定量實(shí)驗(yàn)(酸堿滴定、中和熱的測定)

第二節(jié)定量實(shí)驗(yàn)一、認(rèn)真閱讀《備考指南》p155~156：酸堿中和滴定的原理，把你不懂的地方提出來大家討論。一、中和滴定所需的用品（儀器）有哪些？酸式滴定管、堿式滴定管，燒杯、錐形瓶、滴定管夾、鐵架臺、白紙。實(shí)驗(yàn)：用已知濃度的鹽酸滴定20mL未知濃度的NaOH溶液，以測定NaOH的物質(zhì)的量濃度。二、中和滴定的操作步驟。①查漏：檢查滴定管是否漏水和堵塞②洗滌③潤洗：先用水洗凈再用指定的酸和堿液潤洗④裝液，排氣泡，調(diào)整液面到某一刻度，讀數(shù)。二、中和滴定的操作步驟。（1）取待測液：將一定體積未知濃度的堿溶液放入錐形瓶中，滴入幾滴酚酞。（2）把錐形瓶放在堿式滴定管的下面，并墊一張白紙（3）滴定：操作要點(diǎn)及滴定終點(diǎn)的觀察。（指示劑變色，半分鐘內(nèi)不褪色）（4）讀數(shù)并記錄數(shù)據(jù)：（5）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)2～3。（6）求算鹽酸的平均體積，然后計(jì)算堿的濃度：計(jì)算時可用公式：

C（OH-）=C（H+）×V(酸)÷V（堿）。二、中和滴定的操作步驟。左手右手視線與凹液面水平相切滴加速度先快后慢眼睛注視瓶內(nèi)顏色變化半分鐘顏色不變滴定管保持垂直俯視圖仰視圖酸堿中和滴定正確視線仰視視線正確讀數(shù)仰視讀數(shù)讀數(shù)偏大正確視線俯視視線正確讀數(shù)俯視讀數(shù)讀數(shù)偏小0指示劑

pH變色范圍酸色

堿色甲基橙

3.1—4.4紅色（pH<3.1）黃色（pH>4.4）酚酞8.2—10.0無色（pH<8.2）紅色（pH>10.0）三、指示劑的選擇1、如用酚酞作指示劑，用強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿，完全反應(yīng)時，溶液的顏色將發(fā)生怎樣的變化？2、如用甲基橙作指示劑，用強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿，完全反應(yīng)時，溶液的顏色將發(fā)生怎樣的變化？3、如果是強(qiáng)酸和弱堿中和滴定該選擇什么指示劑？4、如果是強(qiáng)堿和弱酸中和滴定又該選擇什么指示劑？結(jié)論：根據(jù)達(dá)到終點(diǎn)后溶液的酸堿性來選1）酸式滴定管用水洗后便裝液體進(jìn)行滴定；2）錐形瓶只用蒸餾水洗滌后仍留有少量蒸餾水；

偏高無影響1.用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸滴定未知物質(zhì)的量濃度的堿溶液（甲基橙作指示劑），試說明下列情況會使測定結(jié)果偏高、偏低還是無影響？四、中和滴定誤差分析4）錐形瓶用蒸餾水洗滌后，誤用鹽酸潤洗；

