上
调整起始读数
在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使尖嘴内充满溶液（如尖嘴部分有气泡，迅速转动活塞或迅速挤压玻璃球将尖嘴气泡排出）调节液面在0或者0刻度一下某一刻度，准确记录读数
滴定过程
加入指示剂
取一定体积的待测液于锥形瓶中，并加入2～3滴指示剂，锥形瓶下方放一张白纸，便于观察焰色的变化
滴定时
左手握玻璃旋塞（或挤压玻璃球），右手振荡锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化（滴加标准液的速度先快后慢，接近终点时逐滴加入）
滴定终点时
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来的颜色，即为滴定终点，读出体积并记录
重复以上实验测定2～3次，取平均值进行计算
指示剂的选择
常见酸碱指示剂的变色范围
PH
＜3.1
3.1～4.4
>4.4
甲基橙
红色
橙色
黄色
PH
＜5.0
5.0～8.0
>8.0
石蕊
红色
紫色
蓝色
PH
＜8.2
8.2～10.0
>10.04
酚酞
无色
浅红色
红色
选择原则：
终点时指示剂的颜色变化明显灵敏、易观察。
所以一般不选择石蕊，指示剂变色范围要与恰好中和时的PH要吻合。
用0.1000mol·L−1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液（25ml），重复三次的实验数据填入下表，计算滴定所测NaOH溶液的物质的量浓度。
次数
待测液NaOH溶液体积/mL
标准液0.1000mol·L−1HCl溶液体积/mL
滴定前
滴定后
实际
1
25.00
V1
2
25.00
V2
3
25.00
V3
三组实验中，若有误差较大的一组数据应舍弃不用
VHCl=
mlVNaOH=25ml
CNaOH=
=
用0.10mol·L−1HCl滴定20mL0.10mol·L−1NaOH
滴入HCl/mL
剩余NaOH/mol
过量HCl/mol
pH
0.00
2×10−3
13.00
18.00
2×10−4
11.72
19.80
2×10−5
10.70
19.98
2×10−6
9.70
20.00
0
0
7.00
20.02
2×10−6
4.30
20.20
2×10−5
3.30
22.00
2×10−4
2.32
40.00
2×10−3
1.48
反应终点
（1）为什么我们在滴加指示剂的时候只滴加2～3滴？
因为指示剂本身也是弱酸或者弱碱，若用量过多，会使滴定时酸或碱的消耗量增加
（2）强酸强碱的中和滴定，达到终点时溶液pH=7。
在盐酸滴定NaOH溶液时用酚酞作指示剂，当溶液达到了滴定终点时pH=8.2，而不是理论上的7，表明实际滴定终点与理论终点之间明显存在偏差。
那为什么我们仍然可以用酚酞作这个滴定实验的指示剂呢？
因为酸碱中和滴定，溶液在接近中性时多/少加一滴酸/碱会使溶液的pH产生突变。
在pH突变范围内，酸/碱的实际用量与理论用量之间其实就是一两滴的差距甚至更小——这样的相对误差是很小的，在允许的范围内。
（3）用强碱滴定强酸时我们选择的是酚酞或者石蕊，那强碱滴定弱酸时，我们一般选择什么做指示剂？
那强酸滴定弱碱呢？
我们在选择指示剂时，一般指示剂变色范围要与恰好中和时的PH要吻合。
强碱滴定弱酸，发生中和反应生成的盐显碱性，，故我们一般选择酚酞做指示剂，强酸滴定弱碱，发生中和反应生成的盐显酸性，故一般选择甲基橙做指示剂。
根据CB=
；
、
是化学方程式中的化学计量数，VB是待测溶液的体积，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。
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱（酚酞作指示剂）为例，常见的因操作不正确二引起的误差有：
步骤
操作
VA
CB
洗涤
酸式滴定管未用标准溶液润洗
变大
偏高
碱式滴定管为用待测液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失
变小
偏低
锥形瓶中指示剂滴加过多
变大
偏高
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反滴加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前仰后俯）
变小
偏低
滴定前读数正确，滴定后俯视读数（或前俯后仰）
变大
偏高
两次滴定所消耗酸液的体积相差太大
无法判断
（1）摇瓶时，应微动腕关节，使溶液向一个方向做圆周运动，但是勿使瓶口接触滴定管，溶液不能溅出。
（2）滴定时左手不能离开旋塞让液体自行流下。
（3）读数时，眼睛要平视刻度线
（4）眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化。
开始时应边摇边滴，滴定速度可稍快（每秒3~4滴为宜），单是不要形成连续水流。
接近终点时应改加一滴，摇几下，最后，每加半滴，即摇动锥形瓶，直至溶液出现明显的颜色变化，而且半分钟内不褪色，准确到达滴定终点为止。
酸碱中和滴定原理的拓展应用
中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应，也可以迁移应用于氧化还原反应，NaOH、Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。
典型事例
示例
原理
指示剂
滴定终点的现象
计算依据
KMnO4溶液滴定H2C2O4或C2O
或Fe2+等还原性溶液
5H2C2O4+2MnO
+6H+=
Mn2++10CO2↑+8H2O
MnO
+5Fe2++8H+=
Mn2++5Fe3++4H2O
不需另加指示剂
溶液由无色（或浅绿色）变为紫红色且半分钟不褪去
2n（H2C2O4）=5n（MnO
）或n（Fe2+）=5n（MnO
）
1．酸与碱完全中和时（）
A．酸与碱的物质的量一定相等
B．酸所能提供的H+与碱所能提供的OH－的物质的量相等
C．酸与碱的质量相等
D．溶液呈中性
【答案】B
【解析】弱酸或弱碱随反应的进行，最终H++OH－＝H2O。
2．准确量取25.00mL高锰酸钾溶液，可选用的仪器是（）
A．50mL量筒B．10mL量筒
C．50mL酸
式滴定管D．50mL碱式滴定管
