人教版高中化学第二册必修酸碱中和滴定
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酸碱中和滴定
[学习目标]
1. 理解酸碱中和滴定的原理。
2. 初步了解酸碱中和滴定的操作方法。
3. 掌握有关酸碱中和滴定的简单计算。
[学习重点]
酸碱中和滴定的原理
教学难点
酸碱中和滴定的计量依据及计算
教学过程
什么叫定性分折
什么叫定量分折
酸碱中和滴定
一:酸碱中和滴定的原理:
1.酸、碱反应的本质为:
H ++OH -
===H 2O 例:HCl+NaOH===NaCl+H 2O 则:1
1)()()()(==NaOH v HCl v NaOH n HCl n (v 为化学计量数)如用A 代表酸,用B 代表碱,则有: )
()()()(B v A v B n A n = 又因c =v n 所以n=cV 则上式可表示为:)
()()()()()(,7)()()()()()(B V A V A c A v B v B c B v A v B V B c A V A c ⋅===,如为一元酸和一元碱中和时: 由于1)()(=A v B v ,则有:c (B)=)
()()(B V A V A c ,因此c (B)的大小就决定于V (A )的大小。 二、酸碱中和滴定的操作
滴定步骤及误差分析:
[实验3—13]用已知浓度的HCl 滴定未知浓度的NaOH 溶液。
1.准备工作:
①洗涤锥形瓶。(用水洗净即可,如用待测液润洗,结果会偏大)
②洗涤滴定管、检查是否漏水。(滴定管用标准液润洗,否则结果偏大)
2.滴定阶段:加液、排气泡、调整液面、加指示剂、滴定、观察、记录、数据处理。
重复滴定2~3次。
[总结提高]1.通过化学反应掌握滴定原理。
2.掌握滴定误差大小的关键V (A )。
关于酸碱中和滴定的一些问题
1.等当点
当滴加的标准溶液和被测物质恰好反应时,这一时刻称为等当点。在酸碱中和滴定中,到达等当点时溶液不一定都是中性的,有时呈酸性、有时呈碱性,这要看中和后生成盐的性质。强酸和强碱的中和滴定,
在等当点时溶液呈中性;强碱滴定弱酸,因生成的盐又要水解,在等当点时溶液呈碱性;同理,强酸滴定弱碱,在等当点时溶液呈酸性。
2.滴定终点
酸碱中和滴定是否达到等当点,在实际操作中通常是用酸碱指示剂的颜色变化来表示滴定的终点。酸碱指示剂颜色变化半分钟不褪色的时刻,即为滴定终点。等当点和滴定终点一般很难吻合,为了减少滴定误差,需要选择合适的指示剂,使滴定终点尽可能接近等当点,这就涉及酸碱中和滴定指示剂选择问题。
3.指示剂的选择
选择指示剂,必须明确pH的跃迁范围和指示剂的变色范围。中和滴定时,当误差在±0.1%时,即为准确值,由此,当酸碱中和滴定时,少滴0.1%或多滴0.1%时pH的变化范围,即为pH的跃迁范围,由此可得下表:
中和滴定实验结果的分析
中和滴定实验是中学化学中的一个重要实验,其实验结果的分析,也是中学化学教学中的一个难点。以往的教材中有一当量定律N1V1=N2V2,对于浓度误差的分析曾有很好的作用,但由于标准单位制的执行等原因,当量浓度的知识已从中学教学中取消,因而新教材上也就砍掉了当量定律这一知识内容,使学生分析起来就变得更困难了。在处理这段内容时,利用学生现有的知识,引入一个新的公式,将物质的量浓度与当量定律有机地结合起来,对学生分析实验结果及浓度计算均有很大帮助。
n酸c酸V酸=n碱c碱V碱
式中:n——酸或碱中氢原子或氢氧根离子数;
c——酸或碱的物质的量浓度;
V——酸或碱溶液的体积。
当用酸去滴定碱确定碱的浓度时,则:
c碱=
碱
碱酸
酸酸
V n V
c n
⋅⋅
⋅
