酸碱中和滴定导学案教案

酸碱中和滴定
知能定位
1.掌握酸碱中和滴定的原理。

2.掌握酸碱中和滴定的操作方法。

3.了解指示剂的选择及滴定误差分析。

4.了解酸碱中和过程中pH的变化规律并绘制中和滴定过程中的pH变化曲线。

情景切入
我们可以通过实验来测定酸、碱溶液的浓度，称为酸碱中和滴定，其原理、操作及现象判断是怎样的呢？
自主研习
酸碱中和滴定的基础知识
1.概念
利用已知浓度的酸（或碱）去滴定一定体积未知浓度的碱（或酸），通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸（或碱）的体积，从而推算出未知浓度碱（或酸）的浓度的方法。

2.原理
中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等。

即c(H+)·V酸＝c(OH-)·V碱
c(H+)=
酸碱
V V
OH c·
) (-
=
碱酸
V V
OH
c·
)
(-
3.仪器及使用
（1）仪器酸式滴定管（如图a）
碱式滴定管（如图b）
滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶
（2）滴定管的使用
①检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。

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2~3遍。

③加入反应液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上2 cm~3 cm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
充满液体，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。

4.酸碱滴定曲线
以酸碱中和滴定过程中滴加酸（或碱）的体积为横坐标，以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸（或碱）的滴加体积而变化的曲线。

如用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol/L HCl溶液过程中的pH变化（如图）。

课堂师生互动
知识点1 滴定管与酸碱中和滴定
1.认识滴定管
（1）分类
滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管，其中酸式滴定管不能盛放碱液和氢氟酸，碱式滴定管不能盛放酸液和强氧化性溶液。

（2）构造
滴定管的管身是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，酸式滴定管的下端是玻璃活塞，碱式滴定管的下端是由橡皮管和玻璃球构成的阀。

（3）规格
滴定管的最小分度是0.1 mL，读数时应估读至0.01 mL；实验室中常用滴定管的规格有25 mL和50 mL两种。

（4）用途
滴定管主要是用来精确地量取一定体积的液体。

2.酸、碱中和滴定的实验操作
（1）查漏
检查滴定管是否漏水的方法是：向滴定管内加水（对酸式滴定管，要先关闭活塞）至液面在“0”刻度线附近，用滴定管夹将滴定管固定在铁架台上，观察滴定管是否漏水。

若不漏水，对酸式滴定管将活塞旋转180°，对碱式滴定管松动其阀门，放出少量液体，再次观察滴定管是否漏水，经两次检查都不漏水的滴定管是检漏合格的滴定管。

只有不漏水的滴定管才能使用，若滴定管漏水，则不能使用。

（2）洗涤
洗涤时，应先用自来水，再用蒸馏水，然后再用待盛溶液润洗2~3次以避免溶液被滴定管内壁上附着的蒸馏水稀释而导致浓度变小。

润洗方法是：从滴定管夹上取下滴定管，从滴定管上口倒入少量所要盛装的溶液，并使滴定管缓慢倾斜、转动，使溶液润湿全部滴定管内壁。

将溶液从滴定管尖嘴放出，再进行下一次的润洗。

（3）注液
向滴定管中注入滴定液至“0”刻度以上2~3cm处，将滴定管垂直夹持在滴定管夹上，如果滴定管尖嘴部分有气泡，应快速放液，以赶走气泡（碱式滴定管应将橡胶管弯成90°），调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下（滴定管的“0”刻度在上面，以便计算所用的溶液量），记下刻度为V0。

如下图所示。

（4）滴定
在装有待测溶液的锥形瓶中滴2~3滴指示剂，开始滴定。

左手控制滴定管活塞或小球，右手不断旋转摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化。

滴定终点判断：最后一滴刚好使指示剂颜色发生变化，且30s后，指示剂不恢复原色可说明达到了滴定终点。

记录读数。

操作可概括为五句话：
右手把瓶摇，左手把管控，眼睛注视锥形瓶，半分钟色不褪，滴定才完成。

注意：滴定过程中为了更清楚地观察溶液颜色的变化，常在铁架台的底座放一块白瓷板或一张白纸。

（5）计算
重复滴定2~3次，取其平均值进行计算。

特别提醒
(1)指示剂的使用
强酸强碱的相互滴定，使用甲基橙和酚酞都可以，但不能使用石蕊试液（因变色范围太大）；用量不能太多，常用2~3滴。

（2）操作注意事项
①滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇。

②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褪色，读出V(标)并记录。

③在滴定过程中瓶口不能碰滴定管下端尖嘴。

考例1 有一支50 mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10.00 mL刻度处，把滴定管的溶液全部流下排出，承接在量筒中，量筒内溶液的体积是()
A.大于40.00 mL
B.为40.00 mL
C.大于10.00 mL
D.为10.00 mL
解析：
滴定管的“0”刻度在上，满刻度在下(量筒的刻度与此相反)，满刻度以下还有一段空间没有刻度，因此，将装到10 mL刻度处的溶液全部放出，除由10.00mL刻度处到50.00 mL刻度处之间有40.00 mL溶液外，还有满刻度以下的溶液也一并放出，其总量超过40.00 mL。

