3.1.3酸碱中和滴定 课件（共38张ppt）化学人教版（2019）选择性必修1

(共38张PPT)
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
第3课时 酸碱中和滴定
溶液pH值的应用
pH应用
身体健康
日常生活
工农业生产
科学研究
环保领域
[思考与讨论]
实验室有一瓶未知浓度的NaOH溶液，一瓶浓度为0.200 0 mol/L的HCl溶液，如何准确测出NaOH溶液的浓度？
酸碱中和滴定
利用酸碱中和反应，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。
[方法导引](教材P69)
定量分析
测定物质中元素、离子、官能团等各成分的含量，在化学上叫做定量分析。酸碱中和滴定就是一种重要的定量分析。根据分析方法的不同，定量分析可分为化学分析法和仪器分析法。化学分析法是指依特定的化学反应及其计量关系对物质进行分析的方法；仪器分析法是指利用特定的仪器对物质进行定量分析的方法，根据取样多少的不同，定量分析可分为常量分析、微量分析和超微量分析等。
在定量分析中，实验误差是客观存在的，所以需要对所得的数据进行处理和评价。
酸碱中和滴定
利用酸碱中和反应，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。
滴定原理：
c酸·V酸＝c碱·V碱
H+ + OH - H2O
在酸碱恰好反应时，有n(H+)＝n(OH-)，若为一元酸碱，则有：
酸碱中和滴定原理
思考：如果用0.2000 mol/L的盐酸标准溶液测定未知浓度的NaOH溶液。滴定实验的关键是什么？
c测＝
a. 准确测定V标和V测溶液的体积
b. 判断中和反应是否恰好进行完全——确定滴定终点
滴定管
准确量取一定体积的液体
移液管及其使用
滴定管
﹡注意
　酸式滴定管（a）：酸性、氧化性的试剂
　碱式滴定管（b）：碱性的试剂
﹡最小分刻度：0.1 mL
可估读到 0.01 mL
滴定管及其使用
“0”刻度线在上方
玻璃塞
带玻璃球的橡胶塞
用途：精确地放出一定体积的液体
标注温度、量程
滴定管及其使用
1.检漏：检查活塞是否漏水。
2.洗涤：先水洗，再用待装液润洗2～3次。
3.装液：加入反应液:分别将反应液加入到相应滴定管中,使液面位于滴定管 “0” 刻度以上2~3 cm处。
4.排气泡，调液面：排净气泡（如果有）后，调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下，记下刻度，注意平视，不能仰视或俯视。
滴定管及其使用
酸、碱滴定管赶气泡的方法
控制活塞，
使液体快速流下
尖嘴朝上，轻轻挤压乳胶管中的玻璃球
V初
V末
V ＝ V末－V初
V ＝ V末－V初
＝ 18.50 mL－2.50 mL
＝ 16.00 mL
滴定管及其使用
滴定管的读数
【课堂练习】
1、量取25.00mL，KMnO4溶液可选用仪器
A．50mL量筒 B．100mL量筒
C．50mL酸式滴定管 D．50mL碱式滴定管
C
2.某同学在实验报告中有以下实验数据，其中数据合理的是
A．用托盘天平称取11.70 g食盐
B．用量筒量取5.26 mL盐酸
C．用广泛pH试纸测得溶液的pH是3.5
D．用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸用去23.10 mL溶液
D
【课堂练习】
3.某学生用碱式滴定管量取0.1mol/L的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00 mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00 mL，该同学在操作中实际取出的液体体积为(　　)
A．大于10.00 mL　 B．小于10.00 mL
C．等于10.00 mL D．等于11.00 mL
A
【思考】 如何判断中和反应什么时候“恰好”反应完全（即判断滴定终点）？
在待测溶液中加入酸碱指示剂
选择指示剂时，一般要求变色明显（所以一般不选用石蕊）
[思考]强酸与强碱恰好中和时，所得溶液的pH＝7，用酚酞作指示剂时，实际滴定终点的pH＝8.2，为什么可以将滴定终点当成“恰好”反应的点？
已知：滴定时每滴溶液的体积约为0.04 mL。计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0 mol/LNaOH溶液过程中溶液的pH，填入下表：
V[HCl(aq)]/mL 19.98 (少加半滴) 20.00 20.02
（多加半滴）
溶液的pH 7
误 差 0
已知：滴定时每滴溶液的体积约为0.04 mL。
计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0 mol/LNaOH溶液过程中溶液的pH。
（1）少加入半滴HCl溶液，即V[HCl(aq)]＝19.98 mL时，碱过量
(20.00＋19.98) mL×10-3 L/mL
＝
0.200 0 mol/L×(20.00－19.98) mL×10-3 L/mL
c(OH-)＝
＝1×10-4 mol/L
n(OH-)
V(混合液)
40 mL×10-3 L/mL
≈
0.200 0 mol/L×0.02 mL×10-3 L/mL
c(H+)＝1×10-4 mol/L，pH=10
已知：滴定时每滴溶液的体积约为0.04 mL。
