酸碱中和滴定及应用-教师版

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酸碱中和滴定及应用

一、概念: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。

二、原理:在中和反应中,使用一种已知物质的量浓度的酸(或碱)溶液与未知物质的量浓度的碱(或酸)溶液

完全中和,测出二者所用的体积,根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度。

反应实质:H ++OH-=H

2O

在滴定达到终点(即酸碱恰好反应)时:

有n(H+)=n(OH-) 即c酸V酸=c碱V碱

三.滴定的关键

①准确测定参加反应的两种溶液的体积(所用的仪器是滴定管)

②准确判断中和反应是否恰好完全反应,即滴定终点(借助酸碱指示剂)

四、酸碱中和滴定指示剂的选择

⑴选取指示剂的原则:①终点时,指示剂的颜色变化明显、灵敏

②变色范围与终点pH接近

NaOH(ml) 0.00 10.00 15.00 18.00 19.00 19.96 20.00 20.04 21.00 22.00 30.00 溶液pH 1.0 1.5 1.8 2.3 2.6 4.0 7.0 10.0 11.4 11.7 12.3 ⑵

指示剂对应溶液的颜色变色范围

甲基橙橙色红3.1橙4.4黄

酚酞无色无8浅红10红

紫色石蕊紫色红5 紫8蓝

①强酸强碱间的滴定:酚酞溶液或甲基橙均可,一般不选用石蕊(变色不明显)

②强酸滴定弱碱:生成强酸弱碱盐溶液呈酸性,选用甲基橙作指示剂

③强碱滴定弱酸:生成强碱弱酸盐溶液呈碱性,选用酚酞作指示剂

④通常选用颜色有浅变深的指示剂

(3

指示剂

酚酞甲基橙

操作

强碱滴定强酸无色变为浅红色橙色变为黄色

强酸滴定强碱浅红色变为无色黄色变为橙色

五.中和滴定的实验仪器和试剂

⑴中和滴定所用的实验仪器:

酸式滴定管,碱式滴定管,滴定管夹,铁架台,锥形瓶,烧杯、(白纸)等。

⑵酸(碱)式滴定管

①结构特点:

a.酸式玻璃活塞盛酸性溶液及碘水、溴水、高锰酸钾、双氧水等强氧化

性的溶液(不能盛放碱液、水解呈碱性的盐溶液、HF)

碱式橡皮管玻璃球盛碱性溶液(不宜于装酸性溶液,也不能装碘水、

溴水、高锰酸钾、双氧水等强氧化性的溶液)

b.有温度,零刻度在上方,最大刻度在下,最小刻度0.1mL,精确度0.01 mL

②规格:25ml 50ml等

③用途:中和滴定(精确测定);精确量取溶液的体积(两次读数差)

(3) 使用注意:

a.滴定管应先检查是否漏水(方法),再用蒸馏水洗涤,最后用待盛溶液润洗。

b.酸式滴定管:用于装酸性溶液,及碘水、溴水、高锰酸钾、双氧水等强氧化性的溶液。不得用于装碱性溶液,因

为玻璃的磨口部分易被碱性溶液侵蚀,使塞子无法转动,也不能装氢氟酸。

c.碱式滴定管:用于装碱性溶液,不宜于装酸性溶液,也不能装碘水、溴水、高锰酸钾、双氧水等强氧化性的溶液。

d.锥形瓶:是进行中和滴定的反应容器。使用前只须用蒸馏水洗净即可,也不必干燥,里面留有少量蒸馏水不影响实验结果。无须用待测液润洗。

六、中和滴定的基本操作和步骤(标准液:盐酸;待测液:氢氧化钠溶液)

(1)检漏:使用前先检查滴定管是否漏水。(方法)

(2)洗涤:

滴定管:先用蒸馏水洗净后,然后分别用少量标准液和待测液分别润洗相应的滴定管2-3次;原则:少量多次。

锥形瓶:只须用蒸馏水洗净即可,也不必干燥,里面留有少量蒸馏水不影响实验结果。也无须用待测液润洗。 (3)取液:

标准液:向滴定管中装入相应的标准液盐酸(盐酸注入酸滴定管中),使液面在“0”刻度或“0”刻度以上2-3cm 。 并将滴定管固定在铁架台上,调节活塞使尖嘴部分充满溶液且不留有气泡并调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下 某刻度处,准确读数,并记录初始刻度V 初。

待测液:用滴定管或移液管量取一定体积未知浓度的待测液注入锥形瓶中,(待测液的移取既可以用滴定管也可以 用移液管注入锥形瓶。标准液只能用滴定管)。并滴入2~3滴指示剂振荡。将锥形瓶置于标准液滴定管下方,并在 瓶底衬一张白纸。

(4)滴定:左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化及流速(先快后满)至加 入一滴盐酸溶液颜色由黄变为橙色(或粉红变为无色)且半分钟内保持不变,停止滴定再读数。重复滴淀操作2到 3次,取平均值,记为V 终 (5) 读数

三线合一,视线、刻度线、凹液面最低点水平相切线在一条直线上。

(6) 计算:重复上述实验操作2~3次,要求每次滴定所消耗溶液的体积误差不超过0.2mL ,根据V HCl =V 终-V 初分别求出V 1、V 2、V 3,再根据3次滴定所用标准液的体积,取3次的平均值。

V HCl =(V 1+V 2+V 3)/3 代入:测

标标测

V V C C = 即c(NaOH)= ]

V [NaOH(aq)V [HCl(aq)]c(HCl)•

注意:

指示剂变色时即“达到了滴定的终点”,通常与理论终点存在着一定的误差(允许误差),通常认为此时即达到了反应的终点——即“恰好中和”。

七、误差分析

分析原理:(标准酸滴定未知碱)

滴定过程中任何错误操作都可能导致C 标、V 标、V 测的误差,但在实际操作中认为C (标)是已知的,V (测)是固定的,所以一切的误差都归结为V (标)的影响,V (标)偏大则C (测)偏大,V (标)偏小则C (测)偏小。 步骤

操作

V 标 C 测 洗

酸式滴定管未用标准溶液润洗 大 高 酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定 大 高 锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水 无 无 锥形瓶用蒸馏水洗涤后,又用待测液润洗 大 高 锥形瓶用蒸馏水洗涤后,误用盐酸润洗 小 低 碱式滴定管未用待测溶液润洗

实验编号

C (HCl )mol/L

V (HCl )mL V (NaOH )mL 1 0.1154 26.72 25.00 2 0.1154 26.70 25.00 3

0.1154

26.71

25.00