海头高级中学学年高二化学选修四第二单元《酸碱中和滴定酸碱中和滴定二》教学案Word格式.docx
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讨论法
教
学
过
程
教师主导活动
主体活动
[知识回顾]
1、测定NaOH溶液的物质的量浓度。
步骤
操作
记录
(1)
向注入0.10mol·
L-1盐酸,调节液面至
记录读数
(2)
取瓶,从放出25ml盐酸
注入,
(3)
向注入未知浓度氢氧化钠溶液,调节
液面至
(4)
向滴入2滴,轻轻挤压玻璃球,眼睛观察边滴边振荡,至溶液出现且,
(5)
重复上述实验2—3次,取其平均值。
计算V酸平均计算V碱平均=
2、酸碱提示剂的作用是
依据颜色变化,提示中和是否完全。
边做实验
边完成表
学生主体活动
二、中和滴定
1、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+H2O
1mol1mol
C(HA).V(HA)C(BOH).V(BOH)
即可得C(HA).V(HA)===C(BOH).V(BOH)
3、滴定实验所用的仪器和操作要点
(1)仪器:
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶(或烧杯+玻棒)、量筒(或移液管)。
(2)操作:
①滴定前的准备:
查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)调液面、读数。
②滴定:
移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。
③计算。
(3)滴定管“0”刻度在上。
4、指示剂的选择:
1、滴定曲线
请看两个实例
实例1:
用0.10mol/LNaOH溶液滴定0.10mol/LHCl溶液20.00mL
加入的VNaOH
(mL)
余VHCl
过量VNaOH
PH
0.00
20.00
1.0
18.00
2.00
2.3
19.80
0.20
3.3
19.98
0.02
4.3
7.0突跃范围
20.02
9.7
20.20
10.7
22.00
11.7
40.00
12.5
实例2:
用0.01mol/LNaOH滴定20mL0.10mol/LCH3COOH溶液
2.9
5.7
6.7
7.7
8.7突
跃范围
12.6
由上表数据可看出:
在滴定接近终点时,少加或多加0.02mLNaOH溶液,即一滴之差造成的误差在允许范围内,但pH值出现突变,因此选择指示剂时,应选择变色范围与滴定时pH值突跃范围相吻合的指示剂。
现将几种典型的滴定曲线画出如下图。
(由滴定曲线可知)
①强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞。
②若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性,则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙);
若反应生成强碱弱酸盐,溶液呈碱性,则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞)
③石蕊试液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作滴定指示剂。
(2)终点判断:
(滴入最后一滴,溶液变色后,半分钟内不复原)
指示剂
操作
酚酞
甲基橙
强碱滴定强酸
无色变为浅红色
橙色变为黄色
强酸滴定强碱
浅红色变为无色
黄色变为橙色
5、误差分析
以一元酸和一元碱的中的滴定为例
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读偏大,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。
引起误差可能因素有以下几种:
(1)视(读数)
误读及结果:
若起始平视,终仰视,则V读偏大C测偏大
若起始平视,终俯视,则V读偏小C测偏小
若先仰后俯,则V读偏小,C测偏小
若先俯后仰,则V读偏小,C测偏大
上
俯视:
看小
平视:
正确
仰视:
看大
刻度由小到大
10
下
(刻度直视)
注意:
①滴定管中液体读数时精确到0.01mL
②一般需滴定2-3次,取其平均值
(2)洗(仪器洗涤)
正确洗法:
二管二洗——滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次,再用待装液润洗几次。
一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗。
一般滴定管装标准液,锥形瓶里装待测液。
错误洗法导致结果:
①滴定管仅用水洗,使标准液变稀,故消耗标准液体积一定变大,V读变大,结果偏大。
②移液管仅用水洗,则待测液变稀,所取待测液溶质物质的量变少,V读变小,结果偏小。
③锥形瓶用待测液洗过,则瓶内待测液的溶质量偏多,V读偏大,结果偏大。
④第一次滴定完
后,锥形瓶内液体倒去后,尚未清洗,接着第二次滴定,滴定结果如何,取决于上次滴定情况如何。
(3)漏(液体溅漏)
①滴定过程中锥形瓶内液体溅出,则结果偏小。
②终点已到,滴定管下端尖中级有液滴,则V读偏大,测定结果偏大。
(4)泡(滴定管尖嘴气泡)
正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽,最后也不能出现气泡。
如滴定开始有气泡,后气泡消失,则结果偏大。