【答案】C
【解析】量筒只估读到0.1mL，滴定管能估读到0.01mL，高锰酸钾为强氧化性物质，不能用碱式滴定管。
3．已知常温、常压下，饱和CO2的水溶液的pH=3.9，则可推断用标准的盐酸溶液滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是（）
A．石蕊，由蓝变红B．甲基橙，由橙变黄
C．酚酞，红色褪去D．甲基橙，由黄变橙
【答案】D
【解析】甲基橙的变色范围在pH=3.1～4.4，与该滴定后溶液的pH=3.9接近，应选择甲基橙作指示剂，因滴定时溶液pH由大到小，故甲基橙由黄变橙，正确答案为：
D。
5．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（）
A．大于10.00mLB．小于10.00mL
C．等于10.00mLD．等于11.00mL
【答案】A
【解析】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。
6．用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时，若测得的结果偏低，则产生误差的原因可能是（）
A．滴定时，装未知浓度的NaOH溶液的锥形瓶忘记用NaOH溶液润洗
B．酸式滴定管用蒸馏水洗后，没用盐酸润洗
C．滴定前，滴定管的尖嘴处有气泡，而在滴定后气泡消失
D．滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数，滴定后读数正确
【答案】D
【解析】选项A操作正确，若锥形瓶用NaOH溶液润洗了，会使测定结果偏高，故不润洗是正确的；B项中酸式滴定管未用标准液润洗，所以盐酸变稀了，V[HCl（aq）]就大了，会使测定的c（NaOH）偏高；C项滴定前有气泡，滴定后无气泡，使一部分盐酸充满原来气泡的体积，未与NaOH溶液反应，使盐酸的体积比实际反应用量大，V[HCl（aq）]大了，测定的c（NaOH）也会偏高；D项滴定前仰视，读数偏大，滴定后读数正确，使V[HCl（aq）]小了，会使c（NaOH）偏低。
7.下面是关于酸碱中和实验操作的叙述：
①取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次 ②在锥形瓶中加入25mL待测NaOH溶液 ③加入几滴石蕊溶液作指示剂 ④取一支酸式滴定管，洗涤干净 ⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定 ⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶 ⑦两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直至滴定终点。
文中所述操作有错误的序号为（）
A．④⑥⑦B．①⑤⑥⑦C．③⑤⑦D．①③⑤⑦
【答案】D
【解析】锥形瓶不用待测液润洗，①错；石蕊变色不明显，不易观察颜色变化，在酸碱中和滴定时一般不用石蕊溶液作指示剂，③错；滴定管使用前要润洗，⑤错；滴定过程中眼睛观察锥形瓶中溶液颜色变化，⑦错。
8.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．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
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
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
【答案】C
【解析】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，错误。
B项冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是量取待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小，影响结果，错误。
C项用NaOH标准溶液滴定盐酸可以选用酚酞或甲基橙作指示剂，正确。
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（aq）]偏小，依据V[HCl（aq）]·c（HCl）＝V[NaOH（aq）]·c（NaOH），所测的c（NaOH）偏小。
9．下图中，曲线a和b是盐酸与氢氧化钠的相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是（）
A．盐酸的物质的量浓度为1mol·L−1
B．P点时反应恰好完全，溶液呈中性
C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线
D．酚酞不能用作本实验的指示剂
【答案】B
【解析】pH=1的盐酸对应的物质的量浓度为0.1mol·L−1，A项错；盐酸和NaOH溶液完全反应时形成NaCl溶液，呈中性，B项正确；曲线a是用NaOH溶液滴定盐酸的曲线，b是用盐酸滴定NaOH溶液的曲线，通常用酚酞作指示剂，C、D两项错。
10．
（1）图Ⅰ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。
（2）图Ⅱ表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积（填代号）________mL。
A．是amLB．是（50-a）mL
C．一定大于amLD．一定大于（50-a）mL
（3）某学生做中和滴定实验的过程如下：
①取一支碱式滴定管；②用蒸馏水洗净；③加入待测的NaOH溶液；④记录液面刻度读数；⑤用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液；⑥置于未经标准酸液润洗的洁净锥形瓶中；⑦加放适量蒸馏水；⑧加入酚酞试液2滴；⑨滴定时，边滴边摇动；⑩边注视滴定管内液面的变化；⑪当刚滴到溶液由无色变成粉红色时，即停止滴定；⑫记录液面刻度读数；⑬根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液的体积为22mL。
指出上述实验过程中的错误之处________（用编号表示）。
【答案】1.
