(共30张PPT)
第3课时 酸碱中和滴定
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
1.了解中和滴定的原理,能够运用中和滴定的原理对实验误差进行分析。
2.通过比较了解酸式滴定管和碱式滴定管的结构差异和使用方法。
3.了解中和滴定的实验操作要点,能够正确进行中和滴定实验。
4.了解酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化规律,能够说明pH变化曲线的意义。
【学习目标】
将1L1mol/L的盐酸完全中和需要1mol/L的NaOH溶液多少?若是1mol/L的氨水呢?
酸碱中和与酸碱的强弱无关
25ml某浓度的盐酸与20ml0.25mol/L的NaOH溶液恰好完全反应,你能求出盐酸的浓度吗?由此我们可以得到什么结论?
利用酸碱中和反应,通过一定的实验手段,已知浓度的酸(或碱) 测出未知浓度的碱(或酸)的浓度
在这测定过程中你要解决的问题是什么?
一、酸碱中和滴定
1、概念:依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)方法。
2、原理:
酸碱中和反应
若为一元酸和一元碱反应,则有 n(酸)=n(碱)
C酸. V酸 = C碱. V碱
C碱
V酸
=
C酸
.
V碱
哪些物理量是已知的?哪些是待测的?
【例题1】用0.1100mol/L的HCl溶液滴定22.00mL
未知浓度的NaOH溶液,滴定完成时,用去HCl溶液29.00mL。通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少?
【解】这是一元强酸和一元强碱的中和滴定,可以利用
c(HCl) ·V(HCl)=c(NaOH) ·V(NaOH),即
c(HCl) · V(HCl)
V(NaOH)
c(NaOH) =
0.1100mol/L · 0.02900L
0.02200L
=
=0.1450mol /L
思考:你认为在酸碱中和滴定中的关键点是?
1、准确测定参加反应的溶液体积。
在下面仪器中选出能够准确量取酸(或碱)体积的仪器?
二、中和滴定的两个关键点:
滴定管的最小刻度为 ,允许估计至 ,因此读数的精确度为 mL。
0.1
0.01
0.01
注意:
1、酸、呈酸性的、氧化性、有机溶液等选择酸式滴定管
2、碱、呈碱性的溶液选择碱式滴定管
25ml的滴定管液面度数为2.10ml,则滴定管中液体的体积为_____________
> 22.90ml
注意:
1、滴定管的0刻度在上端
2、滴定管的最大刻度下还有一段空白段,故滴定管中的溶液体积大于(规格—读数)
二、中和滴定的两个关键点:
2、如何判断什么时候恰好完全中和
(即如何准确判断滴定终点)
PH试纸
PH计
酸碱指示剂
(1)判断滴定终点主要依据?
PH变化
(2)如何测量PH
哪种方法最方便?
1、准确测定参加反应的溶液体积。
(1)常用指示剂的变色范围
甲基橙
石 蕊
酚 酞
——— 3.1 ——— 4.4 ———
酸色 中间色 碱色
红色 橙色
——— 5.0 ——— 8.0 ———
——— 8.2 ——— 10.0 ———
红色 紫色 蓝色
粉红色
无色
红色
黄色
强酸和强碱的滴定终点是PH值等于7,而常用指示剂没有在PH值等于7时变色的
疑问1
疑问2
如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大
讨论:滴定过程中溶液的pH变化
阅读P67-68
PH
12
10
8
6
4
2
10
20
30
40
突变范围
反应终点
0
pH
强碱滴定强酸
4.3
9.7
设问:如果酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变,误差很大吗
加入NaOH(ml) 19.98 20.00 20.02
溶液PH 4.3 7.0 9.7
△V=0.04ml
1滴
补充:甲基红——变色范围4.4~6.2
8.0~10.0
3.1~4.4
4.3~9.7
PH
12
10
8
6
4
2
10
20
30
40
突变范围
反应终点
绘制中和滴定曲线曲线
0
pH
强酸滴定强碱
在中和滴定中,酸碱指示剂的颜色pH突跃范围发生明显的改变,则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达,能准确的判断出恰好完全反应点。
总结交流
结论:
(2)指示剂的选择原则:
a、指示剂的变色范围在滴定的pH突变范围内的,且尽可能接近恰好中和时的PH。
b、颜色变化明显。(石蕊颜色变化不明显,一般不选用)。
a、指示剂的用量:2-3滴
b、终点的判断:指示剂颜色发生突变,且半分钟不变色
注意事项:
强酸滴
强碱
强碱滴
强酸
酚酞
甲基橙
酚酞
甲基橙
橙色
黄色
无色
粉红色
无色
橙色
红色
终点颜色变化
红色
石蕊的“红色→紫色”、“紫色→蓝色”的颜色变化不够明显
为便于观察,所选取的指示剂在滴定过程中的颜色一般
由浅色向深色过渡
思考:中和滴定的终点溶液一定呈中性吗?pH=7吗?
