高中化學(xué)化學(xué)反應(yīng)原理學(xué)案342酸堿中和滴定

第2課時(shí)酸堿中和滴定[學(xué)習(xí)目標(biāo)定位]1.知道酸堿中和滴定的原理，熟記酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)所用的主要儀器的名稱及用途。2.學(xué)會(huì)酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作、計(jì)算方法和誤差分析。一酸堿中和滴定1．中和滴定的原理(1)酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可用離子方程式H＋＋OH－=H2O來(lái)表示，在中和反應(yīng)中，H＋、OH－之間的物質(zhì)的量關(guān)系是________________；若用參加反應(yīng)的H＋、OH－來(lái)表示，其關(guān)系式為_(kāi)_______________________________________，由此可計(jì)算c(H＋)，其表達(dá)式是________________；也可計(jì)算c(OH－)，其表達(dá)式是________________________。由c(H＋)、c(OH－)的計(jì)算式可分別求出相應(yīng)酸、堿的濃度。(2)用0.1000mol·L－1的鹽酸溶液，中和25.00mL未知濃度的NaOH溶液，中和完成后用去鹽酸23.50mL，請(qǐng)你根據(jù)上述關(guān)系式計(jì)算NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是____________。(3)根據(jù)以上原理分析，歸納總結(jié)中和滴定的概念是利用________________，用已知濃度的酸(或堿)來(lái)測(cè)定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。其中已知濃度的酸(或堿)溶液常稱為標(biāo)準(zhǔn)液，未知濃度的堿(或酸)溶液常稱為待測(cè)液。(4)中和滴定的關(guān)鍵是準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)(中和反應(yīng)恰好反應(yīng)完全的時(shí)刻)，其方法是________________________________________________________________，常選用的指示劑是________或________，不用石蕊溶液的原因是________________________________。2．主要儀器及使用(1)酸堿中和滴定所用的主要儀器是________和滴定管。①滴定管分為兩種：酸式滴定管：包括玻璃活塞、長(zhǎng)玻璃管，可盛放酸性溶液、強(qiáng)氧化性溶液，不能盛放堿性溶液及氫氟酸。堿式滴定管：包括長(zhǎng)玻璃管、橡皮管、玻璃球，可盛放堿性溶液。②滴定管的上端都標(biāo)有________、________、________；圖中滴定管全部盛滿溶液至0刻度時(shí)，溶液的體積________50.00mL(填“大于”“小于”或“等于”)；滴定管的精確度為_(kāi)_______。(2)滴定管的使用方法①檢查儀器：使用前先檢查滴定管活塞______________________________________。②潤(rùn)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(rùn)洗________次。③加入溶液：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。④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。3．實(shí)驗(yàn)操作步驟酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)步驟可以提煉為6個(gè)關(guān)鍵字：(1)洗(洗滌)：洗滌儀器并進(jìn)行________。(2)取(取液)：向________________________中注入標(biāo)準(zhǔn)液，向__________中注入待測(cè)液，加入2～3滴指示劑。(3)滴(滴定)：在錐形瓶下墊一張白紙，向錐形瓶中________________地加入標(biāo)準(zhǔn)液(后面逐滴加入)，至指示劑____________________________________________________________時(shí)，停止滴定。(4)讀(讀數(shù))：平視滴定管中__________最低點(diǎn)，讀取溶液體積。(5)記(記錄)：記錄滴定前和滴定終點(diǎn)時(shí)滴定管中標(biāo)準(zhǔn)液的刻度，重復(fù)滴定2～3次將數(shù)據(jù)記入表中。(6)算(計(jì)算)：以(V終－V始)為消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積，取2～3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的____________，依據(jù)________________________計(jì)算待測(cè)液的物質(zhì)的量濃度。酸堿中和滴定(1)原理：酸和堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H＋＋OH－=H2O。