高二化学酸碱中和滴定人教版知识精讲doc.docx
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高二化学酸碱中和滴定人教版知识精讲doc
高二化学酸碱中和滴定人教版
【同步教育信息】
一.本周教学内容
酸碱中和滴定
二.重点、难点
1.使学生掌握酸碱中和的原理和有关计算。
2.初步掌握中和滴定的实验操作方法。
3.学会对中和滴定过程中的误差进行分析，培养学生的思维能力。
三.具体内容
酸碱中和滴定原理
1.概念
（1）定性分析和定量分析
定性分析：
鉴定物质的成分
定量分析：
测定各成分的含量
（2）酸碱中和滴定
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.酸碱中和滴定原理
（1）实质：
H++OH－=H2O
（2）原理：
在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度。
（3）关键：
准确测定参加反应的两种溶液的体积和准确判断中和反应是否恰好完全。
准确测定参加反应的两种溶液的体积所用的仪器是滴定管。
准确判断中和反应是否恰好完全是借助酸碱指示剂。
（4）酸、碱指示剂的选择
计算题：
在0.1000mol／L的盐酸20.00mL中逐滴滴入0.1000mol／L氢氧化钠溶液40.00mL。
①判断下列情况下溶液的pH。
a.未滴氢氧化钠溶液时盐酸溶液的
b.滴加氢氧化钠溶液到完全反应相差一滴
（1滴溶液的体积是0.04mL）这时溶液的
c.完全反应后再多加1滴氢氧化钠溶液时的
d.逐滴加入氢氧化钠溶液40.00mL时溶液的
②跟完全反应所需氢氧化钠溶液相差一滴（或多加一滴），对计算盐酸的浓度有没有影响？
（通过计算说明）
解：
跟实际浓度
相比，误差很小。
0.1000mol／L氢氧化钠溶液逐滴加入20.00mL0.1000mol／L盐酸溶液时，溶液pH的变化曲线和指示剂的变色情况。
因此，在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃，酚酞或甲基橙的变色点落在溶液pH的突跃范围内，按pH突跃范围内的体积计算，结果是可以达到足够的准确度的。
所以，强酸、强碱的中和滴定可以选用酚酞或甲基橙作指示剂来指示滴定终点。
①中和滴定不选石蕊作指示剂，因为石蕊的颜色变化没有清晰的界限。
②强酸强碱相互滴定时，酚酞、甲基橙均可。
通常选择颜色由浅变深的指示剂。
3.中和滴定的操作过程：
A.主要仪器：
B.实验步骤：
查：
检验酸式滴定管是否漏水
洗：
先水洗，后润洗。
盛、调：
用漏斗注入标准液至“0”刻度上方2～3cm处；将液面调节到“0”刻度（或“0”刻度以下某一刻度）记下刻度。
取：
待测液、指示剂
滴定：
滴定时，禁止左手离开活塞、眼睛看别的地方，要注视锥形瓶内液体的颜色变化。
记录读数：
精确度到小数点后两位，如：
24.00mL、23.38m，最后一位是估计值。
不同的读数方法会得出不同的读数，思考下列情况产生的结果。
读数方法
读数结果
（1）仰视
（2）平视
（3）俯视
数据处理：
每个样品滴定2～3次，取平均值求出结果。
4.误差分析
中和滴定实验中，不同的错误操作引起不同的量产生不同的偏差，它们对实验结果的影响也不同，学生分析误差时往往无所适从。
分析时应注意思维的有序性，首先依题意列出计算式，再区别计算过程中不变量和变化量，然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析。
＝（
×
）/（
×n）（n表示酸碱反应的物质的量之比）
在实际计算时，标准液浓度和待测液体积按已知数据计算，是不变量。
只有滴定管中所消耗的标准体积
随不同操作而变化。
从上计算式可知
与
成正比。
以上实验中，只要使
增大的操作所得待测液浓度都偏大，即产生正误差，反之误差为负值。
误差分析结论
前述各种误差中：
