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文檔簡介
pH的應用——
酸堿中和滴定pH的應用——
酸堿中和滴定
第一課時
pH在化學分析中的應用
——酸堿中和滴定一.定義酸堿中和滴定是利用中和反應,用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。怎么測呢??pH在化學分析中的應用
——酸堿中和
二.原理:中和滴定以酸堿中和反應為基礎,
H++OH-=H2O在滴定達到終點(即酸堿恰好反應)時:
有n(H+)=n(OH-)二.原理:有n(H+)=n(OH-)
當元數相同的酸和堿反應時(如NaOH和HCl)
c酸V酸=c堿V堿
如果酸或者堿的元數不相同呢?如:用NaOH標準溶液滴定H2SO4,它們的關系式如何書寫?
c
NaOH
VNaOH
=2c
H2SO4
VH2SO4當元數相同的酸和堿反應時(如NaOH和HCl)
總結:x元酸和y元堿恰好發生中和時,c酸,
V酸,c堿,V堿的關系式:xc酸V酸=yc堿V堿
也就是
xc標準V標準=yc待測V待測
(其中c標準為已知值,V待測或V標準在滴定前通過精確量取而成為已知值,最后根據已知值和實驗測定值計算出c待測。)總結:x元酸和y元堿恰好發生中和時,x
練習1:用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知氫氧化鈉溶液,滴定完成時用去鹽酸溶液27.84mL。計算待測氫氧化鈉溶液的物質的量濃度。
堿為未知液:c堿=xc酸V酸y
V堿
酸為未知液:c酸=xc堿V堿yV酸練一練(答案:0.1149mol/L)練習1:
練習2:用0.1230mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知濃度的硫酸溶液,滴定完成時用去NaOH溶液27.84mL。計算待測硫酸溶液的物質的量濃度。練一練(答案:0.06849mol/L)練習2:用0.1230mol/L的
你認為利用中和反應進行中和滴定必須解決的關鍵問題是什么?①準確測量參加反應的兩種溶液的體積——選用更加精確儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、移液管。
滴定管和移液管:精量儀,讀數精確到0.01mL,可準確量取一定量的試液。你認為利用中和反應進行中和滴定必須解決的關鍵問②準確判斷中和反應什么時候“恰好”完全(即準確判斷滴定終點)
方法:在待測溶液中加入酸堿指示劑(如酚酞,甲基橙)。
你認為用中和反應進行中和滴定必須解決的關鍵問題是什么?②準確判斷中和反應什么時候“恰好”完全(即準確判斷三.指示劑的選擇:指示劑指示終點的原理:HInH+OH-In-+H+酸色堿色幾種常用指示劑的變色范圍如下:指示劑變色范圍(pH)顏色酸色堿色甲基橙3.1~4.4紅黃石蕊5.0~8.0紅藍酚酞8.2~10.0無色紅三.指示劑的選擇:指示劑指示終點的原理:HInH+OH-I
選擇原則:終點時指示劑的顏色變化明顯、靈敏、易觀察。
因為石蕊試劑變化不靈敏,所以一般不用石蕊作中和滴定的指示劑。指示劑的選擇:
在高中階段用的最多的是酚酞。選擇原則:終點時指示劑的顏色變化明顯、靈敏、易觀四.中和滴定實驗儀器介紹:酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、滴定管夾、滴定臺。
種類:酸式滴定管——下端玻璃活塞堿式滴定管——下端連接一橡皮管(內有玻璃小球控制流速)下端尖嘴玻璃管四.中和滴定實驗儀器介紹:種類:酸式滴定管——用來盛放酸性或具有氧化性的溶液。(酸、Br2、KMnO4、等,不能盛放NaOH、)堿式滴定管——用來盛放堿性物質或無氧化性的物質為什么酸式滴定管與堿式滴定管結構上不同呢?