用已知濃度的鹽酸(標(biāo)準(zhǔn)液)來(lái)滴定未知濃度的NaOH溶液(待測(cè)液)的計(jì)算公式為c(待)＝eq\f(c標(biāo)V標(biāo),V待)。(2)準(zhǔn)確判斷滴定終點(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)不變色，即為滴定終點(diǎn)。(3)滴定操作要點(diǎn)：左手控制活塞或玻璃小球，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化。(4)滴定曲線以滴加酸(或堿)的量為橫坐標(biāo)，以溶液的pH為縱坐標(biāo)繪出一條溶液的pH隨酸(或堿)的滴加量而變化的曲線。如圖所示為用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液過(guò)程中的pH變化曲線。由曲線可以看出，在酸堿中和滴定過(guò)程中，溶液的pH在接近滴定終點(diǎn)時(shí)有一個(gè)突變過(guò)程，在此范圍內(nèi)，滴加很少的酸(或堿)，溶液的pH就有很大的變化，能使指示劑的顏色發(fā)生明顯變化，有利于確定滴定終點(diǎn)。1．(1)選用以下主要儀器和試劑，是否可以達(dá)到測(cè)定NaOH溶液濃度的目的？________(填“是”或“否”)。主要儀器：滴定管錐形瓶燒杯試劑：NaOH溶液0.1000mol·L－1鹽酸(2)現(xiàn)用物質(zhì)的量濃度為0.1000mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液去滴定VmL未知濃度的鹽酸，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白：①用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時(shí)，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。②某學(xué)生的操作步驟如下：A．移取20.00mL待測(cè)鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶，并加入2～3滴酚酞；B．用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管2～3次；C．把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管使尖嘴部分充滿溶液；D．取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至“0”刻度以上2～3mL；E．調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”以下刻度，記下讀數(shù)；F．把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管液面的刻度。正確操作步驟的順序是___________________________________________________(用字母序號(hào)填寫(xiě))。③右上圖是堿式滴定管中液面在滴定前后的讀數(shù)，c(HCl)＝____________mol·L－1。2．取20.00mL待測(cè)稀鹽酸放入錐形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示劑，用已配制好的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作2～3次，記錄數(shù)據(jù)如下：實(shí)驗(yàn)編號(hào)NaOH溶液的濃度/mol·L－1滴定完成時(shí)，滴入NaOH溶液的體積/mL待測(cè)鹽酸的體積/mL10.1022.7020.0020.1022.7220.0030.1022.7120.00(1)排除堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用操作________(填圖編號(hào))，輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。(2)判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為_(kāi)________________________________(保留兩位小數(shù))。二酸堿中和滴定誤差分析1．在酸堿中和滴定前的準(zhǔn)備工作中，滴定管用蒸餾水洗凈后，還要用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗2～3次，你認(rèn)為其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．在滴定前，錐形瓶用蒸餾水洗凈后，是否要用待測(cè)液潤(rùn)洗？為什么？3．滴定管正確的讀數(shù)方法是____________________________________。試分析下列圖示讀數(shù)對(duì)滴定結(jié)果的影響。(1)如圖Ⅰ，開(kāi)始讀數(shù)仰視，滴定完畢讀數(shù)俯視，滴定結(jié)果會(huì)________。(2)如圖Ⅱ，開(kāi)始讀數(shù)俯視，滴定完畢讀數(shù)仰視，滴定結(jié)果會(huì)________。