高中化学化学反应原理学案342酸碱中和滴定

第2课时酸碱中和滴定[学习目标定位]1.知道酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定实验所用的主要仪器的名称及用途。2.学会酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。一酸碱中和滴定1．中和滴定的原理(1)酸碱中和反应的实质可用离子方程式H＋＋OH－=H2O来表示，在中和反应中，H＋、OH－之间的物质的量关系是________________；若用参加反应的H＋、OH－来表示，其关系式为________________________________________，由此可计算c(H＋)，其表达式是________________；也可计算c(OH－)，其表达式是________________________。由c(H＋)、c(OH－)的计算式可分别求出相应酸、碱的浓度。(2)用0.1000mol·L－1的盐酸溶液，中和25.00mL未知浓度的NaOH溶液，中和完成后用去盐酸23.50mL，请你根据上述关系式计算NaOH溶液的物质的量浓度是____________。(3)根据以上原理分析，归纳总结中和滴定的概念是利用________________，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。(4)中和滴定的关键是准确判断滴定终点(中和反应恰好反应完全的时刻)，其方法是________________________________________________________________，常选用的指示剂是________或________，不用石蕊溶液的原因是________________________________。2．主要仪器及使用(1)酸碱中和滴定所用的主要仪器是________和滴定管。①滴定管分为两种：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________、________、________；图中滴定管全部盛满溶液至0刻度时，溶液的体积________50.00mL(填“大于”“小于”或“等于”)；滴定管的精确度为________。(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______________________________________。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________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________________________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________________，然后调节滴定管液面________________________________，准确读取数值并记录。3．实验操作步骤酸碱中和滴定的实验步骤可以提炼为6个关键字：(1)洗(洗涤)：洗涤仪器并进行________。(2)取(取液)：向________________________中注入标准液，向__________中注入待测液，加入2～3滴指示剂。(3)滴(滴定)：在锥形瓶下垫一张白纸，向锥形瓶中________________地加入标准液(后面逐滴加入)，至指示剂____________________________________________________________时，停止滴定。(4)读(读数)：平视滴定管中__________最低点，读取溶液体积。(5)记(记录)：记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定2～3次将数据记入表中。(6)算(计算)：以(V终－V始)为消耗的标准液的体积，取2～3次实验结果的____________，依据________________________计算待测液的物质的量浓度。酸碱中和滴定(1)原理：酸和碱反应的实质是H＋＋OH－=H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c(待)＝eq\f(c标V标,V待)。(2)准确判断滴定终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，即为滴定终点。(3)滴定操作要点：左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。(4)滴定曲线以滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。如图所示为用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液过程中的pH变化曲线。由曲线可以看出，在酸碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色发生明显变化，有利于确定滴定终点。1．(1)选用以下主要仪器和试剂，是否可以达到测定NaOH溶液浓度的目的？________(填“是”或“否”)。主要仪器：滴定管锥形瓶烧杯试剂：NaOH溶液0.1000mol·L－1盐酸(2)现用物质的量浓度为0.1000mol·L－1的标准NaOH溶液去滴定VmL未知浓度的盐酸，请填写下列空白：①用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。②某学生的操作步骤如下：A．移取20.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞；B．用标准溶液润洗滴定管2～3次；C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管使尖嘴部分充满溶液；D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2～3mL；E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数；F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。正确操作步骤的顺序是___________________________________________________(用字母序号填写)。③右上图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c(HCl)＝____________mol·L－1。2．取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用已配制好的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：实验编号NaOH溶液的浓度/mol·L－1滴定完成时，滴入NaOH溶液的体积/mL待测盐酸的体积/mL10.1022.7020.0020.1022.7220.0030.1022.7120.00(1)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作________(填图编号)，轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。(2)判断到达滴定终点的实验现象是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为_________________________________(保留两位小数)。二酸碱中和滴定误差分析1．在酸碱中和滴定前的准备工作中，滴定管用蒸馏水洗净后，还要用标准液润洗2～3次，你认为其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．在滴定前，锥形瓶用蒸馏水洗净后，是否要用待测液润洗？为什么？3．滴定管正确的读数方法是____________________________________。试分析下列图示读数对滴定结果的影响。