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1、水溶液中的离子平衡（上）六.酸碱中和滴定【教学目标】1理解酸碱中和滴定的原理。2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。【重点难点】酸碱中和滴定原理的运用。一实验原理1. 用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)，根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。2. 利用酸碱指示剂明显的颜色变化表示反应已完全，即反应到达终点。指示剂变色范围的pH石蕊8.0蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10.0红色二. 实验用品1. 仪器：酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。滴定管的结构特点及使用方法2. 滴定管的构造及其准确度 构造滴定管是定量分析中最基本
2、的测量仪器，它是由具有准确刻度的细长玻璃管及开关组成。用来测定滴定时消耗溶液的体积。“0”刻度线在上，尖嘴部分无刻度。 准确度常用的滴定管规格为50 mL和25 mL，读数可估计到0.01 mL，每次滴定所用溶液体积最好在20 mL以上，若滴定所用体积过小，则滴定管刻度读数相对误差较大。 滴定管的种类 酸式滴定管酸式滴定管的玻璃活塞是固定配合该滴定管的，不能任意更换。要注意活塞能否旋转自如，必要时可以取出活塞，拭干，在活塞上抹一薄层凡士林作润滑剂，然后将活塞装入，在活塞尾端套一橡皮筋，使之固定。使用滴定管前要验漏。因碱液能腐蚀玻璃，使玻璃活塞粘住而不能转动，故酸式滴定管不能用来盛装碱溶液。 碱
3、式滴定管碱式滴定管的管端下部连有橡胶管，管内装一玻璃珠作为控制开关，用来盛放碱性标准溶液。酸性溶液和具有氧化性的溶液易与橡胶起作用，如高锰酸钾、稀硫酸等不能使用碱式滴定管。在使用前，应检查橡胶管是否破裂或老化，无渗漏后方可使用。 使用前的准确使用滴定管前，须将滴定管洗净，洗净标志为内壁形成均匀水膜，不成股流下。再用少量标准溶液润洗23次，(每次约510 mL)，除去残留在管壁和下端管尖内的水，以防装入的标准溶液被水稀释。标准溶液装入滴定管应超过标线刻度零以上，这时滴定管尖端可能会有气泡，必须排除，否则将造成体积误差。酸式滴定管可转动活塞，使溶液迅速流出逐去气泡；如为碱式滴定管，则可将橡胶管弯曲
4、向上，然后挤压玻璃球一侧使溶液流出，气泡即可被溶液排除。最后，再调整溶液的液面至刻度零或零以下处，即可进行滴定。操作注意事项滴定管在装满标准溶液后，管外壁的溶液要擦干。滴定时要将滴定管安放在固定的铁架台上的滴定管夹上。使用酸式滴定管，在转动活塞时，要注意左手的转动方式，防止把活塞顶出。滴定至终点后，须等一会儿，使附着在内壁的标准溶液流下来以后再读数，否则读数偏大。读数时眼睛与凹液面最低点处在同一水平面上。若仰视，读数偏大，俯视，读数偏小。3. 试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。三 实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1) 滴定前的准备 滴定管：查漏洗涤润洗装液调液面记录。 锥形
5、瓶：注碱液记读数加指示剂。(2) 滴定(3) 终点判断：等到滴入最后一滴标准液，指示剂变色，且在半分钟内不恢复原来的颜色，视为滴定终点并记录标准液的体积。四数据处理按上述操作重复二至三次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)计算。典例1. 用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是()A试样中加入酚酞作指示剂，用标准液进行滴定B滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定C锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接加入待测溶液滴定D滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00 mL进行滴定【答案】B【解析】滴定管应用待装液进行润洗，否则会引起待装液浓
6、度下降，若为标准酸液会引起测定值偏高，若为待测液会引起测定值偏低。典例2用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是() 锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗23次 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失 滴定前仰视读数，滴定后平视读数 摇动锥形瓶时，有少量液体溅出 滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液A B C D【答案】D一. 酸碱中和反应的实验1. 准确测量反应酸、碱溶液体积2. 准确判断滴定终点3. 实验原理：cB， 其中VB准确量取的待测液的体积， cA标准溶液的浓度，故二. 实验探究 恰好中和酸碱恰好完全反应溶液呈中性滴定终点。2在酸碱中和滴定误差分析中，要看清
