【課件】酸堿中和滴定的原理課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第三章水溶液中的離子反應(yīng)與平衡第二節(jié)

水的電離和溶液的pH第3課時

酸堿中和滴定素養(yǎng)目標(biāo)重點(diǎn)難點(diǎn)課標(biāo)要求核心素養(yǎng)1.了解溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的應(yīng)用。2.掌握酸堿中和滴定的原理。3.掌握酸堿中和滴定的操作方法和誤差分析。通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和合作探究精神?！緦?dǎo)】酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的操作步驟和誤差分析【思考】實(shí)驗(yàn)室有一瓶未知濃度的氫氧化鈉溶液，我們有沒有辦法知道它的濃度呢？

我們可以取一定量的該氫氧化鈉溶液，用已知濃度的鹽酸來與之反應(yīng)，待恰好完全反應(yīng)后再通過計算確定它的濃度。【導(dǎo)】

一、酸堿中和滴定1、定義

利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)濃度的實(shí)驗(yàn)方法叫做酸堿中和滴定。已知濃度的溶液——標(biāo)準(zhǔn)液

未知濃度的溶液——待測液H++OH-

=H2OC標(biāo)V標(biāo)V測=C測

用0.1000mol/L的HCl溶液滴定20.00mL未知濃度的NaOH溶液，滴定完成時，用去HCl溶液28.00mL。通過中和滴定測得NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？0.1400mol/L[思考]把上題中HCl改成H2SO4，則NaOH的物質(zhì)的量濃度為多少？酸堿中和反應(yīng)有關(guān)計算

教材P66-67解：V[HCl(aq)]=(27.84+27.83+27.85)mL3=27.84mLHCl+NaOH=NaCl+H2OV[NaOH(aq)]·c(NaOH)

=V[HCl(aq)]·c(HCl)n(NaOH)=n(HCl)c(NaOH)

=V[NaOH(aq)]V[HCl(aq)]·c(HCl)=0.1032mol/L×0.02784L0.02500L=0.1149mol/L答：略思考與討論【思考】現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一瓶未知濃度的HCl溶液和一瓶濃度為0.1mol/L的NaOH溶液，如何準(zhǔn)確測出HCl溶液的濃度？c(NaOH)·V[NaOH(aq)]V[HCl(aq)]=c(HCl)【問題1】需測得哪些數(shù)據(jù)能計算出c(HCl)？已知0.100mol/L量取一定體積待測定【問題2】溶液體積如何準(zhǔn)確量取？【問題3】如何判斷中和反應(yīng)恰好完成，即達(dá)到反應(yīng)的終點(diǎn)？滴定管選用合適的酸堿指示劑關(guān)鍵一、準(zhǔn)確量取兩種溶液的體積儀器:

、

、鐵架臺、滴定管夾、燒杯、

。4、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑:酸式滴定管堿式滴定管錐形瓶試劑：標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、酸堿指示劑。酸式滴定管堿式滴定管可盛裝酸液、中性、強(qiáng)氧化性的物質(zhì)(如：高錳酸鉀溶液、溴水等)不可盛裝堿液(粘結(jié)活塞:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2ONa2SiO3致使玻璃活塞無法打開只可盛裝堿液，不可盛裝酸液、氧化性強(qiáng)的物質(zhì)（如：高錳酸鉀溶液、溴水等會腐蝕橡膠管）滴定管的構(gòu)造①標(biāo)有：

、

、

；溫度0刻度容積20℃25或50mL全部盛滿溶液時，體積

所標(biāo)容積。大于下端②滴定管的最小刻度為

,允許估計至

,因此滴定管的精確度為

mL。0.010.1mL0.01上端精確度高的儀器0刻度線以上，最大刻度線以下均有空白區(qū)：無刻度玻璃塞帶玻璃球的橡膠塞酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)儀器滴定管的讀數(shù)方法（1）正確方法：視線、刻度線、凹液面最低點(diǎn)在同一水平線上（2）精確度：0.01mL。所以讀數(shù)時要讀到小數(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)

即ΔV=V后

-V前滴定管的讀數(shù)讀數(shù)：20.45mL讀數(shù)：36.10mLΔV

＝V末－V初＝36.10mL－20.45mL＝15.65mL【展】量筒大小三點(diǎn)一線！讀數(shù)的時候眼睛平視凹液面的最低處，如果俯視和仰視將會造成什么誤差？量筒：仰小俯大滴定管：仰大俯小問：為什么不一樣？答：刻度大小順序相反！量筒沒有“0”刻線，刻度值下小上大,量筒的最小刻度為

