第3章第2节-水的电离和溶液的PH(第3课时-酸碱中和滴定)(教师版)

《2021-2022学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修1）》第三章水溶液中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（1）一、酸碱中和滴定实验（预习教材P65~67+P89实验活动2）1．定义：依据中和反应，用eq\o(===,\s\up7(已知浓度的酸(或碱)),\s\do5(标准液))来测定eq\o(===,\s\up7(未知浓度的碱(或酸)),\s\do5(待测液))的方法。2．实验原理：酸提供的H+与碱提供的的物质的量相等,即n(H＋)＝n(OH－)，碱，以标准盐酸滴定待测的NaOH溶液，待测NaOH溶液的物质的量浓度为：c(NaOH)=eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)，因此，酸碱中和滴定的两个关键：（1）准确测定体积：准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。（2）准确判断终点：选取适当指示剂，通过溶液颜色变化来准确判断滴定终点。3．实验用品（1）仪器：图(A)是酸式滴定管，图B是碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。（2）滴定管特征和使用要求形状内径均匀、带有刻度的细长玻璃管用途主要用来精确地放出一定体积的溶液标记温度（20℃）及容积、刻度：1）“0”刻度线在上方，尖嘴部分无刻度；2）读数可估计到0.01mL。使用要求常见种类盛装液体性质控制液体流量方式酸式滴定管酸性、氧化性控制活塞碱式滴定管碱性轻轻挤压玻璃球3．实验操作〔以标准盐酸（0.1032mol·L-1）滴定待测NaOH溶液为例〕（1）滴定前的准备①滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→赶气泡→调液面→记录。

eq\a(\s\do0(),\x(查),\s\do1(↓))——检查滴定管是否漏水。eq\a(\s\do0(),\x(洗),\s\do1(↓))——仪器清洗eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(二管二洗：滴定管要先水洗，后润洗（用所要盛装的溶液）,一瓶一洗：锥形瓶只水洗，不润洗))eq\a(\s\do0(),\x(装),\s\do1(↓))——注入标准液至“0”刻度上方2～3cm处。eq\a(\s\do0(),\x(赶),\s\do1(↓))——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，赶走气泡.eq\a(\s\do0(),\x(调),\s\do1())——准确读取数值并记录。②锥形瓶：注待测液eq\o(→,\s\up9(用滴定管移取),\s\do9(装入锥形瓶中))→记体积→加2－3滴指示剂。（2）指示剂的选择①常见酸碱指示剂的变色范围（参考教材P66—资料卡片）指示剂变色范围(颜色与pH的关系)石蕊<5.0红色5.0～8.0紫色>8.0蓝色酚酞<8.2无色8.2～10.0粉红色>10.0红色甲基橙<3.1红色3.1～4.4橙色>4.4黄色②指示原理：下图是NaOH溶液滴HCl溶液的滴定曲线，由曲线可以看出，当接近滴定终点时，极少量的碱就会引起溶液的pH突变，此时指示剂明显的颜色变化表示反应已完全。这是通过滴定管中消耗碱的量，可以计算出待测盐酸的物质的量浓度。图：0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液的滴定曲线。③指示剂选择的基本原则