7、楚标准液与待测液的位置。标准液在滴定管中与标准液在锥形瓶中产生误差情况相反。3误差分析以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有：步骤操作VAcB洗涤酸式滴定管未用标准酸溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴在锥形瓶外变大偏高溶液颜色较浅时滴入酸液过快，停止滴定后反加一滴碱液颜色无变化变大偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定
8、后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高三. 中和滴定的迁移应用1. 氧化还原滴定典例3. (1) 用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 molL1的K2Cr2O7标准溶液250 mL，应准确称取_g K2Cr2O7(保留4位有效数字，已知MK2Cr2O7294.0 gmol1)。配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有_(用编号表示)。电子天平烧杯量筒玻璃棒容量瓶胶头滴管移液管(2)滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失
9、，则测定结果将_(填“偏大”“偏小”或“不变”)。.(2013安徽高考节选)取Ce(OH)4产品0.536 g，加硫酸溶解后，用0.100 0 molL1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3)，消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为_。【答案】.(1)0.735 0(2)偏大.97.0 (2)若滴定前装有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束时气泡消失，则滴定过程中读取K2Cr2O7溶液的体积偏大，测得Fe3O4中二价铁的含量偏大。.在滴定过程中发生反应的离子方程式为Ce4Fe2=Ce3Fe3，每有1 mol Ce4反应即可消耗1 mol F
10、e2，消耗硫酸亚铁的物质的量为2.5103 mol，所以0.536 g样品中含有2.5103 mol Ce(OH)4，其质量为0.52 g，即质量分数约为97.0%。2. pH曲线的理解 强碱滴定强酸 弱酸滴定强碱 典例4常温下，如图是用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L HA溶液所得到的滴定曲线。下列相关的说法错误的是(忽略滴定前后体积变化)()A由图可知HA是一种弱酸，且Ka1.0105B水电离出的氢离子浓度：ac(A)c(OH)c(H)【答案】C恒式为c(OH)c(A)c(H)c(Na)，物料守恒式为2c(Na)c(HA)c(A)，整
11、理这两个式子得：2c(OH)c(A)2c(H)c(HA)，若选项C关系成立，则有c(OH)c(H)，这与c(OH)c(A)c(OH)c(H)，D项正确。典例5室温下，用0.10 molL1的盐酸滴定20.00 mL 0.10 molL1的某碱BOH溶液得到的滴定曲线如图所示：下列判断不正确的是()Aa点时，溶液呈碱性，溶液中c(B)c(Cl)Bb点时溶液的pH7C当c(Cl)c(B)时，V(HCl)甲乙(4) 图220.00【解析】(1) c(OH)0.1 mol/L，则c(H)1013 mol/L，pH13。(2) CH3COOH溶液中存在CH3COOH和水的电离平衡。(3) 酸、碱对水的电
12、离具有抑制作用，c(H)或c(OH)越大，水的电离程度越小，反之越大。(4) 氢氧化钠溶液滴定盐酸恰好中和时，pH7；氢氧化钠溶液滴定醋酸恰好中和时，生成醋酸钠溶液，pH7。对照题中图示，图2符合题意。a的数值是通过滴定管读数所确定的，因此读数应在小数点后保留两位。10. 【答案】(1) 搅拌溶解待恢复至室温250 mL容量瓶 (2) 0.198 0(3)100%【解析】中和滴定时，根据n(OH)n(H)进行计算，当盐酸的浓度为0.05 mol/L或0.020 mol/L时，需要盐酸的体积大于50 mL，所给的滴定管不能满足要求；若盐酸的浓度为1.5 mol/L，求得的盐酸体积很小，误差较大。
13、11. 【答案】(1) bd (2) 图220.00 碱CH3COONa【解析】(1) 醋酸是弱电解质，不能写成H的形式，a错；浓度越大，滴定时误差越大，故食醋试样需稀释一定倍数后再进行滴定，b对；用NaOH溶液滴定醋酸，应选用酚酞作指示剂，c错；0.75 molL160 gmol145 gL14.5 g/100 mL，d对。(2)0.100 0 molL1 HCl溶液和0.100 0 molL1CH3COOH溶液，前者pH小，滴定醋酸溶液的曲线是图2，盐酸与氢氧化钠浓度相同，消耗氢氧化钠20.00 mL。醋酸与氢氧化钠完全反应时，生成醋酸钠。12.【答案】(1)A水电离需要吸热，温度越高，Kw越大101(2)ab14(3)小于无法确定若BOH是弱碱，无法确定酸碱的物质的量的相对多少(4)1013.【答案】(1)由浅红色变成无色滴定终点时溶液呈弱碱性，BaCO3不参与反应不能，因为活塞处无刻度，无法准确地读出所用标准盐酸的体积(2)碱15.903.18105100%b15