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(共35張PPT)
第三節(jié) 酸堿中和與鹽類(lèi)水解
第三章 水溶液中的離子反應(yīng)與平衡
授課人：
課時(shí)1 酸堿中和滴定
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．了解強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定的原理，熟記酸堿中和滴定的主要儀器名稱(chēng)和用途。
2．知道酸堿中和滴定的主要儀器及用途，掌握酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、誤差分析及其在定量測(cè)定中的遷移應(yīng)用。
01
利用藥物調(diào)控pH時(shí)輔助治療的重要手段
pH的應(yīng)用
人體各種體液都有一定的pH，以保證正常的生理活動(dòng)。當(dāng)體內(nèi)的酸堿平衡失調(diào)時(shí)，血液的pH是診斷疾病的一個(gè)重要參數(shù)。
02
生活用品的功能
pH的應(yīng)用
生活中洗發(fā)使用的洗發(fā)露、護(hù)發(fā)素，主要功能之一也是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的酸堿度。
其他洗護(hù)用品也多是類(lèi)似功效。
03
環(huán)保領(lǐng)域酸性或堿性廢水的處理常常利用中和反應(yīng)
pH的應(yīng)用
例如：酸性廢水可以通過(guò)投加堿性廢渣或通過(guò)堿性濾料層過(guò)濾使之中和；堿性廢水可通過(guò)投加酸性廢水或利用煙道氣中和。
酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)稱(chēng)為酸堿中和反應(yīng)
HCl + NaOH= NaCl + H2O
酸堿中和反應(yīng)中 H+ 和 OH-按照 1：1的計(jì)量比進(jìn)行反應(yīng)：
n(H+) = n(OH-)
c(H+)V(H+) = c(OH-)V(OH-)
一、酸堿中和滴定
1、滴定原理
c酸·V酸＝c堿·V堿
依據(jù)中和反應(yīng)，用已知濃度的酸（或堿）溶液來(lái)測(cè)定未知堿（或酸）溶液的濃度，由此建立的定量分析方法稱(chēng)為酸堿中和滴定，簡(jiǎn)稱(chēng)酸堿滴定或中和滴定。
一、酸堿中和滴定
最小分刻度：
0.1 mL
可估讀到：
0.01 mL
一、酸堿中和滴定
滴定管更加精確
2、滴定管
﹡標(biāo)識(shí)　　
標(biāo)有量程、使用溫度、刻度(“0”刻度 在上方，越往下讀數(shù)越大）
﹡類(lèi)型
　酸式滴定管（A）：酸性、氧化性的試劑
　堿式滴定管（B）：堿性的試劑
一、酸堿中和滴定
為什么酸式滴定管不能用來(lái)盛裝堿性溶液，堿式滴定管不能盛裝酸性溶液或強(qiáng)氧化性溶液？
酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞，堿液容易與玻璃中的SiO2反應(yīng)生成Na2SiO3，使玻璃活塞與滴定管壁粘合在一起，堿式滴定管有膠皮管，容易被酸性溶液或強(qiáng)氧化性溶液腐蝕。
一、酸堿中和滴定
若溶液中的物質(zhì)見(jiàn)光易分解，則可用棕色滴定管盛放。
既能盛放酸性溶液又能盛放堿性溶液的滴定管，它的活塞由聚四氟乙烯制成，既耐酸又耐堿。
一、酸堿中和滴定
主要儀器
堿式滴定管
酸式滴定管
滴定管夾
鐵架臺(tái)
錐形瓶
一、酸堿中和滴定
3、滴定操作
滴定前準(zhǔn)備
一、酸堿中和滴定
查
洗
潤(rùn)
裝
排
滴定管
使用前先檢查滴定管活塞是否漏水。
用蒸餾水洗滌滴定管2-3次。
用待裝液洗滌滴定管2-3次。
記
注入待裝的酸、堿溶液至滴定管“0”刻度以上2~3 mL，用滴定管夾固定滴定管。
調(diào)節(jié)滴定管，使尖嘴部分充滿(mǎn)反應(yīng)液，并使液面位于某一刻度處。
記錄滴定管讀數(shù)。
使用酸式滴定管時(shí)，用左手控制活塞，拇指在管前，食指、中指在管后，手指略微彎曲，輕輕向內(nèi)扣住活塞，手心空握以免碰到活塞使其松動(dòng)漏出溶液，旋轉(zhuǎn)活塞，溶液即可流出。
使用堿式滴定管時(shí)，左手拇指在前，食指在后，捏住乳膠管中玻璃球的偏上部位，擠捏乳膠管，使其與玻璃球之間形成一條縫隙，溶液即可流出。
一、酸堿中和滴定
