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2019-2020年高中化學(xué)（大綱版）第二冊(cè) 第三章 電離平衡 第四節(jié)酸堿中和滴定(備課資料) 一、中和滴定實(shí)驗(yàn)中的誤差因素分析 酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)中的誤差因素主要來(lái)自以下6個(gè)方面。 （一）儀器潤(rùn)洗不當(dāng) 1.盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗。 分析：這時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際濃度變小了，所以會(huì)使其用量有所增加，導(dǎo)致c待測(cè)液（物質(zhì)的量濃度）的測(cè)定值偏大。 2.盛待測(cè)液的滴定管或移液管用蒸餾水洗滌后未用待測(cè)液潤(rùn)洗。 分析：這時(shí)實(shí)際所取待測(cè)液的總物質(zhì)的量變少了，所以會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液的用量減少，導(dǎo)致 c待測(cè)液的測(cè)定值偏少。 3.錐形瓶用蒸餾水洗滌后再用待測(cè)液潤(rùn)洗。 分析：這時(shí)待測(cè)液的實(shí)際總量變多了，使標(biāo)準(zhǔn)液的用量增加，導(dǎo)致c待測(cè)液的測(cè)定值偏大。 （二）讀數(shù)方法有誤 1.滴定前仰視，滴定后俯視。 分析：由右圖可知： 仰視時(shí)：觀察液面低于實(shí)際液面。 俯視時(shí)：觀察液面高于實(shí)際液面。 所以滴前仰視V前液偏大，滴后俯視V后測(cè)偏小。這樣V標(biāo)準(zhǔn)液（V標(biāo)=V后測(cè)－V前測(cè)）的值就偏小，導(dǎo)致c待測(cè)液偏小。 2.滴定前俯視，滴定后仰視 分析：同理推知V標(biāo)準(zhǔn)液偏大，c待測(cè)液偏大。 （三）操作出現(xiàn)問(wèn)題 1.盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管漏液。 分析：這樣會(huì)增加標(biāo)準(zhǔn)液的實(shí)際用量，致使c待測(cè)液的測(cè)定值偏大。 2.盛待測(cè)液的滴定管滴前尖嘴部分有氣泡，終了無(wú)氣泡（或前無(wú)氣泡后有氣泡）。 分析：對(duì)于氣泡的前有后無(wú)，會(huì)把V標(biāo)準(zhǔn)液的值讀大，致使c待測(cè)液的值偏大。反之亦反。 3.振蕩錐形瓶時(shí)，不小心將待測(cè)液濺出。 分析：這樣會(huì)使待測(cè)液的總量變少，從而標(biāo)準(zhǔn)液的用量也減少，致使c待測(cè)液的值偏小。 4.滴定過(guò)程中，將標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶外。 分析：這樣會(huì)增加標(biāo)準(zhǔn)液的用量，使c待測(cè)液的值偏大。 5.移液時(shí)，將移液管（無(wú)“吹”字）尖嘴處的殘液吹入錐形瓶中。 分析：這樣會(huì)使待測(cè)液的總量變多，從而增加標(biāo)準(zhǔn)液的用量，致使c待測(cè)液的值偏大。 6.快速滴定后立即讀數(shù)。 分析：快速滴定會(huì)造成：當(dāng)已達(dá)終點(diǎn)時(shí)，尚有一些標(biāo)準(zhǔn)液附著于滴定管內(nèi)壁，而此時(shí)立即讀數(shù)，勢(shì)必造成標(biāo)準(zhǔn)液過(guò)量，而導(dǎo)致c待測(cè)液的值偏大。 （四）指示劑選擇欠妥 1.用強(qiáng)酸滴定弱堿，指示劑選用酚酞。 分析：由于滴定終點(diǎn)溶液呈酸性，選用酚酞?jiǎng)荼卦斐伤岬挠昧繙p少，從而導(dǎo)致c待測(cè)液的測(cè)定值偏小。 2.用強(qiáng)堿滴定弱酸，指示劑選用甲基橙。 分析：同樣，由于終點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性，選用甲基橙也勢(shì)必造成堿的用量減少，從而致使c弱酸的測(cè)定值偏小。 （注：①?gòu)?qiáng)酸滴定弱堿，必選甲基橙；②強(qiáng)堿滴定弱酸，必選酚酞；③兩強(qiáng)相滴定，原則上甲基橙和酚酞皆可選用；④中和滴定，肯定不用石蕊） （五）終點(diǎn)判斷不準(zhǔn) 1.