计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0 mol/LNaOH溶液过程中溶液的pH。
（2）多加入半滴HCl溶液，即V[HCl(aq)]＝20.02 mL时，酸过量
(20.02＋20.00) mL×10-3 L/mL
＝
0.200 0 mol/L×(20.02－20.00) mL×10-3 L/mL
c(H+)＝
＝1×10-4 mol/L
n(H+)
V(混合液)
40 mL×10-3 L/mL
≈
0.200 0 mol/L×0.02 mL×10-3 L/mL
则 pH=4
[思考]强酸与强碱恰好中和时，所得溶液的pH＝7，用酚酞作指示剂时，实际滴定终点的pH＝8.2，为什么可以将滴定终点当成“恰好”反应的点？
已知：滴定时每滴溶液的体积约为0.04 mL。计算：用0.200 0 mol/L盐酸滴定20.00 mL 0.200 0 mol/LNaOH溶液过程中溶液的pH，填入下表：
V[HCl(aq)]/mL 19.98 (少加半滴) 20.00 20.02
（多加半滴）
溶液的pH 10 7 4
误 差 0.1% 0 0.1%
滴定终点的确定
pH
12
10
8
6
4
2
反应终点
V[HCl(aq)]/mL
中和反应过程中的pH变化曲线
突变范围
0
因为pH突变范围涵盖了指示剂的变色范围，
因此由指示剂变色范围引起的误差可以忽略不计
突变范围
反应终点
甲基橙
酚 酞
【思考】根据指示剂的变色范围填写下列颜色变化：
滴定实验 选择的指示剂 滴定终点颜色变化
强酸滴定强碱 甲基橙
强碱滴定强酸 酚 酞
黄色→橙色
无色→浅粉色
滴定终点的确定
答题模板
当滴入最后一滴×××标准溶液后，溶液由××色变成××色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。
说明：解答此类题目注意三个关键点：
(1)最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”标准溶液。
(2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后，溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不褪色”。
【课堂练习】
D
实验活动2 强酸与强碱的中和滴定
实验仪器
【活动】阅读教材P91-92实验：归纳滴定过程中的实验步骤。
1.检漏：检查滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活
2.洗涤：用水洗净滴定管后，各用少量待装液润洗滴定管2～3次
3.装液：用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中，使液面高于0刻度2～3cm；
4.调液、读数：赶走气泡（如果有气泡），调节滴定管中液面高度，记下读数。
实验活动2 强酸与强碱的中和滴定
5.取液：
从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶（无需润洗）中， 滴入2~3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。
6.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，边不断顺时针方向摇动，眼睛要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。
实验活动2 强酸与强碱的中和滴定
控制活塞
锥形瓶
内溶液颜色变化
摇动锥形瓶
边滴边振荡→滴速先快后慢→左手控制滴定管活塞，且结束前不能离开，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液变化→判定终点→读数
实验活动2 强酸与强碱的中和滴定
滴定 次数 待测NaOH溶液的体积/mL 0.100 0 mol/L盐酸 滴定前读数 滴定后读数 体积/mL
1 25.00 mL 0 26.84
2 25.00 mL 1.02 27.85
3 25.00 mL 0 26.85
（7）重复实验两次，并记录相关数据。
（8）计算：待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度。
实验活动2 强酸与强碱的中和滴定
酸碱中和滴定的误差分析
c(待)=
c(标)×V(标)
V(待)
已知
已知
读数
分析思路：
看给定操作引起V(标)如何变化，再由V(标)来分析实验误差。
酸碱中和滴定的误差分析
操作方法 误差分析 V(标) c(待)
1.放标准液的滴定管未用标准液润洗
2.放待测液的滴定管未用待测液润洗
3.盛放待测液的锥形瓶使用前用待测液润洗
4. 盛放待测液的锥形瓶使用前有一定蒸馏水
5. 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定无有气泡
6. 滴定前滴定管尖嘴无气泡，滴定后有气泡
酸碱中和滴定的误差分析
操作方法 误差分析 V(标) c(待)
7.滴定前仰视读数，滴定毕正确读数
8.滴定前正确读数，滴定毕俯视读数
9.滴定前仰视读数，滴定毕俯视读数
10.滴定过程中，滴定管漏液
11.锥形瓶摇动时部分待测液溅出
12.滴入最后一滴标准液后溶液变色，立即读数，溶液在5s后又恢复原色