酸式滴定管——用來盛放酸性或具有氧化性的溶液。(酸、Br2、0刻度在上,從上往下讀,最大量程有25mL、50mL精確度:取到小數點后兩位,如:24.00mL、23.38mL
最后一位是估計值。滴定管的讀數方法:0刻度在上,從上往下讀,最大量程有25mL、50m滴定管的洗滌:先用蒸餾水洗滌,再用標準液(或待測液)來潤洗。滴定管的洗滌:滴定管的固定:垂直于桌面,高度以滴定管尖伸入錐形瓶約1cm為宜。滴定管的固定:
第二課時
實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制實驗用品:
試劑:0.1000mol/L的HCl溶液,0.1000mol/LNaOH溶液,酚酞溶液,蒸餾水。儀器:堿式滴定管,酸式滴定管,滴定管夾,燒杯,鐵架臺,pH計,磁力攪拌器,磁子。實驗內容:
用0.1000mol/L的HCl溶液滴定20ml0.1000mol/LNaOH溶液,測定酸堿滴定曲線。實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制實驗用品:實驗內容:實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制
實驗過程:①取20ml0.1000mol/LNaOH溶液于100ml燒杯中,滴入兩滴酚酞溶液,放入磁子,將pH計放入燒杯中,確保pH計的小玻璃球全部沒入溶液中。
②開動磁力攪拌器,讀取滴定過程中溶液的pH值,同時打開酸式滴定管的活塞,控制滴速為3滴/秒,觀察燒杯中溶液的變化以及pH隨滴定進行的變化規律。實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制實驗過程:酸堿中和滴定過程中pH的突躍曲線
pH值的變化規律如何?酸堿中和滴定過程中pH的突躍曲線pH值的(a)滴定前,加入滴定劑(HCl)的體積為0.00ml時:
0.1000mol/L的NaOH溶液中的氫離子濃度:知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14算一算通過計算了解不同滴定過程中的pH。pH=-lg(1.0×10-13)=13c(H+)
=1.0×10-14/1.0×10-1
=1.0×10-13(a)滴定前,加入滴定劑(HCl)的體積為0.00ml時:知(b)滴定中(pH取決于剩余NaOH的量)如:加入滴定劑體積為18.00ml時:c(OH-)=0.1000×(20.00-18.00)20.00+18.00=5.3×10-3mol/L知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14c(H+)
=1.0×10-14/5.3×10-3
=1.9×10-11pH=-lg(1.9×10-11)=11.72(b)滴定中(pH取決于剩余NaOH的量)c(OH-)=0c(OH-)=0.1000×(20.00-19.96)20.00+19.96=1.0×10-4mol/L
當加入滴定劑體積為19.96ml時(滴定時,每滴溶液的體積約為0.04ml):知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14c(H+)
=1.0×10-14/1.0×10-4
=1.0×10-10pH=-lg(1.0×10-10)=10c(OH-)=0.1000×(20.00-19.96)20知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(c)當酸和堿剛好反應完全時(即加入滴定劑HCl的體積剛好為20.00ml時):pH=7知識支持:pH=-lgc(H+)(c)當酸和堿剛好反應完全c(H+)=0.1000×0.0420.00+20.04=1.0×10-4mol/LpH=-lg(1.0×10-10)=4知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(d)當滴定劑HCl過量時假設剛好多滴加一滴HCl(即HCl過量0.04ml)c(H+)=0.1000×0.0420.00+20.0
由于指示劑的變色范圍不是7所引起的誤差是很小的。結論滴加體積:0.00~19.96ml,△pH=13-10=3滴加體積:19.96~20.04ml,△pH=10-4=6,發生滴定突越。由于指示劑的變色范圍不是7所引起的
如果是用堿滴定酸,在滴定過程中,溶液pH隨著體積變化的趨勢又如何?想一想
請以氫氧化鈉滴定鹽酸為例,回答上述問題。如果是用堿滴定酸,在滴定過程中,溶液pH計算出不同滴定點時溶液的pH值,部分結果列于表V(加入NaOH)ml被滴定HCl的百分含量%V(剩余HCl)mlV(過量NaOH)ml[H3O+]mol·L-1pH0020.00
1.00×10-11.0019.0090.002.00
5.26×10-32.2819.8099.000.20
5.02×10-43.3019.9899.900.02
5.00×10-5
4.30
20.00100.000.00
1.00×10-77.00
20.02100.1
0.022.00×10-10
9.7020.20101.0
0.202.01×10-1110.70計算出不同滴定點時溶液的pH值,部分結果列于表V(加入NaO
滴定曲線不僅說明了滴定時溶液pH值的變化方向,而且也說明了各個階段的變化速度。在化學計量點附近pH值有一個突變過程,這種pH值突變稱之為滴定突躍,突躍所在的pH值范圍稱為滴定突躍范圍(常用化學計量點前后各0.1%的pH范圍表示),本例的突躍范圍是(4.30-9.70)
滴定曲線不僅說明了滴定時溶液pH值的變化方向,二、指示劑的選擇
最理想的指示劑應該能恰好在反應的化學計量點發生顏色變化。
指示劑的選擇主要以滴定的突躍范圍為依據,通常選取變色范圍全部或部分處在突躍范圍內的指示劑滴定終點,這樣產生的誤差不會超過±0.1%
二、指示劑的選擇最理想的指示劑應該能恰好在反應
在上述滴定中,甲基橙(pH3.1-4.4)和酚酞(pH8.0-10.0)的變色范圍均有一部分在滴定的突躍范圍內,所以都可以用來指示這一滴定終點在上述滴定中,甲基橙(pH3.1-4.4)和用堿滴定酸的情況下突躍范圍20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的體積V(mL)溶液的pH用堿滴定酸的情況下突躍范圍20.02mL19.98mL加入N鞏固練習練習1.酸堿完全中和時()A、酸與堿的物質的量一定相等
B、酸所能提供的H+和堿所能提供的OH-的物質的量相等
C、酸與堿的質量相等
D、溶液呈中性B鞏固練習練習1.酸堿完全中和時()B練習2.用標準NaOH滴定鹽酸時,若配制標準溶液稱取的NaOH固體中含有下列雜質時,會引起滴定結果偏低的是()A.NaCl,B.Na2OC.Na2CO3D.NaHCO3
鞏固練習A練習2.用標準NaOH滴定鹽酸時,若配制標準溶液稱取的Na鞏固練習練習3.用物質的量濃度相同的鹽酸、硫酸、磷酸溶液,分別中和質量相同、濃度相同的NaOH溶液生成正鹽,消耗這三種酸的體積比是()A、1:1:1B、3:2:1 C、6:3:2 D、1:2:3練習4.中和相同體積、相同pH的Ba(OH)2、NaOH兩種稀溶液,所用相同濃度的鹽酸的體積分別為V1、V2,則二者的大小關系為。V1=V2C鞏固練習練習3.用物質的量濃度相同的鹽酸、硫酸、磷酸溶液,分鞏固練習
練習5.氫氧化鉀樣品中含有不與酸反應的雜質,為了測定氫氧化鉀的純度,取樣品0.56g溶于水制成1L溶液。取此溶液25.00mL,用0.005mol/LH2SO4標準液滴定,用去24mL,則氫氧化鉀的質量分數為()
A、96% B、48% C、9.6% D、56%
A鞏固練習練習5.氫氧化鉀樣品中含有不與酸反應的雜質,為了測
第三課時
原理復習一.酸堿中和滴定的定義二.原理:
重要關系式:cH+V酸=cOH-V堿,c待測=xV待測yc標準V標準三.正確選用酸堿滴定的儀器和指示劑
指示劑:終點時指示劑的顏色變化明顯、靈敏、易觀察;酸堿中和滴定中,常用酚酞、甲基橙。儀器:酸式滴定管和堿式滴定管。原理復習一.酸堿中和滴定的定義二.原理:重要關系
試劑:HCl溶液(未知濃度)、0.1000mol/LNaOH溶液、酚酞溶液、蒸餾水。儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、錐形瓶、洗瓶、鐵架臺、燒杯等。
一.實驗任務:
實驗室里面有一瓶未知濃度的HCl溶液,請你用酸堿中和滴定的方法測定出鹽酸的濃度。二.儀器和試劑試劑:HCl溶液(未知濃度)、0.1000mol/L
三.實驗操作過程:檢漏---潤洗---注液---趕氣泡---調零1.滴定準備過程:(1)滴定管的準備(2)錐形瓶的準備盛液---滴加2~3滴指示劑(錐形瓶可以用蒸餾水潤洗,但絕對不能用待測液潤洗,本次實驗使用滴定管量取待測液)三.實驗操作過程:檢漏---潤洗---注液---趕氣泡-
2.滴定
左手控制滴定管活塞,右手不斷搖動錐形瓶,眼睛注視錐形瓶色中溶液顏色的變化。(如右圖)(堿式)(酸式)2.滴定(堿式)(酸式)儀器的正確使用儀器的正確使用酸堿中和滴定(原理)課件3.終點的判斷
所謂的終點是酸和堿恰好中和完全的那個時刻。溶液顏色剛好發生變化且在半分鐘內不再退色。3.終點的判斷所謂的終點是酸和堿恰好中和完全的那個時4.讀數
讀取滴定管內液面所在體積數時,應使滴定管與水平的實驗臺面保持垂直,并使視線與滴定管內液體的凹液面最低處水平相切。正確錯誤錯誤4.讀數讀取滴定管內液面所在體積數時,應使滴定管與水俯視圖仰視圖正確視線仰視視線正確讀數仰視讀數讀數偏大正確視線俯視視線正確讀數俯視讀數讀數偏小俯視圖仰視圖正確視線仰視視線正確讀數仰視讀數讀數偏大正確視線4.數據記錄
