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盘点酸碱中和滴定实验与专项提高

2017-12-14湖南

教学考试(高考化学) 2017年5期
关键词:碱式滴定管酚酞

湖南 龙 威

盘点酸碱中和滴定实验与专项提高

酸碱中和滴定是高中化学的重点内容,滴定实验在生产生活中应用非常广泛。特别是医药、化工、检测领域,酸碱中和滴定是比较通用且精密的测定浓度的方法,近年来在高考中虽然直接的滴定实验命题不多,但其广泛的适用性不得不引起我们的关注。下面,我们就酸碱滴定实验为主体,再次阐明和归纳,希望能给同学们应试带来较大的帮助。

【基本原理】

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。

【实验用品】(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。

(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。

(3)常用酸碱指示剂的变色范围

指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0~8.0紫色>8.0蓝色甲基橙<3.1红色3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2~10.0粉红色>10.0红色

(4)滴定管的使用

①酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,这是因为酸和氧化性物质腐蚀橡胶。

②碱性的试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质的溶液易与玻璃中的成分SiO2反应生成Na2SiO3,Na2SiO3有黏性致使活塞无法打开。

【实验操作】(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)

(1)滴定前的准备

①滴定管

②锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂。

(2)滴定

(3)终点判断

等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。

【数据处理】

【误差分析】

2.以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的因操作不正确而引起的误差有:

步骤操作VAcB洗涤酸式滴定管未用标准酸溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液取碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失变小偏低

续表

【易错提醒】滴定终点≠中和反应恰好进行完全≠溶液呈中性。中和反应恰好进行完全,得到的溶液不一定呈中性,有可能呈酸性或碱性。

【思考与讨论】

1.酸式滴定管怎样查漏?

【答案】向已洗净的滴定管中装上一定体积的水,安装在滴定管夹上直立静置两分钟,观察有无水滴漏下。然后将活塞旋转180°,再静置两分钟,观察有无水滴漏下,如均不漏水,滴定管即可使用。

2.容量为25 mL的滴定管,滴定过程中用去10.00 mL的液体,此时滴定管中剩余液体的体积为15 mL吗?

【答案】由于滴定管的“0”刻度在滴定管的上方;滴定管下端一小段是没有刻度的,故剩余液体体积大于15 mL。

3.KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?

【答案】强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、稀盐酸、溴水应盛放在酸式滴定管中,Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。

4.(1)滴定管为什么要润洗?锥形瓶需要润洗吗?

(2)读数时为什么要平视凹液面?

(3)滴定管排空气的目的是什么?

【答案】(1)滴定管不润洗相当于对所盛装溶液的稀释,锥形瓶不需要润洗,润洗后相当于所盛装溶液的物质的量增大;(2)仰视读数偏大,俯视读数偏小;(3)如不排空气,取液时体积变小,滴定时体积读数变大。

5.滴定终点就是酸碱恰好中和的点吗?

【答案】滴定终点是指示剂颜色发生突变的点,不一定是酸碱恰好中和的点。

【专题专练】中和滴定仪器及指示剂的选择

例1用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考图甲、乙,下表中正确的选项是

( )

锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管A碱酸石蕊甲B酸碱酚酞甲C碱酸甲基橙乙D酸碱酚酞乙

【答案】D

用碱去滴定酸,顾名思义选择碱式滴定管盛装碱溶液,未知浓度的待测溶液放于锥形瓶内,指示剂的选择遵循滴定终点现象变化明显,一般保证指示剂颜色由浅变深,因为滴定后的液体是不再循环使用的,所以碱滴定酸一般选择酚酞作指示剂,酸滴定碱一般选择甲基橙作指示剂。指示剂的选择还应该注意:(1)变色范围与终点pH吻合或接近;(2)指示剂变色范围越窄越好。

【专题专练】滴定终点的判断

例2纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。

用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。

请回答:如何判断滴定终点?

【答案】当滴入最后一滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液由无色变成明显的红色,且半分钟内颜色不恢复。

【答题模板】当滴入最后一滴×××标准溶液,溶液变成×××色,且半分钟内颜色不恢复。

【专题专练】滴定数据的处理和误差分析

例3某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作步骤如下:

①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上;

②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;

③调节液面至“0”或“0”刻度线以下某一刻度,并记下读数;

④移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入2滴酚酞溶液;

⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。

请回答:

(1)以上步骤有错误的是________(填编号),该错误操作会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(2)根据下列数据:请计算待测盐酸溶液的浓度为________mol/L。

滴定次数待测溶液体积(mL)标准NaOH溶液读数记录(mL)滴定前读数滴定后读数第一次20.000.4020.40第二次20.004.0024.00第三次20.002.0024.10

湖南省湘乡市湖铁实验学校)

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