1、第 3课时 酸碱中和滴定 目标要求 1.理解酸碱中和滴定的原理。 2.初步了解酸碱中和滴 定的操作方法。 3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。 酸碱中和滴定 1 酸碱中和滴定概念： 用已知物质的量浓度的酸 (或碱 )来测定未 知物质的量浓度的碱 (或酸 )的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理： n元酸与 n元碱恰好完全中和时： nc酸 V酸 n c碱 V碱 。如果用 A代表 一元酸，用 B代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱 (或酸 ) 的物质的量浓度： cB cAVA VB 。 2酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积， 以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。 3酸碱中和滴
2、定实验 实验仪器： pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、 滴定管夹、量筒、铁架台。 实验药品：标准液、待测液、指示剂。 实验步骤： (1)查：检查两滴定管是否漏水和堵塞； (2)洗： 先用蒸馏水洗涤两滴定管， 然后用所要盛装的酸碱润洗 2 3遍； (3)盛、调：分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于 滴定管刻度 “ 0”以上 2 3厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然 后赶走滴定管内部气泡， 调节滴定管中液面高度处于某一刻度， 并记 下读数。 (4)取：从碱式滴定管中放出 25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中， 滴入 2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一
3、张 白纸。 (5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴 入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。 (6)记：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时， 停止滴定， 且半分钟内不恢复原来的颜色， 准确记下盐酸读数， 并准 确求得滴定用去的盐酸体积。 (7)算：整理数据进行计算。 根据 cB cAVA VB 计算。 知识点一 酸碱中和滴定 1一只规格为 a mL的滴定管，其尖嘴部分充满溶液，管内液面 在 m mL处，当液面降到 n mL处时，下列判断正确的是 ( ) A流出溶液的体积为 (m n) mL B流出溶液的体 积为 (n m) mL C 管内
4、溶液体积等于 (a n) mL D 管内溶液体积 多于 n mL 答案 B 解析 滴定管的 “ 0” 刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液 体的体积为 (n m) mL ； 刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液， 所以管 内溶液体积大于 (a n) mL。 2某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度 的 NaOH 溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白： (1)用标准的盐酸滴定待测的 NaOH 溶液时，左手握酸式滴定管的 活塞， 右手摇动锥形瓶， 眼睛注视 _， 直到因加入一滴盐酸后， 溶液由黄色变为橙色，并 _为止。 (2)下列操作中可能使所测 NaOH 溶液的浓度数值偏低的是
5、( ) A酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 B滴定前盛放 NaOH 溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失 D读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数 (3)若滴定开始和结束时， 酸式滴定管中的液面如图所示， 则起始 读数为 _mL， 终点读数为 _mL， 所用盐酸溶液的体积 为 _mL。 (4)某学生根据 3次实验分别记录有关数据如下表： 滴定次数 待测 NaO H溶液的 体积 /mL 0.100 0 mol L 1盐酸的体积 /mL 滴定前刻度 滴定 后刻 度 溶液 体积 / mL 第一次 25.00 0.00 26.11 26.
