1、实验活动实验活动 2 2 强酸与强碱的中和滴定强酸与强碱的中和滴定 实验目的 1练习中和滴定的实验操作; 理解中和滴定的原理; 探究酸碱中和反应过程中 pH 的变化 特点。 2通过实验进一步掌握数据分析的方法, 体会定量实验在化学研究中的作用。 实验用品 酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、烧杯、锥形瓶、铁架台。 0100 0 mol L 1 HCl 溶液、0.100 0 mol L1 左右的 NaOH 溶液、酚酞溶液、蒸馏水。 实验原理 利用酸碱中和反应 H OH=H 2O 和酸碱指示剂的颜色改变判定终点。 实验步骤 一、练习使用滴定管 1滴定管的构造 酸式滴定管可用于盛酸性、中性、氧化性溶液
2、; 碱式滴定管可用于盛碱性、中性溶液; 精确度均为 0.01 mL。 2滴定管的使用方法 (1)检查仪器:在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水。 (2)润洗仪器:从滴定管上口加入 35 mL 所要盛装的酸溶液或碱溶液,倾斜着转动滴定管, 使液体润湿全部滴定管内壁。然后,一手控制活塞(轻轻转动酸式滴定管的活塞;或者轻轻挤 压碱式滴定管中的玻璃球), 将液体从滴定管下部放入预置的烧杯中。 (3)加入反应液:分别将酸溶液、碱溶液加到酸式滴定管、碱式滴定管中,使液面位于滴定管 “0”刻度以上 23 mL 处,并将滴定管垂直固定在滴定管夹上(如图)。 (4)调节起始读数:在滴定管下放一个烧杯,调节活塞
3、,使滴定管尖嘴部分充满反应液(如果滴 定管内部有气泡,应快速放液以赶出 气泡;赶去碱式滴定管乳胶管中气泡的方法如图所示),并使液面处于“0”刻度,准确记录 读数。 (5)放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的反应液。 二、用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱 1向润洗过的酸式滴定管中加入 0.100 0 mol L 1 HCl 溶液, 赶出气泡、调节液面后记录准 确读数, 并填入下表中。 2向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的 NaOH 溶液, 赶出气泡、调节液面后, 用碱 式滴定管向锥形瓶中滴入 25.00 mL 待测溶液, 再向其中滴加 2 滴酚酞溶液,这时溶液呈红 色。 3把锥
4、形瓶放在酸式滴定管的下方, 瓶下垫一张白纸, 小心地滴入酸。边滴边摇动锥形瓶 (接近终点时, 改为滴加半滴酸), 直到因加入半滴酸后, 溶液颜色从粉红色刚好变为无色, 且半分钟内不变色。这表示已经到达滴定终点。记录滴定管液面的读数,并填入下表中。 4重复实验两次, 并记录相关数据, 填入下表中。 滴定 次数 待测NaOH溶液 的体积/mL HCl 溶液 滴定前的刻度 /mL 滴定后的刻度 /mL 体积/mL 1 2 3 5. 计算待测 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量浓度。 数据处理 n(HCl)n(NaOH), c(HCl) V(HCl)c(NaOH) V(NaOH), c(NaOH)
5、cHCl VHCl VNaOH , 代入数据求平均值得 c(NaOH)。 问题和讨论 1在进行中和滴定时, 为什么要用酸(或碱)润洗酸式(或碱式)滴定管 23 次? 答案 为了使两种滴定管内壁附着液体的浓度与待装液的浓度一致, 减小实验过程中的误差。 2滴定用的锥形瓶是否也要用待测的碱(或酸)润洗?锥形瓶装待测液前是否需要保持干燥? 为什么? 答案 锥形瓶不用待测液润洗,装待测液前也不需要干燥;锥形瓶里面的溶质的物质的量是 一定的, 不因加不加水而发生改变, 如果润洗会使锥形瓶中的溶质增加, 则消耗标准液增多, 产生误差。 1滴定实验时,必须要按以下要求做的是( ) A锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘
6、干 B酸式或碱式滴定管用水洗净后用相应溶液润洗 C待测液一定要放在锥形瓶中,标准液一定要放在滴定管中 D滴定前读数要求精确,凹液面的最低点在平视时必须在“0”刻度或“0”刻度以上的某 一刻度上 答案 B 解析 滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后无需干燥,其中的蒸馏水不计入加入试剂的体积,也就 不影响滴定结果,故 A 项不符合题意;酸式或碱式滴定管用水洗净后一定要用相应待装溶液 润洗,否则会稀释溶液,故 B 项符合题意;待测液和标准液都可以放在锥形瓶中,盛放在锥 形瓶中的溶液其体积为已知量, 故 C 项不符合题意; 滴定前, 滴定管中液体的凹液面在“0” 刻度或“0”刻度以下的某一刻度,“0”刻度以上没
7、有刻度,故 D 项不符合题意。 2当用酸滴定碱时,下列操作中会使测定结果(碱的浓度)偏低的是( ) A酸式滴定管滴至终点后,俯视读数 B碱液移入锥形瓶后,加了 10 mL 蒸馏水再滴定 C酸式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗 D酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失 答案 A 解析 A 项,俯视读数,则读数偏小,结果偏低,正确;B 项,加水不会影响测定结果,错 误;C 项,相当于稀释盐酸,使标准液的浓度变小,消耗盐酸的体积偏大,结果偏高,错误; D 项,酸式滴定管注入酸液后,尖嘴留有气泡即开始滴定,滴定终点时气泡消失相当于消耗 盐酸的体积偏大,结果偏高,错误。 3
8、现用盐酸标准溶液来测定 NaOH 溶液的浓度。有以下实验操作: 向溶液中加入 12 滴指示剂 取 20.00 mL 标准溶液放入锥形瓶中 用氢氧化钠溶液 滴定至终点 重复以上操作 配制 250 mL 盐酸标准溶液 根据实验数据计算氢氧化 钠的物质的量浓度 (1)实验过程中正确的操作顺序是_(填序号),上述操作中使用的仪器除 锥形瓶外,还需要_,用_作指示剂。 (2)滴定并记录 V(NaOH)的初、终读数。数据记录如表所示: 滴定次数 1 2 3 4 V(HCl)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)/mL(初读数) 0.10 0.30 0.00 0.20 V(N
9、aOH)/mL(终读数) 20.08 20.30 20.80 20.22 V(NaOH)/mL(消耗) 19.98 20.00 20.80 20.02 通过仪器测得第 4 次滴定过程中溶液 pH 随加入氢氧化钠溶液体积的变化曲线如图所示,则 a_(填“”“”或“”)20.02。 答案 (1) 酸式滴定管 酚酞 (2) 解析 (1)在用未知浓度的 NaOH 溶液滴定已知浓度的盐酸的操作中,正确的操作顺序是 ,操作取 20.00 mL 标准溶液放入锥形瓶中,使用的仪器除锥形瓶外,还需要 酸式滴定管;为了使滴定结果准确,可用酚酞作指示剂,以减小滴定误差。(2)根据滴定曲线 可知, 在二者恰好完全反应时, pH7, 此时没有达到滴定突跃(指示剂未变色), 所以 a20.02。