学案导学设计高中化学 342 酸碱中和滴定学案 鲁科版选修4精品教案.docx

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学案导学设计高中化学342酸碱中和滴定学案鲁科版选修4精品教案

第2课时　酸碱中和滴定

[学习目标定位]　1.知道酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定实验所用的主要仪器的名称及用途。

2.学会酸碱中和滴定实验操作、计算方法和误差分析。

1．将pH＝12的NaOH溶液分别与下列等体积的酸溶液混合，判断其酸碱性，计算pH，填写下表：

酸溶液

混合溶液的酸碱性

pH

pH＝2的盐酸

中性

7

0.015mol·L－1的硫酸

酸性

2

0.004mol·L－1的硫酸

碱性

11

2．判断下列酸碱溶液混合后的pH

（1）pH＝3的盐酸与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH等于7（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）。

（2）pH＝3的盐酸与pH＝11的氨水溶液等体积混合后，溶液的pH大于7。

（3）pH＝3的醋酸与pH＝11的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH小于7。

探究点一　酸碱中和滴定

1．中和滴定的原理

（1）酸碱中和反应的实质可用离子方程式H＋＋OH－===H2O来表示，在中和反应中，H＋、OH－之间的物质的量关系是n（H＋）＝n（OH－）；若用参加反应的[H＋]、[OH－]来表示，其关系式为c（H＋）V（H＋）＝c（OH－）V（OH－），由此可计算c（H＋），其表达式是c（H＋）＝；也可计算c（OH－），其表达式是c（OH－）＝。

由c（H＋）、c（OH－）的计算式可分别求出相应酸、碱的浓度。

（2）用0.1032mol·L－1的盐酸溶液，中和25.00mL未知浓度的NaOH溶液，中和完成后用去盐酸27.84mL，请你根据上述关系式计算NaOH溶液的物质的量浓度是0.114_9_mol·L－1。

（3）根据以上原理分析，归纳总结中和滴定的概念是利用中和反应，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。

其中已知浓度的酸（或碱）溶液常称

为标准液，未知浓度的碱（或酸）溶液常称为待测液。

（4）中和滴定的关键是准确判断滴定终点（中和反应恰好反应完全的时刻），其方法是在待测液中加2～3滴指示剂，观察滴定过程中其颜色的变化，常选用的指示剂是酚酞或甲基橙，不用石蕊试液的原因是石蕊试液颜色变化不明显，不利于滴定终点的判断。

2．主要仪器及使用

（1）酸碱中和滴定所用的主要仪器是锥形瓶和滴定管。

滴定管分为两种，如右图所示：

①酸式滴定管：

包括玻璃活塞、长玻璃管，可盛放酸性溶液、强氧化性溶液，不能盛放碱性溶液及氢氟酸。

碱式滴定管：

包括长玻璃管、橡皮管、玻璃球，可盛放碱性溶液。

②滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0刻度；图中滴定管全部盛满溶液至0刻度时，溶液的体积大于50.00mL（填“大于”、“小于”或“等于”）；滴定管的精确度为0.01_mL。

（2）滴定管的使用方法

①检查仪器：

使用前先检查滴定管活塞是否漏水。

②润洗仪器：

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2～3次。

③加入溶液：

分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管刻度0刻度线以上2～3_mL处。

④调节起始读数：

在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，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。

3．实验操作步骤

酸碱中和滴定的实验步骤可以提炼为6个关键字：

（1）洗（洗涤）：

洗涤仪器并进行检漏。

（2）取（取液）：

向酸（碱）式滴定管中注入标准液，向锥形瓶中注入待测液，加入2～3滴指示剂。

（3）滴（滴定）：

在锥形瓶下垫一张白纸，向锥形瓶中先快后慢地加入标准液（后面逐滴加入），至指示剂发生明显的颜色变化（如由红色褪为无色或红色变为橙色、无色变为粉红色等）且半分钟内不变时，停止滴定。

（4）读（读数）：

平视滴定管中凹液面最低点，读取溶液体积。

（5）记（记录）：

记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定2～3次将数据记入表中。

（6）算（计算）：

以（V终－V始）为消耗的标准液的体积，取2～3次实验结果的平均值，依据c待＝（一元酸碱）计算待测液的物质的量浓度。

[归纳总结]

酸碱中和滴定

（1）原理：

酸和碱反应的实质是H＋＋OH－===H2O。

用已知浓度的盐酸（标准液）来滴定未知浓度的NaOH溶液（待测液）的计算公式为c（待）＝。

（2）准确判断滴定终点：

最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，即为滴定终点。

（3）滴定操作要点：

左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

[活学活用]

1．现用物质的量浓度为amol·L－1的标准NaOH溶液去滴定VmL某浓度的盐酸溶液，请填写下列空白：

（1）碱式滴定管用蒸馏水洗净后，接下来应该进行的操作是________________________________________________________________________。

（2）用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入__________（填“甲”或“乙”）中。

（3）上图（右）是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c（HCl）＝________mol·L－1。