,允許估計至

，因此讀數(shù)的精確度為______mL滴定管：仰視讀數(shù)時：讀數(shù)偏大；俯視讀數(shù)時：讀數(shù)偏小。量筒：仰視讀數(shù)時：讀數(shù)偏??；俯視讀數(shù)時：讀數(shù)偏大。滴定管有“0”刻線,刻度值上小下大，滴定管的最小刻度為

,允許估計至

，因此讀數(shù)的精確度為

mL讀數(shù)注意事項(xiàng)小大0.20.10.10.10.010.01①查漏：使用前先檢查滴定管活塞是否漏水。②潤洗：滴定管在加入反應(yīng)液之前，先用蒸餾水洗滌干凈，然后分別用所要盛裝

的溶液潤洗2～3遍。③裝液：分別將反應(yīng)液用傾倒法將加入相應(yīng)滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度

線以上2～3mL處。⑤調(diào)液面記數(shù)據(jù)：在滴定管下放一燒杯，調(diào)節(jié)活塞，使滴定管尖嘴部分充滿反應(yīng)液，然后調(diào)節(jié)滴定管液面使其處于某一刻度，準(zhǔn)確讀取數(shù)值并記錄。④趕氣泡：酸式滴定管→快速放液；

堿式滴定管→橡皮管向上翹起二、酸堿滴定管2、滴定管的使用方法：趕氣泡酸堿指示劑是一些有機(jī)弱酸或弱堿，它們在溶液中存在電離平衡，其分子與電離出的離子呈現(xiàn)不同的顏色。1、酸堿指示劑石蕊(以HIn表示)的電離平衡和顏色變化如下: HIn

H++In-紅色藍(lán)色(堿性)(酸性)三、酸堿指示劑

氫氧化鈉溶液和鹽酸反應(yīng)，溶液一直都是無色的，那怎么知道所加的氫氧化鈉溶液與鹽酸恰好發(fā)生了中和反應(yīng)呢？2、常見指示劑及其變色范圍3、判斷反應(yīng)時否完全進(jìn)行？假設(shè)是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿相互滴定，滴定終點(diǎn)是PH值等于7，而常用指示劑沒有在PH值等于7時變色的?疑問1疑問2如何選用指示劑?指示劑變色范圍(pH)遇酸的顏色遇堿的顏色甲基橙石蕊酚酞3.14.4橙色紅色(pH<3.1)黃色(pH>4.4)5.08.0紫色紅色(pH<5.0)藍(lán)色(pH>8.0)8.210.0粉紅色無色(pH<8.2)紅色(pH>10.0)

用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL、0.1000mol/LHCl溶液(繪制酸堿滴定曲線)(1)滴定前：c(H+)＝0.1000mol/L，pH=1.0(2)從滴定開始到化學(xué)計量點(diǎn)之前：當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液

19.96mL時(比化學(xué)計量點(diǎn)NaOH溶液少1滴)c(H+)＝(20.00mL－19.96mL)×0.1000mol/L÷(20.00mL+19.96mL)

＝1.000×10-4mol/LpH＝-lg(1.000×10-4)＝4.0(3)化學(xué)計量點(diǎn)時：溶液呈中性，c(H+)＝1.000×10-7mol/L，

pH=7.0三、酸堿指示劑(4)化學(xué)計量點(diǎn)后：

NaOH過量當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20.04mL時(比化學(xué)計量點(diǎn)NaOH溶液多1滴)c(OH-)＝(20.04mL－20.00mL)×0.1000mol/L÷(20.04mL+20.00mL)

＝1.000×10-4mol/Lc(H+)＝1.000×10-10mol/LpH=10.0(5)突變范圍：pH在4－10之間加入NaOH(mL)0.0010.0015.0018.0019.0019.9620.0020.0421.00溶液pH值

