1、第二单元第二单元 第二节第二节酸碱中和滴定酸碱中和滴定专题三 水溶液中的离子反应n第一类:第一类:定性分析定性分析。如:。如: (1)焰色反应检验金属元素)焰色反应检验金属元素 (2)通过化学反应检验离子、分子等)通过化学反应检验离子、分子等n第二类:第二类:定量分析定量分析。 酸碱中和滴定酸碱中和滴定 是一种常用的是一种常用的定量定量分析分析方法。其操作简捷、快速、有足够的准确方法。其操作简捷、快速、有足够的准确度。度。 化学研究物质的方法化学研究物质的方法一、 酸碱中和滴定1. 概念和原理(1)概念:是利用中和反应,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。(2)原理在中
2、和反应中,H+OH=H2O,当n(H+)=n(OH-),完全中和。即:c(H)V酸c(OH)V碱c酸V酸c碱V碱c标V标c待V待标准液标准液待测液待测液例题例题1 1: 用用 0.1032mol/L的的HCl溶液滴定溶液滴定25.00mL未知浓度的未知浓度的NaOH溶液,滴定完成溶液,滴定完成时,用去时,用去HCl溶液溶液27.84mL。通过中和滴定。通过中和滴定测得测得NaOH的物质的量浓度是多少?的物质的量浓度是多少?解:解:这这是是一元酸和一元碱的中和滴定,据:一元酸和一元碱的中和滴定,据:cAVAVB=cBc(HCl) VHCl(aq)VNaOH(aq)=c(NaOH )=0.1032
3、 mol/L0.0278 L 0.02500 L= 0.1149mol/L答:答:测测得得NaOH的物的物质质的量的量浓浓度度为为0.1149mol/L。练习:练习: 用用0.1230mol/L的的NaOH溶液滴定溶液滴定25.00mL未知浓度的盐酸酸溶液,滴定完成时未知浓度的盐酸酸溶液,滴定完成时用去用去NaOH溶液溶液26.50mL。计算待测盐酸溶液。计算待测盐酸溶液的物质的量浓度。的物质的量浓度。解:解:这这是是一元酸和一元碱的中和滴定,据:一元酸和一元碱的中和滴定,据:cBVBVA=cAc(NaOH) VNaOH(aq)VHCl(aq)=c(HCl )=0.1230 mol/L0.02
4、65 L0.02500 L= 0.1304mol/L答:答:测测得得HCl的物的物质质的量的量浓浓度度为为0.1160mol/L。问题问题1:如何测出所消耗标准溶液的体积?:如何测出所消耗标准溶液的体积?问题问题2:如何量取一定体积的未知浓度的溶液?:如何量取一定体积的未知浓度的溶液?问题问题3:如何判断中和反应恰好完全?:如何判断中和反应恰好完全?(3)实验关键准确测定参加反应酸、碱的体积。准确判断滴定终点。移液管:移液管:精量仪器,数精确到精量仪器,数精确到0.01 mL,准确量取一,准确量取一定量的试液定量的试液(中和滴定时用来量取待测液)。中和滴定时用来量取待测液)。量取液体常用仪器:
5、量取液体常用仪器:量筒、移液管、滴定管量筒、移液管、滴定管量筒:量筒:粗量仪器,数精确到粗量仪器,数精确到0.1 mL,无,无“0”刻刻 度。度。滴定管:滴定管:标有温度、容积、标有温度、容积、“0”在刻度的最高点。在刻度的最高点。常用规格:容量分为常用规格:容量分为25 mL、50 mL等。等。按用途分按用途分:酸式滴定管(盛装酸性、强氧化性的溶液)。酸式滴定管(盛装酸性、强氧化性的溶液)。碱式滴定管(盛装碱性溶液)。碱式滴定管(盛装碱性溶液)。读数精确到读数精确到0.01 mL。 二、滴定管二、滴定管玻璃塞玻璃塞玻璃球玻璃球橡皮管橡皮管标注:规格、温度标注:规格、温度思考思考1:酸式滴定管
6、与碱式滴定管有:酸式滴定管与碱式滴定管有哪些差异?各盛放什么溶液?哪些差异?各盛放什么溶液?酸式滴定管:酸式滴定管: 玻璃活塞玻璃活塞.盛装酸性、中性溶液或强盛装酸性、中性溶液或强氧化氧化性溶液性溶液.不能盛放碱性溶液及不能盛放碱性溶液及氢氟酸氢氟酸碱式滴定管:碱式滴定管:内有玻璃球的橡胶管内有玻璃球的橡胶管.盛装碱性溶液盛装碱性溶液.如何选择仪器量取盐酸、如何选择仪器量取盐酸、高锰酸钾、碳酸钠、四氯化碳、高锰酸钾、碳酸钠、四氯化碳、溴水、氯化铵溶液?溴水、氯化铵溶液?盐酸盐酸酸式滴定管酸式滴定管高锰酸钾溶液高锰酸钾溶液酸式滴定管酸式滴定管碳酸钠溶液碳酸钠溶液碱式滴定管碱式滴定管四氯化碳四氯化
