酸碱中和滴定复习专题(两个课时)
广东信宜中学 李琼
(复习)教学目标:
(1)理解酸碱中和滴定的原理。
(2)认识酸式滴定管、碱式滴定管并记住滴定管使用时的注意事项。
(3)记住酸碱中和滴定的操作步骤并会分析指示剂如何选择。
(4)会依据中和滴定原理进行酸碱滴定实验的误差分析。
学情、考情分析:
高三学生在高二已学习过该节知识,掌握了酸碱中和反应的本质,酸碱中和滴定的计量依据和计算同时具备一定的酸碱指示剂使用的知识,对中和滴定使用的仪器也有一定的了解。所以本节课侧重在回顾和深化。
酸碱中和滴定是继配制一定物质量浓度溶液以后的一个重要的定量实验,本节内容综合了物质的量浓度的计算及溶液的pH、酸碱指示剂的变色原理和应用、滴定实验的操作、数据处理等知识,是高考中的重要考点之一。
而酸碱中和滴定曲线类试题是近几年高考考查的热点,特别是“一强一弱”类(如氢氧化钠滴定醋酸,盐酸滴定氨水),题目一般是在某一溶液中持续滴入另一溶液的反应曲线,主要考查溶液中离子浓度的大小比较、酸碱性的判断、对水电离平衡的影响、溶液中的守恒关系等。
教学重点:
中和滴定的操作和数据处理及误差分析
教学难点:
滴定终点的判断、中和滴定曲线图象的分析
教学过程:
【活动1】现在有一瓶海天白米醋, 为了测出其含醋酸的浓度,请设计实验方案。
【学生思考、讨论】
方法1:测米醋的pH,再推算醋酸浓度?
方法2:中和法测定
如20mL米醋,0.500mol/L NaOH溶液
【共同回顾】 1.酸碱中和滴定的定义和原理
1)定义:用已知物质的量浓度的酸(或碱) 来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
2)原理:酸HxR和碱M(OH)y反应,当恰好完全反应时,酸提供的n(H+)等于碱提供n(OH—)
即:
【思考1】要想测定的浓度结果更准确,你认为实验的关键是什么?
【学生思考、讨论】
(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积V(标)和V(待)
(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应
【过渡】以上两个关键分别要怎么落实?
【学生思考、讨论】
关键(1)需要能在滴加溶液时准确表示所加溶液体积的仪器
——酸式、碱式滴定管:精确到0.01mL;
关键(2)需要能指示酸碱反应完全的物质
——借助酸碱指示剂:溶液颜色发生变化,且在半分钟内不变色。
【共同回顾】2.酸式、碱式滴定管的构造、使用
【高考真题】(14年全国I卷)
12.下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干。
B.酸式滴定管装标准液前,必须先用该溶液润洗。
C.酸碱滴定实验中,用待测溶液润洗锥形瓶以减小实验误差。
D.用容量瓶配溶液时,若加水超过刻度线,立即用滴定管吸出多余液体。
【学生思考、回答】
【过渡1】实验时应先把酸和碱都装入滴定管中,然后从酸式滴定管中取20mL食醋注入锥形瓶,再用碱式滴定管向食醋中滴加0.5mol/L NaOH溶液至恰好完全中和。
【思考2】氢氧化钠溶液和醋酸反应,溶液一直都是无色,那怎么知道所加的NaOH溶液与醋酸恰好反应完呢?
【活动2】中和滴定过程的PH变化(画出滴定过程中PH的变化曲线图)
V(NaOH)/mL | 0.00 | 18.00 | 19.00 | 19.96 | 20.00 | 20.04 | 21.00 | 22.00 | 30.00 |
pH | 1.0 | 2.3 | 2.6 | 4.0 | 7.0 | 10.0 | 11.4 | 11.7 | 12.3 |
【学生思考、作答】在滴定终点前后,溶液的pH发生突跃
【共同归纳】“突跃”的存在为准确判断终点提供了方便。
3.酸碱中和滴定终点的确定(即指示剂的选择):
①常用指示剂的变色范围
②指示剂的选择原则
A、指示剂的pH变色范围尽可能接近中和时的pH
B、颜色变化明显。
常用中和滴定指示剂:酚酞、甲基橙
③指示剂的用量:2—3滴
【过渡2】
实验时应先把酸和碱都装入滴定管中,然后从酸式滴定管中取20mL食醋注入锥形瓶,再用碱式滴定管向食醋中滴加0.5mol/L NaOH溶液至恰好完全中和。
【拓展】
| 终点性质 | 指示剂 |
强碱滴定弱酸 |
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强酸滴定弱碱 |
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强酸滴定强碱 |
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【练习】某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙作指示剂。请回答下列问题:
(1)用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液时,左手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 色变为 色,并半分钟内不变色为止。
(2)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为 mL,终点读数为 mL,则消耗盐酸的体积为 mL。
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度 。
(4)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 (填编号)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸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
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
【学生思考、作答】
【归纳】4.误差分析
关键: 紧扣公式,分析不正确操作引起V(标)的变化,即分析出结果
【练习】
【学生思考、回答】
【高考真题】
(2016全国一卷12)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )
A.该滴定过程应该选择酚酞溶液作为指示剂
B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL
C.M点处的溶液中c(NH4+ )=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
D.N点处的溶液中pH<12
(2017全国一卷13)常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的( )
(2011·安徽理综,13)室温下,将1.000 mol·L-1盐酸滴入20.00 mL 1.000 mol·L-1氨水中,溶液pH和温度随加入盐酸体积变化曲线如下图所示。下列有关说法正确是 ( )
A.a点由水电离出的c(H+)=1.0×10-14 mol·L-1
B.b点:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)
C.c点:c(Cl-)=c(NH)
D.d点后,溶液温度略下降的主要原因是NH3·H2O电离吸热
【学生思考、回答】
【拓展】5、滴定法的拓展应用
① 沉淀滴定法(实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度)
(2012全国理综) (5)某同学称取KCl样品0.7759 g,溶解后定容在100 mL容量瓶中,每次取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 mL,该产品的纯度为 。(杂质不与Ag+反应,列式并计算结果)
变式:上述滴定实验可用以下什么试剂作指示剂?滴定终点的现象?
A.KBr B.KCN C.K2CrO4 D.KSCN
【学生思考、作答】
②氧化还原滴定法
氧化滴定剂有高锰酸钾、重铬酸钾、碘等;
还原滴定剂有亚铁盐、抗坏血酸(即维生素C)等。
例:测血钙的含量时,可将2.0 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵[(NH4)2C2O4]晶体,反应生成CaC2O4沉淀,过滤、洗涤沉淀,然后将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4,再用酸性KMnO4溶液滴定,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+,若终点时用去20.0 mL 1.0×10-4 mol·L-1KMnO4溶液。
(1)写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式?
(2)判断滴定终点的方法是?
(3)计算:血液中含钙离子的浓度为 g· mL-1。
【学生思考、作答】
例:硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I-
2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L-1 I2溶液V1 mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol·L-1 Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是__________mol。
【学生思考、作答】
【课堂小结】这节课我们主要回顾复习了酸碱中和滴定的原理、操作、滴定管的使用和误差分析,并结合考点分析酸碱中和滴定曲线的应用。
【课后反思】本来想通过几道高考选择题来深化酸碱中和滴定曲线图象的分析应用的,由于前面让学生做题有点久,时间把握不够好,这两道选择题就没讲到,打算下一节课和酸碱中和滴定的拓展(即氧化还原滴定和沉淀滴定)一起讲。