若先无气泡,后有气泡,则结果偏小。
(5)色(指示剂变色控制与选择)
滴定时,眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。
指示剂变色后应半分钟内不复原。
如变色后立即复原,则结果偏小。
另外,同一种滴定,选择的指示剂不同,测定结果不同。
(6)杂(标准物含杂)
用于配制标准液的固体应该是纯净物。
但其中有可能混有杂质,称量时又按需标准物固体质量来称取的,帮一般均会产生误差,在此杂质又分两种情况:
①杂质与待测液不反应
如NaOH中含NaCl,所配的NaOH溶液浓度变小,滴定盐酸时,NaCl不参与反应,所需标准液的体积偏大,故测定结果偏大。
②若杂质与待测液反应,则应作具体分析。
关键:
比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。
若消耗杂质的质量较大,则相当于削弱了原标准液的作用能力,故与一定量待测物反应时,消耗的标准体积变大,测定结果偏大。
或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应,根据消耗的待测物质量的多少来判断。
如杂质作用待测物质量越多,说明作用能力被增强,故测定结果偏小。
[典型例题]
1、草酸晶体的组成可用H2C2O4·
xH2O表示,为了测定x值,进行如下实验:
称取Wg草酸晶体,配成100.00mL水溶液
(1)称25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀H2SO4后,用浓度为amol·
L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止,所发生的反应
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
试回答:
(1)实验中不需要的仪器有(填序号)___________,还缺少的仪器有(填名称)___________________________________________________________________________。
a.托盘天平(带砝码,镊子)b.滴定管c.100mL量筒d.100mL容量瓶e.烧杯
f.漏斗g.锥形瓶h.玻璃棒球i.药匙j.烧瓶
(2)实验中,标准液KMnO4溶液应装在_____________________式滴定管中,因为______________________________________________________________________。
(3)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,
则所测得的x值会__________________________(偏大、偏小、无影响)
(4)在滴定过程中若用amol·
L-1的KMnO4溶液VmL,则所配制的草酸溶液的物质的
量浓度为________________________mol·
L-1,由此可计算x的值是____________。
(5)本实验中操作滴定管的以下图示,正确的是______________(填编号)。
(6)滴定是在一定温度下进行的,操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢。
试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色明显变快的原因可能是_____________。
解析:
该题涉及到气化还原滴定,虽然基于反应原理与中和滴定不同,但实验原理及操作和所用仪器等类似。
由于该反应有明显的颜色变化,故可不可用指示剂。
(1)c,f,j
还缺少铁架台(带滴定管夹),胶头滴管(定容时用)
(2)用酸式滴定管,因KMnO4溶液有强氧化性,能腐蚀橡皮管。
(3)无影
响。
因当初所取的待测液的物质的量一定。
(4)2KMnO4~5H2C2O4
2mol5mol
aV×
10-3mol0.025×
Cmol
H2C2O4·
xH2O~H2C2O4~xH2O
1mol18xg
(5)A(2分)
(6)生成的Mn2+为催化剂,使反应速率变大(2分)
(小结)本题高起点,低落点。
氧化还原反应滴定未学过,但从中和滴定引入,操作上有相似之处,利用思维有比较和发散,归纳回答。
本题综合性大。
[课堂练习]
1、用盐酸滴定NaOH溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定到终点时,溶液颜色的变化是()B
由黄色变为红色
由黄色变为橙色
由橙色变为红色
由红色变为橙色
2、对于锥形瓶在中和滴定中的作用和
使用方法的有关说法正确的是()A
可有来盛装被滴定的溶液
可蒸馏水洗净后还应用被滴定的溶液润洗
滴定中不能向锥形瓶中加入蒸馏水
滴定时应用左手顺时针方向旋摇
3、有①、②、③三瓶体积相等,浓度都是1mol·
L-1的HCl溶液,将①加热蒸发体积至体积减少一半,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,可观察到所消耗的NaOH溶液体积是()C
A、①=③>
②B、③>
②>
①C
、③=②>
①D、①=②=③
4、有甲、乙、丙三种等体积等物质的量浓度的NaOH溶液。
若将甲蒸发一半水,在乙中通入少量CO2,丙不变,然后用等浓度的H2SO4溶液滴定,用甲基橙作指示剂。
完全反应后,所需溶液体积是()D
A、甲=丙>
乙B、丙>
乙>