①滴定管用水润洗后未用标准液润洗就直接注入标准液；②滴定前盛标准液的滴定管尖嘴内有气泡，滴定完毕后气泡消失；③滴定过程中不慎将标准液滴出锥形瓶外或滴定管漏液；④滴定前读数准确，滴定后仰视滴定管刻度；⑤锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗等，这些都会引起测定结果偏高。
能使测定结果偏低的有：
移液管未润洗直接吸取待测液；滴定过快成细流将待测液溅出锥形瓶壁而又未摇匀洗下；记录起始体积时仰视读数终点时俯视；用含Na2O杂质的NaOH配制标准溶液来测定盐酸浓度等。
【典型例题】
[例1]有一支50mL的酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10mL刻度处，现把管内液体全部流下排出，用量筒承接，所得溶液的体积应为（）
A.10mLB.40mLC.大于40mLD.不能确定
答案：
C
解析：
滴定管的最大刻度线在活栓的上方还有一段距离，因此若将溶液全部排出，其体积必然要超过读数所显示的体积。
因此，依此题给出的读数和操作，由滴定管流出的液体体积必然要超过40mL。
[例2]用一定浓度的NaOH溶液作标准液，酚酞为指示剂，滴定未知浓度的盐酸溶液。
①未用标准液润洗碱式滴定管；②未用盐酸润洗移液管；③未用盐酸润洗锥形瓶；④滴定前碱式滴定管尖嘴部分气泡未排除；⑤滴定前仰视而滴定后俯视碱式管中液面读数；⑥滴定完毕后较长时间红色不褪。
以上属错误操作且导致所测盐酸溶液浓度偏低的是（）
A.①④⑥B.②③⑥C.②⑤D.④⑤⑥
答案：
C
本题还可以采用排除法快速解题。
当你判断出②是符合题意以后，将排除选项A和D。
马上判断③是否符合题意。
如果③符合题意则答案为选项B，否则答案为选项C。
解析：
本实验是碱滴定酸，测定体积为碱的体积（即滴定管读数），待测未知浓度是酸的浓度。
故
①未用标准液润洗碱式滴定管，碱式滴定管内残留的蒸馏水将
稀释，耗用
增大，测出酸的浓度偏高。
不符合题意。
②未用盐酸润洗移液管，酸的浓度降低。
耗用碱的体积
减少，测出酸的浓度偏低。
符合题意。
③未用盐酸润洗锥形瓶，这是正确操作。
不符合题意。
④滴定前滴定管尖嘴气泡未排除，耗用碱的体积
增大，测出酸的浓度偏高。
不符合题意。
⑤滴定前仰视，滴定后俯视，测出碱的体积
偏低，则酸的浓度偏低，符合题意。
⑥滴定后红色不褪，说明碱过量，即碱的体积偏大，测出酸的浓度偏高。
不符合题意。
[例3]向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止，则在此过程中，溶液的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是（）
A.逐渐减小B.逐渐增大
C.先逐渐增大，而后减小D.先逐渐减小而后增大
你的选择是（）（填正确选项的标号）
试用化学方程式和简要文字表达其理由
答案：
C
首先因为有Na2CO3==2Na++CO32－和CO32－+H+=HCO3－的反应，溶液中HCO3－的浓度逐渐增大；而后又因进一步反应：
H++HCO3－==CO2↑+H2O而使溶液中HCO3－的浓度逐渐减小。
解析：
本题考查可溶性正盐与强酸反应的过程及逻辑思维能力和科学语言的表达能力。
初中化学所学的碳酸钠与盐酸的反应：
Na2CO3+2HCl==2NaCl+CO2↑+H2O是在两两混合的情况下一步完成的。
而本题所给的关键信息是“碳酸钠的浓溶液”和“逐滴加入稀盐酸”。
由于碳酸钠是强电解质，在溶液中完全电离：
Na2CO3==2Na++CO32－，在其浓溶液中存在大量CO32－离子，逐滴加稀盐酸时，加入的H+立即与CO32－结合：
H++CO32－==HCO3－导致HCO3－离子浓度逐渐增大，当加入的盐酸中所含H+的物质的量与溶液中CO32－-的物质的量相等时c（HCO3－）达到最大值。
再继续加酸时，H+将进一步与HCO3－结合：
H++HCO3－==H2O+CO2↑导致HCO3－离子浓度又逐渐变小，当加入的盐酸中所含H+的物质的量为Na2CO3溶液中CO32－物质的量的两倍时，反应完全，HCO3－浓度几乎为零。