重復滴定一次。設計表格,將兩次讀取的數據記錄在自己設計的表格中,求出兩次滴定消耗NaOH體積的平均值,并利用平均值計算得出待測液HCl的濃度。(設計表格要求:保留原始數據,再利用原始數據計算得到測量結果,可參考課本49頁例題。)4.數據記錄重復滴定一次。5.滴定結果的計算c待測=xV待測yc標準V標準計算公式:其中,x=y=1,V標準=,2V1+V2V待測=20.00ml,c標準=0.1000mol/Lc待測=V待測c標準V標準5.滴定結果的計算c待測=xV待測yc標準V標準計算公式根據實驗結果,請同學分析誤差產生的原因:指示劑引起的誤差;滴定操作過程中引起的誤差;讀數不準引起的誤差。誤差分析根據實驗結果,請同學分析誤差產生的原因:指示劑引起的誤差;滴利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待滴定過程中任何錯誤操作都有可能導致C標、V標、V待的誤差但在實際操作中認為C標是已知的,V待是固定的,所以一切的誤差都歸結為對V標的影響,V標偏大則C待偏大,V標偏小則C待偏小。誤差分析誤差分析的依據:利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標滴定過程中任實驗過程中的三個部分:滴定前的準備工作;從滴定開始到滴定結束;讀數誤差分析實驗過程中的三個部分:滴定前的準備工作;從滴定開始到滴定結束滴定前實驗準備過程中產生的誤差:
錯誤操作引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待滴定前實驗準備過程中產生的誤差:錯誤操作引滴定前實驗準備過程中產生的誤差:
錯誤操作引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況滴定管未用待裝液潤洗:
裝待測液
裝標準液錐形瓶用待測液潤洗偏小偏大偏大誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待滴定前實驗準備過程中產生的誤差:錯誤操作引誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待
錯誤操作引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況滴定管中有氣泡,尖嘴未充滿,滴定后消失:
裝待測液
裝標準液偏小偏大誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待
錯誤操作引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況滴定管調“0”后,未將尖嘴部掛著的余液除去:
裝待測液
裝標準液
偏高
偏低誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待
錯誤操作引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況
滴定時漏液滴定時錐形瓶中液體濺出滴定結束后,尖嘴掛著余液滴定過程中產生的誤差:偏高偏低偏高誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標讀數不準引起的誤差:滴定時讀數不準引起的誤差
所消耗標準液的體積
滴定開始讀數
滴定結束讀數取液時讀數不準引起的誤差
所取待測液的體積
取液前讀數
取液后讀數讀數不準引起的誤差:滴定時讀數不準引起的誤差讀數引起的誤差:C待=—————C標.V標
V待偏高1.滴定時起始讀數正確,達到終點后仰視刻度線引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況(滴定時)
讀數引起的誤差:C待=—————C標.V標偏高1.滴定C待=—————C標.V標
V待2.滴定時起始讀數正確,達到終點后俯視刻度線引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況偏低C待=—————C標.V標2.滴定時起始讀數正確,達到終3.滴定前仰視刻度線,滴定后俯視刻度線先偏大后偏小V=V(后)-V(前),讀數偏小C待=—————C標.V標
V待引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況偏低先仰后俯0實際讀數正確讀數3.滴定前仰視刻度線,滴定后俯視刻度線先偏大后偏小V=VV=V(后)-V(前),讀數偏大C待=—————C標.V標
V待引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況4.滴定前俯視刻度線,滴定后仰視刻度線先偏小后偏大偏高先俯后仰0實際讀數正確讀數V=V(后)-V(前),讀數偏大C待=—————C標.V歸納總結:滴定時讀數不準引起的誤差
所消耗標準液的體積引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況
滴定開始讀數
滴定結束讀數