強(qiáng)酸滴定弱堿時(shí)，甲其橙由黃色變?yōu)榧t色停止滴定。 分析：終點(diǎn)時(shí)的顏色變化應(yīng)是由黃變橙，所以這屬于過(guò)晚估計(jì)終點(diǎn)，致使c待測(cè)液的值偏大。 2.強(qiáng)堿滴定弱酸時(shí)，酚酞由無(wú)色變?yōu)榉奂t色時(shí)立即停止滴定（半分鐘后溶液又變?yōu)闊o(wú)色） 分析：這屬于過(guò)早估計(jì)終點(diǎn)，致使c待測(cè)液的值偏小。 3.滴至終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴處半滴尚未滴下（或一滴標(biāo)準(zhǔn)液附著在錐形瓶?jī)?nèi)壁上未擺下） 分析：此時(shí)，假如把這半滴（或一滴）標(biāo)準(zhǔn)液滴入反應(yīng)液中，肯定會(huì)超過(guò)終點(diǎn)。所以，這種情況會(huì)使c待測(cè)液的值偏大。 （六）樣品含有雜質(zhì) 用固體配制標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)，樣品中含有雜質(zhì)。 1.用鹽酸滴定含Na2O的NaOH樣品。 分析：由于1 mol HCl~40 g NaOH，而1 mol HCl~31 g Na2O，所以實(shí)際上相當(dāng)于NaOH質(zhì)量變大了，最終使w(NaOH)的值偏大。 2.用含Na2CO3的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定鹽酸。 分析：若以酚酞作指示劑，由于1 mol HCl~40 g NaOH而1 mol HCl~106 g Na2CO3~80 g NaOH，所以這實(shí)際上相當(dāng)于V(NaOH)變大了，最終導(dǎo)致c鹽酸的值偏大。 二、酸堿指示劑是怎樣被發(fā)現(xiàn)的 酸堿指示劑是檢驗(yàn)溶液酸堿性的常用化學(xué)試劑，像科學(xué)上的許多其他發(fā)現(xiàn)一樣，酸堿指示劑的發(fā)現(xiàn)是化學(xué)家善于觀察、勤于思考、勇于探索的結(jié)果。 300多年前，英國(guó)年輕的科學(xué)家波義耳在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中偶然捕捉到一種奇特的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有一天清晨，波義耳正準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)室去做實(shí)驗(yàn)，一位花木工為他送來(lái)一籃非常精美的紫羅蘭，喜愛鮮花的波義耳隨手取下一支帶進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室，把鮮花放在實(shí)驗(yàn)桌上開始了實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他從大瓶里傾倒出鹽酸時(shí)，一股刺鼻的氣味從瓶口涌出，倒出的淡黃色液體也冒白霧，還有少許酸沫飛濺到鮮花上，他想“真可惜，鹽酸弄到鮮花上了”。為洗掉花上的酸沫，他把花放到水里，一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)紫羅蘭顏色變紅了，當(dāng)時(shí)波義耳既新奇又興奮，他認(rèn)為，可能是鹽酸使紫羅蘭顏色變紅了，為進(jìn)一步驗(yàn)證這一現(xiàn)象，他立即返回住所，把那籃鮮花全部拿到實(shí)驗(yàn)室，他取了當(dāng)時(shí)已知的幾種酸的稀溶液，把紫羅蘭花瓣分別放入這些稀酸中，結(jié)果現(xiàn)象完全相同，紫羅蘭都變?yōu)榧t色。由此他推斷，不僅鹽酸，而且其他各種酸都能使紫羅蘭變?yōu)榧t色。他想，這太重要了，以后只要把紫羅蘭花瓣放進(jìn)溶液，看它是不是變紅色，就可判別這種溶液是不是酸。偶然的發(fā)現(xiàn)，激發(fā)了科學(xué)家的探求欲望，后來(lái)，他又弄來(lái)其他花瓣做試驗(yàn)，并制成花瓣的水或酒精的浸液，用它來(lái)檢驗(yàn)是不是酸，同時(shí)用它來(lái)檢驗(yàn)一些堿溶液，也產(chǎn)生了一些變色現(xiàn)象。 