6、11 第二次 25.00 1.56 30.30 28.74 第三次 25.00 0.22 26.31 26.09 依据上表数据列式计算该 NaOH 溶液的物质的量浓度。 答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10 (4) V 26.10 mL， c(NaOH) 0.104 4 mol L 1 解析 在求 c(NaOH) 和进行误差分析时应依据公式： c(NaOH) c HCl V HCl aq V NaOH aq 。 欲求 c(NaOH) ， 须先求 V(HCl) aq再代入公式； 进 行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即 V(HC
7、l) aq和 V (NaO H) aq的影响，进而影响 c(NaOH) 。 (1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。 (2)考查由于不正确操作引起的误差分析。 滴定管未用标准盐酸润 洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需 盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测 NaOH 溶液的 物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响 OH 的物质的 量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取 V酸 偏大， 结果偏高；正确读数 (虚线部分 )和错误读数 (实线部分 )如图所示。 (3)读数时，以凹液面的最低点为基准。 (4)先算出耗用标准酸液的平均值 V 26.10
8、 mL(第二次偏差太大，舍去 )。 c(Na OH) 0.104 4 mol L 1。 知识点二 酸碱中和滴定误差分析 3用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引 起碱溶液浓度的测定值偏大的是 ( ) A锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出 B滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失 C指示剂变色 15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定 D锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗 答案 B 解析 根据 c(B) c A V A V B 判断， A项中， V(B)的实际量减少， 导致 V(A)减少，测定值偏小； B项使液体充满气泡，导致 V(A)增大， 测定值偏大； C项未到滴定终点，偏小；
9、D项，不影响测定结果。 4称取一定质量的 NaOH 来测定未知浓度的盐酸时 (NaOH 放在 锥形瓶内，盐酸放在滴定管中 )。用 A.偏高； B.偏低； C.无影响； D. 无法判断，填写下列各项操作会给实验造成的误差。 (1)称量固体 NaOH 时，未调节天平的零点 ( ) (2)将 NaOH 放入锥形瓶中加水溶解时，加入水的体积不准确 ( ) (3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗 ( ) (4)开始滴定时，滴定管尖端处有气泡，滴定完毕气泡排出 ( ) (5)滴定前未将液面调至刻度线 “ 0”或 “ 0”以下，结束时初读数按 0 计算 ( ) (6)在滴定过程中活塞处漏液 ( ) (7)摇动锥形
10、瓶时，因用力过猛，使少量溶液溅出 ( ) (8)滴定前读数时仰视，滴定完毕读数时俯视 ( ) 答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A 解析 (1)称量固体 NaOH 时，未调节天平零点，不能确定称量结 果是偏大还是偏小， 故选 D。 (2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影 响 NaOH 与 HCl的中和反应。 (3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待 测液稀释了，导致测定结果偏低。 (4)滴定前有气泡，滴定后无气泡， 相当于待测液比实际用量多了，导致结果偏低。 (5)读出的数据比实 际值小，导致结果偏大。 (6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积 比
11、实际消耗量多，导致结果偏低。 (7)摇动锥形瓶时，用力过猛，使 少量液体溅出，致使一部分 NaOH 未被中和，消耗待测液体积减小， 使测定结果偏高。 (8)读出的数据比实际值偏小，使结果偏高。 知识点三 常见的几种滴定方法 5 (1)配平氧化还原反应方程式： C2O24 MnO 4 H = CO 2 Mn 2 H 2O (2)称取 6.0 g含 H2C2O4 2H2O、 KHC 2O4和 K2SO4的试样，加水溶 解，配成 250 mL溶液。量取两份此溶液各 25 mL，分别置于两个锥 形瓶中。 第一份溶液中加入 2滴酚酞试液，滴加 0.25 mol L 1 NaOH 溶 液至 20 mL时，