5）鹽酸在滴定時濺出錐形瓶外；

6）待測液在振蕩時濺出錐形瓶外；

7）滴定終點(diǎn)時，滴定管仰視讀數(shù)；

偏高偏高偏高偏低偏低3）錐形瓶用蒸餾水洗滌后，又用待測液潤洗；

8）滴定終點(diǎn)時，滴定管俯視讀數(shù)；

9）記錄起始體積時，仰視讀數(shù)，終點(diǎn)時平視；

10）記錄起始體積時，仰視讀數(shù)，終點(diǎn)時俯視；11）滴加鹽酸，橙色不足半分鐘即褪色；

偏低偏低偏低偏低【學(xué)生活動】P156（1）滴定管如果未用所要盛裝的酸或堿潤洗，酸或堿就會由于滴定管內(nèi)壁附著的蒸餾水使溶液濃度降低，影響測定結(jié)果。錐形瓶不能做類似處理，否則會使待測液的體積增加，測試結(jié)果偏高。（2）滴定管下端的氣泡有可能在滴定過程中被排出，導(dǎo)致該反應(yīng)液的用量讀數(shù)值偏高。（3）便于觀察錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。（4）溶液由無色變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；溶液由紅色變?yōu)闊o色?！緦W(xué)生活動】P156（5）中和滴定的準(zhǔn)確度主要取決于酸堿反應(yīng)進(jìn)行的程度，因此指示劑的選擇是關(guān)鍵之一，另一關(guān)鍵是準(zhǔn)確量取標(biāo)準(zhǔn)液和待測液的體積，所選儀器要符合實(shí)驗(yàn)的精確度要求。（6）精確的定量實(shí)驗(yàn)通常要取多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值來保證結(jié)果的正確性，減小測量誤差。但因操作錯誤帶來的誤差不應(yīng)包括在內(nèi)，因此，偏離較大的數(shù)據(jù)應(yīng)舍棄?！舅伎寂c交流】（1）本實(shí)驗(yàn)量取和計(jì)量反應(yīng)過程中酸、堿溶液用量所使用的滴定管，能否用量筒代替？試說明原因。不能用量筒代替滴定管，因?yàn)橛?jì)量的精確度不同，不符合中和滴定的要求。而滴定管可準(zhǔn)確量取到0.1mL，的溶液可估讀到0.01mL，符合定量實(shí)驗(yàn)的要求【思考與交流】（2）酸式滴定管為什么不能盛裝堿性溶液？由于堿性溶液會腐蝕玻璃，尤其是容易使酸式滴定管上的玻璃活塞因腐蝕導(dǎo)致無法使用，所以酸式滴定管不能盛裝堿性溶液。（3）如何潤洗酸式滴定管（堿式滴定管）？從滴定管上口加入3~5mL所要盛裝的酸或堿溶液，傾斜著轉(zhuǎn)動滴定管，使液體潤濕全部滴定管內(nèi)壁。然后輕輕轉(zhuǎn)動酸式滴定管活塞（或輕輕擠壓堿式滴定管的玻璃球），將液體從滴定管下部放入預(yù)置的燒杯中?！舅伎寂c交流】（4）如何趕走酸式滴定管（堿式滴定管）中的氣泡？快速放液以趕走氣泡（將膠管彎曲使玻璃尖嘴斜向上，用兩指捏住膠管，輕輕擠壓玻璃球，使溶液從尖嘴流出）。（5）讀取滴定管讀數(shù)時應(yīng)注意什么問題？讀取滴定管內(nèi)液面所在體積數(shù)時，應(yīng)使滴定管與水平的實(shí)驗(yàn)臺面保持垂直，并使視線與滴定管內(nèi)液體的凹面最低處相切?！舅伎寂c交流】（6）滴定過程中，左手

，右手

，眼睛

。控制酸式滴定管的活塞（堿式滴定管的閥）；搖動錐形瓶；注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化?！舅伎寂c交流】（7）如何用25mL堿式滴定管取25mLNaOH溶液？將裝滿待測液（NaOH溶液）的堿式滴定管固定在滴定管夾上，輕輕擠壓玻璃球，使滴定管的尖嘴部分充滿溶液，然后調(diào)整滴定管內(nèi)液面，使其保持在“0”刻度處，再將該溶液注入錐形瓶內(nèi)，當(dāng)液面接近“25”刻度時，要逐滴滴入至管內(nèi)液面恰好保持在“25”刻度處，停止擠壓玻璃球。二、認(rèn)真閱讀《備考指南》p175——酸堿中和滴定曲線的繪制，把你不懂的地方提出來大家討論。思考：如何準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全討論：向20.00mL0.100mol/LHCl中滴加0.100mol/LNaOH溶液過程中，溶液pH如何變化？你發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律V(NaOH)/mL0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.00pH1.001.481.852.282.594.007.010.011.4用0.1000mol/L的NaOH溶液，滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl

溶液，求隨VNaOH

的增大，pH=？VNaOH(mL)0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pHVNaOH(mL)20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH滴定過程的pH變化VNaOH(mL)0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH1.001.221.481.843.123.603.904.30VNaOH(mL)20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.009.7010.3010.4011.3812.0512.3012.44突躍范圍20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的體積V(mL)溶液的pH“突躍”的存在為準(zhǔn)確判斷終點(diǎn)提供了方便pH突躍范圍：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后滴定由不足0.1%到過量0.1%范圍內(nèi)溶液pH值的變化范圍此范圍是選擇指示劑的依據(jù)。0.100mol/L的NaOH滴定0.100mol/L鹽酸的PH突躍范圍是（4.3——9.7）討論：用什么試劑可指示0.100mol/L氫氧化鈉滴定0.100mol/L鹽酸恰好完全反應(yīng)？思考：如用酚酞作指示劑，用酸滴定堿，完全反應(yīng)時，溶液的顏色將發(fā)生怎樣的變化？溶液由紅色變?yōu)闊o色思考：如用甲基橙作指示劑，用酸滴定堿，完全反應(yīng)時，溶液的顏色將發(fā)生怎樣的變化？溶液黃色變?yōu)槌壬玃H突躍范圍是（4.3——9.7）酚酞試液、甲基橙試液（1）如果上述實(shí)驗(yàn)改為向一定量的NaOH溶液中逐漸加入HCl溶液，所得滴定曲線會有什么不同?向一定量的NaOH溶液中逐漸加入HCl溶液的曲線為下圖中虛線，向一定量的HCl溶液中逐漸加入NaOH溶液為下圖中的實(shí)線，曲線走向不同，但滴加量與pH變化的關(guān)系基本一致。1．甲、乙、丙、丁均為酸堿滴定曲線，試回答下列問題：

