人民教育出版化學(xué)選修6《課題目二物質(zhì)含量的測(cè)定》學(xué)案1

1、課題二 物質(zhì)含量的測(cè)定酸堿中和滴定法一、復(fù)習(xí)重點(diǎn)1. 理解中和滴定的基本原理2. 掌握滴定的正確步驟，了解所用儀器的結(jié)構(gòu)（兩種滴定管）。3. 理解指示劑的選用原則和終點(diǎn)顏色變化判定。4. 學(xué)會(huì)誤差分析及成因二、難點(diǎn)聚焦（一）中和反應(yīng)及中和滴定原理1. 中和反應(yīng)：酸+堿 正鹽+水如：HCl+NaOH=NaCl+H2OH2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2ON3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O注意：酸和堿恰好完全中和，溶液不一定呈中性，由生成的鹽性質(zhì)而定。由于所用指示劑變色范圍的限制，滴定至終點(diǎn)不一定是恰好完全反應(yīng)時(shí)，但應(yīng)盡量減少誤差。2. 中和滴定原理由于酸、堿發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，反

2、應(yīng)物間按一定的物質(zhì)的量之比進(jìn)行，基于此，可用滴定的方法確定未知酸或堿的濃度。對(duì)于反應(yīng)： 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），用標(biāo)準(zhǔn)液BOH已知準(zhǔn)確濃度C（標(biāo)）來(lái)滴定，至終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積可讀出（V讀）代入上式即可計(jì)算得C（HA）若酸滴定堿，與此同理若酸為多元酸， HnA + nBOH=BnA+nH2O 1mol nmol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)則有關(guān)系：3. 滴定方法的關(guān)鍵（1）準(zhǔn)確測(cè)定

3、兩種反應(yīng)物的溶液體積（2）確保標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液濃度的準(zhǔn)確（3）滴定終點(diǎn)的準(zhǔn)確判定（包括指示劑的合理選用）4. 滴定實(shí)驗(yàn)所用的儀器和操作要點(diǎn)（1）儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾（帶鐵架臺(tái)）、錐形瓶（或燒杯+玻棒）、量筒（或移液管）。（2）操作：滴定前的準(zhǔn)備：查漏、洗滌、潤(rùn)洗、充液（趕氣泡）調(diào)液面、讀數(shù)。滴定：移液、滴加指示劑、滴定至終點(diǎn)、讀數(shù)。計(jì)算。（3）滴定管“0”刻度在上。二、滴定曲線和指示劑的選擇隨著標(biāo)準(zhǔn)液的滴入，溶液的PH在發(fā)生變化，這種變化有何特征？為何能用指示劑判定終點(diǎn)是否到達(dá)？如何選用合適的指示劑？1. 滴定曲線請(qǐng)看兩個(gè)實(shí)例實(shí)例1：用0.10mol/L NaOH溶液滴定0.1

4、0mol/L HCl溶液20.00mL 加入的VNaOH(mL)余VHCl(mL)過(guò)量VNaOH(mL)PH0.0020.001.018.002.002.319.800.203.319.980.024.320.000.007.0 突躍范圍20.020.029.720.200.2010.722.002.0011.740.0020.0012.5實(shí)例2：用0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 加入的VNaOH(mL)余VHCl(mL)過(guò)量VNaOH(mL)PH0.0020.002.918.002.005.719.800.206.719.980.027.72

5、0.000.008.7 突躍范圍20.020.029.720.200.2010.722.00來(lái)2.0011.740.0020.0012.6由上表數(shù)據(jù)可看出：在滴定接近終點(diǎn)時(shí)，少加或多加0.02mL NaOH溶液，即一滴之差造成的誤差在允許范圍內(nèi)，但pH值出現(xiàn)突變，因此選擇指示劑時(shí)，應(yīng)選擇變色范圍與滴定時(shí)pH值突躍范圍相吻合的指示劑?，F(xiàn)將幾種典型的滴定曲線畫(huà)出如下圖。2. 酸堿指示劑（1）酸堿指示劑的變色范圍（PH值）甲基3.1<3.14.4>4.4紅橙黃酚酞5<810>10無(wú)色淺紅紅石蕊8<58>8紅紫藍(lán)（2）根據(jù)滴定曲線和指示劑的發(fā)色范圍選用指示劑。從上面