平視
仰視
平視
俯視
仰視
俯視
俯視
仰視偏高偏低偏低偏高歸納總結:滴定時讀所消耗標準液的體積引起待測取液時讀數不準引起的誤差
所取待測液的體積引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況
滴定開始讀數
滴定結束讀數
仰視
平視
平視
俯視
仰視
俯視
平視
仰視
偏低
偏低
偏高
偏低取液時讀數不準引起的誤差所取待測液的體積引起待測思考題:1.用已知濃度的鹽酸去滴定待測的燒堿溶液,用酚酞作指示劑,以下操作中,能導致所測定的堿溶液濃度偏低的是A.酸式滴定管未用標準液來潤洗B.指示劑由紅色變無色時,即認為滴定終點,搖后又變紅C.滴定時,有酸液外漏D.盛待測液的錐形瓶用堿液潤洗B思考題:1.用已知濃度的鹽酸去滴定待測的燒堿溶液,用酚酞作指2.下列幾種情況,對中和滴定結果無影響的是:A.向錐形瓶里的待測液中加入一定量的蒸餾水將待測液稀釋B.滴定管尖嘴部分在滴定前有氣泡C.盛放標準酸液的滴定管未用標準液潤洗D.滴定前仰視刻度線讀數,滴定后俯視刻度線讀數A2.下列幾種情況,對中和滴定結果無影響的是:A.向錐形瓶里的小結:掌握誤差分析的依據;學會用有序的思維方式去分析問題和解決問題;落實各種錯誤操作最終對待測液濃度的影響。小結:pH的應用——
酸堿中和滴定pH的應用——
酸堿中和滴定
第一課時
pH在化學分析中的應用
——酸堿中和滴定一.定義酸堿中和滴定是利用中和反應,用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。怎么測呢??pH在化學分析中的應用
——酸堿中和
二.原理:中和滴定以酸堿中和反應為基礎,
H++OH-=H2O在滴定達到終點(即酸堿恰好反應)時:
有n(H+)=n(OH-)二.原理:有n(H+)=n(OH-)
當元數相同的酸和堿反應時(如NaOH和HCl)
c酸V酸=c堿V堿
如果酸或者堿的元數不相同呢?如:用NaOH標準溶液滴定H2SO4,它們的關系式如何書寫?
c
NaOH
VNaOH
=2c
H2SO4
VH2SO4當元數相同的酸和堿反應時(如NaOH和HCl)
總結:x元酸和y元堿恰好發生中和時,c酸,
V酸,c堿,V堿的關系式:xc酸V酸=yc堿V堿
也就是
xc標準V標準=yc待測V待測
(其中c標準為已知值,V待測或V標準在滴定前通過精確量取而成為已知值,最后根據已知值和實驗測定值計算出c待測。)總結:x元酸和y元堿恰好發生中和時,x
練習1:用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知氫氧化鈉溶液,滴定完成時用去鹽酸溶液27.84mL。計算待測氫氧化鈉溶液的物質的量濃度。
堿為未知液:c堿=xc酸V酸y
V堿
酸為未知液:c酸=xc堿V堿yV酸練一練(答案:0.1149mol/L)練習1:
練習2:用0.1230mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知濃度的硫酸溶液,滴定完成時用去NaOH溶液27.84mL。計算待測硫酸溶液的物質的量濃度。練一練(答案:0.06849mol/L)練習2:用0.1230mol/L的
你認為利用中和反應進行中和滴定必須解決的關鍵問題是什么?①準確測量參加反應的兩種溶液的體積——選用更加精確儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、移液管。
滴定管和移液管:精量儀,讀數精確到0.01mL,可準確量取一定量的試液。你認為利用中和反應進行中和滴定必須解決的關鍵問②準確判斷中和反應什么時候“恰好”完全(即準確判斷滴定終點)
方法:在待測溶液中加入酸堿指示劑(如酚酞,甲基橙)。
你認為用中和反應進行中和滴定必須解決的關鍵問題是什么?②準確判斷中和反應什么時候“恰好”完全(即準確判斷三.指示劑的選擇:指示劑指示終點的原理:HInH+OH-In-+H+酸色堿色幾種常用指示劑的變色范圍如下:指示劑變色范圍(pH)顏色酸色堿色甲基橙3.1~4.4紅黃石蕊5.0~8.0紅藍酚酞8.2~10.0無色紅三.指示劑的選擇:指示劑指示終點的原理:HInH+OH-I
選擇原則:終點時指示劑的顏色變化明顯、靈敏、易觀察。
因為石蕊試劑變化不靈敏,所以一般不用石蕊作中和滴定的指示劑。指示劑的選擇:
在高中階段用的最多的是酚酞。選擇原則:終點時指示劑的顏色變化明顯、靈敏、易觀四.中和滴定實驗儀器介紹:酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、滴定管夾、滴定臺。
種類:酸式滴定管——下端玻璃活塞堿式滴定管——下端連接一橡皮管(內有玻璃小球控制流速)下端尖嘴玻璃管四.中和滴定實驗儀器介紹:種類:酸式滴定管——用來盛放酸性或具有氧化性的溶液。(酸、Br2、KMnO4、等,不能盛放NaOH、)堿式滴定管——用來盛放堿性物質或無氧化性的物質為什么酸式滴定管與堿式滴定管結構上不同呢?
