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第三章 水溶液中的离子反应与平衡
实验活动2 强酸与强碱的中和滴定
课前导入
有一瓶标签模糊的NaOH溶液，我们如何确定其物质的量浓度？
测量方案 评价
蒸干后测m(NaOH)
转变为Fe(OH)3测质量？ 加入铵盐转变为氨气测体积？ 测定pH计算法？
溶液体积未知，
操作流程复杂
Kw随温度变化而变化
【思考】能否用已知浓度的酸与氢氧化钠反应来测定其浓度？
如果可以，怎么确定反应恰好到达终点？
中和滴定的原理
酸碱中和反应的本质： H+ + OH- = H2O
恰好到达反应终点时，存在：
n(HCl) = n(NaOH)
即到反应终点时
c(HCl) V[HCl(aq)]=c(NaOH) V[NaOH(aq)]
HCl + NaOH = NaCl + H2O
用已知浓度的酸（或碱）（称为标准液）与未知浓度的碱（或酸）（称为待测液）反应，如果能测定出恰好中和时两者的体积，即可由上式计算未知浓度溶液的浓度，这就是酸碱中和滴定的原理。
强酸与强碱的中和滴定
【实验目的】
1.练习中和滴定的实验操作;理解中和滴定的原理;探究酸碱中和反应过程中pH的变化特点。
2.通过实验进一步掌握数据分析的方法,体会定量实验在化学研究中的作用。
【实验用品】
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台。
0.100 0 mol·L-1 HCl溶液、0.100 0 mol·L-1 左右的NaOH溶液、酚酞溶液、蒸馏水。
酸碱中和滴定实验操作
【问题】
1.如何保证量取的溶液体积的准确性？
2.如何保证量取的溶液的浓度与试剂瓶内溶液的浓度相同？
强酸与强碱的中和滴定
【实验步骤】
一、滴定管的使用
1.滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管,有两种构造,一种下端有玻璃活塞,为酸式滴定管;一种下端有阀(由乳胶管和玻璃球组成),为碱式滴定管。滴定管主要用来精确放出一定体积的溶液。
强酸与强碱的中和滴定
2.滴定管的使用方法。
(1)查漏。使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。
(2)润洗。在加入酸、碱反应液之前,滴定管要先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用待装溶液润洗2~3次,润洗液从滴定管下部放入烧杯中。
(3)装液。将酸溶液、碱溶液分别加入酸式滴定管、碱式滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3 mL处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上。
(4)赶气泡、调液面。在滴定管下放一个烧杯,调节活塞或阀,使滴定管尖嘴部分充满反应液,并使液面处于“0”刻度或“0”刻度以下,准确读数并记录。
(5)放液。根据实验需要,逐滴放出一定量的液体。
强酸与强碱的中和滴定
二、用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液
1.准备标准液。向润洗过的酸式滴定管中加入0.100 0 mol·L-1 HCl溶液,赶气泡、调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记录准确读数。
2.准备待测液。向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的NaOH溶液,赶气泡、调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,记录准确读数;然后向锥形瓶中滴入25.00 mL待测溶液,并滴入2滴酚酞溶液。
强酸与强碱的中和滴定
二、用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液
3.滴定。
(1)把锥形瓶放在酸式滴定管的下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入酸。左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化。
(2)终点判断。接近终点时,当滴入半滴盐酸后,溶液刚好从粉红色变为无色,且在半分钟内不再变色,达到滴定终点。准确读数并记录。
强酸与强碱的中和滴定
二、用盐酸标准液滴定未知浓度的NaOH溶液
4.重复实验。重复上述操作2次,记录相关数据。
5.数据处理。根据c(NaOH)= ,计算每次滴定实验中待测NaOH溶液中的c(NaOH),然后求平均值。
滴定次数 待测NaOH溶液 的体积/mL HCl溶液 滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL 体积/mL
1 10.00 0.00 10.45 10.45
2 10.00 0.00 10.47 10.47
3 10.00 0.00 10.43 10.42
强酸与强碱的中和滴定
1.误差分析依据
为简化分析,建立模型:设c标、V待均为定值,c待的大小由V标的大小决定,即将所有可能的误差原因均归在V标上。若V标偏大,则c待偏大;若V标偏小,则 c待偏小。
强酸与强碱的中和滴定
2.常见操作可能引起的误差分析
操作及读数 误差分析
仪器 方面 未用标准液润洗滴定管 偏高
未用待测液润洗所用的滴定管 偏低
用待测液润洗锥形瓶 偏高
洗涤后的锥形瓶未干燥 无影响
滴定 方面 标准液漏滴在锥形瓶外一滴 偏高
待测液摇出锥形瓶 偏低
滴定管滴前有气泡,滴后无气泡 偏高
达终点后,滴定管尖嘴处悬有标准液 偏高
读数 方面 滴前仰视,滴后平视 偏低
滴前平视,滴后仰视 偏高
滴前仰视,滴后俯视 偏低
强酸与强碱的中和滴定
误读及结果:
若起始平视,终仰视,则V标偏大,c待偏大　　　　
若起始平视,终俯视,则V标偏小,c待偏小
若先仰后俯,则V标偏小 ,c待偏小
若先俯后仰,则V标偏大,c待偏大
强酸与强碱的中和滴定
【思考】
1.实验中,为什么要用待装液润洗滴定管2~3次
2.实验中,用蒸馏水洗涤后的锥形瓶是否需要干燥 是否要用待装液润洗
用蒸馏水洗涤滴定管后,管内壁附着水,直接加入待装液,相当于待装液被稀释,浓度变小。
中和滴定的原理是n(H+)=n(OH-),锥形瓶内有少量水对滴定结果无影响。锥形瓶不能用待装液润洗,否则相当于增加了待装液。
强酸与强碱的中和滴定
3.实验中,眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化,那么,标准液的滴速是如何控制的
标准液滴入锥形瓶中的液体中,在视野范围内,观察溶液颜色的变化同时能兼顾到标准液的滴速。
4.临近滴定终点时,因为精力不够集中,没有关注到溶液颜色的变化。为了确认标准液是否过量,应如何操作
可用返滴法。向已经变色的溶液中滴入半滴待测液,若溶液颜色变回原色,且半分钟内不再变化,则标准液未过量;若溶液颜色不发生变化,则标准液过量了。
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