酸碱中和滴定.docx

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酸碱中和滴定

酸碱中和滴定

适用学科

高中化学

适用年级

高中二年级

适用区域

人教版适用地区

课时时长（分钟）

60

知识点

酸碱中和滴定

酸碱中和滴定误差分析

教学目标

知识与技能：

掌握一种新的定量测定的方法——中和滴定原理及方法；

了解实验数据处理的方法和重要性。

过程与方法：

通过例题引入，了解中和滴定原理；

通过手持技术演示实验了解中和滴定过程中溶液pH变化和指示剂使用原理；

通过中和滴定实验演示了解实验操作过程。

情感态度价值观：

通过实验培养学生的科学的态度和合作探究精神；

教学重点

酸碱中和滴定的原理

教学难点

滴定终点的判定

教学过程

一、复习预习

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）

二、知识讲解

考点1酸碱中和滴定原理

1．酸碱中和滴定概念：

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）的方法叫做酸碱中和滴定。

2．滴定的原理：

n元酸与n′元碱恰好完全中和时：

nc酸V酸＝n′c碱V碱。

如果用A代表一元酸，用B代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱（或酸）的物质的量浓度：

cB＝cAVA/VB。

3．酸碱中和滴定的关键：

准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。

考点2酸碱中和滴定实验

1．实验仪器：

pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。

2．实验药品：

标准液、待测液、指示剂。

3．滴定管的使用

①检查是否漏水

②洗涤：

先水洗，再用待装液润洗2-3次

③排气泡，调液面：

先装入液体至“0”刻度以上2-3厘米处，排净气泡后调整液面到“0”或“0”以下，记下刻度，注意平视不能仰视或俯视

④滴液：

左手握住滴定管活塞（或挤压玻璃球）右手摇动锥形瓶，眼睛注视着锥形瓶颜色的变化酸式滴定管的用法

4．酸碱中和滴定终点的确定

①常用指示剂的变色范围

酸色中间色碱色

甲基橙红色3.1——橙色——4.4黄色

石蕊红色5.0——紫色——8.0蓝色

酚酞无色8.2——粉红色——10红色

②指示剂的选择原则

a．常用中和滴定指示剂酚酞、甲基橙

b．指示剂的pH变色范围尽可能接近中和时的pH

c．颜色变化明显

③指示剂的用量2—3滴

④滴定终点确定

指示剂的选择：

强酸滴定弱碱选甲基橙

甲基橙：

（红）－3.1～橙色～4.4－（黄）

强碱滴定弱酸选酚酞

酚酞：

（无）－8.2～粉红色～10.0－（红）

强酸滴定强碱酚酞或甲基橙

5．在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃。

[结论]

⑴在滴定终点前后，溶液的pH发生突跃。

⑵酚酞的变色点落在溶液pH的突跃范围内。

⑶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。

6．实验步骤：

（1）查：

检查两滴定管是否漏水和堵塞；

（2）洗：

先用蒸馏水洗涤两滴定管，然后用所要盛装的酸碱润洗2～3遍；

（3）盛、调：

分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2～3厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然后赶走滴定管内部气泡，调节滴定管中液面高度处于某一刻度，并记下读数。

（4）取：

从碱式滴定管中放出25.00mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。

（5）滴定：

左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。

（6）记：

当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时，停止滴定，且半分钟内不恢复原来的颜色，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。

（7）算：

整理数据进行计算。

根据cB＝cAVAVB计算。

注意事项:

酸碱滴定管的选择

考点3酸碱中和滴定误差分析

中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝c标准•V标准V待测，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，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。

下列为不正确操作导致的实验结果偏差：

（1）仪器洗涤

①酸式滴定管水洗后，未润洗（偏高）；②酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗（偏高）；③碱式滴定管水洗后，未润洗（偏低）；④锥形瓶水洗后，用待测液润洗（偏高）。

（2）量器读数

①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视（偏高）；

②滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视（偏低）如图所示；

③滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去（偏低）。

（3）操作不当

①酸式滴定管漏液（偏高）；②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中气泡变小（偏高）；③滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出（偏低）；④滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水（无影响）;⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时，溶液由橙色变红色时停止滴定（偏高）；⑥用甲基橙作指示剂，溶液由黄色变橙色，5s后又褪去（偏低）。

