1、第三单元 课题二 物质含量的测定酸碱中和滴定法一、复习重点1. 理解中和滴定的基本原理2. 掌握滴定的正确步骤，了解所用仪器的结构（两种滴定管）。3. 理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。4. 学会误差分析及成因二、难点聚焦（一）中和反应及中和滴定原理1. 中和反应：酸+碱 正盐+水如：HCl+NaOH=NaCl+H2OH2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2ON3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O注意：酸和碱恰好完全中和，溶液不一定呈中性，由生成的盐性质而定。由于所用指示剂变色范围的限制，滴定至终点不一定是恰好完全反应时，但应尽量减少误差。2. 中和滴定原理由于酸、碱发生中和
2、反应时，反应物间按一定的物质的量之比进行，基于此，可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。对于反应： HA + BOH=BA+H2O 1mol 1mol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)即可得 C(HA)V(HA)= C(BOH)V(BOH) 若取一定量的HA溶液（V足），用标准液BOH已知准确浓度C（标）来滴定，至终点时消耗标准液的体积可读出（V读）代入上式即可计算得C（HA）若酸滴定碱，与此同理若酸为多元酸， HnA + nBOH=BnA+nH2O 1mol nmol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)则有关系：3. 滴定方法的关键（1）准确测定两种反应物的溶
3、液体积（2）确保标准液、待测液浓度的准确（3）滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用）4. 滴定实验所用的仪器和操作要点（1）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹（带铁架台）、锥形瓶（或烧杯+玻棒）、量筒（或移液管）。 （2）操作：滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）调液面、读数。滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。计算。（3）滴定管“0”刻度在上。二、滴定曲线和指示剂的选择随着标准液的滴入，溶液的PH在发生变化，这种变化有何特征？为何能用指示剂判定终点是否到达？如何选用合适的指示剂？1. 滴定曲线请看两个实例实例1：用0.10mol/L NaOH溶液滴定0.10mol/L
4、 HCl溶液20.00mL 加入的VNaOH(mL)余VHCl(mL)过量VNaOH(mL)PH0.0020.001.018.002.002.319.800.203.319.980.024.320.000.007.0 突跃范围20.020.029.720.200.2010.722.002.0011.740.0020.0012.5实例2：用0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 加入的VNaOH(mL)余VHCl(mL)过量VNaOH(mL)PH0.0020.002.918.002.005.719.800.206.719.980.027.720.000.
5、008.7 突跃范围20.020.029.720.200.2010.722.002.0011.740.0020.0012.6由上表数据可看出：在滴定接近终点时，少加或多加0.02mL NaOH溶液，即一滴之差造成的误差在允许范围内，但pH值出现突变，因此选择指示剂时，应选择变色范围与滴定时pH值突跃范围相吻合的指示剂。现将几种典型的滴定曲线画出如下图。 2. 酸碱指示剂（1）酸碱指示剂的变色范围（PH值）甲基3.14.4红橙黄酚酞510无色浅红红石蕊88红紫蓝（2）根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。从上面滴定曲线图可依次看出0.1mol/L NaOH 滴定盐酸，酚酞和甲基均可使用，当然
6、两者测定结果不同。0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L CH3COOH溶液恰好中和生成CH3COOCa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂，PH=810浅红色,误差小。用HCl滴定NH3H2O恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂，3.14.4橙色，误差小。用HCl滴定0.1mol/L Na2CO3溶液第一步生成NaHCO3时，可选用酚酞为指示剂，由红色浅红无色。化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaOH第二步生成碳酸（CO2+H2O），可选用甲基橙为指示剂，由黄色橙色，化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2小 结： （1）指示剂的
7、选择：（由滴定曲线可知）强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。若反应生成强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂（甲基橙）；若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂（酚酞）石蕊试液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作滴定指示剂。（2）终点判断：（滴入最后一滴，溶液变色后，半分钟内不复原） 指示剂操 作酚酞甲基橙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误差分析以一元酸和一元碱的中的滴定为例因C标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积，均为定值，代入上式计算。但是实际中C标、V定都可能引起误差，一般可把各因素引起的误差转嫁到V
