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酸碱中和滴定
1. 定义:
在定量分析中,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。简称中和滴定。
标准液
待测液
①准确测定体积
②准确判断终点
2. 原理
(1)实质:
(2)原理:
(3)关键
H+ + OH- = H2O
在中和反应中,使用已知物质的量浓度的酸(或碱)与未知物质的量浓度的碱(或酸)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之比求出待测溶液的物质的量浓度。
滴定管
选用合适的酸碱指示剂
1、测量放出液体的定量仪器
规格:25mL、50mL
最小刻度为0.1mL,
读数可估读到0.01mL
零刻度在上方
①关键1:滴定管
2、分类:
酸式滴定管:(玻璃活塞)
碱式滴定管:(橡皮管+玻璃小球)
盛酸或强氧化性溶液
盛碱
例1、有一支25mL的滴定管盛有溶液,液面正好在10.0mL刻度线处,打开活塞,把滴定管内的溶液全部放入锥形瓶中,所得溶液的体积毫升数为( )
A. 15 B. >15
C. <15 D. 无法确定
B
【练习】
②关键2:指示剂的选择
(1)终点时,指示剂的颜色变化明显
(2)变色范围越窄越好
1.原则
(1)强酸强碱相互滴定时,酚酞、甲基橙均可
(2)中和滴定不选用石蕊作指示剂
(3)一强一弱相互滴定
生成强酸弱碱盐:
生成强碱弱酸盐:
甲基橙
酚酞
2.常用指示剂
①标准液
③指示剂
(1)试剂:
②待测液
3. 试剂和仪器
(2)仪器:
(1)查漏:检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞
转动是否灵活
(2)洗涤:
4.操作
滴定管:水洗2~3次→待装液润洗
锥形瓶:水洗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,使液面高于刻度2-3cm,并排出
滴定管嘴尖处的气泡
酸式滴定管:快速放液
碱式滴定管:橡皮管向上翘起
中和滴定实验步骤
(4)调液:
调节滴定管中液面高度,并记下读数。
(5)取液:
取一定体积待测液于锥形瓶,并加入相应指示剂(2~3滴)
(6)滴定:
右手持瓶,左手旋塞;
目视瓶内,轻轻摇动;
滴定终点,记录体积;
重复三次,计算均值。
用————握活塞旋转开关,————不断旋转振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中 ———————————,至颜色发生变化,且半分钟颜色不变为止,记下滴定管刻度,重复上述操作——————次,算出消耗标准液体积的__________。
左手
右手
溶液颜色变化
2~3
平均值
(7)记录:
(8)计算:
使用滴定管时要注意的手势:
酸式滴定管
左手
拇指在前,食指中指在管后
无名指、小指弯向手心
三指平行,轻拿活塞柄
操作要领:动作轻缓,手势自然。食指、中指不可伸直,以防拉出活塞。
碱式滴定管
左手
拇指在前
食指在后
操作要领:拿住橡皮管中玻璃珠靠上的部位,挤压时,不可用力按玻璃棒,不能按玻璃珠以下部位,否则,放手时,容易形成气泡
碱式滴定管使用
向下挤压玻璃珠
右手:拿住锥形瓶,并不断旋转振荡
例:某学生中和滴定实验的过程如下,哪些
操作不合理?
①取一支碱式滴定管,
②用蒸馏水洗净,
③加入待测NaOH溶液,
④记录液面刻度的读数V1,
⑤用待测酸液润洗锥形瓶,
⑥用酸式滴定管精确放出一定量待测酸液于锥形瓶,
检漏
润洗
赶气泡,调液面
⑦加入蒸馏水,
⑧加入2滴酚酞试剂,
⑨开始滴定,先慢后快,边滴边摇荡,
⑩边注视滴定管液面变化,
⑾小心滴到溶液由无色变为粉红色时,即停止滴定。
⑿记录滴定管液面读数V2,
⒀重复滴定,根据两次读数算出NaOH的体积21ml。
半分钟内不褪色
【探究】如何准确判断酸碱恰好中和?
【讨论】用标准的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的HCl溶液的过程中,溶液pH如何变化?
