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2019-2020年高中化學 （大綱版）第二冊 第三章 電離平衡 第四節(jié)酸堿中和滴定(備課資料) 備課資料 一、中和滴定實驗中的誤差因素分析 酸堿中和滴定實驗中的誤差因素主要來自以下6個方面。 （一）儀器潤洗不當 1.盛標準液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標準液潤洗。 分析：這時標準液的實際濃度變小了，所以會使其用量有所增加，導致c待測液（物質的量濃度）的測定值偏大。 2.盛待測液的滴定管或移液管用蒸餾水洗滌后未用待測液潤洗。 分析：這時實際所取待測液的總物質的量變少了，所以會使標準液的用量減少，導致 c待測液的測定值偏少。 3.錐形瓶用蒸餾水洗滌后再用待測液潤洗。 分析：這時待測液的實際總量變多了，使標準液的用量增加，導致c待測液的測定值偏大。 （二）讀數方法有誤 1.滴定前仰視，滴定后俯視。 分析：由右圖可知： 仰視時：觀察液面低于實際液面。 俯視時：觀察液面高于實際液面。 所以滴前仰視V前液偏大，滴后俯視V后測偏小。這樣V標準液（V標=V后測－V前測）的值就偏小，導致c待測液偏小。 2.滴定前俯視，滴定后仰視 分析：同理推知V標準液偏大，c待測液偏大。 （三）操作出現問題 1.盛標準液的滴定管漏液。 分析：這樣會增加標準液的實際用量，致使c待測液的測定值偏大。 2.盛待測液的滴定管滴前尖嘴部分有氣泡，終了無氣泡（或前無氣泡后有氣泡）。 分析：對于氣泡的前有后無，會把V標準液的值讀大，致使c待測液的值偏大。反之亦反。 3.振蕩錐形瓶時，不小心將待測液濺出。 分析：這樣會使待測液的總量變少，從而標準液的用量也減少，致使c待測液的值偏小。 4.滴定過程中，將標準液滴到錐形瓶外。 分析：這樣會增加標準液的用量，使c待測液的值偏大。 5.移液時，將移液管（無“吹”字）尖嘴處的殘液吹入錐形瓶中。 分析：這樣會使待測液的總量變多，從而增加標準液的用量，致使c待測液的值偏大。 6.快速滴定后立即讀數。 分析：快速滴定會造成：當已達終點時，尚有一些標準液附著于滴定管內壁，而此時立即讀數，勢必造成標準液過量，而導致c待測液的值偏大。 （四）指示劑選擇欠妥 1.用強酸滴定弱堿，指示劑選用酚酞。 分析：由于滴定終點溶液呈酸性，選用酚酞勢必造成酸的用量減少，從而導致c待測液的測定值偏小。 2.用強堿滴定弱酸，指示劑選用甲基橙。 分析：同樣，由于終點時溶液呈堿性，選用甲基橙也勢必造成堿的用量減少，從而致使c弱酸的測定值偏小。 （注：①強酸滴定弱堿，必選甲基橙；②強堿滴定弱酸，必選酚酞；③兩強相滴定，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）終點判斷不準 1.強酸滴定弱堿時，甲其橙由黃色變?yōu)榧t色停止滴定。 分析：終點時的顏色變化應是由黃變橙，所以這屬于過晚估計終點，致使c待測液的值偏大。 2.強堿滴定弱酸時，酚酞由無色變?yōu)榉奂t色時立即停止滴定（半分鐘后溶液又變?yōu)闊o色） 分析：這屬于過早估計終點，致使c待測液的值偏小。 3.滴至終點時滴定管尖嘴處半滴尚未滴下（或一滴標準液附著在錐形瓶內壁上未擺下） 分析：此時，假如把這半滴（或一滴）標準液滴入反應液中，肯定會超過終點。所以，這種情況會使c待測液的值偏大。 （六）樣品含有雜質 用固體配制標準液時，樣品中含有雜質。 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，所以實際上相當于NaOH質量變大了，最終使w(NaOH)的值偏大。 2.用含Na2CO3的NaOH標準液滴定鹽酸。 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，所以這實際上相當于V(NaOH)變大了，最終導致c鹽酸的值偏大。 二、酸堿指示劑是怎樣被發(fā)現的 酸堿指示劑是檢驗溶液酸堿性的常用化學試劑，像科學上的許多其他發(fā)現一樣，酸堿指示劑的發(fā)現是化學家善于觀察、勤于思考、勇于探索的結果。 