中和滴定實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的原因主要有操作不當(dāng)、讀數(shù)不準(zhǔn)等，分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析，c待測(cè)＝eq\f(c標(biāo)準(zhǔn)V標(biāo)準(zhǔn),V待測(cè))，c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為定值，c待測(cè)的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。3．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(rùn)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(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)氣泡4．某學(xué)生在中和滴定的實(shí)驗(yàn)中，用已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液去滴定某未知物質(zhì)的量濃度的鹽酸，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：A．取一支有玻璃活塞的滴定管，用蒸餾水洗凈后，又用已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液潤(rùn)洗，然后裝入已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液B．調(diào)節(jié)好液面后，記下液面刻度讀數(shù)C．取一支10mL規(guī)格的移液管，用蒸餾水洗滌干凈后，取出10mL待測(cè)鹽酸溶液，置于未經(jīng)待測(cè)鹽酸潤(rùn)洗的潔凈錐形瓶中D．加入酚酞溶液10滴(酚酞有弱酸性)，搖勻E．滴定時(shí)邊滴邊輕輕搖勻，眼睛始終注視著錐形瓶中溶液顏色變化F．當(dāng)?shù)蔚饺芤河蔁o(wú)色變成粉紅色時(shí)，立即停止滴定，并立即記下液面刻度讀數(shù)G．重復(fù)滴定兩次H．根據(jù)三次滴定消耗的NaOH溶液體積的平均值進(jìn)行計(jì)算(1)該學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，哪些操作是錯(cuò)誤的________(填字母，下同)。(2)以上錯(cuò)誤操作中，使測(cè)定結(jié)果一定偏高的是________，一定偏低的是________。1．酸堿完全中和時(shí)，有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．溶液一定呈中性B．酸和堿的物質(zhì)的量一定相等C．酸和堿的物質(zhì)的量濃度相等D．酸能提供的H＋與堿能提供的OH－的物質(zhì)的量相等2．下列有關(guān)滴定操作的順序正確的是()①檢查滴定管是否漏水②用蒸餾水洗滌玻璃儀器③用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗盛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管，用待測(cè)液潤(rùn)洗盛待測(cè)液的滴定管④裝標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)液并調(diào)整液面和記錄初讀數(shù)⑤取一定體積的待測(cè)液于錐形瓶中⑥滴定操作A．①③②④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥C．②③①④⑤⑥ D．④⑤①②③⑥3．準(zhǔn)確移取20.00mL某待測(cè)HCl溶液于錐形瓶中，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定。下列說(shuō)法正確的是()A．滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定B．隨著NaOH溶液滴入，錐形瓶中溶液pH由小變大C．用酚酞作指示劑，當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無(wú)色時(shí)停止滴定D．滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則測(cè)定結(jié)果偏小4．用滴定法測(cè)定Na2CO3(含NaCl雜質(zhì))的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下列操作會(huì)引起測(cè)定值偏高的是()A．試樣中加入酚酞作指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)酸液進(jìn)行滴定B．滴定管用蒸餾水洗滌后，直接注入標(biāo)準(zhǔn)酸液進(jìn)行滴定C．錐形瓶用蒸餾水洗滌后，直接注入待測(cè)溶液進(jìn)行滴定D．滴定管用蒸餾水洗滌后，直接注入待測(cè)液，取20.00mL進(jìn)行滴定5．下面a～e是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的幾種定量?jī)x器：a．量筒b．容量瓶c．滴定管d．托盤天平e．溫度計(jì)(1)無(wú)“0”刻度的是________(填字母)。(2)下列操作合理的是________(填字母)。A．用25mL堿式滴定管量取20.00mLNaHCO3溶液B．用托盤天平準(zhǔn)確稱量10.20g碳酸鈉固體C．用100mL量筒量取3.2mL濃硫酸D．