中和滴定终点——酸碱恰好完全反应
强酸+强碱
强酸+弱碱
弱酸+强碱
中性
酸性
碱性
25℃时,pH=7
25℃时,pH<7
25℃时,pH>7
若强酸和强碱的中和滴定, 则完全反应时溶液呈中性,
故可选择酚酞或甲基橙。
若为强酸和弱碱的中和滴定, 则完全反应时溶液呈酸性,
故选择酸性范围内变色的甲基橙;
若为强碱和弱酸的中和滴定,则完全反应时溶液呈碱性,
故选择碱性范围内变色的酚酞。
(3)指示剂的选择:
指示剂选择目的:准确判断滴定终点,减小误差
复习回顾
一、中和滴定
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。
2、原理
中和反应
若为一元酸和一元碱反应,则:
C碱
V酸
=
C酸
.
V碱
C测
V标
=
C标
.
V测
延伸
a×
3. 关键:
准确测量标准液、待测液的体积
准确判定是否恰好中和完全(滴定终点)
二、滴定曲线和指示剂的选择
8.0~10.0
3.1~4.4
4.3~9.7
4.4~6.2
强碱滴定强酸
氢氧化钠滴定醋酸
4.3~9.7
强酸和强碱:酚酞或甲基橙
强酸和弱碱:甲基橙
强碱和弱酸:酚酞
2、指示剂的选择:
1、曲线
3、终点的现象
强酸滴定强碱,酚酞作指示剂:
溶液恰好由红色变无色且半分钟不变色。
甲基橙做指示剂:
溶液恰好由黄色变橙色且半分钟不变色。
1、滴定管的使用方法
课本P91:
①查漏:
②洗涤和润洗:
润洗的操作:
润洗的目的:
③装液:
⑤调整液面,并记录读数:
④赶气泡:
三、中和滴定的实验:
加入3-5ml待装液,倾斜转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后将液体从滴定管下部放出。润洗2—3遍。
防止待装液被稀释,而产生误差
至“0”刻度线以上2~3mL处。
酸式滴定管→快速放液;
碱式滴定管→橡皮管向上翘起,后挤压玻璃球
——液面调至“0”刻度或以下
——读数平视,估读到0.01ml
20
21
平视
俯视
仰视
读数
视线与凹液面最低点相切
或在同一水平线上
您会读吗?
8.60mL
请读出读数:
俯视:
平视:
仰视:
20.30
20.50
20.70
偏小
偏大
如果是量筒俯视仰视的结果又会如何?