：变色灵敏，变色范围小，使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。

〔特别提醒〕若滴定终点为碱性时，选择酚酞，酸性时，选择甲基橙，中性时，酚酞、甲基橙都行，一般不选择石蕊，变色现象不明显。【深度思考】由上图可知，用甲基橙或酚酞做指示剂尽管到达滴定终点时PH值相差很大，但所需NaOH溶液的体积相差很小，因为当接近滴定终点时，极少量的碱就会引起溶液的pH突变。（3）滴定操作：①滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇，甚至半滴一摇，利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。②终点的判断：当滴入最后半滴××溶液后，溶液由××色变为××色，且半分钟内不变色，视为滴定终点。指示剂操作酚酞甲基橙强碱滴定强酸无色→粉红色红色→橙色强酸滴定强碱粉红色→无色黄色→橙色（4）记录数据：为减少实验误差，重复实验2～3次，已知，标准液盐酸的浓度（0.1032mol·L-1）实验次数待测NaOH溶液的体积/mL盐酸的体积/mL滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL溶液体积/mL125.00××27.84225.00××27.83325.00××27.85（5）结果处理：将实验数据带入c(NaOH)=eq\f(cHCl·VHCl,VNaOH)计算，请利用上述数据求NaOH溶液的浓度。〔参考教材P67:例题〕（6）滴定曲线的绘制用0.1000mol/LHCl溶液滴定20.00mL0.1000mol/L左右的NaOH溶液相关数据如下表所示，请以HCl溶液的体积为横坐标，pH为纵坐标，在坐标纸上绘制HCl溶液滴定NaOH溶液过程中，溶液pH随HCl溶液体积变化的曲线图。V[HCl（aq）]/mL05.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH13.0012.7812.5212.1610.8810.4010.109.7V[HCl（aq）]/mL20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.004.303.703.602.621.951.701.56〔参考教材P66:图3—11自己做答案吧，电脑不会画〕〔感受滴定突越〕用0.01mol·L－1硫酸滴定0.01mol·L－1NaOH溶液，中和后加水至100mL。若滴定时终点判断有误差：①多加了1滴硫酸；②少加了1滴硫酸(设1滴为0.05mL)。则①和②中pH相差________。【答案】4〔解析〕①多加了1滴硫酸时，溶液呈酸性，则c(H＋)＝eq\f(0.01mol·L－1×2×0.05mL,100mL)＝1×10－5mol·L－1，pH＝5。②少加了1滴硫酸时，则NaOH剩余的物质的量为0.05mLH2SO4未中和的部分，溶液呈碱性，c(OH－)＝eq\f(0.01mol·L－1×2×0.05mL,100mL)＝1×10－5mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(1×10－14,1×10－5)mol·L－1＝1×－9mol·L－1，pH＝9，所以①和②中pH相差4。【预习检验】1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)（1）滴定管、锥形瓶均应先水洗后润洗(×)（2）锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘干(×)（3）滴定终点就是酸碱恰好中和的点，溶液为中性(×)（4）用碱式滴定管量取20.00mL的高锰酸钾溶液(×)（5）甲基橙的变色范围为酸性，而酚酞的变色范围为碱性(√)（6）量取20.00mL待测液时可用量筒量取(×)2．如图表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积是()A．amLB．(50－a)mLC．一定大于amLD．一定大于(50－a)mL【答案】D〔解析〕滴定管的零刻度在上面，50mL的刻度在下面，但刻度线以下仍有一部分容积，因此液体体积一定是大于(50－a)mL。3．下列有关叙述中正确的是()A．滴定管下端连有橡皮管的为酸式滴定管B．在滴定时，左手操作锥形瓶，右手操作滴定管活塞C．滴定前应首先排出尖嘴部分的气泡D．滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化【答案】C〔解析〕A项，连有橡皮管的是碱式滴定管，错误；B项，滴定时，左手操作滴定管活塞，右手操作锥形瓶，错误；D项，两眼应观察锥形瓶内颜色变化，错误。4．现用0.10mol·L－1HCl溶液滴定10.00mL0.05mol·L－1NaOH溶液，若酸式滴定管未润洗，达到终点时所用盐酸的体积应是()A．10.00mLB．5.00mLC．大于5.00mLD．小于5.00mL【答案】C〔解析〕用0.10mol·L－1HCl溶液滴定10.00mL0.05mol·L－1NaOH溶液正好需5.00mLHCl溶液。若酸式滴定管没有润洗，盐酸被稀释，其浓度小于0.10mol·L－1，中和NaOH所需体积大于5.00mL。5．如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00mL一定物质的量浓度的盐酸的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量浓度是下表内的()选项ABCDc(HCl)/mol·L－10.12000.040000.030000.09000c(NaOH)/mol·L－10.040000.12000.090000.03000【答案】D〔解析〕由图像可知，30.00mLNaOH溶液恰好中和10.00mL盐酸，则3c(NaOH)＝c(HCl)，排除B、C两项；A中c(HCl)＝0.1200mol·L－1，c(H＋)＝0.1200mol·L－1，pH＜1，与图像不符。6．用0.1000mol·L－1盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液，请回答下列问题：（1）下图是某次滴定前、后盐酸的滴定管中液面的位置。滴定前读数为_____mL，滴定后读数为_____mL。（2）标准液读数时，若滴定前俯视，滴定后仰视，则测定盐酸的体积_____（“偏大”或“偏小”）。（3）若滴定过程中，酸式滴定管尖嘴部分开始实验时无气泡，结束后有气泡，则测定盐酸的体积________（“偏大”或“偏小”）。（4）量取一定体积的待测液时，需要用到碱式滴定管，排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(填编号)，轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。

（5）盛放待测NaOH溶液的锥形瓶下方垫一张白纸的作用是。（6）用酚酞作指示剂，滴定到达终点时，溶液的颜色变化是。【答案】（1）9.0026.20（2）偏大（3）偏小（