酸碱中和滴定学案
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第四节酸碱中和滴定学案
学习重点:酸碱中和滴定的原理和滴定分析实验的关键所在及其解决方法
学习难点:酸碱中和滴定的计算依据及有关计算,实验仪器、药品选择的分析
【学习内容】
我们在大部分的食品包袋上都可以看到一些说明,主要是食用方法、成分、含量、生产日期等等。在这些说明中,成分及含量的测定都属于化学分析的范畴。
化学上分析物质的方法有两种,阅读课本回答:
1、什么是定性分析?当我们对物质进行研究时,常常需要鉴定物质是由哪些成分组成的,这在化学上叫做定性分析。
2、什么是定量分析?若已知物质的组成成分,需要测定物质中各成分的含量,这在化学上叫做定量分析。
生活中的定量分析实例。(测定空气的成分、测定食品、药物中有效成分的含量等等,都属于定量分析。
在定量分析中我们常常用到酸碱中和滴定法,它具有操作简便、快速、准确度高等优点,在工农业生产和科学研究中具有很大的实用价值。那么什么是酸碱中和滴定?今天我们就来学习这种定量分析方法。
一、酸碱中和滴定:
1、定义:用已知物质的量的浓度的酸或碱(标准溶液)来测定未知物质的量浓度的碱或酸(待测溶液或未知溶液)的方法叫做酸碱中和滴定。
2、原理:
(1)酸碱中和反应的实质为: H+ + OH- = H2O
在酸碱中和反应时: n(H+)=n(OH-)
(2)酸碱中和滴定的计量依据和计算:n(H+)=n(OH-)
计量依据以酸碱中和反应为基础:
在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时: n(H+)=n(OH-)
(3)不同酸碱的定量关系
HCl + NaOH == NaCl + H2O
1mol 1mol
c酸 V酸 c碱 V碱
H2SO4 + 2NaOH == Na2SO4 + 2H2O
1mol 2mol
c酸 V酸 c碱 V碱
H3PO4 + 3NaOH == Na3PO4 + 3H2O
1mol 3mol
c酸 V酸 c碱 V碱
(4)酸与碱的中和反应关系(如:用已知酸测算未知碱)
c(酸)× V(酸)×酸的元数 = c(碱)× V(碱)×碱的元数即: 若用A代表酸,B代表碱,据酸和碱反应时的物质的量之比等于它们的化学计量
数之比,则
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c B V B c A V A =
【练习】:
1. 用0.1032 mol/L 的HCl 溶液滴定25.00 mL 未知浓度的NaOH 溶液,滴定完成时用去HCl 溶液27.84 mL,通过中和滴定测得NaOH 溶液的物质的量浓度是多少?
2. 如果某次酸碱中和滴定的实验数据如下表所示,试通过计算确定盐酸的物质的量浓度?
二、酸碱中和滴定的操作 (1)你认为依据中和反应进行中和滴定必须解决的关键问题是什么? (量取 滴定 计算)
A 、准确量取参加反应的两种溶液的体积:(介绍滴定管)
B 、准确判断中和反应什么时候“恰好”反应完全(即滴定终点的判断) (2)实验仪器与操作 ①酸式滴定管:
(取酸液或强氧化性溶液, 特征:玻璃活塞) ②碱式滴定管:
(取碱液,特征:内有玻璃球的橡皮管) 注意点:检查是否漏水,玻璃活塞用左手
指内扣转动
滴定前要洗涤:冼涤剂洗—自来水洗—蒸馏水洗—待装液洗
刻度上小0 ml ,刻度下大25 ml ,最下一段没刻度。
取液:滴定管装液、排气、调零、取液加入锥形瓶液体体积V=V后—V 前
注意点:排气方法
读数方法、准确到0.1ml,估读一位数。
滴定操作:左手控制活塞、右手振荡锥形瓶、眼看锥形瓶中溶液颜色变化
指示剂的选择:酚酞(红变为无色),
(3)指示剂的选择:
酸碱中和滴定是通过指示剂颜色的变化来确定滴定终点。
指示剂的选择要求:变色要明显、灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH值突变实范围内。
选择指示剂时,一般要求变色明显,指示剂的变色范围与恰好中和时的pH要吻合。
①在酸碱中和滴定的实验中,不用石蕊作指示剂,主要原因是:石蕊的“红色→紫色”、“紫色→蓝色”的颜色变化不够明显,不利于及时、准确地作出酸碱是否恰好完全中和的判断。
②强碱滴定强酸:可选择酚酞作指示剂,颜色由无色到浅红色(PH≈8)
(酚酞:无色—————浅红色————红色
PH 0-----------(8-10)--------14)
③强酸滴定强碱:可选择甲基橙,颜色由黄色到橙色(PH≈4.4)
(甲基橙:红色———橙色—————黄色
PH 0-----(3.1-4.4)-----------14)
(4)实验误差分析
造成中和滴定的误差原因很多,如读数误差、操作误差、计算误差、指示剂的选择误差、药品不纯引起的误差等。因此,要做好本实验,必须各个环节都要注意。下面就以标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例,分析造成误差的常见因素,并判断对待测碱浓度的影响。
【练习】
3. 酸碱恰好完全中和时,它们的()一定相等。
(A)质量(B)物质的量
(B)物质的量浓度(D)H+和OH-的物质的量
4. 物质的量浓度相同、体积也相同的一元酸和一元碱相互中时,溶液()。
(A)显酸性(B)显碱性
(C)显中性(D)酸碱性无法判断
5. 用已知物质的量浓度的NaOH溶液滴定未知物质的量浓度的HCl溶液,一般选用作指示剂,用已知物质的量浓度的HCl溶液滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液,一般选用作指示剂。
6. 用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,下列操作会导致测定结果偏高的是()。
(A)用标准的盐酸溶液润洗酸式滴定管2-3次
(B)用待测碱液润洗碱式滴定管2-3次
(C)用待测碱液润洗锥形瓶2-3次
(D)用蒸馏水润洗锥形瓶2-3次
7. 甲、乙两同学用一种标准盐酸去测定同一种未知浓度的NaOH溶液的浓度,但操作不同;甲把一定体积的NaOH溶液放入锥形瓶,把标准盐酸放入滴定管进行滴定;乙把一定体积的标准盐酸放入锥形瓶,把未知液NaOH溶液放入滴定管进行滴定.
(1)甲使用的是滴定管,乙使用的是滴定管.
(2)甲同学的滴定管在用蒸馏水洗净后没有用标准盐酸润洗,乙同学的滴定管也没有用NaOH 溶液润洗,其余操作均正确,这样甲测定结果偏,乙测定结果偏 .