实例:用0.100 0mol/L NaOH溶液滴定20.00mL、0.100 0mol/L HCl溶液(绘制酸碱滴定曲线)。
(1) 滴定前:c(H+)=0.1000mol/L,pH=1.0
(2) 从滴定开始到化学计量点之前:盐酸过量
化学计量点:完全中和点,等同于滴定终点。
当滴入NaOH溶液 19.96mL时(比化学计量点NaOH溶液少1滴):
c(H+)=(20.00mL-19.96mL)×0.1000mol/L÷
(20.00mL+19.96mL)
=1.000×10-4mol/L,
pH=-lg(1.000×10-4)=4.0
(3) 化学计量点时:溶液呈中性,c(H+)=1.000×10-7mol/L,
pH=7.0。
(4) 化学计量点后: NaOH过量
当滴入NaOH溶液20.04mL时(比化学计量点NaOH溶液多1滴):
c(OH-)=(20.04mL-20.00mL)×0.1000mol/L÷
(20.04mL+20.00mL)
=1.000×10-4mol/L,
pOH=-lg(1.000×10-4)=4.0,
pH=14.0-4.0=10.0。
(5) 突变范围:pH在4-10之间
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
颜色突变范围
7
酚 酞
指示剂选择
PH
12
10
8
6
4
2
10
20
30
40
0
8
10
颜色突变范围
7
PH
12
10
8
6
4
2
10
20
30
40
0
甲基橙
3.1
4.4
指示剂选择
PH
12
10
8
6
4
2
10
20
30
40
突变范围
反应终点
0
pH
强酸滴定强碱
②关键2:指示剂的选择
(1)终点时,指示剂的颜色变化明显
(2)变色范围越窄越好
1.原则
(1)强酸强碱相互滴定时,酚酞、甲基橙均可
(2)中和滴定不选用石蕊作指示剂
(3)一强一弱相互滴定
生成强酸弱碱盐:
生成强碱弱酸盐:
甲基橙
酚酞
2.常用指示剂
例2.以甲基橙为指示剂,用标准的盐酸来滴定未知
浓度的氢氧化钠溶液,滴定达终点时,溶液颜色变
化是
A、由黄色到红色 B、由橙色到红色
C、由黄色到橙色 D、由红色到橙色
例3.下列溶液可以使酚酞无色、甲基橙显黄色、石蕊显红色的是( )
A、pH=3 B、c(OH-)=10-9mol/l
C、pH=8 D、c(H+)=10-4mol/l
C
B
【练习】
5. 误差分析
直接利用中和滴定原理:
基本思路:
分析错误操作对V标读数的影响
引起误差的因素:洗、泡、漏、视(读数)、杂
偏高
偏低
偏高
无影响
偏高
偏低
会引起误差的主要操作及产生的误差:
例:用标准液滴定待测液
可能情况 操作 c待
仪器的洗涤或润洗 未用标准液洗涤滴定管
未用待测液洗涤滴定管
用待测液洗涤锥形瓶
洗涤后锥形瓶未干燥
滴定管
尖嘴气泡 标准液滴定前有气泡,滴定后无气泡
待测液取用前有气泡,取用后无气泡
偏高
偏低
偏高
会引起误差的主要操作及产生的误差:
可能情况 操作 c待
液体溅漏 滴定时漏液,未滴入锥形瓶
滴定时锥形瓶中液体溅出
滴定结束后,尖嘴挂着余液
☆复习
←你能读得准吗?
25.60
读数引起的误差:
偏高
1.滴定时起始读数正确,达到终点后仰视刻度线
2.滴定时起始读数正确,达到终点后俯视刻度线
偏低
3. 滴定前仰视刻度线,滴定后俯视刻度线
先偏大
后偏小
V=V(后)-V(前),读数偏小
偏低
实际读数
正确读数
V=V(后)-V(前),读数偏大
4. 滴定前俯视刻度线,滴定后仰视刻度线
先偏小
后偏大
偏高
实际读数
正确读数
归纳总结:
偏高
偏低
偏低
偏高
偏高
滴定时读数不准引起的误差 所消耗标准液的体积 c待
滴定开始读数 滴定结束读数
平视 仰视
平视 俯视
仰视 俯视
俯视 仰视
滴定后,滴定管尖嘴处挂一滴标准液
偏高
偏高
偏低
偏高
取液时读数不准引起的误差 所取待测液的体积 c待
滴定开始读数 滴定结束读数
仰视 平视
平视 俯视
仰视 俯视
平视 仰视
在配制待测氢氧化钠溶液过程中,称取一定质量
的氢氧化钠时,内含少量的氢氧化钾,用标准盐
酸溶液进行滴定。( )
同上情况,若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠,结
果如何( )
偏低
偏低
杂质引起的误差:
用标准盐酸滴定待测烧碱,下列错误操作将对V(酸)和c(碱)有何影响?(偏大、偏小和无影响)
A、盛标准酸的滴定管尖嘴部分有气泡未排除就开始滴定 , 。
B、振荡时液体飞溅出来 , 。
C、开始读标准酸时用仰视 , 。
D、终点读标准酸时用俯视 , 。
E、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 , 。
偏大
偏大
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
偏小
无影响
无影响