高二化学选修4《酸碱中和滴定》练习题
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第四节 酸碱中和滴定
[学习目标]
1、理解酸碱中和滴定的基本原理。
2、初步学会中和滴定的基本操作方法。
3、掌握酸碱中和的有关计算和简单误差分析。 [学法指导与知识提要]
中和滴定是化学分析中的一种重要方法,滴定操作技术要求比较严格。本节重点是掌握中和滴定的方法,难点是中和滴定的操作技术和实验误差分析。 一、酸碱中和滴定的原理
1、实质:H +
+OH -
=H 2O
酸、碱有强弱之分,但酸、碱中和反应的实质不变。 例:HCl+NaOH =NaCl+H 2O CH 3COOH+NaOH =CH 3COONa+H 2O H 2SO 4+2NH 3·H 2O =(NH 4)2SO 4+2H 2O
反应中,起反应的酸、碱物质的量之比等于它们的化学计量数之比。 例如:2NaOH+H 2SO 4=Na 2SO 4+2H 2O 由 H 2SO 4---------NaOH 1mol 2mol C 酸·V 酸 C 碱·V 碱
则C 碱= 碱
酸酸V V
C 2
2、概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫中和滴定。
二、中和滴定操作
1、仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、滴定管夹、锥形瓶、铁架台。
2、试剂:标准浓度的溶液,待测浓度的溶液,指示剂。
3、滴定前准备
(1)检查滴定管是否漏液 (2)玻璃仪器洗涤:
①水洗
②用标准液润洗装标准液的滴定管 ③用待测液润洗装待测液的滴定管
(3)向用标准液润洗过的滴定管中装入标准液。调整液面到0刻度或0刻度以下(注意O 刻度
在上方),排除滴定管尖嘴部分气泡,记下刻度读数。 (4)往锥形瓶中加入一定体积(一般为20.00mL)的待测液
注意:锥形瓶只能用蒸馏水洗 ,一定不能用待测液润洗,否则结果会偏高,锥形瓶取液时
要用滴定管(或用相应体积规格的移液管),不能用量筒。
(5)向锥形瓶中加入2滴指示剂。 指示剂的选择
指示剂的颜色变化要灵敏,变色范围最好接近等当点,且在滴定终点由浅色变深色,即:碱滴定酸宜用酚酞作指示剂,酸滴定碱宜用甲基橙作指示剂(滴定过程中一般不能用石蕊作指示剂)。
注意:指示剂用量不能过多,因指示剂本身也具有弱酸性或弱碱性,会使滴定中耗标准液量增大或减小,造成滴定误差。
4、滴定操作
左手操作滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注意观察锥形瓶中溶液颜色变化,到最后一滴刚好使指示剂颜色发生改变,且半分钟不再变化为止,记下刻度读数。 再重复上述操作一次或两次。(定量分析的基本要求)
终点的判断方法:最后一滴刚好使指示剂颜色发生改变,半分钟不再变化 5、计算
取两次操作或叁次操作所耗实际试液体积的平均值进行计算。(如果有偏差太大的要舍去)
(酸)
(碱)
(碱)(酸)(碱)(酸)
(酸)(碱)公式可减化为:
(酸)(碱)强碱(或反之):若为一元强酸滴定一元v v C C v v C C v v =
=
=1
1
注意:用滴定管的精确度为0.01mL ,故无论用滴定管取待测液或用标准液滴定达终点计数时,待测液和标准液体积都必须精确到小数点后第二位数。 三、中和滴定误差分析
从以上计算数学式可知,造成滴定误差的关键因素是:①标准液浓度是否准确 ②待测液体积 ③滴定时耗标准液的体积。因此,滴定时引起误差的错误操作常有以下几点:
1、锥形瓶水洗后,又用待测液润洗,再取液,待测液实际用量增大造成测定结果是浓度偏高。
2、不能用量筒取待测液,因量筒为粗略量具,分度值为最大量度的1/50,精度低,要用移液管取液。
3、滴定管水洗后未用标准液润洗就直接装入标准液,造成标准液稀释,滴定中耗体积增大,测定结果是使待测液浓度偏高。
4、滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,气泡作标准液体积计算,造成测定结果浓度偏高。
5、滴定过程中,标准液滴到锥形瓶外,或盛标准液滴定管漏液,读数时,V 标偏大,造成测定结果是待测液浓度偏大。
