专题3 第二单元 第2课时

第2课时 酸碱中和滴定

[学习目标定位]

一 酸碱中和滴定

1.常温下，将pH ＝12的NaOH 溶液分别与等体积的下列酸溶液混合，判断其酸碱性并计算pH ，填写下表：

2.中和滴定的原理

(1)酸碱中和反应的实质可用离子方程式H ＋

＋OH －

===H 2O 来表示，在中和反应中，H ＋

、OH

－

之间的物质的量关系是n (H ＋)＝n (OH －)；若用参加反应的c (H ＋)、c (OH －

)来表示，其关系式

为c (H ＋

)·V 酸＝c (OH －

)·V 碱，由此可计算c (H ＋

)，其表达式是c (H ＋

)＝c (OH －

)·V 碱

V 酸；也可计算

c (OH －

)，其表达式是c (OH －

)＝c (H ＋

)·V 酸V 碱

。由c (H ＋)、c (OH －

)可分别求出相应酸、碱的浓度。

(2)用0.103 2 mol·L

－1

的盐酸溶液，中和25.00 mL 未知浓度的NaOH 溶液，中和完成后用去

盐酸27.84 mL ，请根据上述关系式计算NaOH 溶液的物质的量浓度是0.114 9 mol·L －

1。 (3)根据以上原理分析，归纳总结中和滴定的概念是利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。其中已知浓度的酸(或碱)溶液常称为标准液，未知浓度的碱(或酸)溶液常称为待测液。

(4)中和滴定的关键是准确判断滴定终点(中和反应恰好反应完全的时刻)，其方法是在待测液中加2～3滴指示剂，观察滴定过程中其颜色的变化，常选用的指示剂是酚酞或甲基橙，不用石蕊溶液的原因是石蕊溶液颜色变化不明显且突变范围太宽。 3.主要仪器及使用

酸碱中和滴定所用的主要仪器是锥形瓶和滴定管。

滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、“0”刻度；滴定管的精确读数为0.01 mL 。 (1)滴定管的分类

①酸式滴定管：包括玻璃活塞、长玻璃管，可盛放酸性溶液、强氧化性溶液，不能盛放碱性溶液及氢氟酸。

②碱式滴定管：包括长玻璃管、橡皮管、玻璃球，可盛放碱性溶液。 (2)滴定管的使用方法

①检查仪器：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。

②润洗仪器：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗2～3遍。 ③加入溶液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管0刻度线以上2～3 mL 处。

④调节起始读数：在滴定管下放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分充满溶液，然后调节滴定管液面使其处于某一刻度，准确读取数值并记录。 4.实验操作步骤

酸碱中和滴定的实验步骤可以提炼为6个关键字： (1)洗(洗涤)：洗涤仪器并进行检漏、润洗。

(2)取(取液)：向酸(碱)式滴定管中注入标准液，向锥形瓶中注入待测液，加入2～3滴指示剂。 (3)滴(滴定)：在锥形瓶下垫一张白纸，向锥形瓶中先快后慢地加入标准液(后面逐滴加入)，至指示剂发生明显的颜色变化(如由红色变为无色或红色变为橙色、无色变为粉红色等)且半分钟内不变时，停止滴定。

(4)读(读数)：平视滴定管中凹液面最低点，读取溶液体积。

(5)记(记录)：记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定2～3次将数据记入表中。

(6)算(计算)：以(V 终－V 始)为消耗的标准液的体积，取2～3次实验结果的平均值，依据c 待

＝c 标·V 标V 待

(一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。

酸碱中和滴定

(1)原理：酸和碱反应的实质是H ＋＋OH －===H 2O 。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH 溶液(待测液)的计算公式为c 待＝c 标·V 标

V 待

。

(2)准确判断滴定终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，即为滴定终点。

(3)滴定操作要点：左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

(4)滴定曲线

以滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。如图所示为用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L－1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。

由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色发生明显变化，有利于确定滴定终点。

1.(1)选用以下主要仪器和试剂，是否可以达到测定NaOH溶液浓度的目的？(填“是”或“否”)。

主要仪器：滴定管锥形瓶烧杯

试剂：NaOH溶液0.100 0 mol·L－1盐酸

(2)现用物质的量浓度为0.100 0 mol·L－1的标准NaOH溶液去滴定V mL未知浓度的盐酸，请填写下列空白：

①用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入(填“甲”或“乙”)中。

②某学生的操作步骤如下：

A.移取20.00 mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，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，调节滴定管使尖嘴部分充满溶液；

D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2～3 mL；

E.调节液面至“0”或“0”刻度以下，记下读数；

F.把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。

正确操作步骤的顺序是(用字母序号填写)。

上述B 步骤操作的目的是 。 判断到达滴定终点的实验现象是 。 ③右上图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c (HCl)＝ mol·L －

1。

答案 (1)否 (2)①乙 ②BDCEAF 洗去附在滴定管内壁上的水，防止其将标准溶液稀释而带来误差 当滴入最后一滴标准液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 ③0.100 0 (V 2－V 1)V

解析 (1)缺少酸碱指示剂，无法判断滴定终点。(2)①NaOH 为强碱，应将NaOH 溶液注入碱式滴定管中，故选乙。②按查漏→水洗→润洗→装液→排气泡→调液面→读数→加待测液和指示剂→滴定→判断终点→读数、记录数据→计算的顺序思考。判断滴定终点的方法是：当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。③滴定过程中消耗NaOH 溶液的体积为(V 2－V 1) mL ，因此c (HCl)＝0.100 0(V 2－V 1)V mol·L －1。

2.下列酸碱中和滴定的实验操作或仪器的使用正确的是 。 ①装置Ⅰ进行酸碱中和滴定(略去部分夹持仪器) ②如图Ⅱ实验装置(固定装置略去)进行操作 ③如图Ⅲ所示，记录滴定终点读数为12.20 mL

④如图Ⅳ曲线表示用0.100 0 mol·L －

1 NaOH 溶液分别滴定浓度相同的三种一元酸，由此可判断HX 的酸性最强

⑤滴定管在使用前要用待装液润洗，而锥形瓶不用润洗 ⑥酸式滴定管注入Na 2CO 3溶液之前应检查是否漏液 ⑦可用25 mL 碱式滴定管量取20.0 mL KMnO 4溶液 答案 ⑤

解析 ①应选用酸式滴定管；②NaOH 溶液不应装入酸式滴定管中；③读数应为11.80 mL ；④HX 酸性最弱；⑤正确；⑥Na 2CO 3溶液应注入碱式滴定管中；⑦应改为可用25 mL 酸式滴定管量取20.00 mL KMnO 4溶液。

二 酸碱中和滴定误差分析

1.在酸碱中和滴定前的准备工作中，滴定管用蒸馏水洗净后，还要用标准液润洗2～3次，

否则会使标准液实际浓度减小，消耗标准液体积增大，由c 待＝c 标·V 标

V 待可知，所测得的待测液

浓度偏大。

2.在滴定前，锥形瓶用蒸馏水洗净后，是否要用待测液润洗？为什么？不需要。因为若用待测液润洗锥形瓶，会使量取的待测液的实际体积增大，消耗标准液的体积增大，使测定结果偏大。

3.滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响：

(1)如图Ⅰ，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小。 (2)如图Ⅱ，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大。 常见误差分析

3.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.用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液，实验结束时，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项，锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则会使待测液的量偏大，消耗标准液的体积偏大，从而使所测浓度偏大；B项，冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液，还是待测溶液，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项，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项，实验开始时酸式滴定管中无气泡，实验结束时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)得所测得的c(NaOH)偏小。

4.下列错误操作中，能造成中和滴定结果偏低的是()

A.用滴定管量取标准液时，开始时平视，滴定后仰视

B.盛标准液的滴定管尖嘴部分有气泡未排出就开始滴定

C.往锥形瓶中加待测液时，对滴定管读数，开始时仰视，滴定后平视

D.振荡时锥形瓶中液滴飞溅出来

答案D

酸式碱式莫混用，读数视线要水平；

充满尖嘴不留气，液面不要高于零；

适量滴加指示剂，初始读数要记清；

左手慢慢旋活塞，右手旋摇锥形瓶；

两眼紧盯待测液，颜色突变立即停；

记下刻度来计算，中和滴定操作完。

1.酸碱完全中和时，有关说法正确的是()

A.溶液一定呈中性

B.酸和碱的物质的量一定相等

C.酸和碱的物质的量浓度相等

D.酸能提供的H＋与碱能提供的OH－的物质的量相等

答案D

解析酸碱完全反应时，酸提供的H＋与碱提供的OH－的物质的量相等。

2.下列有关滴定操作的顺序正确的是()

①检查滴定管是否漏水②用蒸馏水洗涤玻璃仪器③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管④装标准溶液和待测液并调整液面和记录初始读数

⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中⑥滴定操作

A.①③②④⑤⑥

B.①②③④⑤⑥

C.②③①④⑤⑥

D.④⑤①②③⑥

答案B

解析滴定操作的顺序为查漏—洗涤—润洗—注液—滴定。

3.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，所选用的滴定管如图甲、乙所示，从下表中选出正确选项()

锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管

A碱酸石蕊乙

B酸碱酚酞甲

C碱酸甲基橙乙

D酸

酚酞乙

碱

答案D

解析甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管。酸碱中和滴定中一般不选用石蕊试液作指示剂，故A项不正确；酸式滴定管不能盛放碱液，故B项不正确；C项，滴定管选用不正确。4.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是()

A.滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定

B.随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大

C.用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定

D.滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小

答案B

解析A项，滴定管用蒸馏水洗涤后，还要用待装NaOH溶液润洗，否则将要引起误差，错误；B项，在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，正确；C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为粉红色，且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定，错误；D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则碱液的体积偏大，测定结果偏大，错误。

5.下面a～e是中学化学实验中常见的几种定量仪器：

a.量筒

b.容量瓶

c.滴定管

d.托盘天平

e.温度计

(1)无“0”刻度的是(填字母)。

(2)下列操作合理的是(填字母)。

A.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液

B.用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体

C.用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸

D.用500 mL容量瓶配制1 mol·L－1的氢氧化钠溶液495.5 mL

(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化

钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示。则所用盐酸

的体积为mL。

(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：

滴定次数

待测氢氧化钠溶

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25.000.0026.1126.11

第二次25.00 1.5630.3028.74

第三次25.000.2226.3126.09

请选用其中合理数据求出该氢氧化钠溶液物质的量浓度(计算结果保留4位有效数字)：c(NaOH)＝。

(5)由于错误操作，使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是(填字母)。

A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数

B.碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00 mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定