答案　

（1）用标准NaOH溶液润洗　

（2）乙

（3）

解析　

（1）碱式滴定管水洗后应用标准NaOH溶液润洗2～3次，每次润洗液都要从尖嘴处排出。

（2）NaOH为强碱，应将NaOH溶液注入碱式滴定管中，故选乙。

（3）滴定过程中消耗NaOH溶液的体积为（V2－V1）mL，因此c（HCl）＝mol·L－1。

2．取20.00mL待测稀盐酸溶液放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。

重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：

实验编号

NaOH溶液的浓度（mol·L－1）

滴定完成时，滴入NaOH溶液的体积（mL）

待测盐酸溶液的体积（mL）

1

0.10

22.70

20.00

2

0.10

22.72

20.00

3

0.10

22.71

20.00

（1）排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作________（填图编号），轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

（2）滴定达到终点的标志是________________。

（3）根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为__________（保留两位小数）。

答案　

（1）丙　

（2）溶液由无色变为浅红色（或粉红色），且半分钟内不褪色　（3）0.11mol·L－1

解析　（3）NaOH＝mL＝22.71mL

c（HCl）＝

＝＝0.11mol·L－1

探究点二　酸碱中和滴定误差分析

1．在酸碱中和滴定前的准备工作中，滴定管用蒸馏水洗净后，还要用标准液润洗2～3次，你认为其原因是标准液的浓度已知，若滴定管未用标准液润洗，滴定管内壁附着的水会使标准液实际浓度减小，消耗标准液体积增大，由c待＝可知，计算所得待测液浓度偏大。

2．在滴定前，锥形瓶用蒸馏水洗净后，是否要用待测液润洗？

为什么？

答案　不需要。

因为若用待测液润洗锥形瓶，会使量取的待测液的实际体积增大，消耗标准液的体积增大，使测定结果偏大。

3．滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。

试分析下列图示读数对滴定结果的影响。

（1）如图Ⅰ，开始读数仰视，滴定完毕读数俯视，滴定结果会偏小。

（2）如图Ⅱ，开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，滴定结果会偏大。

[归纳总结]

中和滴定实验中，产生误差的原因主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。

[活学活用]

3．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直接盛装标准溶液

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，实验时不小心多加了几滴

D．用标准盐酸测定未知浓度的NaOH溶液，实验结束时，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锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则会使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大，从而使所测浓度偏大；B冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是待测溶液，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的实际浓度比原溶液的小，影响结果；C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中实验开始时酸式滴定管中无气泡，实验结束时有气泡，会导致所读取的V（HCl）偏小，依据V（HCl）c（HCl）＝V（NaOH）c（NaOH）得所测的c（NaOH）偏小。

酸式碱式莫混用，读数视线要水平；

充满尖嘴不留气，液面不要高于零；

适量滴加指示剂，初始读数要记清；

左手慢慢旋活塞，右手旋摇锥形瓶；

两眼紧盯待测液，颜色突变立即停；

记下刻度来计算，中和滴定操作完。

1．酸碱恰好完全中和时（　　）

A．酸与碱的物质的量一定相等

B．溶液呈现中性

C．酸与碱的物质的量浓度相等

D．酸所能提供的H＋与碱所能提供的OH－的物质的量相等

答案　D

解析　根据酸碱中和反应的实质可知酸碱恰好完全中和时，酸所能提供的H＋与碱所能提供的OH－的物质的量相等。

2．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考下图，从下表中选出正确选项（　　）

锥形

瓶中

溶液

滴定

管中

溶液

选用

指示剂

选用

滴定管

A

碱

酸

石蕊

乙

B

酸

碱

酚酞

甲

C

碱

酸

甲基橙

甲

D

酸

碱

石蕊

甲

答案　C

解析　此题考察中和滴定的一部分操作和滴定管结构，甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管；若锥形瓶装入一定体积NaOH溶液（标准液），则选用甲，滴定管内装H2SO4溶液。

若锥形瓶中装入一定体积H2SO4溶液（待测液），则选用乙，滴定管内装NaOH溶液。

3．下列有关滴定操作的顺序正确的是（　　）

①用标准溶液润洗滴定管　②往滴定管内注入标准溶液

③检查滴定管是否漏水　④滴定　⑤洗涤

A．⑤①②③④B．③⑤①②④

C．⑤②③①④D．②①③⑤④

答案　B

4．现用0.10mol·L－1HCl溶液滴定10mL0.05mol·L－1NaOH溶液，若酸式滴定管未润洗，达到终点时所用盐酸的体积应是（　　）

A．10mLB．5mL

C．大于5mLD．小于5mL

答案　C

解析　用0.10mol·L－1HCl溶液滴定10mL0.05mol·L－1NaOH溶液正好需5mLHCl溶液。

现盐酸被稀释，其浓度小于0.10mol·L－1，故中和NaOH溶液所需体积大于5mL。

5．某学生用0.100mol·L－1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分解为如下几步：

A．移取20.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞；

B．用标准溶液润洗滴定管2～3次；

C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管使尖嘴处充满溶液；

D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2～3cm；

E．调节液面至0或0以下刻度，记下读数；

F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。

就此实验完成填空：

（1）正确操作步骤的顺序是（用序号字母填写）

________________________________________________________________________。

（2）上述B步骤操作的目的是

___________________________________