1.01.21.82.32.64.07.010.011.4V(NaOH)/mL0.0010.0019.00少一滴19.96少半滴19.98中和點(diǎn)20.00多半滴20.02多一滴20.0421.0024.0030.00pH11.52.644.379.71011.411.712.4pH-V曲線圖中和點(diǎn)：酸堿恰好完全反應(yīng)pH突躍范圍溶液的pHNaOH溶液的體積/mL繪制pH隨NaOH溶液體積變化的曲線圖多加1滴NaOH少加1滴NaOH多加半滴NaOH少加半滴NaOH酸堿中和滴定曲線的應(yīng)用一看縱坐標(biāo)，搞清楚是酸加入堿中，還是堿加入酸中；二看起點(diǎn)，起點(diǎn)可以看出酸性或堿性的強(qiáng)弱；三找滴定終點(diǎn)和pH＝7的中性點(diǎn)，判斷滴定終點(diǎn)的酸堿性，然后確定中性點(diǎn)(pH＝7)的位置；四分析其他的特殊點(diǎn)(如滴定一半點(diǎn)，過量一半點(diǎn)等)，分析酸、堿過量情況。酸堿中和滴定曲線數(shù)字化實(shí)驗(yàn)(手持技術(shù))(1)選擇指示劑：一般要求變色明顯4、指示劑的選擇和滴定終點(diǎn)的判斷石蕊因沒有明顯的單一顏色變換，通常不用作指示劑通常不用作指示劑。(2)使變色范圍盡量與滴定終點(diǎn)溶液的酸堿性一致①強(qiáng)酸—強(qiáng)堿：選酚酞或甲基橙都可以②強(qiáng)酸滴定弱堿：滴定終點(diǎn)為酸性，選甲基橙③強(qiáng)堿滴定弱酸：滴定終點(diǎn)為堿性，選酚酞指示劑的用量：一般滴加2~3滴即可，不可多加三、酸堿指示劑5、實(shí)驗(yàn)操作(1)準(zhǔn)備階段①滴定管檢漏洗滌潤洗裝液調(diào)液記錄使用滴定管前，首先要檢查是否漏水；用蒸餾水清洗2~3次；用待裝的酸、堿液潤洗2~3次；將酸、堿液分別注入相應(yīng)的滴定管中，并使液面位于“0”以上2～3mL處；讓尖嘴部分充滿反應(yīng)液，并使液面處于某一刻度；記錄滴定管的初始讀數(shù)。用0.1000mol/L鹽酸滴定20.00mL未知的濃度的NaOH溶液洗滌裝液加指示劑用蒸餾水洗滌，不能用待測液潤洗；將滴定管中量好的待測氫氧化鈉溶液加入其中；滴入2~3滴指示劑。5、實(shí)驗(yàn)操作(1)準(zhǔn)備階段②錐形瓶用0.1000mol/L鹽酸滴定20.00mL未知的濃度的NaOH溶液(2)滴定階段控制活塞搖動錐形瓶

錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化

滴定過程中先快后慢，當(dāng)接近終點(diǎn)時，應(yīng)一滴一搖，甚至半滴一搖?！舅伎肌咳绾蔚稳氚氲?？

使錐形瓶內(nèi)壁接觸滴定管的尖嘴，用錐形瓶內(nèi)壁“刮”下半滴標(biāo)準(zhǔn)液?！舅伎肌繛槭裁粗坏稳氚氲?？

開始時由于待測液的濃度較大，加入少量的標(biāo)準(zhǔn)液對其pH影響不大。當(dāng)接近滴定終點(diǎn)(pH=7)時，很少量(0.04mL，約一滴)的堿或酸就會引起溶液pH突變。例：用0.1000mol/L的HCl溶液，滴定20.00mL0.1000mol/L的NaOH溶液，pH隨V[HCl(aq)]的變化如下表所示：V(鹽酸)0.0015.0019.5019.9820.0020.0220.5025.0040.00pH13.0012.1511.109.707.004.302.911.951.48少加半滴多加半滴【思】(3)滴定終點(diǎn)的判斷

當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時，溶液由淺紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)為原來的顏色，即達(dá)到終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)判斷的答題模板當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲巍痢痢翗?biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液由××色變成××色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。說明：解答此類題目注意三個關(guān)鍵點(diǎn)：(1)最后半滴：必須說明是滴入“最后半滴”溶液。(2)顏色變化：必須說明滴入“最后半滴”溶液后，溶液“顏色的變化”。(3)半分鐘：必須說明溶液顏色變化后“半分鐘內(nèi)不褪色”。鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液，滴定終點(diǎn)的判斷：①若用酚酞作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸時，溶液的顏色由

