酸碱中和滴定实验1、定义: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)的浓度的实验方法叫做酸碱中和滴定2、原理:在中和反应中虽然表面上没有明显现象,但溶液PH发生很大的变化,在滴定过程中会发生PH突变而使指示剂发生颜色变化通过溶液的颜色变化判断反应终点,测出酸(或碱)溶液的体积,根据化学方程式中酸碱物质的量之比求出未知溶液的浓度计算公式为:3、仪器和试剂 酸式滴定管(不能盛放碱性溶液和水解呈碱性的盐溶液)⑴仪器 碱式滴定管(不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液) 锥形瓶、铁架台、滴定管夹、烧杯等★ 注意:①酸式滴定管、碱式滴定管是进行中和滴定、滴定曲线绘制实验中准确量取一定 体积的溶液的仪器,其精确度为0.01mL ②指示剂的选择:强酸强碱之间的滴定用甲基橙或酚酞均可若用强酸滴定弱碱,用甲基橙为好,终点的现象由黄变橙;若用强碱滴定弱酸,用酚酞为佳,终点的现象为由无色变浅红石蕊一般不用作指示剂③误差分析:以标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液的实验误差分析归纳入下表:步骤操作V标C测洗涤酸式滴定管未用标准溶液润洗碱式滴定管未用待测溶液润洗锥形瓶用待测溶液润洗锥形瓶洗净后还留有蒸馏水液取放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失锥形瓶中指示剂气泡消失滴定酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失振荡锥形瓶时部分液体溅出部分酸液滴出锥形瓶外溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化读数滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)两次滴定所消耗酸液的体积相差太大⑵试剂:标准溶液、待测溶液、酸碱指示剂4、实验操作(以标准盐酸滴定NaOH溶液为例)⑴洗涤:锥形瓶内只用蒸馏水洗涤,不能用待测溶液润洗。
酸式、碱式滴定管先用蒸馏水洗涤,再用所盛溶液润洗2~3次洗涤的原则是少量多次,洗涤方法是将滴定管横放慢慢转动,洗净的标准时管内壁不挂水珠⑵取液:向酸式滴定管中注入标准盐酸至0刻度以上,调节液面至0或0以下,使尖嘴部分充满溶液且不留有气泡,记下刻度用碱式滴定管取待测NaOH溶液,调节液面使尖嘴部分充满溶液而不留有气泡,准确放出一定体积的溶液至锥形瓶中,加入2~3滴酚酞指示剂⑶滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,滴定过程中用左手旋转活塞,右手不断振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色变化,直至加入一滴盐酸使溶液由红色褪为无色时,停止滴定⑷读数:平时滴定管中凹液面最低处,读取溶液体积⑸计算:重复滴定2~3次,要求每次滴定所消耗溶液的体积误差不超过0.2mL取几次结果的平均值,依c(NaOH)= 进行计算滴定终点:当滴入最后一滴时,指示剂的颜色突然改变,且30秒内不立即褪去 或反滴一滴待测液颜色又复原,再读数重复滴淀操作2到3次,取平均值 即:当看到加一滴标准液时,锥形瓶内溶液由某某色变为某某色且半分钟内(或30秒内)锥形瓶内溶液颜色不变化即为滴定终点停止滴定) (8)数据记录:记录终点刻度V终 ,算出V标=V终-V初 视线应液面凹面最低点水平相切。
(9) 重复上述实验操作2~3次 (10)计算:根据3次滴定所用标准液的体积,取3次的平均值 V标=(V1+V2+V3)/3 代入: 指示剂变色时即“达到了滴定的终点”,通常与理论终点存在着一定的误差(允许误差),通常认为此时即达到了反应的终点——即“恰好中和” 【练习】: 1. 用0.1032 mol/L的HCl溶液滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液,滴定完成时用去HCl溶液27.84 mL,通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少? 2. 如果某次酸碱中和滴定的实验数据如下表所示,试通过计算确定盐酸的物质的量浓度? 3.某烧碱样品含少量不与酸作用的杂质,为了测定其纯度,进行以下滴定操作( ) A. 在250mL的容量瓶中定容配成250mL烧碱溶液 B. 用移液管移取25mL烧碱溶液于锥形瓶中并滴几滴指示剂甲基橙 C. 在天平上准确称取烧碱样品Wg,在烧杯中用蒸馏水溶解 D. 将物质的量浓度为C的标准硫酸溶液装入酸式滴定管,调节液面,记下开 始读数为V1 E. 在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至终点,记下读数V2 回答下列各问题: (1)正确操作步骤的顺序是(用字母填写) → → → D → 。
(2)滴定管的读数应注意 (3)E中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是 (4)D步骤中液面应调节到 ,尖嘴部分应 (5)滴定终点时锥形瓶内溶液的pH约为 ,终点时颜色变化是 (6)若酸式滴定管不用标准硫酸润洗,在其它操作均正确的前提下,会对测定结果(指烧碱的纯度)有何影响?(指偏高、低或不变) (7)该烧碱样品纯度的计算式为 实验编号 C(NaOH)mol/L V(NaOH)mL V(HCl)mL 1 0.1154 26.72 25.00 2 0.1154 26.70 25.00 3 0.1154 26.71 25.00 滴定前 滴定后 实际值 读出值 滴定前 滴定后 读出值 实际值 答案: 1. 0.1149 mol/L NaOH溶液 2. 0.1233 mol/L HCl溶液) 3.(1)C→A→B→D→E (2)滴定管要直立;装液或放液后需等1~2min后才能读数;读数时不能俯视或仰视,视线应与弯月面最低点平齐;读数应准确至0.1mL估至0.01mL (3)便于准确判断终点时颜色的变化情况。