6、滴定曲線圖可依次看出0.1mol/L NaOH 滴定鹽酸，酚酞和甲基均可使用，當(dāng)然兩者測(cè)定結(jié)果不同。0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L CH3COOH溶液恰好中和生成CH3COOCa,溶液呈弱堿性,選酚酞為指示劑，PH=810淺紅色,誤差小。用HCl滴定NH3·H2O恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,選甲基橙為指示劑，3.14.4橙色，誤差小。用HCl滴定0.1mol/L Na2CO3溶液第一步生成N aHCO3時(shí)，可選用酚酞為指示劑，由紅色淺紅無(wú)色?；瘜W(xué)方程式為：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaOH第二步生成碳酸（CO2+H2O），可選用甲基橙

7、為指示劑，由黃色橙色，化學(xué)方程式為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2小 結(jié)：（1）指示劑的選擇：（由滴定曲線可知）強(qiáng)酸強(qiáng)堿相互滴定，可選用甲基橙或酚酞。若反應(yīng)生成強(qiáng)酸弱堿鹽溶液呈酸性，則選用酸性變色范圍的指示劑（甲基橙）；若反應(yīng)生成強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液呈堿性，則選用堿性變色范圍的指示劑（酚酞）石蕊試液因顏色變化不明顯，且變色范圍過(guò)寬，一般不作滴定指示劑。（2）終點(diǎn)判斷：（滴入最后一滴，溶液變色后，半分鐘內(nèi)不復(fù)原） 指示劑操 作酚酞甲基橙強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸無(wú)色變?yōu)闇\紅色橙色變?yōu)辄S色強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿淺紅色變?yōu)闊o(wú)色黃色變?yōu)槌壬`差分析以一元酸和一元堿的中的滴定為例因C標(biāo)、V定分別代表標(biāo)準(zhǔn)液濃度、所取

8、待測(cè)液體積，均為定值，代入上式計(jì)算。但是實(shí)際中C標(biāo)、V定都可能引起誤差，一般可把各因素引起的誤差轉(zhuǎn)嫁到V讀上，若V讀偏大，則測(cè)定結(jié)果偏大；若V讀偏小，則測(cè)定結(jié)果偏小，故通過(guò)分析V讀的變化情況，可分析滴定的誤差。引起誤差可能因素有以下幾種：（1）視（讀數(shù)）俯視：看小平視：正確仰視：看大誤讀及結(jié)果：若起始平視，終仰視，則V讀偏大C測(cè)偏大若起始平視，終俯視，則V讀偏小C測(cè)偏小若先仰后俯，則V讀偏小，C測(cè)偏小若先俯后仰，則V讀偏小，C測(cè)偏大上0 刻度由小到大 下注意：滴定管中液體讀數(shù)時(shí)精確到0.01mL一般需滴定2-3次，取其平均值（2）洗（儀器洗滌）正確洗法：二管二洗滴定管和移液管先用蒸餾水清洗多次

9、，再用待裝液潤(rùn)洗幾次。一瓶一洗錐形瓶只能用蒸餾水洗。注意：一般滴定管裝標(biāo)準(zhǔn)液，錐形瓶里裝待測(cè)液。錯(cuò)誤洗法導(dǎo)致結(jié)果：滴定管僅用水洗，使標(biāo)準(zhǔn)液變稀，故消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積一定變大，V讀變大，結(jié)果偏大。移液管僅用水洗，則待測(cè)液變稀，所取待測(cè)液溶質(zhì)物質(zhì)的量變少，V讀變小，結(jié)果偏小。錐形瓶用待測(cè)液洗過(guò)，則瓶?jī)?nèi)待測(cè)液的溶質(zhì)量偏多，V讀偏大，結(jié)果偏大。第一次滴定完后，錐形瓶?jī)?nèi)液體倒去后，尚未清洗，接著第二次滴定，滴定結(jié)果如何，取決于上次滴定情況如何。（3）漏（液體濺漏）滴定過(guò)程中錐形瓶?jī)?nèi)液體濺出，則結(jié)果偏小。終點(diǎn)已到，滴定管下端尖中級(jí)有液滴，則V讀偏大，測(cè)定結(jié)果偏大。（4）泡（滴定管尖嘴氣泡）正確操作應(yīng)在滴定前把