12、溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的 H 的物质 的量为 _mol。 第二份溶液中滴加 0.10 mol L 1酸性 KMnO 4溶液至 16 mL时 反应完全， 此时溶液颜色由 _变为 _。 该溶液中还原剂 的物质的量为 _mol。 答案 (1)5 2 16 10 2 8 (2) 0.005 无色 紫红色 0.004 解析 (1)方程式中 1 mol C2O24 反应中能失去 2 mol e ， 而 1 m ol MnO 4 反应中能得到 5 mol e ，依据得失电子总数相等，不难得 出 C2O 2 4 与 MnO 4 系数比为 5 2，其他可依据原子守恒配平。 (2) NaOH 溶液中的
13、 n(OH ) 0.25 mol L 1 0.02 L 0.005 m ol，能中和 0.005 mol H 。 酸性 KMnO 4溶液呈紫红色， C2O24 与 Mn 2 无色，所以终点时 溶液由无色变为紫红色。 5C2O24 2MnO 4 5 2 n(C2O24 ) 0.10 mol L 1 16 10 3 L 解得 n(C2O24 ) 0.004 mol 练基础落实 1下列实验操作不会引起误差的是 ( ) A酸碱中和滴定时，用待测液润洗锥形瓶 B酸碱中和滴定时，用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液 C用 NaOH 标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时，选用酚酞作 指示剂，实验时不小心多加了几滴 D
14、用标准盐酸测定未知浓度 NaOH 结束实验时，酸式滴定管尖 嘴部分有气泡，开始实验时无气泡 答案 C 解析 A：锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏 大，消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。 B：冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液， 还是量取待测溶液， 都必须用待装溶液润洗 2 3次， 否则会使标准溶液或待测溶液比原来 溶液的浓度偏小，影响结果。 C：在滴定过程中，指示剂略多加了几滴，一般不影响实验结果， 因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。 D：开始实验时酸式滴定管中无气泡，结束实验时有气泡，会导 致所读取的 V(HCl) 偏小，依据 V(HCl) c(HCl) V(
15、NaOH) c(NaOH) ， 使所测的 c(NaOH) 偏小。 2 用 0.1 mol L 1 NaOH 溶液滴定 0.1 mol L 1的盐酸， 如果达到 滴定终点时不慎多加了 1滴 NaOH 溶液 (1滴溶液体积约为 0.05 mL) 继 续加水至 50 mL， 所得溶液 pH是 ( ) A 4 B 7.2 C 10 D 11.3 答案 C 解析 本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中 OH 、 H 、 pH的计算，考查学生的计算能力。用 0.1 mol L 1的 Na OH 溶液滴定 0.1 mol L 1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。多加 1 滴 NaOH 溶液 (1滴
16、溶液体积为 0.05 mL)，加水至 50 mL，此时溶液中 c(OH ) 1 10 4 mol L 1 c(H ) 1.0 10 14 c OH 1.0 10 14 1 10 4 1 10 10 mol L 1 pH 10即选项 C正确。 3以下是几种酸碱指示剂变色的 pH范围：甲基橙 3.1 4.4 甲基红 4.4 6.2 酚酞 8.2 10.0，现用 0.100 0 mol L 1的 NaOH 溶液滴定浓度相 近的乙酸时，上述指示剂 ( ) A都可以用 B只能用 C可以用或 D可以用或 答案 B 解析 氢氧化钠溶液与乙酸等物质的量反应时，生成的乙酸钠溶 液呈碱性，选用在碱性条件下变色的指
17、示剂酚酞为宜。 练方法技巧 4.用 1.0 mol L 1的 NaOH 溶液中和某浓度的 H2SO4溶液，其水溶 液的 pH和所用 NaOH 溶液的体积关系变化如图所示， 则原 H 2SO4溶液 的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是 ( ) A 1.0 mol L 1， 20 mL B 0.5 mol L 1， 40 mL C 0.5 mol L 1， 80 mL D 1.0 mol L 1， 80 mL 答案 C 解析 滴定前稀 H 2SO4的 pH 0， c(H ) 1.0 mol L 1，则 c(H2S O4) 0.5 mol L 1，当 pH 7时 V(NaOH) 40 mL，通
