《強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定》學(xué)習(xí)目標(biāo)了解酸堿中和滴定的原理及其重要應(yīng)用。認(rèn)識(shí)酸堿中和滴定的主要儀器的名稱(chēng)及用途。認(rèn)識(shí)指示劑的變色范圍及其在定量實(shí)驗(yàn)中的作用。學(xué)習(xí)酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作、計(jì)算方法和誤差分析?！締?wèn)題1】有一瓶標(biāo)簽?zāi)：腘aOH溶液，我們?nèi)绾未_定其物質(zhì)的量濃度？圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)測(cè)量方案評(píng)價(jià)蒸干后測(cè)m(NaOH)?轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3測(cè)質(zhì)量？加入銨鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔鉁y(cè)體積？測(cè)定pH計(jì)算法？溶液體積未知，操作流程復(fù)雜Kw隨溫度變化而變化表1.

測(cè)量方案對(duì)比分析表【思考】能否用已知濃度的酸與氫氧化鈉反應(yīng)來(lái)測(cè)定其濃度？如果可以，怎么確定反應(yīng)恰好到達(dá)終點(diǎn)？圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

滴定玻璃儀器認(rèn)識(shí)“滴定”的概念【滴定】是一種分析溶液成分的方法。通過(guò)將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐滴加入到被分析溶液中，用顏色變化、沉淀或電導(dǎo)率變化等來(lái)確定反應(yīng)的終點(diǎn)。圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)

電位滴定儀

滴定玻璃儀器滴定分析滴定分析實(shí)驗(yàn)流程了解實(shí)驗(yàn)原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器及指示劑進(jìn)行準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理（計(jì)算）誤差分析酸堿中和反應(yīng)的本質(zhì)：H+

+

OH-

=

H2O恰好到達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)，存在：n(HCl)

=

n(NaOH)即

c(HCl)?V[HCl(aq)]=c(NaOH)?V[NaOH(aq)]酸堿中和滴定的原理HCl

+

NaOH

=

NaCl

+

H2Oc(HCl)?V[HCl(aq)]=c(NaOH)?V[NaOH(aq)]用已知濃度的酸（或堿）（稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)液）與未知濃度的堿（或酸）（稱(chēng)為待測(cè)液）反應(yīng)，如果能測(cè)定出恰好中和時(shí)兩者的體積，即可由上式計(jì)算未知濃度溶液的濃度，這就是酸堿中和滴定的原理。酸堿中和滴定的原理反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)：【問(wèn)題3】如何準(zhǔn)確量取NaOH溶液和HCl溶液的體積？圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)【滴定管特點(diǎn)】1）滴定管上端標(biāo)有規(guī)格大小、使用溫度、0刻度。2）準(zhǔn)確到0.01mL?！咀x數(shù)特點(diǎn)】0

刻度在滴定管上方，從上往下讀數(shù)依次增大，每一格精確到0.01mL（0.1mL）圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)滴定管的分類(lèi)1.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。滴定管讀數(shù)時(shí)要求視線、刻度線、凹液面在同一水平線上2.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?！締?wèn)題4】如何確定酸堿中和反應(yīng)終點(diǎn)？圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)常見(jiàn)酸堿指示劑變色pH范圍顏色變化酚酞8.2-10.0無(wú)色-粉紅-紅色甲基橙3.1-4.4紅色-橙色-黃色石蕊5-8紅色-紫色-黑色表2.

三種酸堿指示劑對(duì)比表【活動(dòng)】用0.1000

mol/L

的

HCl溶液滴定20.00

mL

0.1000

mol/L的NaOH溶液的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：V[HCl(aq)]/mL05.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH13.0012.7812.5212.1511.7211.4111.109.70V[HCl(aq)]/mL20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.004.303.703.602.611.951.701.56請(qǐng)以HCl溶液的體積為橫坐標(biāo)，pH為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制滴定過(guò)程中，溶液pH隨HCl溶液體積變化的曲線圖。【問(wèn)題5】用什么指示劑準(zhǔn)確判定反應(yīng)終點(diǎn)？表3.