10、尖嘴管中的氣泡趕盡，最后也不能出現(xiàn)氣泡。如滴定開(kāi)始有氣泡，后氣泡消失，則結(jié)果偏大。若先無(wú)氣泡，后有氣泡，則結(jié)果偏小。（5）色（指示劑變色控制與選擇）滴定時(shí)，眼睛應(yīng)緊盯著錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化。指示劑變色后應(yīng)半分鐘內(nèi)不復(fù)原。如變色后立即復(fù)原，則結(jié)果偏小。另外，同一種滴定，選擇的指示劑不同，測(cè)定結(jié)果不同。（6）雜（標(biāo)準(zhǔn)物含雜）用于配制標(biāo)準(zhǔn)液的固體應(yīng)該是純凈物。但其中有可能混有雜質(zhì)，稱(chēng)量時(shí)又按需標(biāo)準(zhǔn)物固體質(zhì)量來(lái)稱(chēng)取的，幫一般均會(huì)產(chǎn)生誤差，在此雜質(zhì)又分兩種情況：雜質(zhì)與待測(cè)液不反應(yīng)如NaOH中含NaCl，所配的NaOH溶液濃度變小，滴定鹽酸時(shí)，NaCl不參與反應(yīng)，所需標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，故測(cè)定結(jié)果偏大。若

11、雜質(zhì)與待測(cè)液反應(yīng)，則應(yīng)作具體分析。關(guān)鍵：比較與等物質(zhì)的量的待測(cè)物反應(yīng)消耗的雜質(zhì)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)物的質(zhì)量。若消耗雜質(zhì)的質(zhì)量較大，則相當(dāng)于削弱了原標(biāo)準(zhǔn)液的作用能力，故與一定量待測(cè)物反應(yīng)時(shí)，消耗的標(biāo)準(zhǔn)體積變大，測(cè)定結(jié)果偏大?；蛘呖捎玫荣|(zhì)量的雜質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)物分別與待測(cè)物反應(yīng)，根據(jù)消耗的待測(cè)物質(zhì)量的多少來(lái)判斷。如雜質(zhì)作用待測(cè)物質(zhì)量越多，說(shuō)明作用能力被增強(qiáng)，故測(cè)定結(jié)果偏小。3例題精講18：圖示為10mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸x，用一定濃度的NaOH溶液y滴定。根據(jù)圖示推出x和y的物質(zhì)的量濃度是（ ）ABCDX濃度（mol/L）0.120.040.030.09Y濃度（mol/L）0.040.120.090.03 PH

12、值 。19用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液，中和后加水至100ml，若滴定時(shí)終點(diǎn)判斷有誤差：多加1滴H2SO4；少加1滴H2SO4；（設(shè)1滴為0.05ml）則和H+的比值是（ ）A.10 B.50 C.5×103 D.10420. 草酸晶體的組成可用H2C2O4·xH2O表示，為了測(cè)定x值，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)： 稱(chēng)取Wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液（1）稱(chēng)25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶?jī)?nèi)，加入適量稀H2SO4后，用濃度為amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色為止，所發(fā)生的反應(yīng)2KMnO4+5H2C

13、2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2+2MnSO4+8H2O試回答：（1）實(shí)驗(yàn)中不需要的儀器有（填序號(hào)）_，還缺少的儀器有（填名稱(chēng)）_。a.托盤(pán)天平（帶砝碼，鑷子）b.滴定管 c.100mL量筒 d.100mL容量瓶 e.燒杯f.漏斗 g.錐形瓶 h.玻璃棒球 i.藥匙 j.燒瓶（2）實(shí)驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)液KMnO4溶液應(yīng)裝在_式滴定管中，因?yàn)開(kāi)。（3）若在接近滴定終點(diǎn)時(shí)，用少量蒸餾水將錐形瓶?jī)?nèi)壁沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點(diǎn)，則所測(cè)得的x值會(huì)_（偏大、偏小、無(wú)影響）（4）在滴定過(guò)程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL，則所配制的草酸溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)mol·L-1

