專題3第2單元課時(shí)2

課時(shí)2酸堿中和滴定一、酸堿中和滴定基礎(chǔ)知識(shí)1．概念利用 ，用已知濃度的酸(或堿)來測(cè)定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。中和反應(yīng)1．酸式滴定管和堿式滴定管分別不能盛放哪些試劑？思考【思考·提示】酸式滴定管不能盛放堿性試劑，因?yàn)椴ＡЩ钊饕煞諷iO2與堿性試劑反應(yīng)。堿式滴定管不能盛放能腐蝕橡膠管的酸性試劑和強(qiáng)氧化性試劑。(2)滴定管的使用①檢查儀器：使用前先檢查滴定管活塞 。②潤洗儀器：在加入反應(yīng)液之前，潔凈的滴定管要用所要盛裝的溶液潤洗 次。③注入反應(yīng)液：分別將反應(yīng)液加入到相應(yīng)滴定管中，使液面位于滴定管刻度 處。是否漏水2～3“0”以上2～3mL④調(diào)節(jié)起始讀數(shù)：在滴定管下放一燒杯，調(diào)節(jié)活塞，使滴定管尖嘴部分 ，然后調(diào)節(jié)滴定管液面 ，準(zhǔn)確讀取數(shù)值并記錄。⑤放出反應(yīng)液：根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要從滴定管中逐滴放出一定量的液體。充滿反應(yīng)液處于某一刻度4．試劑(1)標(biāo)準(zhǔn)液(2)待測(cè)液(3)指示劑(常用甲基橙、酚酞)二、酸堿中和滴定的操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例)及指示劑的選擇1．酸堿中和滴定的操作(1)準(zhǔn)備工作①滴定管的檢漏。②洗滌：分別取酸式滴定管和堿式滴定管各一支，用蒸餾水洗滌2～3次，再用標(biāo)準(zhǔn)酸液和待測(cè)堿液各潤洗2～3次，潤洗液必須從滴定管下端排出。③裝液：向堿式滴定管中裝入待測(cè)液NaOH，排氣泡，調(diào)整液面至“0”刻度或“0”刻度以下，記錄讀數(shù)，放出一定體積NaOH于洗凈的錐形瓶中，以同樣步驟將標(biāo)準(zhǔn)液鹽酸注入酸式滴定管，調(diào)整液面并記錄。(2)滴定操作：在錐形瓶的待測(cè)溶液中滴加2～3滴酚酞試液，開始滴定。左手 ，右手 ，兩眼注視錐形瓶內(nèi)溶液 。①滴定速率：先快后慢，逐滴加入，不能成股流下。②終點(diǎn)的判斷：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?，剛好使指示劑變色，且半分鐘不再變色，即到終點(diǎn)，讀數(shù)并記錄。(3)數(shù)據(jù)處理：為減小誤差，滴定時(shí)，要求重復(fù)實(shí)驗(yàn)2～3次，求平均值?？刂苹钊麚u動(dòng)錐形瓶顏色變化2．指示劑的選擇(1)根據(jù)中和反應(yīng)恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液的pH應(yīng)在指示劑的變色范圍之內(nèi)。(2)選擇指示劑時(shí)，滴定終點(diǎn)前后溶液顏色改變由淺到深，顏色變化對(duì)比明顯。2．中和滴定操作中常引起誤差的操作有哪些？思考【思考·提示】(1)儀器洗滌：儀器的洗滌中，一般情況下帶刻度或用來測(cè)溶液體積的儀器都須潤洗，而不帶刻度的儀器一般不能潤洗。(2)量器讀數(shù)：量器讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意視線與凹液面底部相切。(3)操作不當(dāng)：操作中要注意漏液、掛液、液體濺出、顏色變化等情況，否則必定會(huì)產(chǎn)生誤差。1．中和滴定的關(guān)鍵(1)準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積。(2)確保實(shí)驗(yàn)過程中維持酸或堿的濃度不變。(3)準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好完全反應(yīng)。要點(diǎn)一中和滴定的操作2．指示劑的使用強(qiáng)酸強(qiáng)堿的相互滴定，使用甲基橙和酚酞都可以，但不能使用石蕊試液(因變色范圍太大)；用量不能太多，常用2～3滴。3．操作注意事項(xiàng)(1)滴速：先快后慢，當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖。(2)終點(diǎn)：最后一滴恰好使指示劑顏色發(fā)生明顯的改變且半分鐘內(nèi)不褪色，讀出V(標(biāo))并記錄。(3)在滴定過程中①瓶口不能碰滴定管下端尖嘴。②左手控制活塞或玻璃小球，右手搖動(dòng)錐形瓶，兩眼注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。 某學(xué)生中和滴定實(shí)驗(yàn)的過程如下：a.取一支堿式滴定管，b.用蒸餾水洗凈，c.加入待測(cè)的氫氧化鈉溶液，d.記錄液面刻度讀數(shù)，e.用酸式滴定管精確放出一定量標(biāo)準(zhǔn)溶液，f.