2019-2020年高二化学 酸碱中和滴定教学案.doc

2019-2020年高二化学 酸碱中和滴定教学案学习目标初步了解酸碱中和滴定的操作方法。掌握有关酸碱中和滴定的简单计算。学习重点1、酸碱中和滴定的原理2、酸碱中和滴定的计量依据及计算教学过程一：酸碱中和滴定的原理：1酸、碱反应的本质为：H+OH=H2O例：HCl+NaOH=NaCl+H2O则：（v为化学计量数）如用A代表酸，用B代表碱，则有： 又因c= 所以n=cV则上式可表示为：，如为一元酸和一元碱中和时：由于，则有：c(B)=，因此c(B)的大小就决定于V（A）的大小。二、酸碱中和滴定的操作2.实验操作(1)仪器:滴定管(酸式,碱式),移液管,锥形瓶,烧杯,铁架台,滴定管夹等.注意:酸式滴定管不能盛放碱液,氢氟酸以及Na2SiO3,Na2CO3等碱性溶液;碱式滴定管不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液.滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下端有一部分没有刻度.滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得中途向滴定管中添加.(2)操作步骤:准备:检漏,洗涤,润洗,装液,赶气泡,调液面.滴定:移取待测液,加指示剂(2-3滴),滴定,判断终点,读数.数据处理:取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值,依方程式求C待.3.实验误差分析造成中和滴定的误差原因很多,如读数误差,操作误差,计算误差,指示剂的选择误差,药品不纯引起的误差等.因此,要做好本实验,必须各个环节都要注意.【操作要点】以HCl滴定NaOH溶液为例，说明滴定操作的要点以HCl滴定NaOH溶液为例，说明滴定操作的要点(1) 在酸式滴定管内注入已知浓度为C1的盐酸标准液至刻度“0”以上，并固定在滴定台上。在滴定管下放一小烧杯，调整液面到“0”或“0”以下某个刻度，记下起始读数V始。注意滴定管下端尖嘴处不应留存有气泡。(2) 用碱式滴定管或用移液管准确量取一定体积的待测NaOH溶液(V2，C2)，注入锥形瓶中，滴入12滴酚甲基橙试剂，呈黄色。在锥形瓶下面垫一张白纸，以便观察颜色变化。(3)左手操纵酸式滴定管的活塞，使标准液逐滴滴入锥形瓶中；右手的拇、食、中三指拿住锥形瓶的颈部，不断按同一方向旋转作圆周运动。注意瓶口不能碰滴定管下端尖嘴，瓶底不碰下面垫的白纸。(4)整个滴定过程，左手旋塞，右手摇瓶，眼睛始终注视锥形瓶内指示剂颜色的变化。要做到边滴边振荡，边观察颜色变化。(5)滴定开始时，滴加盐酸的速度可稍快些，但不能成为一股水流。随着滴定的进行，滴入盐酸的速度也应逐渐减慢。滴定中甲基橙由黄色逐渐变为橙色，当接近等当点时，应滴入一滴停下来振荡一会儿，再滴入一滴再停下来振荡一会儿。当滴入一滴盐酸黄色变为橙色，且在半分钟内不变色时，即达到滴定终点。(6)滴定达终点后，必须等待12min，让附着在滴定管内壁的溶液流下后，再行读数。记下滴定管内盐酸的读数V终。则消耗盐酸标准液的体积为V1=V终-V始。(7)按上述要求重新操作一次。两次滴定所用盐酸的体积相差不能超过0关于酸碱中和滴定的一些问题1等当点当滴加的标准溶液和被测物质恰好反应时，这一时刻称为等当点。在酸碱中和滴定中，到达等当点时溶液不一定都是中性的，有时呈酸性、有时呈碱性，这要看中和后生成盐的性质。强酸和强碱的中和滴定，在等当点时溶液呈中性；强碱滴定弱酸，因生成的盐又要水解，在等当点时溶液呈碱性；同理，强酸滴定弱碱，在等当点时溶液呈酸性。2滴定终点酸碱中和滴定是否达到等当点，在实际操作中通常是用酸碱指示剂的颜色变化来表示滴定的终点。酸碱指示剂颜色变化半分钟不褪色的时刻，即为滴定终点。等当点和滴定终点一般很难吻合，为了减少滴定误差，需要选择合适的指示剂，使滴定终点尽可能接近等当点，这就涉及酸碱中和滴定指示剂选择问题。3指示剂的选择酸碱中和滴定是通过指示剂颜色的变化来确定滴定终点.指示剂的选择要求:变色要明显,灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH值突变实范围内.一般地,强酸和强碱的中和滴定,常选用酚酞或甲基橙作指示剂,石蕊试液由于变色的pH值范围较大且变化不明显,所以通常不选用.酸碱中和和滴定指示剂的选择之一(1)酚酞：酸滴定碱时：颜色由红刚好褪色。碱滴定酸时：颜色由无色到浅红色(2)甲基橙：酸滴定碱时：颜色由黄到橙色。碱滴定酸时：颜色由红到橙色一般不选用石蕊酸碱中和和滴定指示剂的选择之二为了减小方法误差，使滴定终点和等当点重合，需要选择适当的指示剂。强酸与弱碱相互滴定时，应选用甲基橙。强碱与弱酸相互滴定时，应选用酚酞。强酸与强碱相互滴定时，既可选用甲基橙，也可选用酚酞作指示剂。注意，中和滴定不能用石蕊作指示剂。原因是石蕊的变色范围(pH5.08.0)太宽，到达滴定终点时颜色变化不明显，不易观察。酸碱中和滴定指示剂的选择之三常用的指示剂多是弱酸或弱碱，如石蕊；酚酞和甲基橙是比较复杂的有机酸。