酸鹼中和滴定-化學選修4同步優質系列教案

2020-12-09 化學高中

3.2.3酸鹼中和滴定

(閱讀)閱讀課本P48了解酸鹼中和滴定的概念。

〖板書〗酸鹼中和滴定

一、定義:用已知濃度的酸(或鹼)來測定未知濃度的鹼(或酸)的方法叫酸鹼中和滴定。

二、原理(A:酸,B:鹼):用一種已知濃度的酸與一定體積的未知濃度的鹼反應,若能測得恰好完全反應時消耗酸的體積,就可求出鹼的濃度,這就是中和滴定的原理。即:cB=

。若為一元酸鹼則:cB=

(恰好中和,但不一定中性)

三、中和滴定的關鍵:

①準確測定參加反應的兩種溶液的體積;

②準確判斷中和反應是否恰好進行完全(判斷終點)。

四、主要儀器:酸式滴定管、鹼式滴定管、鐵架臺、滴定管夾、錐形瓶、燒杯。

滴定管的使用:

①零刻度在上方,往下越來越大,全部容積大於它的最大刻度值,因為下端有一部分沒有刻度;

②精確度為0.01mL;

③酸式滴定管盛放酸性溶液和氧化性溶液(不能放氫氟酸),鹼式滴定管盛放鹼性溶液;

④使用前檢查是否漏水,查漏的方法:兩次(旋轉180°);

⑤裝液體前先用蒸餾水洗滌,再用待裝液潤洗。

五、指示劑的選擇:要求變色要明顯、靈敏,且指示劑的變色範圍要儘可能在滴定過程中的pH值突變範圍內。一般用酚酞或甲基橙(石蕊其色差小,變色不敏銳)。

當滴定到終點時,溶液呈酸性用甲基橙,溶液呈鹼性用酚酞,呈中性時兩者皆可(甲基橙為酸性指示劑,顏色在酸性範圍內變化;酚酞為鹼性指示劑)。

口訣:強酸滴鹼甲基橙,強鹼滴酸用酚酞。具體如下:

1.強酸強鹼相互滴定,生成的鹽不水解,溶液顯中性,可選擇酚酞或甲基橙作指示劑。

酚 酞:酸滴定鹼——顏色由紅剛好褪色 鹼滴定酸——顏色由無色到淺紅色

甲基橙:酸滴定鹼——顏色由黃色到橙色 鹼滴定酸——顏色由紅色到橙色

2.強酸弱鹼相互滴定時,由於生成強酸弱鹼鹽使溶液顯酸性,所以應選擇甲基橙作指示劑。(用酚酞會使酸用量減少)

3.強鹼弱酸相互滴定時,則由於生成強鹼弱酸鹽,溶液顯鹼性,而應選用酚酞作指示劑。(用甲基橙會使鹼用量減少)

(教學評價)1.有一支50mL酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10.0mL刻度處。把滴定管中的溶液全部流下排出,承接在錐形瓶中,錐形瓶內溶液的體積( A )。

(A)大於40.0mL (B)為40.0mL

(C)小於40.0mL (D)為10.0mL

2.準確量取25.00mL高錳酸鉀溶液,可選用的儀器是( C )。

(A)50mL 量筒 (B)10mL量筒

(C)50mL 酸式滴定管 (D)50mL鹼式滴定管

六、酸鹼中和滴定的操作

1.準備:洗滌 → 檢漏 → 潤洗 → 注液 → 排氣泡 → 調液 → 讀數

2.滴定:放待測液 → 滴加指示劑 → 滴定終點 → 讀數 → 重複一次 → 計算

①滴定時把錐形瓶放在鹼式滴定管的下面,並在瓶底墊一張白紙,小心滴入鹼液,左手旋轉酸式滴定管玻璃活塞(或擠壓鹼式滴定管玻璃球),右手振蕩錐形瓶,眼睛注視錐形瓶內溶液顏色的變化及滴液速率。直到因加入一滴鹼液後,溶液由無色變成紅色,並在半分鐘內不變色為止;記錄滴定前後液面刻度於下表;