，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。②若用甲基橙作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嘻}酸時，溶液的顏色由

，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色黃色變?yōu)槌壬?，且半分鐘?nèi)不變色【隨堂練習(xí)】(4)滴定曲線甲基橙石蕊酚酞注意：滴定終點(diǎn)是指示劑顏色發(fā)生突變的點(diǎn)，但不一定是酸、堿的反應(yīng)終點(diǎn)。通常有一定誤差(允許誤差)。酚酞甲基橙強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸淺紅色→無色橙色→黃色無色→淺紅色黃色→橙色以甲基橙為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸來滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液，滴定達(dá)終點(diǎn)時，溶液顏色變化是()

A、由黃色到紅色B、由橙色到紅色

C、由黃色到橙色D、由紅色到橙色C【課堂練習(xí)2】【檢】(5)數(shù)據(jù)處理用0.1000mol/L鹽酸滴定20.00mL未知的濃度的NaOH溶液實(shí)驗(yàn)次數(shù)消耗HCl溶液的體積待測NaOH溶液的體積122.2520.00223.1420.00322.2720.00平均值22.2620.00若有數(shù)據(jù)偏差較大，則舍去舍去中和滴定記憶口決先查漏液再潤洗，裝液排氣調(diào)液面;左手活塞右手瓶，瓶不潤洗要記清；眼看顏色手不停，三十秒鐘要記清?！緦?shí)驗(yàn)】用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液C待測=c標(biāo)準(zhǔn)

·V標(biāo)準(zhǔn)V待測已知，定值已知，定值讀數(shù)五、誤差分析則：c待測的誤差主要來自V標(biāo)準(zhǔn)V標(biāo)準(zhǔn)偏大則c待測偏高；V標(biāo)準(zhǔn)偏小則c待測偏低1、誤差分析依據(jù)誤差分析看V(標(biāo))V(標(biāo))偏大，則C(待)V(標(biāo))偏小，則C(待)V(標(biāo))無影響，則C(待)偏大偏小無影響實(shí)際操作中認(rèn)為C標(biāo)是已知的，V待是固定的，所以一切的誤差都?xì)w結(jié)為對V標(biāo)的影響五、中和滴定的誤差分析2、產(chǎn)生誤差的原因滴定操作過程中引起的誤差；讀數(shù)不準(zhǔn)引起的誤差；有雜質(zhì)或指示劑選擇錯誤。Ⅰ、儀器洗滌⑶錐形瓶水洗后即用待測液洗，滴定結(jié)果⑴滴定管水洗后即裝待測液，取待測液于錐形瓶，使滴定結(jié)果⑵滴定管水洗后即裝標(biāo)準(zhǔn)液，使滴定結(jié)果偏高偏低偏高⑷錐形瓶中有少量蒸餾水，滴定結(jié)果無影響3、產(chǎn)生誤差的類型Ⅱ、氣泡⑴滴定前有氣泡，滴定后無氣泡使滴定結(jié)果⑵滴定前無氣泡，滴定后有氣泡使滴定結(jié)果偏高偏低Ⅲ、讀數(shù)⑴滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù),滴定結(jié)果偏低⑵滴定前平視，終點(diǎn)時仰視使滴定結(jié)果⑶滴定變色后，立即讀數(shù)，可能使滴定結(jié)果

偏低偏高“三點(diǎn)一線”規(guī)律探尋仰視俯視注意：滴定管讀數(shù)誤差分析滴定管正確的讀數(shù)方法是視線、刻度線、凹液面最低點(diǎn)在同一水平線上。試分析下列圖示讀數(shù)對滴定結(jié)果的影響：(1)如圖Ⅰ，開始仰視讀數(shù)，滴定完畢俯視讀數(shù)，滴定結(jié)果會偏小。(2)如圖Ⅱ，開始俯視讀數(shù)，滴定完畢仰視讀數(shù)，滴定結(jié)果會偏大?！驹u】Ⅳ、操作⑴振蕩錐形瓶時，有液滴（瓶內(nèi)），濺落瓶外使滴定結(jié)果⑵滴定過程中不慎將滴定管中的液滴滴出錐形瓶外偏高⑶滴定終點(diǎn)時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有一滴未滴下使滴定結(jié)果偏高偏小在稱取固體氫氧化鈉制備NaOH標(biāo)準(zhǔn)液來滴定未知濃度的鹽酸時，如遇下列情況，測得的鹽酸濃度與實(shí)際濃度相比是偏高、偏低還是沒有影響？⑴NaOH表面有部分潮解