这也往往是分析化学中用双指示剂法（先用酚酞后用甲基橙）测定NaOH与Na2CO3（或Na2CO3与NaHCO3）混合物的计算依据。
[例4]用标准盐酸滴定未知浓度的氨水。
如果滴到恰好溶液的pH=7时，下列说法正确的是（）
A.盐酸不足B.两者恰好完全反应
C.测得氨水浓度偏高D.测得氨水浓度偏低
答案：
AD
解析：
假定盐酸与氨水恰好完全反应，溶液的溶质为NH4Cl，由于
水解，溶液应呈酸性，pH<7。
而题中pH＝7，说明NH3·H2O有余，盐酸量不足。
而盐酸用量不足导致测得氨水的浓度偏低（
）。
弱碱和弱酸相对于同浓度的强碱和强酸来说，溶液中的
和
虽然要小得多。
但它们分别与强酸和强碱发生中和反应时，却是按化学方程式系数确定的物质的量发生反应的，并不因为其
或
小而用量增多。
例如，1molNH3·H2O能跟1molHCl恰好完全中和，反应生成1molNH4Cl和1mol水。
中和后溶液显酸性是由于NH4Cl水解引起的，并非没有完全中和。
弱碱或弱酸溶液中
或
小，却能按化学方程式系数确定的量与强酸、强碱发生中和反应，是因为弱碱和弱酸虽然电离出的
、
少，但其溶液中存在着弱碱或弱酸的分子，这些分子在发生中和反应的过程中，可以不断电离出
或
。
就其所能电离出的
或
的总数，一元弱碱和一元弱酸跟相同物质的量的强碱和强酸中的
或
，是完全相同的。
[例5]某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作（）
A.在250mL的容量瓶中定容配成250mL烧碱溶液
B.用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴指示剂甲基橙
C.在天平上准确称取烧碱样品Wg，在烧杯中用蒸馏水溶解
D.将物质的量浓度为C的标准硫酸溶液装入酸式滴定管，调节液面，记下开始读数为V1
E.在锥形瓶下垫一张白纸，滴定至终点，记下读数V2
回答下列各问题：
（1）正确操作步骤的顺序是（用字母填写）→→→D→。
（2）滴定管的读数应注意。
（3）E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是。
（4）D步骤中液面应调节到，尖嘴部分应。
（5）滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为，终点时颜色变化是。
（6）若酸式滴定管不用标准硫酸润洗，在其它操作均正确的前提下，会对测定结果（指烧碱的纯度）有何影响？
（指偏高、低或不变）
（7）该烧碱样品纯度的计算式为。
答案：
见分析
解析：
（1）C→A→B→D→E。
（2）滴定管要直立；装液或放液后需等1～2min后才能读数；读数时不能俯视或仰视，视线应与弯月面最低点平齐；读数应准确至0.1mL估至0.01mL。
（3）便于准确判断终点时颜色的变化情况。
（4）调节到零刻度或零稍下的某一刻度。
尖嘴部分应充满液体，无气泡。
（5）终点时pH约为4.4，颜色变化：
由黄色变为橙色。
（6）偏高。
因标准液浓度变小，用量变大。
（7）
（注意：
V为mL）
[例6]双指示剂法可用来测定由NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一种或两种物质组成混合物的含量。
具体做法是：
向待测溶液中加入酚酞，用标准盐酸滴定，当红色褪去，此时NaOH完全被中和，且Na2CO3全部被转化为NaHCO3，消耗V1mL盐酸；然后再向待测液中加入甲基橙，当溶液由黄变橙时，NaHCO3被完全转化为NaCl，消耗V2mL盐酸。
（1）判断物质的组成，请用NaOH、Na2CO3、NaHCO3等化学式填写表的空格。
表
V1、V2的变化
V1≠0V2=0
V1=0V2≠0
V1=V2≠0
V1>V2>0
V2>V1>0
试样的成分
（2）若盐酸浓度为0.5mol/L，含中性杂质的混合物
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