這位追求真知，永不困倦的科學(xué)家，為了獲得豐富、準(zhǔn)確的第一手資料，他還采集了藥草、牽?；?、苔蘚、月季花、樹皮和各種植物的根……泡出了多種顏色的不同浸液，有些浸液遇酸變色，有些浸液遇堿變藍(lán)色，這就是最早的石蕊試液，波義耳把它稱作指示劑。為使用方便，波義耳用一些浸液把紙浸透、烘干制成紙片，使用時(shí)只要將小紙片放入被檢測(cè)的溶液中，紙片上就會(huì)發(fā)生顏色變化，從而顯示出溶液是酸性還是堿性。今天，我們使用的石蕊、酚酞試紙、pH試紙，就是根據(jù)波義耳的發(fā)現(xiàn)原理研制而成的。 后來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，許多其他的指示劑也相繼被另一些科學(xué)家所發(fā)現(xiàn)。 （摘自《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》1996年第10期，作者：唐金龍） 三、中和滴定中如何選用指示劑？ 滴定時(shí)一般選用酚酞或甲基橙作指示劑，石蕊試液由于變色不太明顯，滴定時(shí)不宜使用。顯酸性，用甲基橙作指示劑誤差更小。如果用強(qiáng)堿滴定弱酸應(yīng)選用酚酞作指示劑，因?yàn)閯偤梅磻?yīng)時(shí)溶液顯堿性，這樣指示劑的變色范圍更接近酸堿恰好中和時(shí)溶液的pH.強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿用甲基橙（由毆色變橙色），也可以用酚酞（但要注意返滴定：最后一滴變無(wú)色，返滴一滴又顯紅色即為終點(diǎn)）。 綜合能力訓(xùn)練 1．等物質(zhì)的量的苛性鈉溶液分別用pH為2和3的醋酸溶液中和，設(shè)消耗醋酸溶液的體積依次為Va、Vb,則兩者的關(guān)系正確的是（ ） A. Va>10Vb B. Va=10Vb C. Vb<10Va D. Vb>10Va 答案D 2．用同一標(biāo)準(zhǔn)酸液通過(guò)酸堿中和滴定的方法測(cè)定同一未知濃度的NaOH溶液時(shí)，可選用兩種不同方法。A法：將一定體積未知濃度的NaOH溶液放入錐形瓶中，用標(biāo)準(zhǔn)酸液進(jìn)行滴定；B法：將一定體積的標(biāo)準(zhǔn)酸液放入錐形瓶中，用未知濃度的NaOH溶液進(jìn)行滴定。 （1）A法必須使用 滴定管，B法必須使用 滴定管。 （2）A法最好選用 作指示劑，B法最好選用 作指示劑。 （3）用A法操作時(shí)，滴定管用蒸餾水洗凈之后，便注入標(biāo)準(zhǔn)液，測(cè)定結(jié)果 。 （4）用B法操作時(shí)，盛標(biāo)準(zhǔn)液的錐形瓶沒(méi)有用待測(cè)液潤(rùn)洗，則對(duì)測(cè)定結(jié)果 。 答案：（1）酸式 堿式 （2）甲基橙 酚酞 （3）偏高 （4）無(wú)影響 3．雙指示劑法可用于測(cè)定由NaOH、NaHCO3、Na2CO3中一種或兩種物質(zhì)組成的混合物的含量。操作是：向待測(cè)溶液中加入適量酚酞，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，當(dāng)錐形瓶中溶液的紅色剛剛褪去時(shí)，NaOH完全被中和，且Na2CO3全部轉(zhuǎn)化為NaHCO3，消耗V1mL鹽酸；然后向待測(cè)溶液中加入適量甲基橙，再繼續(xù)滴加標(biāo)準(zhǔn)鹽酸，當(dāng)錐形瓶中溶液由黃色變?yōu)槌壬珪r(shí)，NaHCO3全部轉(zhuǎn)化為NaCl，消耗V2mL鹽酸。試將混合物成分填入下表。 V1、V2的變化 V1≠0，V2=0 V1=0，V2≠0 V1=V2≠0 V1>V2>0 V2>V1>0 混合物成分 ① ② ③ ④ ⑤ 解答提示：以酚酞作指示劑時(shí)，若混合物中有NaOH，反應(yīng)為NaOH+HCl===NaCl+H2O。若混合物中有Na2CO3時(shí)，反應(yīng)為Na2CO3+HCl===NaHCO3+ NaCl。若混合物中有NaHCO3，它也不反應(yīng)。但是NaOH與NaHCO3不能共存。 再加甲基橙作指示劑時(shí)，可發(fā)生的反應(yīng)只有NaHCO3+ HCl=== NaCl+CO2↑+H2O。這時(shí)的NaHCO3可能是由Na2CO3生成的，也可能是原混合物中就有的，但不要忘記，NaHCO3與NaOH不能共存。 答案：①NaOH ②NaHCO3 ③Na2CO3 ④NaOH和NaHCO3 ⑤Na2CO3和NaHCO3