6、盛待测液滴定管水洗后,未用待测液润就取液入锥形瓶,造成待测液被稀释,测定结果浓度偏低。
7、读数不准确,例如,盛标准液的滴定管,滴定前仰视,读数偏大,滴定后俯视,读数偏小。造成计算标准液体积差偏小,待测液测定结果浓度偏低。
8、待测液溅到锥形瓶外或在瓶壁内上方附着未被标准液中和,测定结果待测液浓度偏低。 9、标准液滴入锥形瓶后未摇匀,出现局部变色或刚变色未等待半分钟观察变色是否稳定就停止滴定,造成滴定未达终点,测定结果待测液浓度偏低。 注意:
(1)酸式滴定管可以盛装酸性或强氧化性等液体,但一定不能盛装碱液,
碱式滴定管只能盛装碱性或对橡胶无腐蚀性液体,一定不能盛装酸性或强氧化性液体。 (2)滴定管使用时,下端没有刻度部分液体不能用于滴定。 (3)滴定管规格常有25.00mL 和50.00mL 两种。
(4)滴定完成后,应即时排除滴定管中废液,用水洗净,倒夹在滴定管架上。
(5)中和滴定的终点是指示剂变色点,故溶液一定不是中性。而酸、碱恰刚巧完全中和时,溶液不一定呈中性。
附:酸、碱中和滴定实验装置和操作示意图,
【典型例题】
例1、准确量取25.00mL KMnO 4溶液可以选用的仪器是( )
A 、50mL 量筒
B 、10mL 量筒
C 、50mL 酸式滴定管
D 、50mL 碱式滴定管
解析;本题考查了滴定管的结构使用及测量精度。题中KMnO 4是强氧化剂,不能使用带胶管的碱式滴定管(KMnO 4要腐蚀橡胶),而50mL 、10mL 的量筒的刻度精度达不到读数精确到0.01的要求,而滴定管的最小刻度为0.1,可估读到0.01。故可选酸式滴定管(C )。 例2、某学生做中和滴定实验的过程如下: ①取一支碱式滴定管,用蒸馏水洗净; ②加入待测的NaOH 溶液,记录液面刻度读数;
③用酸式滴定管放出一定量标准酸液,置于未经标准酸清洗的洁净锥形瓶中,并加入适量蒸馏水; ④加入两滴酚酞试液(锥形瓶内);
⑤滴定时边滴边振荡,眼睛注视滴定管内液面的变化; ⑥当小心滴到溶液由无色变成浅红色时,即停止滴定; ⑦记录液面刻度读数;
⑧根据两次滴定读数得出NaOH 溶液体积为22mL 。
指出上述实验过程中的错误之处 。
解析:从表面看,此实验似乎做反了,应用标准酸滴定未知碱,而不是用未知碱滴标准酸。实际上整体操作并没有错,因为正滴与反滴目的一致。已知C 酸、v 酸滴定读出v 碱,照样可计算求得C
碱
,但在过程中有一些操作的错误。
②加入待测液前,应用待测碱液清洗碱式滴定管。
⑤滴定时应注视锥形瓶内液体颜色的变化,而不要去关注滴定管内液面的变化。 ⑥滴到浅红色在半分钟之内颜色不消失,才能停止滴定而不是立即停止。 ⑧NaOH 的体积应精确到0.1,估读到0.01,记录22mL 是错误的,应为22.00mL 。
例3、实验室用标准盐酸溶液测定某NaOH 溶液的浓度。用甲基橙作指示剂,下列操作可能使测定结果偏低的是 。
A .酸式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液清洗
B .开始实验时,酸式滴定管尖咀部份有气泡,在滴定过程中气泡消失。
C .滴定过程中,锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色,但又立即变为黄色,此时便停止滴定,记录读数。
D .达到滴定终点时,俯视读数并记录。 解析:
。
、所以,答案应选。读数偏小,故结果编小选项中:俯视使偏小,故结果偏小;到滴定终点选项中:由于未真正达偏大;偏大,从而使准液读出体积,选项中:气泡也作为标偏大使结果偏大;稀释会使选项中:标准被蒸馏水从计算公式看:)()()
()()
()
()
()()(D C V D V C C V B V A V V C C HCl HCl NaOH HCl HCl NaOH HCl HCl NaOH ⋅=
例4、称取纯Na 2CO 3 0.53g ,用未知浓度的盐酸滴定,恰好完全反应时,用去10mL 盐酸。取此盐酸20mL (稀释到200mL )。做如下实验:称取工业烧碱6.25g 加入溶解到1L ,用上述稀释后的盐酸滴定,达到终点时,稀盐酸和烧碱溶液的体积比为3∶2,求工业烧碱的纯度。 解析: