3.2.3酸堿中和滴定 課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第二節(jié)水的電離和溶液的pH第3課時(shí)

酸堿中和滴定第三章水溶液中的離子

反應(yīng)與平衡高二化學(xué)選擇性必修一情境導(dǎo)入******實(shí)驗(yàn)室有一瓶未知濃度的NaOH溶液，一瓶濃度為0.1000mol/L的HCl溶液如何準(zhǔn)確測出NaOH溶液的濃度？一、酸堿中和滴定的基本原理【中和滴定的基本原理】1、定義：利用中和反應(yīng)原理，用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的方法標(biāo)準(zhǔn)液實(shí)質(zhì)：H++OH-==H2O待測液2、原理：在滴定達(dá)到終點(diǎn)(即酸堿恰好反應(yīng))時(shí)：n(H+)

=

n(OH-)即：c酸V酸=c堿V堿(一元酸和一元堿)c待=V待c標(biāo)V標(biāo)c待V待=c標(biāo)V標(biāo)

(一元酸和一元堿)一、酸堿中和滴定的基本原理

思考·交流：實(shí)驗(yàn)室有一瓶未知濃度的NaOH溶液，一瓶濃度為

0.1000mol/L的HCl溶液，如何準(zhǔn)確測出NaOH溶液的濃度？【問題1】需測得哪些數(shù)據(jù)能計(jì)算出c(NaOH)？待測定量取一定體積已知0.1000mol/Lc(HCl)V[HCl(aq)]c(NaOH)＝.V[NaOH(aq)]V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)].c(NaOH).＝c(HCl)******一、酸堿中和滴定的基本原理【問題2】準(zhǔn)確測NaOH溶液的濃度要解決的關(guān)鍵問題是什么？V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)].c(NaOH).＝c(HCl)關(guān)鍵問題******1、準(zhǔn)確測定參加反應(yīng)的溶液的體積2、準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全解決這兩個(gè)關(guān)鍵問題的辦法：1、用滴定管量取溶液的體積2、選用恰當(dāng)?shù)乃釅A指示劑二、酸堿中和滴定裝置量筒無“0”刻度10mL量筒最小分刻度為0.1mL讀數(shù)精確為

0.1mL粗量器量取液體常用儀器二、酸堿中和滴定裝置主要實(shí)驗(yàn)儀器：酸式滴定管堿式滴定管錐形瓶鐵架臺(tái)滴定管夾燒杯為了提高精確度，需要使用更精密的儀器

——酸式(堿式)滴定管。二、酸堿中和滴定裝置主要實(shí)驗(yàn)儀器：注意事項(xiàng)：1.標(biāo)注溫度、量程，0刻度線在上，

尖嘴無刻度；2.讀數(shù)精確度為0.01mL(估讀一位)；3.酸式滴定管盛裝酸性、強(qiáng)氧化性

試劑；4.堿式滴定管盛裝堿性試劑。玻璃活塞帶玻璃球的橡膠塞二、酸堿中和滴定裝置思考：讀出以下液體體積的讀數(shù)主要實(shí)驗(yàn)儀器：78滴定前2324滴定后①0刻度在上方②精密度：0.01mL，所以讀數(shù)時(shí)要讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位。③實(shí)際滴出的溶液體積=滴定后的讀數(shù)-滴定前的讀數(shù)讀數(shù)時(shí)視線和凹液面最低處相切！溶液體積=23.33mL-7.62mL=15.71mL三、滴定終點(diǎn)的判斷---指示劑的選擇如何準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好完全反應(yīng)（滴定終點(diǎn)）？指示劑變化范圍石蕊pH<5紅色5~8紫色>8藍(lán)色酚酞pH<8.2無色8.2~10淺紅色>10紅色甲基橙pH<3.1紅色3.1~4.4橙色>4.4黃色【問題】以上三種指示劑（如酚酞）變色點(diǎn)是否可作為滴定終點(diǎn)？1、酸堿指示劑：一般是有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，能夠在不同的pH值環(huán)境

下發(fā)生顏色變化，從而指示溶液的酸堿性。三、滴定終點(diǎn)的判斷---指示劑的選擇2、滴定過程的pH變化(以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1左右鹽酸為例)滴定過程中所消耗的NaOH溶液的體積與溶液pH的數(shù)值如表所示：V/mL0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH1.001.221.481.843.123.603.904.30V/mL20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.009.7010.3010.4011.3812.0512.3012.44注：1mL水大概是20滴至25滴，一滴水的體積約0.04—0.05mL。三、滴定終點(diǎn)的判斷---指示劑的選擇3、酸堿中和滴定曲線的繪制(以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1左右鹽酸為例)pH1210864210203040反應(yīng)終點(diǎn)0恰好完全反應(yīng)少加半滴NaOH多加半滴NaOHpH突變范圍(4.3-9.7)酚酞甲基橙啟示：接近滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH有一個(gè)突變范圍，在此范圍內(nèi)都可以認(rèn)為到達(dá)了滴定終點(diǎn)。因此指示劑在突變范圍內(nèi)有明顯的顏色變化，可以表示反應(yīng)達(dá)到了滴定終點(diǎn)。三、滴定終點(diǎn)的判斷---指示劑的選擇3、酸堿中和滴定曲線的繪制(以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1左右鹽酸為例)V(NaOH)0.0010.0015.0018.0019.0019.5019.9820.0020.0220.0820.1021.0025.00PH1.001.481.843.123.603.904.307.009.7010.3010.4011.3812.05被中和HCl%0%50%75%90%95%99.8%99.9%100%0.1%過量0.4%過量0.5%過量5%過量25%過量強(qiáng)酸與強(qiáng)堿“恰好”反應(yīng)所得溶液pH=7，用酚酞做指示劑時(shí)，實(shí)際滴定終點(diǎn)pH=9.86。為什么可將滴定終點(diǎn)當(dāng)成“恰好”反應(yīng)的點(diǎn)？因?yàn)閜H突變范圍(4.3-9.7)涵蓋了指示劑的變色范圍，而由指示劑變色范圍引起的誤差可忽略不計(jì)。誤差：0.02÷20=0.001=0.1%三、滴定終點(diǎn)的判斷---指示劑的選擇4、指示劑選擇的基本原則變色要明顯靈敏，變色范圍窄，盡可能與恰好完全反應(yīng)的pH接近誤差：0.02÷20=0.001=0.1%一般不選用石蕊①強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的滴定：原則上酚酞、甲基橙都行酚酞：酸滴定堿——顏色由

變

。

堿滴定酸——顏色由

變

。紅色無色無色淺紅色或粉紅色甲基橙：酸滴定堿——顏色由

變

。

堿滴定酸——顏色由

變

。黃色橙色紅色黃色3.1~4.4

8.2~10三、滴定終點(diǎn)的判斷---指示劑的選擇【思考1】強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的滴定中，酚酞變色時(shí)pH=8.2，說明堿過量，甲基橙變色時(shí)pH=4.4，說明酸過量，為什么還能用這兩種指示劑判斷滴定終點(diǎn)？酸堿指示劑的顏色在pH突變范圍發(fā)生明顯的改變，

就能以允許的誤差表示反應(yīng)已完全。【思考2】選擇指示劑并判斷滴定終點(diǎn)顏色變化強(qiáng)酸滴弱堿，滴定終點(diǎn)生成強(qiáng)酸弱堿鹽，溶液顯酸性，

甲基橙：黃色變?yōu)槌壬珡?qiáng)堿滴弱酸，滴定終點(diǎn)生成強(qiáng)堿弱酸鹽，溶液顯堿性，

酚酞：無色變?yōu)榉奂t色鹽酸滴定氨水？

氫氧化鈉溶液滴定醋酸溶液？

三、滴定終點(diǎn)的判斷---指示劑的選擇4、指示劑選擇的基本原則變色要明顯靈敏，變色范圍窄，盡可能與恰好完全反應(yīng)的pH接近【思考】加入指示劑越多越好嗎？2~3滴。因指示劑本身也是弱酸弱堿，若用量過多，會(huì)使中和滴定中需要的酸或堿的量會(huì)增多或減少。5、滴定終點(diǎn)的確定：滴入最后半滴××標(biāo)準(zhǔn)溶液后，錐形瓶內(nèi)溶液恰好由××色變成××色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液1、滴定前的準(zhǔn)備：(1)查、洗：檢查滴定管活塞是否漏水(2)潤洗：用所要盛裝的溶液潤洗2-3遍(3)裝：將溶液加入相應(yīng)滴定管，使液面位于0刻度線以上2-3mL(5)記：排除滴定管內(nèi)氣泡，使其充滿溶液，調(diào)節(jié)液面處于“0”刻度或以下某刻度(4)排：用蒸餾水洗滌干凈記錄滴定管的初始讀數(shù)酸式滴定管→快速放液；堿式滴定管→橡皮管向上翹起①滴定管排除堿管尖嘴處氣泡四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液1、滴定前的準(zhǔn)備：②錐形瓶將量取好的待測的NaOH溶液加入到錐形瓶中②裝：③滴：滴入2-3滴指示劑①洗：用蒸餾水洗凈錐形瓶四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液2、滴定操作邊滴邊振蕩、先快后慢控制活塞錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化搖動(dòng)錐形瓶

當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖，甚至半滴一搖，滴定管的尖嘴接觸錐形瓶內(nèi)壁，用錐形瓶內(nèi)壁“刮”下半滴標(biāo)準(zhǔn)液。四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液3、終點(diǎn)判斷：滴定終點(diǎn)的描述：當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲巍芤汉?，溶液由…色變成…色，且半分鐘?0S）內(nèi)不變色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。要點(diǎn)速記：最后半滴，必須說明是滴入最后半滴溶液。顏色變化，必須說明滴入最后半滴溶液后，溶液顏色的變化。半分鐘內(nèi)，必須說明溶液顏色變化后半分鐘內(nèi)不褪色。四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液4、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)次數(shù)HCl溶液的體積/mL待測NaOH溶液的體積/mL127.8425.00227.8325.00327.8525.00c(HCl)·V[HCl(aq)]c1(NaOH)＝V[NaOH(aq)]0.1032mol/L×0.02784

L0.02500L＝＝0.1149mol/L若有數(shù)據(jù)偏差較大，則舍去四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液5、誤差分析關(guān)鍵：

緊扣公式，分析V(標(biāo))的變化。計(jì)算

↑已知↑→預(yù)先量取→滴定測得四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液5、誤差分析步驟操作V標(biāo)準(zhǔn)c待測洗滌酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗堿式滴定管未用待測溶液潤洗錐形瓶用待測溶液潤洗錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水取液放出堿液的滴定管開始有氣泡，放出液體后氣泡消失變大偏高變小偏低變大偏高不變不影響變小偏低和酚酞四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液5、誤差分析步驟操作V標(biāo)準(zhǔn)c待測滴定酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出部分酸液滴出錐形瓶外溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過快，停止滴定后再加一滴NaOH溶液無變化變大偏高變小偏低變大偏高變大偏高和酚酞四、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟【例】用0.1000mol/L的HCl溶液測定未知濃度的NaOH溶液5、誤差分析步驟操作V標(biāo)準(zhǔn)c待測讀數(shù)滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)變大偏高變小偏低和酚酞1.利用下列實(shí)驗(yàn)裝置及藥品能完成相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的是選項(xiàng)ABCD目的用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Na2SO3溶液測定某NaOH溶液的濃度記錄滴定終點(diǎn)讀數(shù)：12.20mL排除滴定管內(nèi)氣泡裝置或操作

D眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色變化缺少指示劑讀數(shù)應(yīng)為11.80mL課堂練習(xí)1.乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一種有還原性的有機(jī)弱酸，化學(xué)上有廣泛應(yīng)用。①配制250mL溶液：準(zhǔn)確稱量5.000g乙二酸樣品，配成250mL溶液。②取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加入少量硫酸酸化，用0.1000mol·L－1KMnO4溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳，共消耗KMnO4溶液20.00mL。回答下列問題：(1)KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液裝入________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。(2)KMnO4溶液滴定草酸根過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為(3)計(jì)算此樣品的純度為________。2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色90.00%酸式【知識(shí)拓展】氧化還原滴定【知識(shí)拓展】氧化還原滴定1、定義：依據(jù)氧化還原反應(yīng)，用已知濃度的氧化劑(或還原劑)測定未知

濃度的還原劑(或氧化劑)的定量分析方法。2、試劑：

常用的氧化劑有酸性KMnO4、酸性K2Cr2O7，I2、Fe3+等

常用的還原劑有Na2S2O3、Fe2+、H2C2O4等【知識(shí)拓展】氧化還原滴定原理MnO4-+6H++5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O指示劑酸性KMnO4溶液本身呈紫紅色，不用另外選擇指示劑終點(diǎn)判斷當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液后，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明到達(dá)滴定終點(diǎn)原理2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI指示劑用淀粉作為指示劑終點(diǎn)判斷當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜰a2S2O3溶液后，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，說明到達(dá)滴定終點(diǎn)3、常見原理：【知識(shí)拓展】常見的滴定方式1、直接滴定——直接滴定未知濃度的溶液用0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)酸性KMnO4溶液滴定20.00mL某未知濃度的H2C2O4溶液，平行滴定三次，消耗酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為40.00mL，則該H2C2O4溶液的濃度為______mol/L。0.5000【知識(shí)拓展】常見的滴定方式2、間接滴定——通過間接方式計(jì)算未知溶液的濃度

要測量某溶液中A的濃度(無法直接滴定A)，先通過反應(yīng)將A完全消耗，并生成B，再對(duì)B進(jìn)行滴定。如間接碘量法。例：現(xiàn)要測定某KClO3溶液的濃度，取10.00mL該溶液，先向溶液中加入適量的稀硫酸，再加入足量的KI溶液，充分反應(yīng)，再用0.24mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定，平行滴定三次，消耗標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液的平均體積為30.00mL，已知2Na2S2O3+I2══Na2S4O6+2NaI，該KClO3溶液的濃度為______mol/L。0.1200【知識(shí)拓展】常見的滴定方式3、返滴定——通過間接方式計(jì)算未知溶液的濃度

要測量某溶液中A的濃度(無法直接滴定A)，先加入足量已知物質(zhì)的量的B與A反應(yīng)，再滴定剩余的B。例：現(xiàn)要測定某FeSO4溶液的濃度，取20.00mL該溶液，先向溶液中加入20mL0.2000mol/L酸性高錳酸鉀溶液，充分反應(yīng)，再用0.2000mol/L標(biāo)準(zhǔn)H2C2O4溶液滴定剩余的高錳酸鉀，平行滴定三次，消耗標(biāo)準(zhǔn)H2C2O4溶液的平均體積為15.00mL，該FeSO4溶液的濃度為____mol/L。0.701.為了測定某樣品中NaNO2的含量，某同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①稱取樣品ag，加水溶解，配制成100mL溶液。②取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.0200mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液(酸性)進(jìn)行滴定，滴定結(jié)束后消耗KMnO4溶液V

mL。(1)滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________