HCl溶液滴定NaOH溶液pH表【滴定終點(diǎn)判斷原則】1.指示劑顏色有明顯變化；2.指示劑變色范圍落在滴定突躍范圍內(nèi)。10.08.2酚酞4.43.1甲基橙突躍（一滴）9.74.3酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作【問(wèn)題】1.如何保證量取的溶液體積的準(zhǔn)確性？2.如何保證量取的溶液的濃度與試劑瓶?jī)?nèi)溶液的濃度相同？檢漏潤(rùn)洗洗滌排氣泡圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)同學(xué)們觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻注意操作要點(diǎn)【1.滴定管的檢漏和洗滌】酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作使用前，要先檢查滴定管活塞是否漏水，在確保不漏水后方可使用。之后用蒸餾水洗滌2-3次。【1.滴定管的檢漏及洗滌】滴定管檢漏滴定管洗滌【2.潤(rùn)洗滴定管】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2-3次?！?.潤(rùn)洗滴定管】潤(rùn)洗滴定管【3.加入反應(yīng)液及排氣泡】【3.加入反應(yīng)液及排氣泡】加入反應(yīng)液酸式滴定管快速放液排氣泡堿式滴定管乳膠管尖嘴朝上排氣泡【4.加入待測(cè)液及指示劑】加入2-3滴酚酞后溶液呈紅色【4.加入待測(cè)液及指示劑】用堿式滴定管向錐形瓶中滴加25.00mL

待測(cè)NaOH溶液，【5.用HCl溶液滴定NaOH溶液】【5.用HCl溶液滴定NaOH溶液】1.滴定開(kāi)始時(shí)溶液為紅色2.接近滴定終點(diǎn)改為滴加半滴酸3.到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)顏色保持無(wú)色【問(wèn)題4】已知待測(cè)濃度的氫氧化鈉體積為25.00mL，用0.1000mol/L的鹽酸溶液進(jìn)行滴定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)下表，計(jì)算氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度。滴定次數(shù)待測(cè)NaOH溶液的體積/mLHCl溶液滴定前的刻度/mL滴定后的刻度/mL體積/mL125.000.0024.7024.70225.000.0024.9024.90325.000.0024.5024.20425.000.0024.8024.80表4.

HCl溶液滴定NaOH溶液實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表舍去

【總結(jié)】酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【1.滴定管的準(zhǔn)備】洗滌→注入一定體積的待測(cè)溶液→加指示劑【2.錐形瓶的準(zhǔn)備】檢漏→洗滌→潤(rùn)洗→裝液→排氣泡→調(diào)液面→記錄數(shù)據(jù)/V始【3.滴定】逐滴滴加，邊滴定邊振蕩→溶液變色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)→讀數(shù)，記錄V終→清洗錐形瓶，重復(fù)操作2-3次【4.計(jì)算】【思考】用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，如果酸式滴定管在洗滌后，沒(méi)有進(jìn)行潤(rùn)洗，所得待測(cè)液濃度會(huì)有哪種誤差？【解析】標(biāo)準(zhǔn)液濃度已知，若酸式滴定管未潤(rùn)洗，附著的水會(huì)使滴定管內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)液濃度減少，所以消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積會(huì)變大，由公式可知，所得待測(cè)液濃度偏高誤差分析

（詳細(xì)分析請(qǐng)見(jiàn)答疑部分）酸堿中和滴定原理H+

+

OH-

=

H2O

計(jì)算滴定管的準(zhǔn)備：1.洗滌；2.潤(rùn)洗；3.加液并排氣泡洗滌錐形瓶，加入待測(cè)液，后加入指示劑滴定，準(zhǔn)確記錄讀數(shù)操作

誤差分析【總結(jié)】酸堿中和滴定酸堿中和滴定原理H+

+

OH-

=

H2O

計(jì)算滴定管的準(zhǔn)備：1.洗滌；2.潤(rùn)洗；3.加液并排氣泡洗滌錐形瓶，加入待測(cè)液，后加入指示劑滴定，準(zhǔn)確記錄讀數(shù)操作

