学案21 酸碱中和滴定
【课标要求】
了解水溶液中的离子反应在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。
【学习目标】
1.理解酸碱中和滴定的原理,能利用中和滴定法测定强酸(或强碱)的浓度。
2.掌握酸碱中和滴定的操作方法。
【学习过程】
[课前预习]
1.中和滴定的原理
(1)概念: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。
(2)实质:H++OH-===H2O,在中和反应中,H+、OH-之间的物质的量关系是n(H+)=n(OH-);可变形为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-)=。
(3)用0.103 2 mol·L-1的盐酸溶液,中和25.00 mL未知浓度的NaOH溶液,中和完成后用去盐酸27.84 mL,请你根据上述关系式计算NaOH溶液的物质的量浓度是 。
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、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50.00 mL;滴定管的精确度为0.01mL。
(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2~3mL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。
[课堂探究]
课本P103的活动·探究
1.操作步骤:(以标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液的浓度)
⑴ 滴定前的准备:
①查漏:检查滴定管的活塞是否灵活、滴定管是否漏水。
思考:第一步操作需查漏的仪器是
②洗涤:酸式、碱式滴定管、锥形瓶依次用洗涤液、自来水、蒸馏水洗涤干净。
③润洗:用 溶液将酸式、碱式滴定管润洗2~3次,保证装入溶液时不改变溶液的浓度。
④装液:溶液装入酸式、碱式滴定管中,所装溶液至“0”刻度或者“0”刻度上方2 cm~3 cm 处。
⑤排气:调节活塞(或挤压玻璃球),赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液。
⑥调液面:使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度处。
⑦读数:读数时视线应与 最低处相平,记录刻度。
⑵ 滴定:
①用 取一定体积的待测液于锥形瓶中,并滴入2~3滴酚酞试剂,把锥形瓶放在酸式滴定管下面。
②用 控制活塞, 不断旋转振荡 ,眼睛注视 ,当滴入 即为滴定终点,记下刻度。
滴速:先 后 (填“快”或“慢”),当接近终点时,应一滴一摇。
(3)数据处理
按上述操作重复2~3次,求出标准盐酸体积的平均值,计算待测液浓度。
思考:
(1)本实验的关键是?
(2)滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?
(3)在向锥形瓶中量取待测液时,为何不选用量筒?
2.误差分析:
下面就以标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例,分析造成误差的常见因素,并判断对待测碱浓度的影响。
产生误差的常见因素 | 的误差 | |
仪器洗涤 | 酸式滴定管水洗后未用标准液润洗 | |
滴定管水洗后未用待测液润洗 | ||
锥形瓶水洗后用待测液润洗 | ||
量器读数 | 滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视 | |
滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视 | ||
操作不当 | 滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束后气泡消失 | |
滴定结束,滴定管尖端挂一滴液体未滴下 | ||
将碱式滴定管尖嘴部分的液体吹出 | ||
滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出 | ||
用甲基橙作指示剂,滴至橙色,半分钟内又还原成黄色,不处理就计算 |
分析误差时:依据c(待)=,将操作引起的误差转化成“相当于标准液体积的变化”进行分析。
[巩固练习]
1.准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
2.有一支50 mL酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10.0 mL 刻度处,把滴定管中的溶液全部流下排出,盛接在量筒中,量筒内溶液的体积是 ( )
A.大于40.0 mL B.40.0 mL C.大于10.0 mL D.10.0 mL
3.阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题。
某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀硫酸;以0.14 mol·L-1NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00 mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00 mL。
⑴ 该学生用标准0.14 mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀硫酸25.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂
B.用待测液润洗酸式滴定管
C.用蒸馏水洗干净滴定管
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上
2 cm~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.检查滴定管是否漏水
F.另取锥形瓶,再重复操作一次
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正确顺序是_________________________________________ (用序号填写)
②该滴定操作中应选用的指示剂是__________;
③在G操作中如何确定终点?_________________________________________。
⑵ 碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果________(填“偏小”、“偏大”或“无影响”)。
⑶ 配制100 mL准确浓度的稀硫酸,必须使用的主要容器是____________。
⑷ 如有1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的NaOH溶液,应用________mol·L-1的NaOH溶液,原因是____________________________________________________________________。
⑸ 用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入__________(选填“甲”或“乙”)中。
⑹ 观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀硫酸浓度测定值________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【作业布置】
完成课本P107迁移应用T4
[课前预习]
1.①容量瓶、滴定管、分液漏斗 ③待盛、 ⑦ 应与溶液凹液面
2)① 碱式滴定管、
②左手,右手、锥形瓶,锥形瓶内溶液颜色变化及滴定流速,最后一滴盐酸溶液由红色变成无色,且在半分钟内不恢复原来颜色,快、慢
思考
1.关键:①测定参加反应的两种溶液的体积;②判断中和反应是否恰好完全反应。
2.滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,不一定是酸碱恰好中和的点
3.在向锥形瓶中量取待测液时,不选用量筒。酸碱中和滴定实验是精确的定量实验,量筒是一个粗量器(可估读到0.1 mL)不能在中和滴定实验中量取液体,应选用滴定管
2.由上往下依次为:偏大 偏小 偏大 偏大 偏小 偏大 无影响 偏大 偏小 偏小
(1)中和滴定的步骤为检查→洗涤→润洗→加液→滴定,故顺序为ECDBAGF;指示剂可以使用酚酞;达到滴定终点时,滴入最后一滴,溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不退去。(2)若滴定管没有用标准溶液润洗,相当于溶液被稀释,消耗的标准溶液体积就大,从而使测定结果偏大。(3)配制100 mL的溶液应选用100 mL的容量瓶。
(4)进行滴定时,所用标准溶液浓度越稀,误差就越小,故选用0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液。(5)氢氧化钠溶液应注入碱式滴定管乙中。(6)当读数时,开始仰视,会使读数偏大,后来俯视,会使读数偏小,计算出的体积会偏小,从而使测定结果偏小。
5.(1)①ECDBAGF ②酚酞 ③滴入最后一滴,溶液无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不退去
(2)偏大 (3)100 mL容量瓶 (4)0.1 溶液浓度越稀,误差就越小 (5)乙 (6)偏小