置于未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)酸液潤洗過的潔凈錐形瓶，g.加入適量蒸餾水，h.加入酚酞2滴，例1i.滴定時(shí)，邊滴邊搖蕩，j.邊注視滴定管內(nèi)液面刻度變化，k.當(dāng)小心滴到溶液由無色變?yōu)榉奂t色時(shí)，立即停止滴定，l.記錄液面刻度讀數(shù)，溶液的體積為22mL。指出上述實(shí)驗(yàn)過程中的錯(cuò)誤之處(用編號(hào)表示)______________。【解析】本題主要考查了學(xué)生中和滴定的操作能力。對(duì)于c，應(yīng)用待測(cè)NaOH潤洗滴定管后，再裝液；對(duì)于j，滴定過程中應(yīng)注視錐形瓶內(nèi)液體的顏色變化及液體流速，滴定管的液面僅在滴定后讀數(shù)即可；對(duì)于k，應(yīng)滴至溶液由無色變成粉紅色且半分鐘內(nèi)不再褪去為止；對(duì)于m，記錄NaOH溶液體積，根據(jù)滴定管測(cè)量準(zhǔn)確度，應(yīng)記錄到小數(shù)點(diǎn)后兩位。【答案】cjkm【規(guī)律方法】中和滴定操作作為一定量實(shí)驗(yàn)，要注意防止實(shí)驗(yàn)不當(dāng)造成誤差。如儀器是否需要潤洗；滴定管讀數(shù)方法；眼睛看什么位置；滴定終點(diǎn)的判斷等。中和滴定操作注意事項(xiàng)：(1)錐形瓶不能用待測(cè)液潤洗。因潤洗后，瓶內(nèi)壁會(huì)附有一定量的待測(cè)液。(2)在滴定過程中，錐形瓶中液體用水沖稀，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。(3)待裝入液體的滴定管，必須用待裝入液體潤洗，否則，裝入的液體會(huì)被稀釋，影響結(jié)果。(4)滴定速度，先快后慢，當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖動(dòng)。(5)水平讀數(shù)，視線與液面凹處、刻度三者在同一水平線上。(6)滴定后應(yīng)稍等幾分鐘，使內(nèi)壁上液體順壁流下，然后才能讀數(shù)。(7)讀數(shù)應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。如25.00mL是準(zhǔn)確的，而不是25mL或25.000mL。1．某燒堿樣品含有少量不與酸作用的雜質(zhì)，為了測(cè)定其純度，進(jìn)行以下滴定操作：A.在250mL的容量瓶中配制250mL燒堿溶液；B.用移液管移取25.00mL燒堿溶液于錐形瓶中并滴加幾滴酚酞試液作指示劑；g，在燒杯中用蒸餾水溶解；即時(shí)突破mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液裝入酸式滴定管，調(diào)整液面記下開始讀數(shù)為V1mL；E.在錐形瓶下墊一張白紙，滴定至紅色消失且在半分鐘內(nèi)不褪色為止，記下讀數(shù)為V2mL。就此實(shí)驗(yàn)完成下列填空：(1)正確操作步驟的順序是(用編號(hào)字母填寫)________→________→________→D→________。(2)E步驟的操作中在錐形瓶下墊一張白紙的作用是___________________________。(3)該燒堿樣品純度的計(jì)算式為：_____________。(4)若該同學(xué)在滴定前尖嘴部分中有氣泡存在，滴定結(jié)束時(shí)，氣泡消失，則對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。(5)若實(shí)驗(yàn)時(shí)用燒堿樣品潤洗了錐形瓶，則使滴定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。解析：分析時(shí)應(yīng)按實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的順序進(jìn)行選擇，配制、取液、滴定，再按照每一步的操作順序確定。讀數(shù)時(shí)，仰視、俯視均會(huì)造成實(shí)驗(yàn)的誤差。分析誤差時(shí)，應(yīng)確定錯(cuò)誤操作對(duì)滴定過程中消耗標(biāo)準(zhǔn)液帶來的影響。