18、过计算原硫酸 溶液的体积为 40 mL。 本题考查中和滴定曲线， 关键是把握滴定终点， pH 7恰好完全反应，即 n(H ) n(OH )。 5某学生用 0.100 mol L 1的 KOH 标准溶液滴定未知浓度的盐 酸，其操作可分解为如下几步： A移取 20 mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中，并加入 2 3 滴酚酞； B用标准溶液润洗滴定管 2 3次； C把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管使尖嘴处 充满溶液； D 取标准 KOH 溶液注入碱式滴定管至刻度 “ 0”以上 2 3 cm 处； E调节液面至 “ 0”或 “ 0”以下刻度，记下读数； F把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准
19、KOH 溶液滴定至终点并 记下滴定管液面的刻度。 就此实验完成填空： (1)正确操作步骤的顺序是 (用序号字母填写 )_ _。 (2)上述 B步骤操作的目的是 _ _ _ _。 (3)上述 A步骤操作之前，若先用待测溶液润洗锥形瓶，则滴定结 果 _(填“偏高”、“偏低”或“不变” )。 (4)判断到达滴定终点的实验现象是 _ _ _ _。 答案 (1)BDCEAF (2)洗去附在滴定管壁上的水，防止因将标 准溶液稀释而带来误差 (3)偏高 (4)滴入最后一滴 NaOH 溶液，溶 液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色 解析 (2)无论是盛放标准液还是待测液的滴定管均应润洗， 因为 滴定管的内壁上附
20、着的蒸馏水会将放入的溶液稀释而引起测定误差。 (3)A步骤操作之前， 先用待测液润洗锥形瓶， 会使待测液的体积大于 20.00 mL，消耗标准液多，则测定结果偏高。 (4)由于用酚酞作指示 剂， 故当滴入最后一滴 NaOH 溶液时溶液由无色变为浅红色且半分钟 内不褪色时即达到了滴定终点。 练综合拓展 6某化学课外小组为测定空气中 CO2的含量，进行了如下实验： (1)配制 0.100 0 mol L 1和 0.010 00 mol L 1的标准盐酸。 (2)用 0.100 0 mol L 1的标准盐酸滴定未知浓度的 Ba(OH) 2溶液 1 0.00 mL，结果用去盐酸 19.60 mL。 (
21、3)用测定的 Ba(OH) 2溶液吸收定量空气的 CO 2。取 Ba(OH) 2溶液 1 0.00 mL，放入 100 mL容量瓶里，加水至刻度线。取出稀释后的溶 液放入密闭容器内，并通入 10 L标准状况下的空气，振荡，这时生 成沉淀。 (4)过滤上述所得浊液。 (5)取滤液 20.00 mL，用 0.010 00 mol L 1的盐酸滴定，用去盐酸 34.80 mL。请回答下列问题： 配制标准盐酸时，需用下列哪些仪器 _； A托盘天平 B容量瓶 C酸式滴定管 D量筒 E烧 杯 F胶头滴管 G玻璃棒 滴定操作中，左手 _，右手 _，眼睛 _ _。 Ba(OH) 2溶液的物质的量浓度是 _ _
22、； 过滤所得浊液的目的是 _ _； 此空气样品中含 CO 2的体积分数为 _ _。 答案 B、 D、 E、 F、 G 控制活塞 摇动锥形瓶 注视锥 形瓶内溶液颜色的变化 0.098 0 mol L 1 分离出 BaCO3，防 止盐酸与 BaCO 3反应 0.025% 解析 Ba(OH) 2 CO 2=BaCO3 H2O， 只需求出余下的 Ba (OH) 2，就可计算与 CO 2反应的 Ba(OH) 2， CO2的量也就计算出来了。 20 mL滤液中 Ba(OH) 2的物质的量为 34.80 10 3 0.01 12 mol 1.74 10 4 mol，那么 100 mL滤液中有 Ba(OH)
23、2： 1.74 10 4 5 mol 8.7 10 4 mol， 原有 Ba(OH) 2： 10 10 3 L 0. 098 mol L 1 9.8 10 4 mol， 与 CO 2反应的 Ba(OH) 2有 (9.8 8.7) 1 0 4 mol 1.1 10 4 mol，则 n(CO 2) 1.1 10 4 mol， w (CO 2) 1.1 10 4 22.4 10 100% 0.025%。 7某工厂废水含游离态氯，通过下列实验测定其浓度： 取水样 10.0 mL于锥形瓶中，加入 10.0 mL KI 溶液 (足量 )，滴 入指示剂 2 3滴； 取一滴定管依次用自来水、 蒸馏水洗净， 然
24、后注 入 0.01 mol L 1 Na2S2O3溶液，调整液面，记下读数；将锥形瓶置 于滴定管下进行滴定，发生反应为： I2 2Na2S2O3=2NaI Na2S4O 6。试回答下列问题： (1)步骤加入的指示剂是 _。 (2)步骤应使用 _式滴定管。 (3)步骤当待测液由 _色变为 _色且不再变化即 达终点，若耗去 Na2S2O3溶液 20.0 mL，则废水中 Cl2的物质的量浓度 为 _。 (4)Cl2的实际浓度比所测浓度为 _(填“偏大”、“偏小” 或“相等” )，造成误差的原因是 _(若 认为没有误差，该问不答 )。 答案 (1)淀粉 (2)碱 (3)蓝 无 0.01 mol L 1 (4)偏小 滴 定管未用标准液润洗