酸式滴定管——用來盛放酸性或具有氧化性的溶液。(酸、Br2、0刻度在上,從上往下讀,最大量程有25mL、50mL精確度:取到小數點后兩位,如:24.00mL、23.38mL
最后一位是估計值。滴定管的讀數方法:0刻度在上,從上往下讀,最大量程有25mL、50m滴定管的洗滌:先用蒸餾水洗滌,再用標準液(或待測液)來潤洗。滴定管的洗滌:滴定管的固定:垂直于桌面,高度以滴定管尖伸入錐形瓶約1cm為宜。滴定管的固定:
第二課時
實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制實驗用品:
試劑:0.1000mol/L的HCl溶液,0.1000mol/LNaOH溶液,酚酞溶液,蒸餾水。儀器:堿式滴定管,酸式滴定管,滴定管夾,燒杯,鐵架臺,pH計,磁力攪拌器,磁子。實驗內容:
用0.1000mol/L的HCl溶液滴定20ml0.1000mol/LNaOH溶液,測定酸堿滴定曲線。實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制實驗用品:實驗內容:實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制
實驗過程:①取20ml0.1000mol/LNaOH溶液于100ml燒杯中,滴入兩滴酚酞溶液,放入磁子,將pH計放入燒杯中,確保pH計的小玻璃球全部沒入溶液中。
②開動磁力攪拌器,讀取滴定過程中溶液的pH值,同時打開酸式滴定管的活塞,控制滴速為3滴/秒,觀察燒杯中溶液的變化以及pH隨滴定進行的變化規律。實驗——酸堿中和滴定pH突躍曲線的繪制實驗過程:酸堿中和滴定過程中pH的突躍曲線
pH值的變化規律如何?酸堿中和滴定過程中pH的突躍曲線pH值的(a)滴定前,加入滴定劑(HCl)的體積為0.00ml時:
0.1000mol/L的NaOH溶液中的氫離子濃度:知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14算一算通過計算了解不同滴定過程中的pH。pH=-lg(1.0×10-13)=13c(H+)
=1.0×10-14/1.0×10-1
=1.0×10-13(a)滴定前,加入滴定劑(HCl)的體積為0.00ml時:知(b)滴定中(pH取決于剩余NaOH的量)如:加入滴定劑體積為18.00ml時:c(OH-)=0.1000×(20.00-18.00)20.00+18.00=5.3×10-3mol/L知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14c(H+)
=1.0×10-14/5.3×10-3
=1.9×10-11pH=-lg(1.9×10-11)=11.72(b)滴定中(pH取決于剩余NaOH的量)c(OH-)=0c(OH-)=0.1000×(20.00-19.96)20.00+19.96=1.0×10-4mol/L
當加入滴定劑體積為19.96ml時(滴定時,每滴溶液的體積約為0.04ml):知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14c(H+)
=1.0×10-14/1.0×10-4
=1.0×10-10pH=-lg(1.0×10-10)=10c(OH-)=0.1000×(20.00-19.96)20知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(c)當酸和堿剛好反應完全時(即加入滴定劑HCl的體積剛好為20.00ml時):pH=7知識支持:pH=-lgc(H+)(c)當酸和堿剛好反應完全c(H+)=0.1000×0.0420.00+20.04=1.0×10-4mol/LpH=-lg(1.0×10-10)=4知識支持:pH=-lgc(H+)室溫下,在溶液中c(H+)c(OH-)=1.0×10-14(d)當滴定劑HCl過量時假設剛好多滴加一滴HCl(即HCl過量0.04ml)c(H+)=0.1000×0.0420.00+20.0
