考点46 酸碱中和滴定
一、酸碱中和滴定
1.实验原理
利用酸碱中和反应,用已知浓度酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。以标准盐酸溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=
酸碱中和滴定的关键: (1)准确测定标准液的体积。 (2)准确判断滴定终点。 2.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。
(cHCl)(?VHCl)。
V(NaOH)
(2)试剂
标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管的使用
试剂性质 酸性、氧化性 碱性 滴定管 酸式滴定管 碱式滴定管 原因 氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开 3.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
(2)滴定
(3)终点判断
等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在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。
(4)数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=4.指示剂选择的基本原则与注意事项 常用酸碱指示剂及变色范围如下表所示:
指示剂 石蕊 甲基橙 酚酞 <5.0红色 <3.1红色 <8.2无色 变色范围的pH 5.0~8.0紫色 3.1~4.4橙色 8.2~10.0粉红色 >8.0蓝色 >4.4黄色 >10.0红色 (cHCl)(?VHCl)计算。
V(NaOH)选择指示剂时应遵循变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致的原则。
注意事项如下:
(1)不能用石蕊作指示剂。
(2)滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,例如用NaOH溶液滴定醋酸。 (3)滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。
(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
(5)并不是所有的滴定都须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色恰好褪去时即为滴定终点。 二、酸碱中和滴定中常见误差分析
1.误差分析的方法
V(标准)=c(待测)·V(待测),得c(待测)=依据原理c(标准)·
(标准)(标准)c?V,因为c(标准)与V(待测)已
V(待测)确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果。
2.常见误差分析
以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(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 酸式滴定管未用标准溶液润洗 碱式滴定管未用待测溶液润洗 洗涤 锥形瓶用待测溶液润洗 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 振荡锥形瓶时部分液体溅出 滴定 部分酸液滴出锥形瓶外 溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯) 读数 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰) 三、酸碱中和滴定的拓展应用
中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可以迁移应用于氧化还原反应、NaOH和Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。
1.氧化还原滴定法
(1)原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。 (2)实例
变大 偏高 变大 变大 变小 偏高 偏高 偏低 变大 不变 变小 变大 变小 偏高 无影响 偏低 偏高 偏低 V(标准) 变大 变小 c(待测) 偏高 偏低
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理:2MnO4+6H++5H2C2O4
?10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点。
②Na2S2O3溶液滴定碘液 原理:2Na2S2O3+I2
Na2S4O6+2NaI
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。学&科@网
2.双指示剂滴定法(以盐酸滴定NaOH和Na2CO3的混合溶液为例) 酚酞作指示剂:NaOH+HClNa2CO3+HCl
NaCl+H2O
NaCl+NaHCO3
NaCl+CO2↑+H2O
甲基橙作指示剂:NaHCO3+HCl
3.沉淀滴定法(利用生成沉淀的反应)
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?或I?的含量。
考向一 酸、碱中和滴定仪器、指示剂的选择
典例1 实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下:
甲基橙 3.1~4.4 石蕊 5.0~8.0 酚酞 8.2~10.0 L?1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是 用0.100 0 mol·
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂 C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