(1)如图Ⅰ，开始读数仰视，滴定完毕读数俯视，滴定结果会________。(2)如图Ⅱ，开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，滴定结果会________。中和滴定实验中，产生误差的原因主要有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测＝eq\f(c标准V标准,V待测)，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。3．下列实验操作不会引起误差的是()A．酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶B．酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液C．用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作指示剂，实验时不小心多加了几滴D．用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液，结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡4．某学生在中和滴定的实验中，用已知物质的量浓度的NaOH溶液去滴定某未知物质的量浓度的盐酸，其实验过程如下：A．取一支有玻璃活塞的滴定管，用蒸馏水洗净后，又用已知物质的量浓度的NaOH溶液润洗，然后装入已知物质的量浓度的NaOH溶液B．调节好液面后，记下液面刻度读数C．取一支10mL规格的移液管，用蒸馏水洗涤干净后，取出10mL待测盐酸溶液，置于未经待测盐酸润洗的洁净锥形瓶中D．加入酚酞溶液10滴(酚酞有弱酸性)，摇匀E．滴定时边滴边轻轻摇匀，眼睛始终注视着锥形瓶中溶液颜色变化F．当滴到溶液由无色变成粉红色时，立即停止滴定，并立即记下液面刻度读数G．重复滴定两次H．根据三次滴定消耗的NaOH溶液体积的平均值进行计算(1)该学生在实验过程中，哪些操作是错误的________(填字母，下同)。(2)以上错误操作中，使测定结果一定偏高的是________，一定偏低的是________。1．酸碱完全中和时，有关说法正确的是()A．溶液一定呈中性B．酸和碱的物质的量一定相等C．酸和碱的物质的量浓度相等D．酸能提供的H＋与碱能提供的OH－的物质的量相等2．下列有关滴定操作的顺序正确的是()①检查滴定管是否漏水②用蒸馏水洗涤玻璃仪器③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管④装标准溶液和待测液并调整液面和记录初读数⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中⑥滴定操作A．①③②④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥C．②③①④⑤⑥ D．④⑤①②③⑥3．准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是()A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小4．用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是()A．试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定B．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定C．锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接注入待测溶液进行滴定D．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00mL进行滴定5．下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：a．量筒b．容量瓶c．滴定管d．托盘天平e．温度计(1)无“0”刻度的是________(填字母)。(2)下列操作合理的是________(填字母)。A．用25mL碱式滴定管量取20.00mLNaHCO3溶液B．用托盘天平准确称量10.20g碳酸钠固体C．用100mL量筒量取3.2mL浓硫酸D．用500mL容量瓶配制1mol·L－1的氢氧化钠溶液495.5mL(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示，则所用盐酸的体积为______mL。(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：滴定次数待测氢氧化钠溶液的体积/mL0.1000mol·L－1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09请选用其中合理数据求出该氢氧化钠溶液物质的量浓度：c(NaOH)＝________(计算结果保留4位有效数字)。(5)由于错误操作，使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是________(填字母)。A．中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数B．碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定C．酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定D．把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定

答案精析一新知导学1．(1)n(H＋)＝n(OH－)c(H＋)V(H＋)＝c(OH－)V(OH－)c(H＋)＝eq\f(cOH－VOH－,VH＋)c(OH－)＝eq\f(cH＋VH＋,VOH－)(2)0.0940mol·L－1(3)中和反应(4)在待测液中加2～3滴指示剂，观察滴定过程中其颜色的变化酚酞甲基橙石蕊溶液颜色变化不明显，不利于滴定终点的判断2．(1)锥形瓶②规格温度0刻度大于0.01mL(2)①是否漏水②2～3③0刻度线以上2～3mL④充满溶液使其处于某一刻度3．(1)检漏(2)酸(碱)式滴定管锥形瓶(3)先快后慢发生明显的颜色变化(如由红色变为无色或红色变为橙色、无色变为粉红色等)且半分钟内不变(4)凹液面(6)平均值c待＝eq\f(c标V标,V待)(一元酸碱)活学活用1．(1)否(2)①乙②BDCEAF③eq\f(0.1000V2－V1,V)2．(1)丙(2)溶液由无色变为浅红色(或粉红色)，且半分钟内不退色(3)0.11mol·L－1解析(1)碱式滴定管排气泡时，应将橡皮管向上弯曲排出气泡。(2)判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不退色。(3)eq\x\to(V)(NaOH)＝eq\f(22.70＋22.72＋22.71,3)mL＝22.71mLc(HCl)＝eq\f(cNaOHVNaOH,VHCl)＝eq\f(0.10mol·L－1×0.02271L,0.02L)≈0.11mol·L－1。二新知导学1．标准液的浓度已知，若滴定管未用标准液润洗，滴定管内壁附着的水会使标准液实际浓度减小，消耗标准液体积增大，由c待＝eq\f(c标V标,V待)可知，计算所得待测液浓度偏大2．不需要。因为若用待测液润洗锥形瓶，会使量取的待测液的实际体积增大，消耗标准液的体积增大，使测定结果偏大。3．视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上(1)偏小(2)偏大活学活用3．C4．(1)ACDF(2)DC解析带玻璃活塞的滴定管是酸式滴定管，不能装NaOH溶液，A错误；移液管未用待测液盐酸润洗，使取出的盐酸变稀，使测量结果偏低，C错误；指示剂用量过多，因为酚酞有弱酸性，使消耗的NaOH溶液增加，使测定结果偏高，D错误；F错误有两处，①指示剂变色后应再待半分钟，确认溶液颜色不再改变，立即停止滴定，可能使NaOH用量不足，使测定结果偏低；②立刻记下液面刻度读数，此时滴定管内壁上尚有部分液体未流