【课堂小结】中和滴定步骤
(2)滴定阶段：
(3)数据处理阶段：
(1)准备阶段：
①检查是否漏水
②水洗、润洗
③装液、赶气泡、调液面
④记录初读数V1
⑩计算待测液浓度
⑨记录末读数V2
⑧滴加标准液直至颜色发生变化，且半分钟不变
⑥取待测液V(待)
⑦加指示剂
⑤水洗
滴定管：
锥形瓶：
c(标)·V(标)
V(待)
=
c(待 )
无润洗！
【课堂练习】
某工厂废水中含游离态氯(即含有氯分子Cl2)，通过下列实验测定其浓度：
①取废水样10.0 mL于锥形瓶，加入10.0 mL KI溶液(足量)，滴入指示剂2～3滴。
②取一滴定管依次用自来水，蒸馏水洗净，然后就注入0.01 mol·L-1的Na2S2O3标准液，调整液面．记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生的反应为：
I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6(Na2S4O6溶液为无色)。
试回答下列问题：
【课堂练习】
(1)步骤①加入的指示剂是___________。
(2)步骤①反应的离子方程式是____________________。
(3)步聚③当待测液由________色变为________色且30 s不再变化即达终点，若耗去Na2S2O3溶液20.00 mL，则废水中Cl2的物质的量浓度为___________。
(4)按照上述实验操作，最后会导致所测得的Cl2的物质的量浓度会比实际浓度________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
(5)若读Na2S2O3溶液的体积不规范，没有平视，滴定前仰视，滴定后又俯视，最后会导致所测得的Cl2的物质的量浓度会比实际浓度________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
淀粉溶液
Cl2＋2I－==I2＋2Cl－
蓝
无
0.01 mol·L－1
偏大
偏小
一、直接滴定：
1.乙二酸(HOOC—COOH)俗称草酸，是一种有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。
①配制 250 mL 溶液:准确称量 5.000 g 乙二酸样品,配成 250 mL 溶液。
②取所配溶液 25.00 mL 于锥形瓶中,加入少量硫酸酸化,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4 溶液滴定至草酸恰好全部被氧化成二氧化碳,共消耗 KMnO4溶液 20.00 mL。
(1)KMnO4标准液装入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管。
(2)KMnO4溶液滴定草酸过程中发生反应的离子方程式为 ,滴定终点的现象为 。
(3)计算此样品的纯度为 。
酸式
2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
滴入最后半滴KMnO4标准液时，溶液由无色变成浅紫色，且30s内不褪色
45%
(4)误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是 (填字母)。
a.未用KMnO4 标准溶液润洗滴定管
b.滴定前锥形瓶内有少量水
c.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
d.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
AC
二、间接滴定
Ⅰ.测定原理
碱性条件下，O2将 Mn2+氧化为MnO(OH)2:
①2Mn2++O2+4OH- = 2MnO(OH)2↓;
酸性条件下，MnO(OH)2将I-氧化为 I2:
②MnO(OH)2+2I-+4H+ = Mn2++I2+H2O(未配平);
用Na2S2O3标准溶液滴定生成的 I2:
③2S2O32-+I2 = S4O62-+2I-。
Ⅱ.测定步骤
a.安装装置,检验气密性,充 N2排尽空气后,停止充 N2。
b.向烧瓶中加入200 mL水样。
c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性 KI 无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。
d.搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液至反应②完全,溶液为中性或弱酸性。
e.从烧瓶中取出40.00mL溶液,滴加几滴指示剂,用 0.01000 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。
f.……
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
(1)步骤e中加入的指示剂是 ,达到滴定终点的标志为 。
(2)若滴定时消耗 Na2S2O3标准溶液 4.50 mL，计算水样的DO(保留一位小数，写出计算过程)。作为饮用水源，此次测得的 DO 是否达标
淀粉溶液
滴入最后半滴Na2S2O3标准液时，溶液由蓝色变为无色，且30s内不恢复原色。
9×10-3 g·L-1