上述公式在求算浓度时很方便,而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化,因为在滴定过程中c酸为标准酸,其数值在理论上是不变的,若稀释了虽实际值变小,但体现的却是V酸的增大,导致c酸偏高;V碱同样也是一个定值,它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的,当在实际操作中碱液外溅,其实际值减小,但引起变化的却是标准酸用量的减少,即V酸减小,则c碱降低了;对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述,当用标准酸来测定碱的浓度时,c碱的误差与V酸的变化成正比,即当V酸的
实测值大于其理论值时,c碱偏高,反之则偏低。即:c碱=
碱
碱酸
酸酸
V n V
c n
⋅⋅
⋅
=BV酸
同理,用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然,即c酸=BV碱。
下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况:
分析:对于表中①③④⑤⑥各项,标准液的实际用量V酸均超出其理论所需用量,即体积读数增大。V酸增大,根据c碱=BV酸,则所得待测碱液的浓度c碱的数据较其实际浓度偏高;对于第⑦项V酸实际用量减少,则c碱偏低;对于⑧项,向待测液中加水稀释,虽然稀释后原待测液的浓度减小了,但溶液中OH-的物质的量并未发生变化,因而所需标准酸的体积亦不发生变化,对待测碱液的浓度便不产生影响。
在读数时,应将滴定管放正,两眼平视,视线与溶液凹面最低处水平相切。但在实际操作中,可能会出现视线偏高(俯视)或视线偏低(仰视)的情况,从而使数据不准而造成误差。值得注意的是,这种情况在量筒、容量瓶和滴定管的读数时均有可能出现,只不过滴定管的零刻度与前两种不同,与量筒恰好相反,读数结果亦相反,先仰视后俯视则导致V酸数据偏小,c碱偏低。
现以标准NaOH溶液滴定HCl溶液为例,在分析某一错误操作所得到的结果时,假设其它操作都是正确的。
错误操作测定结果错误原因
①未润洗碱式滴定管偏高标准碱被稀释,V碱变大
②用待测酸液润洗锥形瓶偏高增加了待测酸量,V碱变大
③未润洗移液管或未润洗用偏低待测酸液被稀释,减小了待测酸
于量取酸液的酸式滴定管液的量,V碱变小
④未排除碱式滴定管尖嘴里的气泡偏高空气体积代替碱耗体积,V碱变大
⑤滴定中锥形瓶内的液体溅出偏低待测酸液减少,V碱变小
⑥滴定刚停止就读数偏高附着在管壁上的碱未流下,V碱变大
⑦滴定结束时俯视读数偏低V碱变小
⑧滴定结束时仰视读数偏高V碱变大
以HCl滴定NaOH溶液为例,说明滴定操作的要点以HCl滴定NaOH溶液为例,说明滴定操作的要点
(1) 在酸式滴定管内注入已知浓度为C1的盐酸标准液至刻度“0”以上,并固定在滴定台上。在滴定管下放一小烧杯,调整液面到“0”或“0”以下某个刻度,记下起始读数V始。注意滴定管下端尖嘴处不应留存有气泡。(2) 用碱式滴定管或用移液管准确量取一定体积的待测NaOH溶液(V2,C2),注入锥形瓶中,滴入1~2滴酚甲基橙试剂,呈黄色。在锥形瓶下面垫一张白纸,以便观察颜色变化。
(3)左手操纵酸式滴定管的活塞,使标准液逐滴滴入锥形瓶中;右手的拇、食、中三指拿住锥形瓶的颈部,不断按同一方向旋转作圆周运动。注意瓶口不能碰滴定管下端尖嘴,瓶底不碰下面垫的白纸。
(4)整个滴定过程,左手旋塞,右手摇瓶,眼睛始终注视锥形瓶内指示剂颜色的变化。要做到边滴边振荡,边观察颜色变化。
(5)滴定开始时,滴加盐酸的速度可稍快些,但不能成为一股水流。随着滴定的进行,滴入盐酸的速度也应逐渐减慢。滴定中甲基橙由黄色逐渐变为橙色,当接近等当点时,应滴入一滴停下来振荡一会儿,再滴入一滴再停下来振荡一会儿。当滴入一滴盐酸黄色变为橙色,且在半分钟内不变色时,即达到滴定终点。(6)滴定达终点后,必须等待1~2min,让附着在滴定管内壁的溶液流下后,再行读数。记下滴定管内盐酸的读数V终。则消耗盐酸标准液的体积为V1=V终-V始。
(7)按上述要求重新操作一次。两次滴定所用盐酸的体积相差不能超过0
酸碱中和和滴定指示剂的选择之一
(1) 酚酞:酸滴定碱时:颜色由红刚好褪色
碱滴定酸时:颜色由无色到浅红色
(2)甲基橙:酸滴定碱时:颜色由黄到橙色