誤差分析【復(fù)習(xí)】酸堿中和滴定酸堿中和滴定主要誤差來(lái)源誤差來(lái)源儀器錐形瓶滴定管讀數(shù)滴定管是否正確讀數(shù)指示劑指示劑顏色判斷

依據(jù)【思考1】用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，如果酸式滴定管在洗滌后，沒(méi)有進(jìn)行潤(rùn)洗，所得待測(cè)液濃度會(huì)有哪種誤差？【解析】標(biāo)準(zhǔn)液濃度已知，若酸式滴定管未潤(rùn)洗，附著的水會(huì)使滴定管內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)液濃度減少，所以消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積會(huì)變大，由公式可知，所得待測(cè)液濃度偏高

【思考2】用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，在滴定前，錐形瓶用蒸餾水洗滌后，是否要用待測(cè)液潤(rùn)洗？若潤(rùn)洗，待測(cè)液濃度會(huì)有哪種誤差？【解析】錐形瓶若用待測(cè)液潤(rùn)洗，會(huì)使量取的待測(cè)液（NaOH溶液）的實(shí)際體積增大，消耗的標(biāo)準(zhǔn)液（鹽酸）體積增大，由公式可知，測(cè)量到的氫氧化鈉溶液的濃度偏高

【思考3】用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，滴定前仰視酸式滴定管讀數(shù)，滴定完畢俯視讀數(shù)。滴定結(jié)果會(huì)有哪種誤差？【解析】滴定前仰視，滴定后俯視，讀取的標(biāo)準(zhǔn)液體積=V終-V始，偏小，由公式可知，待測(cè)液濃度偏低。

【思考4】用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，在錐形瓶?jī)?nèi)的NaOH溶液中滴入2滴酚酞試劑，再逐滴滴入鹽酸，當(dāng)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色突然變?yōu)闇\紅色時(shí)，停止滴定，滴定結(jié)果會(huì)有哪種誤差？【解析】滴定到指示劑顏色剛變?yōu)闇\紅色時(shí)就停止滴定，此時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小，由公式可知，待測(cè)液濃度偏低。

【思考5】用已知濃度鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，滴定前酸式滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后尖嘴處氣泡消失，滴定結(jié)果會(huì)有哪種誤差？【解析】滴定前酸式滴定管尖嘴處有氣泡，滴定后尖嘴處氣泡消失，說(shuō)明有標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)入滴定管尖嘴處原氣泡位置，即標(biāo)準(zhǔn)液消耗量增大，由公式可知，待測(cè)液濃度偏高。

素養(yǎng)目標(biāo)1.練習(xí)中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作,理解中和滴定原理,探究酸堿中和反應(yīng)過(guò)程中pH的變化特點(diǎn),培養(yǎng)變化觀念與平衡思想、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)等學(xué)科核心素養(yǎng)。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步掌握數(shù)據(jù)分析的方法,體會(huì)定量實(shí)驗(yàn)在化學(xué)研究中的作用,培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析等學(xué)科核心素養(yǎng)。[原理梳理]向NaOH溶液中滴加幾滴無(wú)色酚酞溶液,溶液呈紅色,然后向該溶液中逐滴滴加一定濃度的稀鹽酸,發(fā)生反應(yīng)HCl+NaOH===NaCl+H2O,溶液的堿性逐漸減弱,紅色逐漸變淺,當(dāng)加入的鹽酸與NaOH恰好完全中和時(shí),溶液變?yōu)闊o(wú)色。[實(shí)驗(yàn)探究]一、練習(xí)使用滴定管【微思考】(1)滴定管的最大刻度與量筒的最大刻度是否都在上端?(2)酸式滴定管和堿式滴定管最大的不同點(diǎn)在哪里?為什么?(3)滴定管在使用前,首先要進(jìn)行的操作是什么?提示