答案：A
变式探究1
酸碱恰好完全中和时()
A.酸与碱的物质的量一定相等
B.溶液呈现中性
C.酸与碱的物质的量浓度相等
D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等
答案：D
变式探究2
准确量取25.00 mL KMnO4溶液，可选用的仪器是()
A.50 mL量筒
B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管
D.50 mL碱式滴定管
答案：C
解析：由于量的体积精确度为0.01 mL，故应选用滴定管，而KMnO4等强氧化剂腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中。

变式探究3
（2011·海南卷，2）用0.1026mol·L-1的盐酸滴定25.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如右图所示，正确的读数为()
A.22.30mL
B.22.35mL
C.23.65mL
D.23.70mL
答案：B
解析：本题考查了常用仪器的使用中滴定管的精确度。

滴定管是一种精确度较高的仪器，每一小格为0.10ml，零刻度在上，刻度自上而下逐渐增大。

读数时视线要与凹液面的最低点相切，故读数为22.35ml。

知识点2 酸碱中和滴定误差分析
1.误差分析依据（一元酸、碱的中和滴定）
中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c 待测＝
待测
标准
标准V V c ·，当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时，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。

2.常见的误差分析（以用标准盐酸滴定待测NaOH 溶液为例）
步骤 操作
c(NaOH) 洗涤
未用标准溶液润洗滴定管 偏高 锥形瓶用待测溶液润洗
偏高 未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 偏低 锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水
无影响 读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低 滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏高 操 作 不 当
滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去 偏低 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡 偏高 滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低 滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响 所配标准盐酸的物质的量浓度偏大
偏低
特别提醒
读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。

如开始读数仰视，滴定完毕读数俯视，如图Ⅰ；开始读数俯视，滴定完毕读数仰视，如图Ⅱ。

考例1 称取一定质量的NaOH 来测定未知浓度的盐酸时(NaOH 放在锥形瓶内，盐酸放在滴定管中)。

用A.偏高；B.偏低；C.无影响；D.无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。

（1）称量固体NaOH 时，未调节天平的零点( )
(2)将NaOH 放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确( ) （3）滴定管装入盐酸前未用盐酸润洗( )
（4）开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出( )
（5）滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下，结束时初读数按0计算( ) （6）在滴定过程中活塞处漏液( )
（7）摇动锥形瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出( ) （8）滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视( ) 解析：（1）称量固体NaOH 时，未调节天平零点，不能确定称量结果是偏大还是偏小。

故选D 。

（2）锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH 与HCl 的中和反应。

（3）滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了，导致测定结果偏低。

（4）滴定前有气泡，滴定后无气泡，相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。

（5）读出的数据比实际值小，导致结果偏大。

（6）滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，导致结果偏低。

（7）摇动锥形瓶时，用力过猛，使少量液体溅出，致使一部分NaOH 未被中和，消耗待测液，体积减小，使测定结果偏高。

（8）读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。

答案：（1）D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A 变式探究4
用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH 溶液时，若测得结果偏高，由产生误差的原因可能是( )
A ．滴定时，装未知浓度的NaOH 溶液的锥形瓶未用NaOH 溶液润洗
B ．酸式滴定管用蒸馏水洗后，未用盐酸润洗
C ．滴定前，滴定管的尖嘴处有气泡，而在滴定后气泡消失
D ．滴定前仰视，滴定后读数正确 答案：BC 解析：
依题意NaOH+HCl==NaCl+H 2O ， V （NaOH ）·c(NaOH)=V(HCl)·c （HCl ），若c （NaOH ）偏高，可能是因为c （HCl ）大了，或者V （HCl ）大了，也可能是V(NaOH)小了，而c （HCl ）为标准溶液，不可能大了，也不可能小了，一般说来V(NaOH)也是准确量取的，所以产生的误差应在V （HCl ）上，只有V （HCl ）大了，c(NaOH)才可能偏高，
选项A 操作正确，若用NaOH 润洗了，取的V(NaOH)就不准确了，故不润洗是完全正确的。

B 项中酸式滴定管未用标准液润洗，所以盐酸变稀了，V(HCl)量就大了，会使c （NaOH ）偏高。

C 项滴定前有气泡，滴定后无气泡，使一部分盐酸充满原来气泡的体积，未与NaOH 溶液反应，使盐酸的体积比实际反应用量大，V （HCl ）大了，c （NaOH ）也会偏高。

D 项滴定前仰视，滴定后读数正确，使V （HCl ）小了，会使c(NaOH)偏低。

变式探究5
用已知浓度的NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸，由于碱式滴定管调零时仰视读数，使计算出的盐酸浓度与实际浓度比较( )
A.偏高
B.准确
C.偏低
D.可能偏高或偏低 答案：C
解析：仰视滴定管读开始刻度时V （NaOH ）(aq)=V 2-V 1中的V 1偏大，V （NaOH ）(aq)偏低，c （HCl ）=)
)(()
)((·)(aq HCl V aq NaOH V NaOH c 中c(HCl)也就偏低。