7、碳酸式滴定管酸式滴定管溴水溴水酸式滴定管酸式滴定管氯化铵溶液氯化铵溶液酸式滴定管酸式滴定管1、酸碱滴定管的结构、酸碱滴定管的结构滴定管有哪些种类?它们的构造和用途有何区别?滴定管有哪些种类?它们的构造和用途有何区别?酸式滴定管:酸式滴定管:玻璃活塞玻璃活塞.盛装酸性、中性溶液或盛装酸性、中性溶液或氧化性溶液氧化性溶液.碱式滴定管:碱式滴定管: 内有玻璃球的橡胶管内有玻璃球的橡胶管.盛装碱性溶液盛装碱性溶液.滴定管的刻度特点和读数方法滴定管的刻度特点和读数方法(1 1)0 0刻度在上方,刻度在上方,滴定管的刻度从上往下标,下面一滴定管的刻度从上往下标,下面一部分没有读数,因此使用时不能放到刻度以
8、下。部分没有读数,因此使用时不能放到刻度以下。(2 2)精密度:)精密度:0.01ml0.01ml,所以读数时要,所以读数时要读到小数点后两读到小数点后两位位(3 3)实际滴出的溶液体积)实际滴出的溶液体积= =滴定后的读数滴定后的读数- -滴定前的读数滴定前的读数量取液体常用仪器:量筒、滴定管量取液体常用仪器:量筒、滴定管v量筒:粗量仪,量筒:粗量仪,10mL量筒最小分刻度为量筒最小分刻度为 读数精确到读数精确到 ,无,无“0”刻度刻度v滴定管滴定管标有温度、容积、标有温度、容积、“0”刻度在最高点刻度在最高点 常用规格:常用规格:25mL、50mL最小分刻度:最小分刻度: ,读数精确到,读
9、数精确到(精量仪可估读一位,粗量仪不能估读)(精量仪可估读一位,粗量仪不能估读)0.1mL0.1mL0.1mL0.01mL2、滴定管与量筒区别、滴定管与量筒区别3、滴定管的使用方法、滴定管的使用方法在滴定管下放一烧杯,调节活塞或挤压玻在滴定管下放一烧杯,调节活塞或挤压玻璃球,使滴定管尖嘴部分充满溶液、无气璃球,使滴定管尖嘴部分充满溶液、无气泡,然后调节滴定管液面使其处于某一刻泡,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。度,准确读取数值并记录。检查仪器:检查仪器:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。使用前先检查滴定管活塞是否漏水。润洗仪器:润洗仪器:在加入反应液之前,洁净的滴定管要用
10、所在加入反应液之前,洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗要盛装的溶液润洗23遍。遍。加入溶液加入溶液: 分别将反应液加入到相应滴定管中,使液面位分别将反应液加入到相应滴定管中,使液面位于滴定管于滴定管0刻度线以上刻度线以上23mL处。处。调节起始读数:调节起始读数:放出反应液放出反应液向滴定管和锥形瓶中加液向滴定管和锥形瓶中加液1)、取标准盐酸溶液:)、取标准盐酸溶液: 注入标准液至注入标准液至“0”刻度线以上;刻度线以上; 固定在滴定管夹上;固定在滴定管夹上; 迅速转动活塞将尖嘴迅速转动活塞将尖嘴气泡气泡排除并调整排除并调整液面液面在在“0”刻度以下。刻度以下。 记下记下准确准确读数。读数。2
11、)、取待测)、取待测NaOH溶液:溶液: 注入待测液至注入待测液至“0”刻度线以上;刻度线以上; 固定在滴定夹上;固定在滴定夹上; 迅速挤压玻璃球,将尖嘴气泡排出;迅速挤压玻璃球,将尖嘴气泡排出; 调整液面在调整液面在“0”或或“0”刻度线以下,准确记下读刻度线以下,准确记下读数。数。 往洁净的锥形瓶内准确放入往洁净的锥形瓶内准确放入25.00mL的待测液。的待测液。 选择原则:终点时指示剂的颜色选择原则:终点时指示剂的颜色变化明显灵敏、易观察。变化明显灵敏、易观察。4、指示剂的选择、指示剂的选择 因为因为石蕊试剂石蕊试剂变化不灵敏,所以一般变化不灵敏,所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。不用