②把錐形瓶裡的溶液倒掉,用蒸餾水把錐形瓶洗乾淨,按上述操作重複一次;

③取兩次測定數值的平均值(兩次體積的平均值)計算待測鹽酸的物質的量濃度(濃度值為小數點後四位)。

滴 定

次 數

待測酸溶液體積

標準鹼溶液的體積

mL

滴定前

滴定後

體積

第一次

第二次

七、注意事項:

①滴定管先用蒸餾水洗滌,再用待裝液潤洗;錐形瓶只能用蒸餾水洗滌而不能潤洗;

②讀數時平視(小數點後兩位);

③滴加指示劑2~3滴為益

④滴定時在錐形瓶底墊一張白紙;

⑤判斷終點:溶液顏色發生突變,並半分鐘內不變色;

⑥當每次待測液的體積相同時,先計算標準液體積的平均值再求待測液的濃度;如果每次待測液的體積不相同,則分別求出濃度再求平均值;

⑦用不同指示劑時所需標準液的量不同,如a.用NaOH滴定鹽酸,用甲基橙比用酚酞所消耗NaOH的量要少;

b.用鹽酸滴定Na2CO3溶液時涉及以下兩個反應:

HCl + Na2CO3 = NaHCO3 + NaCl(溶液呈弱鹼性)

HCl + NaHCO3 = NaCl + H2O + CO2↑(溶液呈弱酸性)

用甲基橙時,按兩個反應進行,終點產物為NaCl、H2O、CO2,消耗鹽酸V1;

用酚酞時,按第一個反應進行,終點產物為NaCl、NaHCO3,消耗鹽酸V2,此時V1 >V2。

八、誤差分析:C(待測)=

將操作中的一切變化都轉換為標準液體積的變化:(1)如果V(標)偏大,則結果偏高;(2)如果V(標)偏小,則結果偏低。

以標準酸溶液滴定未知濃度的鹼溶液為例:

1.儀器洗滌不當:

①酸式滴定管未用標準液潤洗,使C(待測)偏高;

②鹼式滴定管未用待測液潤洗,使C(待測)偏低;

③錐形瓶用待測液潤洗,使C(待測)偏高;

④錐形瓶洗滌後還留有蒸餾水,C(待測)不影響。

2.取液不當:

①放出鹼液的滴定管開始有氣泡,放出鹼液後氣泡消失,使C(待測)偏低;

②指示劑滴加過多,使C(待測)偏高。

3.滴定時誤差:

①酸式滴定管開始有氣泡,滴定終點後氣泡消失,使C(待測)偏高;

②振蕩錐形瓶時將待測液濺出,使C(待測)偏低;

③將標準液滴到錐形瓶外,使C(待測)偏高;

④顏色突變後又滴入一滴酸液,使C(待測)偏高。

4.讀數方法有誤:

①標準液滴定前正確,滴定後俯視(或前仰後俯),使C(待測)偏低;

②標準液滴定前正確,滴定後仰視(或前俯後仰),使C(待測)偏高。

5.指示劑的選擇(強弱滴定時)

6.樣品含有雜質:利用極值法分析,如:用已知濃度的鹽酸來測定某Na2CO3溶液的濃度,若配製Na2CO3溶液時所用Na2CO3固體中含有NaOH固體雜質。所測結果將偏高。

分析:假設配製時稱量1克固體全部是Na2CO3或全部是NaOH,

則Na2CO3 ~ 2HCl NaOH ~ HCl

106g 2mol 40g 1mol

1g 1/53 mol 1g 1/40 mol

而實際用鹽酸 1/53 mol<n(HCl)<1/40 mol,即實際用鹽酸比純淨的Na2CO3用的鹽酸要多。

九、中和滴定在其他滴定中的應用:滴定管的選擇;指示劑的選擇;滴定終點的判斷(溶液顏色發生突變,並半分鐘內不變色)。

【課堂小結】採用錄像的方式再現中和滴定操作的要點和實驗步驟,結合錄像小結。

【作業設計】P53 10 11

【教學感悟】

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