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主题21:水的电离和溶液的酸碱性李仕才考点三酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定1.实验原理利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)V(NaOH)。酸碱中和滴定的关键:(1)准确测定。(2)准确判断。2.实验用品(1)仪器:滴定管(如图A)、滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、。(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用试剂性质滴定管原因酸性、氧化性滴定管氧化性物质易腐蚀橡胶管碱性滴定管碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开3.常用酸碱指示剂的变色范围指示剂pH的变色范围石蕊8蓝色甲基橙4.4黄色酚酞10红色4.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备检漏检查是否漏水洗涤先用“洗”,再用“润洗”滴定管装、排滴定管中“装”液至以上,并“排”气泡调、读调整液面至以下,并读数注、加将20 mL碱液注入锥形瓶,并加(2)滴定(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内原来的颜色,视为滴定终点,记录标准液的体积。(4)数据处理按上述操作重复23次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)V(NaOH)计算。二、酸碱中和滴定中常见误差分析1.误差分析的方法依据原理c(标准)V(标准)=c(待测)V(待测),得c(待测)=c(标准)V(标准)V(待测),因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果。2.常见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如下:步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准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碱式滴定管开始有气泡,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出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NaOH溶液无变化变大偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数变大偏高【答案】标准液的体积滴定终点酸式碱式锥形瓶酸式碱式滴定管活塞蒸馏水待装液“0”或“0”刻度线“0”或“0”刻度线23滴指示剂控制滴定管活塞摇动锥形瓶锥形瓶内溶液颜色的变化不恢复1.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:甲基橙:3.14.4石蕊:5.08.0酚酞:8.210.0用0.1000 molL-1的NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是()。A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂【解析】NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa溶液时,CH3COO-水解使溶液显碱性,而酚酞的变色范围为8.210.0,故选用酚酞作指示剂。【答案】D2.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,下表中实验选用的试剂及装置均正确的是()。选项锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管A碱酸石蕊乙B酸碱酚酞甲C碱酸甲基橙乙D酸碱酚酞乙【解析】解答本题的关键:明确酸式、碱式滴定管在使用时的注意事项;指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱液,碱式滴定管不能盛放酸液,指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙,不能选用石蕊。【答案】D3.下列实验操作中,对实验结果不会产生影响的是()。A.用酸碱中和滴定法测待测液浓度时,装标准液的滴定管用水洗后未用标准液润洗B.用酸碱中和滴定法测待测液浓度时,装待测液的锥形瓶用水洗后再用待测液润洗23次C.测定中和反应的反应热时,将碱溶液缓慢倒入酸溶液中D.用蒸馏水湿润的pH试纸测定硫酸钠溶液的pH【解析】用酸碱中和滴定法测待测液浓度时,装标准液的滴定管用水洗后未用标准液润洗,会导致测定结果偏高,A项不正确;用酸碱中和滴定法测待测液浓度时,装待测液的锥形瓶用水洗后再用待测液润洗23次,会导致测定结果偏高,B项不正确;测定中和反应的反应热时,将碱溶液缓慢倒入酸溶液中,导致测定结果偏低,C项不正确;用蒸馏水湿润的pH试纸测定硫酸钠溶液的pH,对实验结果无影响,原因是硫酸钠溶液显中性,D项正确。【答案】D4.室温下,向pH=a,体积、浓度分别为20.00 mL 1.00 molL-1的氨水中滴入1.00 molL-1的盐酸,溶液pH和温度随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是()。A.将此氨水稀释,溶液的导电能力减弱B.b点溶液中离子浓度大小可能存在:c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+)C.c点时消耗盐酸体积V(HCl)Kw(d)【解析】A项,稀释氨水,虽然促进了一水合氨的电离,但溶液中离子浓度减小,导电能力降低,正确;B项,b点pH7,c(OH-)c(H+),溶液中电荷守恒为c(N)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),则c(N)c(Cl-),可能存在c(N)c(Cl-)c(OH-)c(H+),正确;C项,溶液显中性时,HCl的物质的量小于一水合氨的,所以c点消耗盐酸体积V(HCl)20.00 mL,正确;D项,d点温度高于a点,因水的电离是吸热的,故水的离子积Kw(a)甲=乙(5)图220.001.指示剂选择的基本原则变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(1)不能用石蕊作指示剂。(2)滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂。例如,用NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂。例如,用盐酸滴定氨水。(4)强酸滴定强碱时,既可以用甲基橙也可以用酚酞作指示剂。(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色恰好褪去时即为滴定终点。2.滴定曲线分析的方法(1)分析步骤:首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;其次看起点,起点可以看出酸性或碱性的强弱,这在判断滴定终点时至关重要;再次找滴定终点和pH=7的中性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位置;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。(2)滴定过程中的定量关系:电荷守恒关系在任何时候都存在;物料守恒可以根据加入酸的物质的量和加入碱的物质的量进行确定,但不一定为等量关系。
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