12、石蕊作中和滴定的指示剂。 常常见见指指示示剂剂酚酞酚酞甲基橙甲基橙粉红粉红橙色橙色 无色无色8.2 10.0红红 红红 3.1 4.4黄黄强酸滴定强碱强酸滴定强碱甲基橙由甲基橙由黄黄 橙橙酚酞由酚酞由红红 无色无色强碱滴定强酸强碱滴定强酸甲基橙由甲基橙由红红 橙橙酚酞由无色酚酞由无色 粉红粉红强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱选甲基橙选甲基橙强碱滴定弱酸强碱滴定弱酸选酚酞选酚酞甲基橙:甲基橙:(红)(红)3.1橙色橙色4.4(黄)(黄)酚酚 酞酞:(无):(无)8.2粉红色粉红色10.0(红红)完全中和时溶液略显酸性完全中和时溶液略显酸性完全中和时溶液略显碱性完全中和时溶液略显碱性练一练:练一练: 练习
13、:用标准盐酸测定氨水的浓度,最适宜练习:用标准盐酸测定氨水的浓度,最适宜的指示剂是的指示剂是。强酸滴定弱碱强酸滴定弱碱选甲基橙选甲基橙甲基橙:甲基橙:(红)(红)3.1橙色橙色4.4(黄)(黄)完全中和时溶液略显酸性完全中和时溶液略显酸性1、酸碱中和滴所用的仪器:、酸碱中和滴所用的仪器: 酸式滴定管、酸式滴定管、 碱式滴定管、碱式滴定管、 滴定管夹、滴定管夹、 铁架台、铁架台、 锥形瓶、锥形瓶、 烧杯。烧杯。2、酸碱中和滴定所用的试剂、酸碱中和滴定所用的试剂 标准液(标准液(已知准确浓度的溶液已知准确浓度的溶液)、)、 适当的指示剂适当的指示剂(怎么选择?怎么选择?)三、三、酸碱中和滴定酸碱中
14、和滴定3、酸碱中和滴定的操作步骤、酸碱中和滴定的操作步骤活动与探究:用活动与探究:用0.1000mol0.1000molL L-1 -1的的NaOHNaOH标准溶液滴定未标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液知浓度的盐酸溶液. .NaOH + HCl = NaCl + H2OC标标.V标标= C待待.V待待(1 1)、滴定前的准备)、滴定前的准备. .检查滴定管是否漏水,活塞是否灵活检查滴定管是否漏水,活塞是否灵活. . .洗涤仪器:滴定管用蒸馏水洗净后再用洗涤仪器:滴定管用蒸馏水洗净后再用待装液待装液润润洗洗2 23 3次,每次次,每次3 35ml.5ml.锥形瓶用锥形瓶用蒸馏水蒸馏水洗涤干净洗涤干
15、净. . .用滴定管分别装入标准液和待测液,先排出气用滴定管分别装入标准液和待测液,先排出气泡让尖嘴充满溶液,然后调整溶液到零刻度或零刻泡让尖嘴充满溶液,然后调整溶液到零刻度或零刻度以下,记录读数度以下,记录读数. .(2 2)、滴定)、滴定. .取取25mL25mL盐酸待测液,放入锥形瓶中,并加入酚盐酸待测液,放入锥形瓶中,并加入酚酞试液酞试液2 23 3滴滴. . .把滴定管固定在滴定管夹上,锥形瓶放在下面接把滴定管固定在滴定管夹上,锥形瓶放在下面接液体液体,用左手控制碱式滴定管玻璃球(滴液先快后用左手控制碱式滴定管玻璃球(滴液先快后慢),逐滴放出慢),逐滴放出NaOHNaOH标准溶液,右
16、手摇动锥形瓶标准溶液,右手摇动锥形瓶(使溶液混合均匀),(使溶液混合均匀),眼睛观察锥形瓶中溶液颜色眼睛观察锥形瓶中溶液颜色变化变化. .确定滴定终点,确定滴定终点,当滴入最后半滴溶液时颜色发生当滴入最后半滴溶液时颜色发生变化且变化且半分钟内半分钟内颜色不再发生变化即已达终点。颜色不再发生变化即已达终点。.读数读数滴定毕,稍过片刻,液面稳定后再读数;滴定毕,稍过片刻,液面稳定后再读数;滴定管保持垂直;滴定管保持垂直;视线与视线与凹液面的最低点持平;凹液面的最低点持平;读数至读数至0.010.01mLmL,小数点后面第一位是精确值,第二小数点后面第一位是精确值,第二位是估计值。位是估计值。. .