滴定中消耗硫酸的體積為(V2－V1)mL，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系可得要點(diǎn)二酸堿中和滴定誤差分析常見的誤差分析(以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測(cè)NaOH溶液為例)：步驟操作c(NaOH)洗滌未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管偏高錐形瓶用待測(cè)溶液潤洗偏高未用待測(cè)溶液潤洗取用待測(cè)液的滴定管偏低錐形瓶洗凈后瓶內(nèi)還殘留有少量蒸餾水無影響步驟操作c(NaOH)讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)偏低滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)偏高操作不當(dāng)?shù)味ㄍ戤吅罅⒓醋x數(shù)，半分鐘內(nèi)顏色又褪去偏低滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡偏高滴定過程中振蕩時(shí)有液滴濺出偏低滴定過程中，錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水無影響所配標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的物質(zhì)的量濃度偏大偏低讀數(shù)誤差可以借用畫圖的形式來理解和記憶。如開始讀數(shù)仰視，滴定完畢讀數(shù)俯視，如圖Ⅰ；開始讀數(shù)俯視，滴定完畢讀數(shù)仰視，如圖Ⅱ。特別提醒 下列實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)引起誤差的是()A．酸堿中和滴定時(shí)，用待測(cè)液潤洗錐形瓶B．酸堿中和滴定時(shí)，用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液C．用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸溶液時(shí)，選用酚酞作指示劑，實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加了幾滴D．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度的NaOH溶液結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開始實(shí)驗(yàn)時(shí)無氣泡例2【解析】A錐形瓶一定不要用待測(cè)液潤洗，否則使待測(cè)液的量偏大，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大從而使所測(cè)濃度偏大。B沖洗干凈的滴定管無論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液，還是量取待測(cè)溶液，都必須用待裝溶液潤洗2～3次，否則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測(cè)溶液比原來溶液的濃度偏小，影響結(jié)果。C在滴定過程中，指示劑多加了幾滴，一般不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)橹甘緞┎粫?huì)改變反應(yīng)過程中酸和堿的物質(zhì)的量。D中開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管中無氣泡，結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)有氣泡，會(huì)導(dǎo)致所讀取的V(HCl)偏小，依據(jù)V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)所測(cè)的c(NaOH)偏小?！敬鸢浮緾2．用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，若測(cè)得結(jié)果偏高，則產(chǎn)生誤差的原因可能是 ()A．滴定時(shí)，裝未知濃度的NaOH溶液的錐形瓶未用NaOH溶液潤洗B．酸式滴定管用蒸餾水潤洗后，未用鹽酸潤洗C．滴定前，滴定管的尖嘴處有氣泡，而在滴定后氣泡消失D．滴定前仰視，滴定后讀數(shù)正確即時(shí)突破解析：選BC。依題意NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，V(NaOH)·c(NaOH)＝V(HCl)·c(HCl)，若c(NaOH)偏高，可能是因?yàn)閏(HCl)大了，或者V(HCl)大了，也可能是V(NaOH)小了，而c(HCl)為標(biāo)準(zhǔn)溶液，不可能大了，也不可能小了，一般說來，V(NaOH)也是準(zhǔn)確量取的，所以產(chǎn)生的誤差應(yīng)在V(HCl)上，只有V(HCl)大了，c(NaOH)才可能偏高。選項(xiàng)A操作正確，若用NaOH溶液潤洗了，取的V(NaOH)就不準(zhǔn)確了，故不潤洗是完全正確的。B項(xiàng)中酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，所以鹽酸變稀了，V(HCl)量就大了，會(huì)使c(NaOH)偏高。C項(xiàng)滴定前有氣泡，滴定后無氣泡，使一部分鹽酸充滿原來氣泡的體積，未與NaOH溶液反應(yīng)，使鹽酸的體積比實(shí)際反應(yīng)用量大，V(HCl)大了，c(NaOH)也會(huì)偏高。