高高低低
2、用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱
三、中和滴定的实验:
(1)所需仪器
(2)实验步骤
装标准液
取待测液
滴定
重复实验2次
数据处理
几个注意的问题:
1、锥形瓶不能润洗,指示剂只能滴加2-3滴
2、滴定时,一般左手:控制酸式滴定管活塞(或挤压碱式滴定管玻璃球)
右手:摇动锥形瓶
眼睛:注视锥形瓶中溶液颜色变化
锥形瓶下垫一张白纸——便于观察颜色变化
3、接近滴定终点时,半滴半滴滴加酸液
4、终点的判断:溶液刚好从粉红色变无色,且半分钟不变色。
5、数据处理:偏差较大的数据应舍去。
一般保留4位有效数据
小组讨论:下列操作对实验结果有什么影响?
1、酸式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准盐酸
溶液洗涤。
2、锥形瓶用蒸馏水洗涤后再用待测液NaOH
溶液润洗2-3次。
3、滴定前仰视,滴定后俯视。
关键: 紧扣公式,分析V(标)的变化。
↓
计算
已知
↑
↓
预先量取
→滴定测得
四、酸碱中和滴定误差分析
C测= ————
C标. V标
V测
计算值确定
1、润洗不当
(1)盛标准液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗。
误差产生的原因:
(2)盛待测液的滴定管用蒸馏水洗后未用待测液润洗。
n(待)↓
(3)锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗。
V(标)↓
c(测)↓
n(待)↑
V(标)↑
c(测)↑
无影响
V(标)↑
c(测)↑
(4)锥形瓶还有少量蒸馏水。
2.操作不当
(1)放出待测液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
V(标)↓
c(测)↓
(2)盛标准液的滴定管滴前开始有气泡,滴定结束无气泡。
V(标)↑
c(测)↑
(3)滴定中盛标准液的滴定管漏液或将标准液滴到锥形瓶外。
V(标)↑
c(测)↑
(4)滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将待测液溅出。
V(标)↓
c(测)↓
3.读数不规范
滴定前仰视,滴定后俯视
滴定前
滴定后
读出值
实际值
V(标)偏小,导致c(待)偏小。
滴定前俯视,滴定后仰视
滴定前
滴定后
读出值
实际值
V(标)偏大,导致c(待)偏大。
4.配标准液中杂质的影响
(1)用含Na2CO3杂质的NaOH配置标液来测定盐酸的浓度。
(2)用含有KOH杂质的NaOH配置标液来测定盐酸的浓度。
V(标)↑
c(测)↑
V(标)↑
c(待)↑
(3)用含有Na2O杂质的NaOH配置标液来测定盐酸的浓度。
V(标)↓
c(待)↓
5.终点判断不准
(1)强碱滴定弱酸时,酚酞由无色变为粉红时立即停止滴定。
(2)滴定终点时滴定管尖嘴处半滴尚未滴下,或一滴标准液附着在锥形瓶内壁上未流下。
V(标)↑
c(待)↑
V(标)↓
c(待)↓
课堂巩固:用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是 (填字母)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放氢氧化钠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
E.滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出
DE
酸
碱
中
和
滴
定
定义
已知物质的量的浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)
原理
c酸v酸=c碱v碱 (一元酸和一元碱)
仪器及试剂
步骤
查漏
洗涤、润洗,装液、调液和取液(记下读数)
滴定操作
记录(记下读数)并计算
误差分析
c酸v酸=c碱v碱 (一元酸和一元碱)
课堂小结
课堂巩固:某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:①从碱式滴定管中放出20.00 mL待测溶液到锥形瓶中。②将酸式滴定管用蒸馏水洗净,再用标准酸液润洗2~3次后,向其中注入0.100 0 mol·L-1标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且半分钟内颜色不再改变为止,测得消耗盐酸的体积为V1 mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶加入5 mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2 mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从_____色变为_____色时,停止滴定。(2)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为________ mL。(3)根据下列数据:
滴定次数 待测液体积/mL 标准盐酸体积/mL
滴定前读数/mL 滴定后读数/mL
第一次 20.00 0.50 25.40
第二次 20.00 4.00 29.10
请计算待测烧碱溶液的浓度为________ mol·L-1。
红
无
22.60
0.1250