8、读上，若V读偏大，则测定结果偏大；若V读偏小，则测定结果偏小，故通过分析V读的变化情况，可分析滴定的误差。引起误差可能因素有以下几种：（1）视（读数）俯视：看小平视：正确仰视：看大误读及结果：若起始平视，终仰视，则V读偏大C测偏大若起始平视，终俯视，则V读偏小C测偏小若先仰后俯，则V读偏小，C测偏小若先俯后仰，则V读偏小，C测偏大上0 刻度由小到大 下注意：滴定管中液体读数时精确到0.01mL一般需滴定2-3次，取其平均值（2）洗（仪器洗涤）正确洗法： 二管二洗滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次，再用待装液润洗几次。一瓶一洗锥形瓶只能用蒸馏水洗。注意：一般滴定管装标准液，锥形瓶里装待测液。错误洗
9、法导致结果：滴定管仅用水洗，使标准液变稀，故消耗标准液体积一定变大，V读变大，结果偏大。移液管仅用水洗，则待测液变稀，所取待测液溶质物质的量变少，V读变小，结果偏小。锥形瓶用待测液洗过，则瓶内待测液的溶质量偏多，V读偏大，结果偏大。第一次滴定完后，锥形瓶内液体倒去后，尚未清洗，接着第二次滴定，滴定结果如何，取决于上次滴定情况如何。（3）漏（液体溅漏）滴定过程中锥形瓶内液体溅出，则结果偏小。终点已到，滴定管下端尖中级有液滴，则V读偏大，测定结果偏大。（4）泡（滴定管尖嘴气泡）正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽，最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡，后气泡消失，则结果偏大。若先无气泡，后有气泡
10、，则结果偏小。（5）色（指示剂变色控制与选择）滴定时，眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原，则结果偏小。另外，同一种滴定，选择的指示剂不同，测定结果不同。（6）杂（标准物含杂）用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质，称量时又按需标准物固体质量来称取的，帮一般均会产生误差，在此杂质又分两种情况：杂质与待测液不反应如NaOH中含NaCl，所配的NaOH溶液浓度变小，滴定盐酸时，NaCl不参与反应，所需标准液的体积偏大，故测定结果偏大。若杂质与待测液反应，则应作具体分析。关键：比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消
11、耗杂质的质量较大，则相当于削弱了原标准液的作用能力，故与一定量待测物反应时，消耗的标准体积变大，测定结果偏大。或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应，根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物质量越多，说明作用能力被增强，故测定结果偏小。食醋总酸量的测定某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量（g/100mL），现邀请你参与本实验并回答相关问题。一、实验用品：市售食用白醋样品500mL（商标注明：总酸量：3.5g / 100mL5g / 100mL） ，0.1000mol / LNaOH标准溶液，1000mol / LNaOH标准溶液、蒸馏水，100mL容量瓶，10ml移液管
12、、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液。二、实验步骤：1配制待测食醋溶液用10mL移液管吸取10mL市售白醋样品10mL，置于100mL容量瓶中，加蒸馏水（煮沸除去CO2并迅速冷却）稀释至刻度线，摇匀即得待测食醋溶液。完成该步骤，除上述提供的仪器外，还需补充的仪器有_2量取一定体积的待测食醋溶液用酸式滴定管取待测食醋溶液20mL于_中。3盛装标准NaOH溶液 将碱式滴定管洗净后，用NaOH标准溶液润洗3次，然后加入NaOH标准溶液，排除尖嘴部分气泡后，使液面位于“0”刻度或“0”度以下。静置后，读取数据，记录为NaOH标
13、准溶液体积的初读数。 4滴定 往盛有待测食醋溶液的锥形瓶滴加_2-3滴，（并置于碱式滴定管下，_手挤压碱式滴定管的玻璃球，使NaOH标准溶液滴入锥形瓶中，边加边用_手摇动锥形瓶，眼睛注视_直到滴定终点。则看到滴定终点的现象是_。记录NaOH的终读数。重复滴定2-3次。 三、实验记录及数据处理（请完成相关填空） 样品名称：_ _ 指示剂： _ _ C（NaOH标准溶液）= _ 滴定次数实验数据1234V（样品）/mL2000200020002000V（NaOH）/mL（初读数）0000200010000V（NaOH）/mL（终读数）1498152015121595V（NaOH）/mL（消耗）14
14、98150015021595V（NaOH）/mL（平均消耗）1500（第4组数据舍去）C（样品）/ moLL-1075样品总酸量g / 100mL45某同学计算：V（NaOH）/mL（平均消耗）= 1/4（1498+1500+1502+1590）mL=1524mL试分析他的计算合不合理，如果不合理请说明理由。_ _。四、交流与讨论： 1你选择的指示剂是_，选择它的理由是_。 2稀释食醋样品所用的蒸馏水为什么要先煮沸驱赶CO2？_3如果所测食醋是有颜色的醋,在滴定前是否需要对样品进行处理?如何处理?_。4实验过程中，移液管和滴定管在使用前都要润洗，如果使用未润洗的移液管或滴定管，会对测定结果产生
15、什么影响？盛装样品的锥形瓶是否也需润洗？为什么？_5你所测的结果与食醋商标上所注是否一致？如果不一致，试分析可能的原因（答对三点即可）。_。拓展：1酸碱中和滴定过程中pH值变化（1）用0.1000mol / LNaOH溶液滴定0.1000mol / LHAc溶液时，滴定过程中溶液的pH变化情况如下表。加入V（NaOH）/mL被滴HAc的百分数%V（剩余HAc）/mL过量V（NaOH）/mL溶液的pH值000000200028810005000100047018009000200570198099000206741998999000277420001000000087220020029702020020107022002001170400020001250请作出pHV（NaOH）图。根据表和图知：pH突变（滴定突跃）范围为_。所以可选择_作指示剂。