(1)否。滴定管的最大刻度與量筒的最大刻度位置不同,滴定管的最大刻度在下端(最大刻度之下還有一段玻璃管沒(méi)有刻度),而量筒的最大刻度在上端。(2)酸式滴定管和堿式滴定管最大的不同點(diǎn)在滴定管的下端,酸式滴定管的下端是玻璃旋塞,而堿式滴定管的下端有一段乳膠管,乳膠管中有一小玻璃球,這是因?yàn)閴A性溶液會(huì)與玻璃旋塞部分反應(yīng)生成硅酸鹽,而酸性溶液會(huì)腐蝕乳膠管。(3)滴定管在使用前,首先要檢查是否漏水。二、用已知濃度的強(qiáng)酸滴定未知濃度的強(qiáng)堿【微思考】(1)滴定管在使用前要用標(biāo)準(zhǔn)液或待測(cè)液潤(rùn)洗,而錐形瓶則不必,為什么?(2)錐形瓶下一般要墊一張白紙,目的是什么?(3)接近滴定終點(diǎn)時(shí),如何滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液?(4)以酚酞作指示劑,判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是什么?提示

(1)滴定管在使用前用蒸餾水洗滌后,若不潤(rùn)洗,則會(huì)使所盛溶液濃度減小,引起誤差。而錐形瓶不能潤(rùn)洗,否則會(huì)使所盛溶液溶質(zhì)偏多。(2)錐形瓶下墊一張白紙的目的是便于觀察溶液顏色的變化。(3)接近滴定終點(diǎn)時(shí),改為滴加半滴標(biāo)準(zhǔn)液。(4)達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)是:當(dāng)?shù)渭影氲嗡岷?溶液的顏色從粉紅色剛好變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不變色。[實(shí)驗(yàn)反思]1.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)酸式滴定管不能盛堿性溶液(如NaOH、Na2CO3溶液等);堿式滴定管不能盛酸性和強(qiáng)氧化性溶液(如酸性KMnO4溶液等)。(2)滴定管在使用前要檢漏,裝液前除用蒸餾水洗凈外,還須用待盛的溶液潤(rùn)洗。(3)注意滴定管的刻度、讀數(shù)與量筒的區(qū)別。(4)滴定速率,先快后慢。當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)改為滴加半滴溶液。(5)水平讀數(shù),視線與凹液面最低處、刻度在同一水平線上。(6)滴定后應(yīng)稍等幾分鐘,使內(nèi)壁上液體順內(nèi)壁流下,然后再讀數(shù)。(7)讀數(shù)應(yīng)精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。如25.00mL是正確的,而不是25mL或25.000mL。(8)錐形瓶不能用待測(cè)液潤(rùn)洗。因潤(rùn)洗后,瓶?jī)?nèi)壁會(huì)附著一定量的待測(cè)液。(9)在滴定過(guò)程中,錐形瓶中若有水,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無(wú)影響。(10)取待測(cè)液的滴定管用蒸餾水洗凈后,必須用待測(cè)液潤(rùn)洗,否則,裝入的溶液會(huì)被稀釋,影響結(jié)果。2.滴定實(shí)驗(yàn)中指示劑的選擇(1)酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn):常見(jiàn)的酸堿指示劑有石蕊、甲基橙和酚酞,酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)中不能選用石蕊作為指示劑。實(shí)驗(yàn)中選擇的指示劑的變色范圍與酸堿完全反應(yīng)時(shí)溶液的pH越接近,實(shí)驗(yàn)誤差越小。一般情況下,強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液的滴定實(shí)驗(yàn)既可選擇酚酞,也可選擇甲基橙;弱酸與強(qiáng)堿的滴定實(shí)驗(yàn),如CH3COOH與NaOH溶液的滴定,完全反應(yīng)得到CH3COONa,溶液呈堿性,應(yīng)選用酚酞作為指示劑;強(qiáng)酸與弱堿的滴定實(shí)驗(yàn),如鹽酸與氨水的滴定,完全反應(yīng)得到NH4Cl溶液,溶液呈酸性,應(yīng)選用甲基橙作為指示劑。(2)氧化還原反應(yīng)滴定實(shí)驗(yàn):①不使用指示劑。當(dāng)用KMnO4溶液滴定某溶液時(shí),終點(diǎn)現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜬MnO4溶液,溶液變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不變色。②使用指示劑。如滴定I2時(shí),用淀粉溶液作為指示劑;用NH4Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某些還原劑時(shí),用KSCN溶液作為指示劑。3.【微思考】(1)中和滴定實(shí)驗(yàn)一般重復(fù)2~3次,其目的是什么?(2)錐形瓶裝待測(cè)液之前是否需要干燥?提示