（1）3.2
（2）D
【解析】
（1）量筒的刻度是由下到上按从小到大的顺序排列。
“0”刻度应在最下方，未标出，当刻度A为4时，B为3。
因此体积为3.2mL；
（2）滴定管的刻度是由上到下按从小到大的顺序排列。
“0”刻度在最上端，且最大刻度到尖嘴部分之间无刻度，当读数为amL时，滴定管中液体的体积应大于（50.00－a）mL。
（3）③⑩⑾⒀；③应用待测NaOH溶液润洗滴定管后，再装液体。
⑩滴定时应注视锥形瓶内液体的颜色变化以及滴定的速度。
⑾滴定终点时溶液变成粉红色且半分钟内不褪色。
⒀体积的读数应读到小数点后两位如22.00mL。
11.用酸碱中和滴定法测定某烧碱的纯度。
（1）配制待测液：
将1.70g含有少量杂质（不与盐酸反应）的固体烧碱样品配制成200mL溶液。
（2）滴定
①盛装0.2000mol·L−1盐酸标准液应该用________式滴定管。
②滴定时，应先向锥形瓶中加2～3滴________作为指示剂；滴定过程中两眼应注视____________________，当____________________时为滴定终点。
③有关数据记录如下：
滴定序号
待测液体积（mL）
消耗盐酸标准液的体积（mL）
滴定前
滴定后
1
20.00
0.50
20.70
2
20.00
6.00
26.00
（3）纯度计算：
NaOH溶液的浓度为________mol·L−1，烧碱样品的纯度为________。
（4）对下列几种假定情况的讨论（填“偏高”“偏低”或“无影响”）：
①若用蒸馏水冲洗锥形瓶，则会使测定的结果________；
②若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外，则会使测定结果________；
③若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定，则会使测定结果________；
④读数时，若滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，则会使测定结果________。
【答案】
（2）①酸 ②甲基橙（或酚酞） 锥形瓶内溶液颜色的变化 滴入最后一滴时溶液的颜色由黄色突变为橙色（或红色变无色）且半分钟内不恢复原色
（3）0.2010 94.59%
（4）①无影响 ②偏高 ③偏低 ④偏低
【解析】
（2）②酸碱滴定时选用指示剂为酚酞或甲基橙，滴定时眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化，滴定终点的判断是当滴入最后一滴时看锥形瓶内溶液颜色的变化，且半分钟内不变回原色。
（3）消耗盐酸的平均体积为20.10mL，所以c（NaOH）＝（0.0201L×0.2000mol·L−1）÷0.0200L＝0.2010mol·L−1，因此其纯度为[0.2010mol·L−1×0.200L×40g·mol−1]÷1.70g
×100%≈94.59%。
（4）①若用蒸馏水冲洗锥形瓶，对消耗酸液无影响，因此对测定结果无影响；若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外导致消耗标准液体积偏大，因此测定结果偏高；若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定，还没有达到滴定终点，消耗标准液体积偏小，因此测定结果偏低；读数时，若滴定前仰视读数，滴定后俯视读数，导致读数比实际消耗体积偏小，因此测定结果偏低。
12.乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体（H2C2O4·xH2O）进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
该组同学的研究课题是：
探究测定草酸晶体（H2C2O4·xH2O）中的x值。
通过查阅资料和网络查询得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定：
2MnO
＋5H2C2O4＋6H+===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260g纯草酸晶体，将其制成100.00mL水溶液为待测液。
②取25.00mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.1000mol·L−1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00mL。
（1）滴定时，将酸性KMnO4标准液装在如图中的___________（填“甲”或“乙”）滴定管中。
（2）本实验滴定达到终点的标志可以是__________________________________
_______________________________________________________________。
（3）通过上述数据，求得x＝________。
讨论：
①若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会________（填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同）。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会________。
【答案】
（1）甲
（2）当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液时，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色
（3）2 ①偏大 ②偏小
【解析】
（1）因为酸性KMnO4溶液具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，故应用酸式滴定管盛装。
（2）可利用酸性KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点，当达到滴定终点时，再滴加酸性KMnO4溶液时，溶液将由无色变为紫红色。
（3）由题给化学方程式及数据可知，1.260g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为0.1000mol·L−1×10.00mL×10−3L·mL−1×
×
＝0.0100mol，则1.260gH2C2O4·xH2O中含H2O的物质的量为
＝0.0200mol，则x＝2。
若滴定终点时俯视滴定管读数，则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小，由此所得n（H2C2O4）偏小，则n（H2O）偏大，x偏大；同理，若酸性KMnO4溶液变质，则消耗其体积偏大，所得x值偏小。
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