用500mL容量瓶配制1mol·L－1的氫氧化鈉溶液495.5mL(3)某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液，若滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí)，酸式滴定管中的液面如圖所示，則所用鹽酸的體積為_(kāi)_____mL。(4)某學(xué)生根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：滴定次數(shù)待測(cè)氫氧化鈉溶液的體積/mL0.1000mol·L－1鹽酸的體積/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液體積/mL第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09請(qǐng)選用其中合理數(shù)據(jù)求出該氫氧化鈉溶液物質(zhì)的量濃度：c(NaOH)＝________(計(jì)算結(jié)果保留4位有效數(shù)字)。(5)由于錯(cuò)誤操作，使得上述所測(cè)氫氧化鈉溶液的濃度偏高的是________(填字母)。A．中和滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí)俯視滴定管內(nèi)液面讀數(shù)B．堿式滴定管用蒸餾水洗凈后立即取用25.00mL待測(cè)堿溶液注入錐形瓶進(jìn)行滴定C．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后立即裝標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定D．把配好的標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入剛用蒸餾水洗凈的試劑瓶中然后用來(lái)滴定

答案精析一新知導(dǎo)學(xué)1．(1)n(H＋)＝n(OH－)c(H＋)V(H＋)＝c(OH－)V(OH－)c(H＋)＝eq\f(cOH－VOH－,VH＋)c(OH－)＝eq\f(cH＋VH＋,VOH－)(2)0.0940mol·L－1(3)中和反應(yīng)(4)在待測(cè)液中加2～3滴指示劑，觀察滴定過(guò)程中其顏色的變化酚酞甲基橙石蕊溶液顏色變化不明顯，不利于滴定終點(diǎn)的判斷2．(1)錐形瓶②規(guī)格溫度0刻度大于0.01mL(2)①是否漏水②2～3③0刻度線以上2～3mL④充滿溶液使其處于某一刻度3．(1)檢漏(2)酸(堿)式滴定管錐形瓶(3)先快后慢發(fā)生明顯的顏色變化(如由紅色變?yōu)闊o(wú)色或紅色變?yōu)槌壬?、無(wú)色變?yōu)榉奂t色等)且半分鐘內(nèi)不變(4)凹液面(6)平均值c待＝eq\f(c標(biāo)V標(biāo),V待)(一元酸堿)活學(xué)活用1．(1)否(2)①乙②BDCEAF③eq\f(0.1000V2－V1,V)2．(1)丙(2)溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色(或粉紅色)，且半分鐘內(nèi)不退色(3)0.11mol·L－1解析(1)堿式滴定管排氣泡時(shí)，應(yīng)將橡皮管向上彎曲排出氣泡。(2)判斷滴定終點(diǎn)的方法是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液，溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不退色。(3)eq\x\to(V)(NaOH)＝eq\f(22.70＋22.72＋22.71,3)mL＝22.71mLc(HCl)＝eq\f(cNaOHVNaOH,VHCl)＝eq\f(0.10mol·L－1×0.02271L,0.02L)≈0.11mol·L－1。二新知導(dǎo)學(xué)1．標(biāo)準(zhǔn)液的濃度已知，若滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，滴定管內(nèi)壁附著的水會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液實(shí)際濃度減小，消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積增大，由c待＝eq\f(c標(biāo)V標(biāo),V待)可知，計(jì)算所得待測(cè)液濃度偏大2．不需要。因?yàn)槿粲么郎y(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶，會(huì)使量取的待測(cè)液的實(shí)際體積增大，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積增大，使測(cè)定結(jié)果偏大。3．視線、刻度線、凹液面最低點(diǎn)在同一水平線上(1)偏小(2)偏大活學(xué)活用3．C4．(1)ACDF(2)DC解析帶玻璃活塞的滴定管是酸式滴定管，不能裝NaOH溶液，A錯(cuò)誤；移液管未用待測(cè)液鹽酸潤(rùn)洗，使取出的鹽酸變稀，使測(cè)量結(jié)果偏低，C錯(cuò)誤；指示劑用量過(guò)多，因?yàn)榉犹腥跛嵝?，使消耗的NaOH溶液增加，使測(cè)定結(jié)果偏高，D錯(cuò)誤；F錯(cuò)誤有兩處，①指示劑變色后應(yīng)再待半分鐘，確認(rèn)溶液顏色不再改變，立即停止滴定，可能使NaOH用量不足，使測(cè)定結(jié)果偏低；②立刻記下液面刻度讀數(shù)，此時(shí)滴定管內(nèi)壁上尚有部分液體未流