減小實(shí)驗(yàn)誤差。(2)不需要。

隨堂檢測(cè)1.在鹽酸滴定NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)中,用甲基橙作指示劑,滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液的顏色變化是(

)A.由黃色變?yōu)榧t色 B.由黃色變?yōu)槌壬獵.由橙色變?yōu)榧t色 D.由紅色變?yōu)槌壬鸢?/p>

B解析

甲基橙在NaOH溶液中顯黃色,滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液由黃色變?yōu)槌壬?.下列有關(guān)敘述正確的是(

)A.下端連有乳膠管的滴定管為酸式滴定管B.滴定管的最大刻度與量筒的最大刻度位置相同C.滴定前應(yīng)排除滴定管尖嘴部分的氣泡D.滴定過(guò)程中兩眼應(yīng)注意滴定管內(nèi)液面的變化答案

C解析

A選項(xiàng)中所指滴定管是堿式滴定管;B選項(xiàng)中滴定管最大刻度在下,量筒最大刻度在上;D選項(xiàng),滴定過(guò)程中兩眼應(yīng)觀察錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化。3.如圖是室溫下鹽酸與氫氧化鈉溶液的滴定曲線a和b,試認(rèn)真分析后填空:(1)曲線a是用

溶液滴定

溶液;

(2)P點(diǎn)的坐標(biāo)為

;鹽酸的物質(zhì)的量濃度為

mol·L-1。

答案

(1)NaOH

HCl

(2)(15,7)

0.1解析

一定要理解圖中具體坐標(biāo)點(diǎn)的意義。a曲線pH隨滴定的進(jìn)行而增大,則說(shuō)明其為堿溶液滴定酸溶液的過(guò)程,且V=0時(shí)pH=1,說(shuō)明該鹽酸的濃度為0.1

mol·L-1,同理b曲線是酸溶液滴定堿溶液的過(guò)程,且該氫氧化鈉溶液的濃度也為0.1

mol·L-1。4.某學(xué)生用0.1500mol·L-1NaOH溶液測(cè)定某未知濃度的鹽酸,其操作可分解為如下幾步:A.用蒸餾水洗凈滴定管B.用待測(cè)定的溶液潤(rùn)洗酸式滴定管C.用酸式滴定管取稀鹽酸25.00mL,注入錐形瓶中,加入酚酞D.另取錐形瓶,再重復(fù)操作2~3次E.檢查滴定管是否漏水F.取堿式滴定管用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤(rùn)洗后,將標(biāo)準(zhǔn)液注入堿式滴定管“0”刻度以上2~3cm處,再把堿式滴定管固定好,調(diào)節(jié)液面至“0”刻度G.把錐形瓶放在滴定管下面,瓶下墊一張白紙,邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶直至滴定終點(diǎn),記下滴定管液面所在刻度完成以下填空:(1)滴定時(shí)正確操作的順序是(用序號(hào)字母填寫(xiě)):

→

→F→

→

→

→D

(2)操作F中應(yīng)該選擇圖中滴定管

(填標(biāo)號(hào))。

(3)滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶,眼睛應(yīng)注意觀察

。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),溶液顏色的變化是

。

(4)滴定結(jié)果如表所示:計(jì)