。⑵NaOH混有不與鹽酸作用的雜質(zhì)

。⑶NaOH混有少量Na2CO3雜質(zhì)

。⑷砝碼上有油污

。偏高偏高偏高偏低Ⅴ、雜質(zhì)與指示劑下列實(shí)驗(yàn)操作不會引起誤差的是()A.酸堿中和滴定時，用待測液潤洗錐形瓶B.酸堿中和滴定時，用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液C.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定未知濃度的鹽酸時，選用酚酞作指示劑，實(shí)驗(yàn)時不小心多加了幾滴D.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測定未知濃度的NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開始實(shí)驗(yàn)時無氣泡C【課堂練習(xí)5】【檢】當(dāng)用酸滴定堿時，下列操作中會使測定結(jié)果(堿的濃度)偏低的是(

)A.酸式滴定管滴至終點(diǎn)后，俯視讀數(shù)B.堿液移入錐形瓶后，加了10mL蒸餾水再滴定C.酸式滴定管用蒸餾水潤洗后，未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗D.酸式滴定管注入酸液后，尖嘴留有氣泡即開始滴定，滴定終點(diǎn)時氣泡消失A【課堂練習(xí)6】【檢】用酚酞作指示劑，以0.100mol·L-1的NaOH溶液測定錐形瓶中一定體積的鹽酸的物質(zhì)的量濃度。下列操作將導(dǎo)致測定值高于實(shí)際值的是()A.標(biāo)準(zhǔn)液在“0”刻度線以上，未予調(diào)整就開始滴定B.滴定過程中振蕩時，錐形瓶中有液滴濺出C.觀察記錄滴定管內(nèi)液面刻度時滴定前俯視，滴定后仰視D.酚酞指示劑由無色變?yōu)榧t色時立即停止滴定C【課堂練習(xí)7】【檢】拓展：氧化還原滴定一、原理依據(jù)物質(zhì)間的氧化還原反應(yīng)，采用與酸堿中和滴定相同的實(shí)驗(yàn)操作，以氧化劑（或還原劑）為滴定劑，直接滴定一些具有還原性（或氧化性）的物質(zhì)，或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性，但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)間的定量關(guān)系進(jìn)行定量分析的方法。二、試劑常見用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等；常見用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸H2C2O4、維生素C等。自身指示劑：有些標(biāo)準(zhǔn)溶液或被滴定物質(zhì)本身有顏色，而滴定產(chǎn)物為無色，則滴定時就無需另加指示劑，自身顏色變化可以起指示劑的作用，此類指示劑稱為自身指示劑。如：KMnO4本身在溶液中顯紫紅色，還原后的產(chǎn)物Mn2＋接近無色，所以用高錳酸鉀溶液滴定時，不需要另加指示劑。拓展：氧化還原滴定三、滴定指示劑的選擇顯色指示劑：有些物質(zhì)本身并沒有顏色，但它能與滴定劑或被測物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生特殊的顏色，或開始有特殊顏色，滴定后變?yōu)闊o色，因而可指示滴定終點(diǎn)。如：滴定前溶液中無單質(zhì)碘I2，滴定后有單質(zhì)碘生成等，可用淀粉等作為指示劑。（1）酸性KMnO4為標(biāo)準(zhǔn)溶液的氧化還原滴定

酸性KMnO4溶液有強(qiáng)氧化性，且自身的顏色可指示滴定終點(diǎn)，當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝愿咤i酸鉀溶液后，溶液由無色變?yōu)闇\紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明到達(dá)滴定終點(diǎn)。常用于滴定含H2C2O4、HC2O4-、C2O42-、H2O2、Fe2+的溶液，通過消耗的KMnO4的量進(jìn)行相關(guān)計算。拓展：氧化還原滴定四、常見的氧化還原滴定酸性環(huán)境中，MnO4-對應(yīng)的還原產(chǎn)物為Mn2+。2MnO4-＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2OMnO4-＋5Fe2＋