由于指示劑的變色范圍不是7所引起的誤差是很小的。結論滴加體積:0.00~19.96ml,△pH=13-10=3滴加體積:19.96~20.04ml,△pH=10-4=6,發生滴定突越。由于指示劑的變色范圍不是7所引起的
如果是用堿滴定酸,在滴定過程中,溶液pH隨著體積變化的趨勢又如何?想一想
請以氫氧化鈉滴定鹽酸為例,回答上述問題。如果是用堿滴定酸,在滴定過程中,溶液pH計算出不同滴定點時溶液的pH值,部分結果列于表V(加入NaOH)ml被滴定HCl的百分含量%V(剩余HCl)mlV(過量NaOH)ml[H3O+]mol·L-1pH0020.00
1.00×10-11.0019.0090.002.00
5.26×10-32.2819.8099.000.20
5.02×10-43.3019.9899.900.02
5.00×10-5
4.30
20.00100.000.00
1.00×10-77.00
20.02100.1
0.022.00×10-10
9.7020.20101.0
0.202.01×10-1110.70計算出不同滴定點時溶液的pH值,部分結果列于表V(加入NaO
滴定曲線不僅說明了滴定時溶液pH值的變化方向,而且也說明了各個階段的變化速度。在化學計量點附近pH值有一個突變過程,這種pH值突變稱之為滴定突躍,突躍所在的pH值范圍稱為滴定突躍范圍(常用化學計量點前后各0.1%的pH范圍表示),本例的突躍范圍是(4.30-9.70)
滴定曲線不僅說明了滴定時溶液pH值的變化方向,二、指示劑的選擇
最理想的指示劑應該能恰好在反應的化學計量點發生顏色變化。
指示劑的選擇主要以滴定的突躍范圍為依據,通常選取變色范圍全部或部分處在突躍范圍內的指示劑滴定終點,這樣產生的誤差不會超過±0.1%
二、指示劑的選擇最理想的指示劑應該能恰好在反應
在上述滴定中,甲基橙(pH3.1-4.4)和酚酞(pH8.0-10.0)的變色范圍均有一部分在滴定的突躍范圍內,所以都可以用來指示這一滴定終點在上述滴定中,甲基橙(pH3.1-4.4)和用堿滴定酸的情況下突躍范圍20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的體積V(mL)溶液的pH用堿滴定酸的情況下突躍范圍20.02mL19.98mL加入N鞏固練習練習1.酸堿完全中和時()A、酸與堿的物質的量一定相等
B、酸所能提供的H+和堿所能提供的OH-的物質的量相等
C、酸與堿的質量相等
D、溶液呈中性B鞏固練習練習1.酸堿完全中和時()B練習2.用標準NaOH滴定鹽酸時,若配制標準溶液稱取的NaOH固體中含有下列雜質時,會引起滴定結果偏低的是()A.NaCl,B.Na2OC.Na2CO3D.NaHCO3
鞏固練習A練習2.用標準NaOH滴定鹽酸時,若配制標準溶液稱取的Na鞏固練習練習3.用物質的量濃度相同的鹽酸、硫酸、磷酸溶液,分別中和質量相同、濃度相同的NaOH溶液生成正鹽,消耗這三種酸的體積比是()A、1:1:1B、3:2:1 C、6:3:2 D、1:2:3練習4.中和相同體積、相同pH的Ba(OH)2、NaOH兩種稀溶液,所用相同濃度的鹽酸的體積分別為V1、V2,則二者的大小關系為。V1=V2C鞏固練習練習3.用物質的量濃度相同的鹽酸、硫酸、磷酸溶液,分鞏固練習
練習5.氫氧化鉀樣品中含有不與酸反應的雜質,為了測定氫氧化鉀的純度,取樣品0.56g溶于水制成1L溶液。取此溶液25.00mL,用0.005mol/LH2SO4標準液滴定,用去24mL,則氫氧化鉀的質量分數為()
A、96% B、48% C、9.6% D、56%
A鞏固練習練習5.氫氧化鉀樣品中含有不與酸反應的雜質,為了測
第三課時
原理復習一.酸堿中和滴定的定義二.原理:
重要關系式:cH+V酸=cOH-V堿,c待測=xV待測yc標準V標準三.正確選用酸堿滴定的儀器和指示劑
指示劑:終點時指示劑的顏色變化明顯、靈敏、易觀察;酸堿中和滴定中,常用酚酞、甲基橙。儀器:酸式滴定管和堿式滴定管。原理復習一.酸堿中和滴定的定義二.原理:重要關系
試劑:HCl溶液(未知濃度)、0.1000mol/LNaOH溶液、酚酞溶液、蒸餾水。儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、錐形瓶、洗瓶、鐵架臺、燒杯等。
一.實驗任務:
實驗室里面有一瓶未知濃度的HCl溶液,請你用酸堿中和滴定的方法測定出鹽酸的濃度。二.儀器和試劑試劑:HCl溶液(未知濃度)、0.1000mol/L
三.實驗操作過程:檢漏---潤洗---注液---趕氣泡---調零1.滴定準備過程:(1)滴定管的準備(2)錐形瓶的準備盛液---滴加2~3滴指示劑(錐形瓶可以用蒸餾水潤洗,但絕對不能用待測液潤洗,本次實驗使用滴定管量取待測液)三.實驗操作過程:檢漏---潤洗---注液---趕氣泡-
2.滴定
左手控制滴定管活塞,右手不斷搖動錐形瓶,眼睛注視錐形瓶色中溶液顏色的變化。(如右圖)(堿式)(酸式)2.滴定(堿式)(酸式)儀器的正確使用儀器的正確使用酸堿中和滴定(原理)課件3.終點的判斷
所謂的終點是酸和堿恰好中和完全的那個時刻。溶液顏色剛好發生變化且在半分鐘內不再退色。3.終點的判斷所謂的終點是酸和堿恰好中和完全的那個時4.讀數
讀取滴定管內液面所在體積數時,應使滴定管與水平的實驗臺面保持垂直,并使視線與滴定管內液體的凹液面最低處水平相切。正確錯誤錯誤4.讀數讀取滴定管內液面所在體積數時,應使滴定管與水俯視圖仰視圖正確視線仰視視線正確讀數仰視讀數讀數偏大正確視線俯視視線正確讀數俯視讀數讀數偏小俯視圖仰視圖正確視線仰視視線正確讀數仰視讀數讀數偏大正確視線4.數據記錄
重復滴定一次。設計表格,將兩次讀取的數據記錄在自己設計的表格中,求出兩次滴定消耗NaOH體積的平均值,并利用平均值計算得出待測液HCl的濃度。(設計表格要求:保留原始數據,再利用原始數據計算得到測量結果,可參考課本49頁例題。)4.數據記錄重復滴定一次。5.滴定結果的計算c待測=xV待測yc標準V標準計算公式:其中,x=y=1,V標準=,2V1+V2V待測=20.00ml,c標準=0.1000mol/Lc待測=V待測c標準V標準5.滴定結果的計算c待測=xV待測yc標準V標準計算公式根據實驗結果,請同學分析誤差產生的原因:指示劑引起的誤差;滴定操作過程中引起的誤差;讀數不準引起的誤差。誤差分析根據實驗結果,請同學分析誤差產生的原因:指示劑引起的誤差;滴利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待滴定過程中任何錯誤操作都有可能導致C標、V標、V待的誤差但在實際操作中認為C標是已知的,V待是固定的,所以一切的誤差都歸結為對V標的影響,V標偏大則C待偏大,V標偏小則C待偏小。誤差分析誤差分析的依據:利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標滴定過程中任實驗過程中的三個部分:滴定前的準備工作;從滴定開始到滴定結束;讀數誤差分析實驗過程中的三個部分:滴定前的準備工作;從滴定開始到滴定結束滴定前實驗準備過程中產生的誤差:
錯誤操作引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況誤差分析直接利用中和滴定原理:C待=—————C標.V標
V待滴定前實驗準備過程中產生的誤差:錯誤操作引滴定前實驗準備過程中產生的誤差:
錯誤操作引起待測液氫氧化鈉濃度值的變化情況滴定管未用待裝液潤洗:
裝待測液
裝標準液錐形瓶用待測
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