14、，由此可計(jì)算x的值是_。20. 用中和滴定的方法測(cè)定NaOH和Na2CO3的混含液中的NaOH含量時(shí)，可先在混合液中加過(guò)量BaCl2溶液，使Na2CO3完全變成BaCO3沉淀，然后用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定（用酚酞作指示）（1）向混有BaCO3沉淀的NaOH和NaOH溶液中滴入鹽酸，_（填“會(huì)”或“不會(huì)”）使BaCO3溶解而影響測(cè)定NaOH的含量，理由是_。（2）確定終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色由_變?yōu)開(kāi)。（3）滴定時(shí)，若滴定這中滴定液一直下降到活塞處才到達(dá)滴定終點(diǎn)，_（填“能”或“不能”）由此得出準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果。（4）_（填“能”或“不能”）改用甲基橙作指示劑。若使用甲基橙作指示劑，則測(cè)定結(jié)果_（填“偏高”、“偏低

15、”或“正確”）。21. 某學(xué)生有0.1000mol/L KOH溶液滴定未知嘗試的鹽酸溶液，其操作可分解為如下幾步：（A）移取20.00mL待測(cè)的鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶，并加入2-3滴酚酞（B）用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管2-3次（C）把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)液面使滴定管尖嘴充滿(mǎn)溶液（D）取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至0刻度以上2-3cm（E）調(diào)節(jié)液面至0或0刻度以下，記下讀數(shù)（F）把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)，記下滴定管液面的刻度完成以下填空：（1）正確操作的順序是（用序號(hào)字母填寫(xiě)）_.（2）上述（B）操作的目的是_。（3）上述（A）操作之前，如先用待測(cè)液潤(rùn)洗

16、錐形瓶，則對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是（填偏大、偏小、不變，下同）_。（4）實(shí)驗(yàn)中用左手控制_（填儀器及部位），眼睛注視_，直至滴定終點(diǎn)。判斷到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是_。（5）若稱(chēng)取一定量的KOH固體（含少量NaOH）配制標(biāo)準(zhǔn)溶液并有來(lái)滴定上述鹽酸，則對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響是_-。（6）滴定結(jié)束后如仰視觀察滴定管中液面刻度，則對(duì)滴定結(jié)果的影響是_。食醋總酸量的測(cè)定22. 某實(shí)驗(yàn)小組擬用酸堿中和滴定法測(cè)定食醋的總酸量（g/100mL），現(xiàn)邀請(qǐng)你參與本實(shí)驗(yàn)并回答相關(guān)問(wèn)題。一、實(shí)驗(yàn)用品：市售食用白醋樣品500mL（商標(biāo)注明：總酸量：3.5g / 100mL5g / 100mL） ，0.1000mol / LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液

17、，1000mol / LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液、蒸餾水，100mL容量瓶，10ml移液管、酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺(tái)、滴定管夾、錐形瓶、燒杯、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液。二、實(shí)驗(yàn)步驟：1配制待測(cè)食醋溶液用10mL移液管吸取10mL市售白醋樣品10mL，置于100mL容量瓶中，加蒸餾水（煮沸除去CO2并迅速冷卻）稀釋至刻度線，搖勻即得待測(cè)食醋溶液。完成該步驟，除上述提供的儀器外，還需補(bǔ)充的儀器有_2量取一定體積的待測(cè)食醋溶液用酸式滴定管取待測(cè)食醋溶液20mL于_中。3盛裝標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液 將堿式滴定管洗凈后，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗3次，然后加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，排除尖嘴

18、部分氣泡后，使液面位于“0”刻度或“0”度以下。靜置后，讀取數(shù)據(jù)，記錄為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的初讀數(shù)。4滴定 往盛有待測(cè)食醋溶液的錐形瓶滴加_2-3滴，（并置于堿式滴定管下，_手?jǐn)D壓堿式滴定管的玻璃球，使NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入錐形瓶中，邊加邊用_手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視_直到滴定終點(diǎn)。則看到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_。記錄NaOH的終讀數(shù)。重復(fù)滴定2-3次。 三、實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理（請(qǐng)完成相關(guān)填空） 樣品名稱(chēng)：_ _ 指示劑： _ _ C（NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液）= _ 滴定次數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1234V（樣品）/mL2000200020002000V（NaOH）/mL（初讀數(shù)）0000200010000V（NaOH）/mL（終讀數(shù)）1498152015121595V（NaOH）/mL（消耗）1498150015021595V（NaOH）/mL（平均消耗）1500（第4組數(shù)據(jù)舍去）C（樣品）/ moL·L-1075樣品總酸量g