指示剂的分子和离子具有不同的颜色，酸或碱溶液能影响指示剂的电离平衡，因此在酸或碱溶液中指示剂会显示不同的颜色。中和滴定时选择指示剂应考虑以下几个方面：(1)指示剂的变色范围越窄越好，pH稍有变化，指示剂就能改变颜色。石蕊溶液由于变色范围较宽，且在等当点时颜色的变化不易观察，所以在中和滴定中不采用。(2)溶液颜色的变化由浅到深容易观察，而由深变浅则不易观察。因此应选择在滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂。强酸和强碱中和时，尽管酚酞和甲基橙都可以用，但用酸滴定碱时，甲基橙加在碱里，达到等当点时，溶液颜色由黄变红，易于观察，故选择甲基橙。用碱滴定酸时，酚酞加在酸中，达到等当点时，溶液颜色由无色变为红色，易于观察，故选择酚酞(3)强酸和弱碱、强碱和弱酸中和达到滴定终点时，前者溶液显酸性，后者溶液显碱性，对后者应选择碱性变色指示剂(酚酞)，对前者应选择酸性变色指示剂(甲基橙)。(4)为了使指示剂的变色不发生异常导致误差，中和滴定时指示剂的用量不可过多，温度不宜过高，强酸或强碱的浓度不宜过大。【误差分析】n酸c酸V酸=n碱c碱V碱式中：n酸或碱中氢原子或氢氧根离子数；c酸或碱的物质的量浓度；V酸或碱溶液的体积。当用酸去滴定碱确定碱的浓度时，则：c碱=上述公式在求算浓度时很方便，而在分析误差时起主要作用的是分子上的V酸的变化，因为在滴定过程中c酸为标准酸，其数值在理论上是不变的，若稀释了虽实际值变小，但体现的却是V酸的增大，导致c酸偏高；V碱同样也是一个定值，它是用标准的量器量好后注入锥形瓶中的，当在实际操作中碱液外溅，其实际值减小，但引起变化的却是标准酸用量的减少，即V酸减小，则c碱降低了；对于观察中出现的误差亦同样如此。综上所述，当用标准酸来测定碱的浓度时，c碱的误差与V酸的变化成正比，即当V酸的实测值大于其理论值时，c碱偏高，反之则偏低。即：c碱=BV酸同理，用标准碱来滴定未知浓度的酸时亦然，即c酸=BV碱。问题和讨论1在进行中和滴定时，为什么要用标准液润洗酸式滴定管23次？用酸液润洗后，如果再用蒸馏水润洗一次，这种操作是否正确？答：防止滴定管内可能存有水，当加入标准液时将标准液的浓度降低，影响结果准确性。如果用蒸馏水润洗滴定管后，当加入酸溶液后，滴定管中残存的水会使酸的浓度降低，使实验中所消耗的酸的实际体积较理论值大，即使所测的浓度较实际值偏高。2滴定用的锥形瓶是否也要用待测的碱溶液润洗？锥形瓶装待测液前是否必须保持干燥？为什么？答：滴定用的锥形瓶不能用被滴定的碱溶液润洗。因为若用碱溶液润洗，会使锥形瓶中残留有碱液，在滴定时消耗的酸量会加大，使实验测得的结果比理论值大。锥形瓶不必保持干燥。因为在滴定时，当酸与碱的物质的量正好符合化学反应式所表示的化学计量关系时，即达到滴定终点。这与锥形瓶中是否有水没有关下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况 ：实验操作情况对c碱的影响开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡偏高读数开始时仰视，终止时俯视偏低到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶偏高洗净的酸管未用标准液润洗偏高洗净的锥瓶用待测碱润洗偏高不小心将标准液滴至锥瓶外偏高不小心将待测碱液溅至锥瓶外偏低滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水，其余操作正常无影响分析：对于表中各项，标准液的实际用量V酸均超出其理论所需用量，即体积读数增大。V酸增大，根据c碱=BV酸，则所得待测碱液的浓度c碱的数据较其实际浓度偏高；对于第项V酸实际用量减少，则c碱偏低；对于项，向待测液中加水稀释，虽然稀释后原待测液的浓度减小了，但溶液中OH的物质的量并未发生变化，因而所需标准酸的体积亦不发生变化，对待测碱液的浓度便不产生影响。在读数时，应将滴定管放正，两眼平视，视线与溶液凹面最低处水平相切。但在实际操作中，可能会出现视线偏高（俯视）或视线偏低（仰视）的情况 ，从而使数据不准而造成误差。值得注意的是，这种情况在量筒、容量瓶和滴定管的读数时均有可能出现，只不过滴定管的零刻度与前两种不同，与量筒恰好相反，读数结果亦相反，先仰视后俯视则导致V酸数据偏小，c碱偏低。现以标准NaOH溶液滴定HCl溶液为例，在分析某一错误操作所得到的结果时，假设其它操作都是正确的。 错误操作 测定结果 错误原因 未润洗碱式滴定管 偏高 标准碱被稀释，V碱变大 用待测酸液润洗锥形瓶 偏高 增加了待测酸量，V碱变大 未润洗移液管或未润洗用 偏低 待测酸液被稀释，减小了待测酸 于量取酸液的酸式滴定管 液的量，V碱变小 未排除碱式滴定管尖嘴里的气泡 偏高 空气体积代替碱耗体积，V碱变大 滴定中锥形瓶内的液体溅出 偏低 待测酸液减少，V碱变小 滴定刚停止就读数 偏高 附着在管壁上的碱未流下，V碱变大 滴定结束时俯视读数 偏低 V碱变小 滴定结束时仰视读数 偏高 V碱变大