17、重复操作重复操作2 23 3次次. . .数据处理数据处理. .c未未=c标标 V未未 0 10 20 30 40 V(NaOH)mL 12 10 8 6 4 2 pH颜色突变范围颜色突变范围4-10中和滴定曲线中和滴定曲线酚酞甲基橙(4)滴定过程中)滴定过程中pH值的变化值的变化. .在滴定终点前后,溶液的在滴定终点前后,溶液的pHpH发生突跃发生突跃. .【结论】:【结论】:. .酚酞或甲基橙的变色点落在溶液酚酞或甲基橙的变色点落在溶液pHpH的突跃范围内的突跃范围内. . .按按pHpH突跃范围内体积计算,结果可以达到足够的突跃范围内体积计算,结果可以达到足够的准确度准确度. . 所以强
18、酸强碱的滴定可以选用酚酞或甲基橙作指所以强酸强碱的滴定可以选用酚酞或甲基橙作指示剂来指示滴定终点示剂来指示滴定终点! 注意事项:注意事项:1、滴定过程中注意:、滴定过程中注意:左手:控制活塞左手:控制活塞(活塞朝右,滴液先快后慢活塞朝右,滴液先快后慢)右手:持锥形瓶,不断旋转。右手:持锥形瓶,不断旋转。眼睛:眼睛:锥形瓶中的颜色变化。锥形瓶中的颜色变化。滴定的速度。滴定的速度。酚酞由酚酞由_ _甲基橙由甲基橙由_ _2 2、终点的判断、终点的判断 溶液颜色发生变化且在溶液颜色发生变化且在半分钟内半分钟内不再变色。不再变色。 多次多次测定求各体积的平均值测定求各体积的平均值 强酸滴定强碱强酸滴定
19、强碱强碱滴定强酸强碱滴定强酸甲基橙由甲基橙由_ _酚酞由酚酞由_ _黄色黄色 橙色橙色 红色红色 无色无色 红色红色 橙色橙色 无色无色 粉红色粉红色 滴定终点判断的答题模板 当滴入最后半滴标准溶液后,溶液由色变成色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。说明:解答此类题目注意三个关键点:(1)最后半滴:必须说明是滴入“最后半滴”溶液。(2)颜色变化:必须说明滴入“最后半滴”溶液后,溶液“颜色的变化”。(3)半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不褪色”。V1读数偏小读数偏小V2正确读数正确读数V3读数偏大读数偏大注意:滴定管注意:滴定管0 0刻度在上刻度在上 3. 读数:读数:视线和凹液面最
20、低点相切视线和凹液面最低点相切。4、计算滴定结果。、计算滴定结果。cAVAVB=cBcBVBVA=cA操作操作2 2次取平均值代入公式计算:次取平均值代入公式计算:次数待测液体积()标准液体积()滴定前滴定后实际平均值12【例例】 如果上述酸碱中和滴定的实验数据如下如果上述酸碱中和滴定的实验数据如下表所示,试通过计算确定表所示,试通过计算确定NaOH的物质的量浓度。的物质的量浓度。实验实验编号编号盐酸的浓度盐酸的浓度(mol/L)滴定完成时滴入盐酸滴定完成时滴入盐酸的体积(的体积(m L)待测液待测液NaOH溶液溶液的体积(的体积(m L)10.115426.7225.0020.115426.7025.0030.115426.7125.00解:解:26.72 m L +26.70 m L +26.71 m L3=c(HCl) VHCl(aq)VNaOH(aq)=c(NaOH )=0.1154mol/L0.02671L0.02500L= 0.1233mol/L答:答:测测得得NaOH的物的物质质的量的量浓浓度度为为0.1233mol/L。26.71 m L