(4)调节到零刻度或零稍下的某一刻度尖嘴部分应充满液体,无气泡 (5)终点时pH约为4.4,颜色变化:由黄色变为橙色 (6)偏高因标准液浓度变小,用量变大 (7)%/)(8012WCVV-(注意:V为mL) 七、误差分析 ⑴分析原理:(标准酸滴定未知碱) 滴定过程中任何错误操作都可能导致C标、V标、V测的误差,但在实际操作中认为C(标)是已知的,V(测)是固定的,所以一切的误差都归结为V(标)的影响,V(标)偏大则C(测)偏大, V(标)偏小则C(测)偏小 1. 用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的碱溶液(取一定量的NaOH溶液于锥形瓶中,滴2滴甲基橙作指示剂),试说明下列情况会使测定结果偏高、偏低还是无影响? 1)酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定; 2)锥形瓶只用蒸馏水洗涤后仍留有少量蒸馏水; 3)锥形瓶用蒸馏水洗涤后,又用待测液润洗 4)锥形瓶用蒸馏水洗涤后,误用盐酸润洗; 5)盐酸在滴定时溅出锥形瓶外; 6)待测液在振荡时溅出锥形瓶外; 7)滴定终点时,滴定管仰视读数; 8)滴定终点时,滴定管俯视读数; 9)记录起始体积时,仰视读数,终点时平视 10)记录起始体积时,仰视读数,终点时俯视; 11)滴加盐酸,橙色不足半分钟即褪色; 12)滴加盐酸,溶液变为红色; 13)滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失; 14)滴定前,酸式滴定管无气泡,滴定后产生气泡; 15)滴定后滴定管尖嘴处悬有一滴液体; 16)移液管用蒸馏水洗净后,就用来吸取待测液; 17)碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液; 18)在配制待测氢氧化钠溶液过程中,称取一定质量的氢氧化钠时,内含少量的 氢氧化钾,用标准盐酸溶液进行滴定。
19)滴定前仰视,滴定后俯视, 20)滴定前俯视,滴定后仰视, 答案:1高;2无 ;3高;4低;5高;6低;7高;8低;9低;10低;11低; 12高;13高;14低;15高;16低;17高;18低;19低;20高 思考:滴定管和量筒读数时有什么区别? 滴定管的“0”刻度在上面,越往下刻度值越大,而量筒无零刻度,并且越往上刻度越大;记录数据时滴定管一般到0.01 mL,而量筒仅为0.1mL (08全国Ⅱ卷)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围如下: 甲基橙:3.1~4.4 石蕊:50~8.0 酚酞:8.2~10.0 用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述正确的是( ) A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂 C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂 例1. 在盐酸滴定氢氧化钠溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定终点时的颜色变化应是( ) A. 由黄色变红 B. 由黄色变橙色C. 由橙色变红色 D. 由红色变橙色 例2 用一定浓度的NaOH溶液作标准液,酚酞为指示剂,滴定未知浓度的盐酸溶 液。
①未用标准液润洗碱式滴定管;② 未用盐酸润洗移液管;③ 未用盐酸润洗锥形瓶;④ 滴定前碱式滴定管尖嘴部分气泡未排除;⑤ 滴定前仰视而滴定后俯视碱式管中液面读数;⑥ 滴定完毕后较长时间红色不褪以上属错误操作且导致所测盐酸溶液浓度偏低的是( ) A. ①④⑥ B. ②③⑥ C. ②⑤ D. ④⑤⑥ 答案:B,D,C 八、滴定原理拓展应用 酸碱中和滴定的原理可以迁移到氧化还原反应和酸与盐的反应中,依据滴定原理,通过适当的指示剂来判断氧化剂和还原剂、酸与盐溶液恰好反应,从而测定物质的浓度 氧化还原滴定 此类氧化还原反应主要是涉及有KMnO4或I2或I-进行的氧化还原反应如: ①5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+ +10CO2↑+8H2O ②5Fe2++MnO4 -+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O ③C6H8O6(维生素C)+I2→C6H6O6+2H++2I- ④I2+2S2O23-=2I-+S4O26- 指示剂选择:反应①、②不用指示剂, MnO4-为紫红色,颜色褪去或出现紫红色 时为恰好反应 反应③、④都有I2,则用淀粉作指示剂。
例3.用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,下列操作不正确的是( ) A. 用标准氢氧化钠溶液润洗碱式滴定管后再盛入标准碱溶液 B.用待测酸溶液润洗锥形瓶后再盛入待测酸溶液 C.用酚酞作指示剂,滴定终点时溶液颜色由无色变浅红色 D.读数时,视线应与滴定管凹液面的最低点保持水平 例4.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来滴定测定未知物质的量浓度的氢氧化 钠溶液时,选择酚酞作指示剂请填写下列空白: ⑴ 用标准的盐酸溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把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,溶液由红色变为无色,并且__ _ 为止; ⑵ 下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是__________; A.酸式滴定管未用标准盐酸溶液润洗就直接注入标准盐酸溶液 B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 。