三、例题精析

【例题1】下列溶液一定呈中性的是（　　）

A．c（H＋）＝c（OH－）＝10－6mol/L的溶液

B．pH＝7的溶液

C．使石蕊试液呈紫色的溶液

D．酸与碱恰好完全反应生成正盐的溶液

【答案】A

【解析】溶液呈中性，则

c（H＋）＝c（OH－），A项正确；如果升高温度，水的KW增大，pH＝7的溶液则会显碱性，故B项不正确；C项中溶液可显弱酸性或弱碱性；D项中生成的正盐如果能够水解，则溶液不呈中性。

【例题2】室温下，将1.000mol/L盐酸滴入20.00mL1.000mol/L氨水中，溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如图所示。

下列有关说法正确的是（　　）

A．a点由水电离出的c（H＋）＝1.0×10－14mol/L

B．b点：

c（NH

）＋c（NH3·H2O）＝c（Cl－）

C．c点：

c（Cl－）＝c（NH

）

D．d点后，溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热

【答案】C

【解析】：

本题考查电解质溶液中的离子浓度关系，意在考查学生对化

学图像的分析能力及对酸碱中和滴定和混合溶液中离子浓度关系的掌握情况。

a点即是1.000mol/L的氨水，NH

3·H2O是弱电解质，未完全电离，c（OH－）<1mol/L，水电离出的c（H＋）>1.0×10－14mol/L，A项错误；b点处，加入盐酸的体积未知，不能进行比较，B项错误；c点溶液显中性，即c（OH－）＝c（H＋），结合电荷守恒关系：

c（OH－）＋c（Cl－）＝c（H＋）＋c（NH

），有c（Cl－）＝c（NH

），C项正确；d点后，溶液温度下降是由于加入的冷溶液与原溶液发生热传递，D项错误。

【例题3】称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时（NaOH放在锥形瓶内，盐酸放在滴定管中）。

用A.偏高；B.偏低；C.无影响；D.无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。

（1）称量固体NaOH时，未调节天平的零点（　　）

（2）将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确（　　）

（3）滴定管装入盐酸前未用盐酸洗（　　）

（4）开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出（　　）

（5）滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下，结束时初读数按0计算（　　）

（6）在滴定过程中活塞处漏液（　　）

（7）摇动锥形瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出（　　）

（8）滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视（　　）

【答案】　

（1）D　

（2）C　（3）B　（4）B　（5）A　（6）B　（7）A　（8）A

【解析】　

（1）称量固体NaOH时，未调节天平零点，不能确定称量结果是偏大还是偏小，故选D。

（2）锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。

（3）滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低。

（4）滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。

（5）读出的数据比实际值小，导致结果偏大。

（6）滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低。

（7）摇动锥形瓶时，用力过猛，使少量液体溅出，致使一部分NaOH未被中和，消耗待测液体积减小，使测定结果偏高。

（8）读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。

四、课堂运用

【基础】

下列指示剂的选择不正确的是（　　）

（已知：

I2＋2Na2S2O3）2NaI＋Na2S4O6

标准溶液待测溶液指示剂

AHClNaOH甲基橙

BNaOHHCl酚酞

CI2Na2S2O3淀粉

DKMnO4Na2SO3酚酞

【答案】　D

【解析】强酸与强碱滴定时，甲基橙或酚酞均可以，但一般强酸滴定强碱时用甲基橙，反之用酚酞，A、B均正确；据I2遇淀粉变蓝可检验I2，C正确；D项中KMnO4本身有颜色，无需再用其他指示剂，D不正确。

【巩固】

用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是（　　）

①锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗2～3次

②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失

③滴定前仰视读数，滴定后平视读数

④摇动锥形瓶时，有少量液体溅出

⑤滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液

A．③B．④⑤C．①②③D．③④

【答案】　D

【解析】①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH，会多耗用盐酸，导致结果偏高；②中气泡体积充当了标准盐酸，导致V（HCl）偏大，结果偏高；③中滴定前仰视使V（HCl）初偏大，则ΔV（HCl）＝V（HCl）末－V（HCl）初偏小，结果偏低；④中使NaOH溅出，则使V（HCl）偏小，结果偏低；⑤对结果无影响，综合分析，选D。

【拔高】

用0.1mol•L－1NaOH溶液滴定0.1mol•L－1的盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液（1滴溶液体积约为0.05mL）继续加水至50mL，所得溶液pH是（　　）