300多年前，英國年輕的科學家波義耳在化學實驗中偶然捕捉到一種奇特的實驗現象，有一天清晨，波義耳正準備到實驗室去做實驗，一位花木工為他送來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了實驗室，把鮮花放在實驗桌上開始了實驗，當他從大瓶里傾倒出鹽酸時，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，一會兒發(fā)現紫羅蘭顏色變紅了，當時波義耳既新奇又興奮，他認為，可能是鹽酸使紫羅蘭顏色變紅了，為進一步驗證這一現象，他立即返回住所，把那籃鮮花全部拿到實驗室，他取了當時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，結果現象完全相同，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，激發(fā)了科學家的探求欲望，后來，他又弄來其他花瓣做試驗，并制成花瓣的水或酒精的浸液，用它來檢驗是不是酸，同時用它來檢驗一些堿溶液，也產生了一些變色現象。 這位追求真知，永不困倦的科學家，為了獲得豐富、準確的第一手資料，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，使用時只要將小紙片放入被檢測的溶液中，紙片上就會發(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，就是根據波義耳的發(fā)現原理研制而成的。 后來，隨著科學技術的進步和發(fā)展，許多其他的指示劑也相繼被另一些科學家所發(fā)現。 （摘自《中學化學教學參考》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，滴定時不宜使用。顯酸性，用甲基橙作指示劑誤差更小。如果用強堿滴定弱酸應選用酚酞作指示劑，因為剛好反應時溶液顯堿性，這樣指示劑的變色范圍更接近酸堿恰好中和時溶液的pH.強酸滴定強堿用甲基橙（由毆色變橙色），也可以用酚酞（但要注意返滴定：最后一滴變無色，返滴一滴又顯紅色即為終點）。 綜合能力訓練 1．等物質的量的苛性鈉溶液分別用pH為2和3的醋酸溶液中和，設消耗醋酸溶液的體積依次為Va、Vb,則兩者的關系正確的是（ ） A. Va>10Vb B. Va=10Vb C. Vb<10Va D. Vb>10Va 答案D 2．用同一標準酸液通過酸堿中和滴定的方法測定同一未知濃度的NaOH溶液時，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，用標準酸液進行滴定；B法：將一定體積的標準酸液放入錐形瓶中，用未知濃度的NaOH溶液進行滴定。 （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，滴定管用蒸餾水洗凈之后，便注入標準液，測定結果 。 （4）用B法操作時，盛標準液的錐形瓶沒有用待測液潤洗，則對測定結果 。 答案：（1）酸式 堿式 （2）甲基橙 酚酞 （3）偏高 （4）無影響 3．雙指示劑法可用于測定由NaOH、NaHCO3、Na2CO3中一種或兩種物質組成的混合物的含量。操作是：向待測溶液中加入適量酚酞，用標準鹽酸滴定，當錐形瓶中溶液的紅色剛剛褪去時，NaOH完全被中和，且Na2CO3全部轉化為NaHCO3，消耗V1mL鹽酸；然后向待測溶液中加入適量甲基橙，再繼續(xù)滴加標準鹽酸，當錐形瓶中溶液由黃色變?yōu)槌壬珪r，NaHCO3全部轉化為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，若混合物中有NaOH，反應為NaOH+HCl===NaCl+H2O。若混合物中有Na2CO3時，反應為Na2CO3+HCl===NaHCO3+ NaCl。若混合物中有NaHCO3，它也不反應。但是NaOH與NaHCO3不能共存。 再加甲基橙作指示劑時，可發(fā)生的反應只有NaHCO3+ HCl=== NaCl+CO2↑+H2O。這時的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