為強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿，

為強(qiáng)酸滴定弱堿，

為強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸，

為強(qiáng)堿滴定弱酸，丁；乙；甲；丙三、認(rèn)真閱讀《備考指南》p175——中和熱的測定，把你不懂的地方提出來大家討論。實(shí)驗(yàn)步驟：1.在大燒杯底部墊泡沫塑料（或紙條），使放入的小燒杯杯口與大燒杯杯口相平。然后再在大、小燒杯之間填滿碎泡沫塑料（或紙條），大燒杯上用泡沫塑料板（或硬紙板）作蓋板，在板中間開兩個小孔，正好使溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒通過，如下圖所示。中和熱的測定大、小燒杯放置時，為何要使兩杯口相平？填碎紙條的作用是什么？對此裝置，你有何更好的建議？兩杯口相平，可使蓋板把杯口盡量蓋嚴(yán)，從而減少熱量損失；填碎紙條的作用是為了達(dá)到保溫隔熱、減少實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失的目的。若換用隔熱、密封性能更好的裝置（如保溫杯）會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確。2.用一個量筒最取50mL0.50mol/L鹽酸，倒入小燒杯中，并用溫度計(jì)測量鹽酸的溫度，記入下表。然后把溫度計(jì)上的酸用水沖洗干凈。溫度計(jì)上的酸為何要用水沖洗干凈？沖洗后的溶液能否倒入小燒杯？為什么？因?yàn)樵摐囟扔?jì)還要用來測堿液的溫度，若不沖洗，溫度計(jì)上的酸會和堿發(fā)生中和反應(yīng)而使熱量散失，故要沖洗干凈；沖洗后的溶液不能倒入小燒杯，若倒入，會使總?cè)芤旱馁|(zhì)量增加，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差。3.用另一個量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液，并用溫度計(jì)測量NaOH溶液的溫度，記入下表。實(shí)驗(yàn)中所用HCl和NaOH的物質(zhì)的量比為何不是1∶1而是NaOH過量？若用HCl過量行嗎？為了保證0.50mol/L的鹽酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/LNaOH溶液，使堿稍稍過量，生成0.025mol的水。不能用過量的酸，因?yàn)镹aOH溶液中常常含有碳酸鈉，鹽酸過量就會發(fā)生鹽酸與碳酸鈉的反應(yīng)，導(dǎo)致中和熱測定不準(zhǔn)確。4.把溫度計(jì)和環(huán)形玻璃攪拌棒放入小燒杯的鹽酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯（注意不要灑到外面）。用環(huán)形玻璃攪拌棒輕輕攪動溶液，并準(zhǔn)確讀取混合溶液的最高溫度，記為終止溫度，記入下表。酸、堿混合時，為何要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小燒杯而不能緩緩倒入？因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是測反應(yīng)的反應(yīng)熱，若動作遲緩，將會使熱量損失而使誤差增大。5.重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，取測量所得數(shù)據(jù)的平均值作為計(jì)算依據(jù)。若你所測得的數(shù)據(jù)不是57.3kJ/mol，分析產(chǎn)生誤差的原因?？赡艿脑蛴校?.量取溶液的體積有誤差（測量結(jié)果是按50mL的酸、堿進(jìn)行計(jì)算，若實(shí)際量取時，多于50mL或小于50mL都會造成誤差）2.溫度計(jì)的讀數(shù)有誤。3.實(shí)驗(yàn)過程中有液體灑在外面。4.混合酸、堿溶液時，動作緩慢，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差。5.隔熱操作不到位，致使實(shí)驗(yàn)過程中熱量損失而導(dǎo)致誤差。6.測了酸后的溫度計(jì)未用水清洗而便立即去測堿的溫度，致使熱量損失而引起誤差?！緦W(xué)生活動】P157（1）為什么實(shí)驗(yàn)所用的NaOH要稍過量？能不能用稍過量的酸？用稍過量的NaOH是為了保證鹽酸能夠完全被NaOH中和。不能用過量的酸，因?yàn)镹aOH溶液中常常含有碳酸鈉，鹽酸過量就會發(fā)生鹽酸與碳酸鈉的反應(yīng)，導(dǎo)致中和熱測定不準(zhǔn)確。（2）實(shí)驗(yàn)中若用弱酸代替強(qiáng)酸，或用弱堿代替強(qiáng)堿，則使測得的中和熱偏小【學(xué)生活動】P157（3）大燒杯、泡沫塑料或紙條、泡沫塑料板或硬紙板、環(huán)形玻璃棒（4）為什么要用環(huán)形玻璃棒攪拌？能否用鐵絲代替環(huán)形玻璃棒？說明理由。使鹽酸與NaOH溶液充分反應(yīng)；不能，若用鐵絲代替環(huán)形玻璃棒，一方面鐵與酸反應(yīng)放出熱量，使測得的溫度升高，另一方面鐵絲傳熱快，又會使測得的溫度偏低。（5）若改用100mL0.50mol