A．4B．7.2C．10D．11.3

【答案】　C

【解析】　本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中OH－、H＋、pH的计算，考查学生的计算能力。

用0.1mol•L－1的NaOH溶液滴定0.1mol•L－1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。

多加1滴NaOH溶液（1滴溶液体积为0.05mL），加水至50mL，此时溶液中

c（OH－）＝0.1mol•L－1×0.05mL50mL＝1×10－4mol•L－1

＝1.0×10－141×10－4＝1×10－10OH－c（H＋）＝1.0×10－14cmol•L－1

pH＝10即选项C正确。

课程小结

中和滴定要注意指示剂的选择，而且要尽量按要求操作减小误差，中和滴定前，必须用滴定液多次润洗滴定管，以确保溶液的浓度不被剩余在滴定管中的水稀释变小；加入指示剂的量控制在2滴～3滴，以避免指示剂消耗酸或碱；临近终点时，滴液要慢，至指示剂变色“不立即”褪去或变为原色即为终点，避免过量。

重视测定结果的复核。

即重复实验测定2次以上，取实验平均值。

根据计算公式，求出计算值。

课后作业

【基础】

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溶液时，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NaOH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：

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：

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。

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：

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），使所测的c（NaOH）偏小。

.

【巩固】

某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。

请填写下列空白：

（1）用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视________，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并______为止。

（2）下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是（　　）

A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸

B．滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失

D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数

（3）若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL，所用盐酸溶液的体积为________mL。

（4）某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：

滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.1000mol•L－1盐酸的体积/mL

滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL

第一次25.000.0026.1126.11

第二次25.001.5630.3028.74

第三次25.000.2226.3126.09

依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。

【答案】

（1）锥形瓶中溶液颜色变化　在半分钟内不变色　

（2）D　

（3）0.00　26.10　26.10

（4）V＝26.11mL＋26.09mL2＝26.10mL，c（NaOH）＝0.1000mol•L－1×26.10mL25.00mL＝0.1044mol•L－1aq]。

欲求c（NaOH），须先求V[（HCl）aq]再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即V[（HCl）aq]和V[（NaOH）aq]的影响，进而影响c（NaOH）。

NaOHaq]V[HCl•V[HCl

【解析】　在求c（NaOH）和进行误差分析时应依据公式：

c（NaOH）＝c

（1）考查酸碱中和滴定实验的规范操作。

（2）考查由于不正确操作引起的误差分析。

滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响OH－的物质的量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取V酸偏大，结果偏高；正确读数（虚线部分）和错误读数（实线部分）如图所示。

（3）读数时，以凹液面的最低点为基准。

（4）先算出耗用标准酸液的平均值

V＝26.11mL＋26.09mL2＝26.10mL（第二次偏差太大，舍去）。

c（NaOH）＝0.1000mol•L－1×26.10mL25.00mL＝0.1044mol•L－1。

【拔高】

氧化还原滴定实验与中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）。

现有0.001mol•L－1KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。

反应离子方程式是2MnO－4＋5HSO－3＋H＋===2Mn2＋＋5SO2－4＋3H2O

填空完成问题：

（1）该滴定实验所需仪器有下列中的________。

A．酸式滴定管（50mL）　B．碱式滴定管（50mL）　C．量筒（10mL）　D．锥形瓶　E．铁架台　F．滴定管夹　G．烧杯　H．白纸　I．胶头滴管　J．漏斗

（2）不用________（酸、碱）式滴定管盛放高锰酸钾溶液。

试分析原因

________________________________________________________________________。

（3）选何种指示剂，说明理由______________________________________________。

（4）滴定前平视KMnO4液面，刻度为amL，滴定后俯视液面刻度为bmL，则（b－a）mL比实际消耗KMnO4溶液体积______（多、少）。

根据（b－a）mL计算得到的待测浓度，比实际浓度______（大、小）。

【答案】

（1）A、B、D、E、F、G、H

（2）碱　KMnO4溶液能把橡胶管氧化

（3）不用指示剂，因为KMnO4被还原剂还原成Mn2＋，紫红色褪去，所以不需要指示剂

（4）少　小

【解析】　

（1）

（2）酸性KMnO4具有强氧化剂，要放在酸式滴定管中，取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管，再根据滴定所需的仪器可选出正确答案。

（3）酸性KMnO4被还原为Mn2＋后由紫色变为无色。

（4）俯视读得的数值偏小。