D項(xiàng)滴定前仰視，滴定后讀數(shù)正確，使V(HCl)小了，會(huì)使c(NaOH)偏低。1．在25mL的堿式滴定管中盛有溶液，液面恰好在20mL刻度處，現(xiàn)將滴定管內(nèi)溶液全部放出，流入量筒內(nèi)，所得溶液的體積為 ()A．5mL B．20mLC．大于5mL D．小于5mL解析：選C。滴定管最上端的刻度為0，且滴定管最下端的一部分溶液并不能通過滴定管刻度反映出來。2．(2010年廣東汕頭質(zhì)檢)下列有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是 ()A．用待測(cè)液潤洗滴定用的錐形瓶B．用10mL的量筒量取4.80mL的濃硫酸C．用稀鹽酸洗滌盛放過石灰水的試劑瓶D．滴定時(shí)，左手控制滴定管活塞，右手握持錐形瓶，邊滴邊振蕩，眼睛注視滴定管中的液面解析：選C。錐形瓶是不能潤洗的，特別是用待測(cè)液潤洗。量筒是粗量器，不能量取4.80mL的濃硫酸。D中兩眼應(yīng)主要注視錐形瓶中溶液顏色的變化。3．用已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定某鹽酸溶液時(shí)：①滴定管用蒸餾水洗凈后，如果不再用滴定液(氫氧化鈉溶液)潤洗2～3次，將會(huì)造成測(cè)出的鹽酸溶液的濃度 ()②滴定時(shí)使用的錐形瓶在注入被滴定液(鹽酸)之前，如果先用該鹽酸潤洗2～3次，將會(huì)造成測(cè)出的鹽酸溶液的濃度 ()③在干燥清潔的錐形瓶中注入鹽酸后，加入少量蒸餾水稀釋，然后進(jìn)行滴定，對(duì)測(cè)出的鹽酸的濃度()A．偏高 B．偏低C．無影響 D．無法判斷解析：①滴定管用蒸餾水洗凈后，在滴定管的內(nèi)壁上附有一層蒸餾水，如果不再用滴定液(氫氧化鈉溶液)潤洗2～3次，而直接將氫氧化鈉溶液倒入滴定管中，則附著在滴定管內(nèi)壁上的蒸餾水與氫氧化鈉溶液混在一起，會(huì)使氫氧化鈉溶液的濃度變小，用它測(cè)定鹽酸溶液時(shí)，氫氧化鈉溶液的體積用量肯定增多了，因此，所測(cè)出的鹽酸溶液的濃度一定偏高。②滴定時(shí)使用的錐形瓶在注入被滴定液(鹽酸)之前，如果先用該鹽酸潤洗2～3次后，則在錐形瓶的內(nèi)壁上附有一層鹽酸，這樣就使被滴定的鹽酸的量增多了，進(jìn)行中和滴定時(shí)，氫氧化鈉溶液的用量也隨之增多，結(jié)果會(huì)造成測(cè)出的鹽酸的濃度偏高。③在干燥清潔的錐形瓶中注入鹽酸后，加入少量蒸餾水稀釋后，盡管鹽酸溶液體積變大了，濃度變小了，但鹽酸的物質(zhì)的量沒有改變，所以在滴定時(shí)，消耗的氫氧化鈉的物質(zhì)的量也不會(huì)改變，所以對(duì)滴定結(jié)果是沒有影響的。答案：①A②A③C4．某學(xué)生為測(cè)定某燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(已知該樣品中含有少量不與酸作用的雜質(zhì))：A．在250mL的容量瓶中定容，配制成250mL燒堿溶液；B．用堿式滴定管移取25mL燒堿溶液于錐形瓶中，并滴幾滴甲基橙指示劑；C．在天平上準(zhǔn)確稱取燒堿樣品20.5g，在燒杯中用蒸餾水溶解；D．將物質(zhì)的量濃度為1.00mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液裝入酸式滴定管中，調(diào)節(jié)液面，記下開始時(shí)的讀數(shù)；E．在錐形瓶下墊一張白紙，滴定至溶液變?yōu)槌壬珵橹?，記下讀數(shù)。試填空：(1)正確操作步驟的順序是(用字母填空)_______→_______→_______→_______→_______。(2)觀察滴定管液面的讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意什么問題？___________________。(3)下列操作中可能使所測(cè)NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低的是________。a．A步操作中未將溶液冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容b．C步操作中，稱量藥品時(shí)，砝碼放在左盤，NaOH放在右盤c．D步操作中酸式滴定管在裝入標(biāo)準(zhǔn)H2SO4溶液前未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗d．讀取硫酸體積時(shí)，開始時(shí)仰視讀數(shù)，結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)(4)硫酸的初讀數(shù)和末讀數(shù)如圖所示。末讀數(shù)為________mL，初讀數(shù)為________mL，用量為________mL。按滴定所得數(shù)據(jù)來計(jì)算出的燒堿樣品中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________