滴定過(guò)程中，滴加溶液的速度不能過(guò)快，一般以每秒3~4滴為宜。接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)逐漸減慢滴加的速度，減為每次加入1滴溶液。滴加完畢后記錄讀數(shù)V末，則反應(yīng)消耗溶液的體積為：
V初
V末
V ＝ V末－V初
一、酸堿中和滴定
滴定前準(zhǔn)備
錐形瓶
一、酸堿中和滴定
用蒸餾水洗滌錐形瓶，切記不能用待測(cè)液潤(rùn)洗。
裝入一定量的待測(cè)液。
滴入2-3滴指示劑。
洗
裝
滴
滴定終點(diǎn)的確定
酸堿指示劑的作用原理
一般來(lái)說(shuō)，酸堿指示劑通常是一些有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿，它們?cè)谒芤褐写嬖谥婋x平衡。
例如，某一弱酸型酸堿指示劑（用HIn表示）在溶液中存在著如下電離平衡：
HIn H＋＋I(xiàn)n－
HIn和In－的顏色不同。當(dāng)溶液的酸堿性改變時(shí)，氫離子濃度發(fā)生變化，HIn的電離平衡發(fā)生移動(dòng)，HIn和In－的濃度隨之改變，顏色就會(huì)出現(xiàn)變化。
一、酸堿中和滴定
滴定前準(zhǔn)備
指示劑
幾種常用指示劑的變色范圍
(一般用酚酞或甲基橙，一般不用石蕊，顏色改變不明顯)。
一、酸堿中和滴定
酸堿指示劑的顏色在pH突變范圍發(fā)生明顯的改變，就能以允許的誤差表示反應(yīng)已完全，即為滴定終點(diǎn)。
一、酸堿中和滴定
一、酸堿中和滴定
滴定過(guò)程
操作注意事項(xiàng)
1. 右手振蕩錐形瓶。
2. 左手控制滴定管。
3. 眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化。
5. 滴定終點(diǎn)達(dá)到后，半分鐘顏色不變，再讀數(shù)。
4. 滴加速度先快后慢，后面可半滴，直至指示劑顏色突變。
一、酸堿中和滴定
在接近終點(diǎn)時(shí)，半滴半滴地滴入溶液，當(dāng)加入半滴后溶液恰好出現(xiàn)淺紅色且30 s內(nèi)紅色不褪去，則達(dá)到滴定終點(diǎn)。
終點(diǎn)的判斷：
等到滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液，指示劑變色，且在半分鐘內(nèi)不變回原色，視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。
一、酸堿中和滴定
數(shù)據(jù)處理：
為減少實(shí)驗(yàn)誤差，滴定時(shí)，要求重復(fù)實(shí)驗(yàn)2～3次，求出待測(cè)溶液的物質(zhì)的量濃度，然后再求出測(cè)定數(shù)值的平均值。
半滴操作：將懸掛在滴定管尖嘴處的液體，輕輕靠一下錐形瓶?jī)?nèi)壁，隨即用少量蒸餾水淋下。
強(qiáng)酸與強(qiáng)堿恰好中和時(shí)pH＝7，而甲基橙、酚酞的變色均不在pH＝7時(shí)，為什么還可以用它們作指示劑指示滴定終點(diǎn)？
由曲線可以看出，在酸、堿中和滴定過(guò)程中，溶液的pH在接近滴定終點(diǎn)時(shí)有一個(gè)突變過(guò)程，在此范圍內(nèi)，滴加很少的酸(或堿)，溶液的pH就有很大的變化，能使指示劑的顏色變化明顯，所以即使酚酞、甲基橙的變色不在恰好中和的pH＝7的點(diǎn)上，但體積差距很小，可以忽略不計(jì)。
一、酸堿中和滴定
滴定所用的指示劑變色要靈敏，變色范圍要小，使變色范圍盡量與滴定終點(diǎn)溶液的酸堿性一致。
一、酸堿中和滴定
(1)不能用石蕊作指示劑。(2)滴定終點(diǎn)為堿性時(shí)，用酚酞作指示劑，如用 NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定終點(diǎn)為酸性時(shí)，用甲基橙作指示劑，如用鹽酸滴定氨水。(4)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲基橙，但用酚酞也可以。(5)并不是所有的滴定都須使用指示劑，如用標(biāo)準(zhǔn)的 Na2SO3溶液滴定 KMnO4溶液時(shí)，KMnO4溶液顏色恰好褪去時(shí)即為滴定終點(diǎn)。
手持技術(shù)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)：
實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)
直觀快速
多條曲線
一、酸堿中和滴定
實(shí)驗(yàn)室有一瓶未知濃度的鹽酸，一瓶濃度為0.1000 mol/L的NaOH溶液，如何準(zhǔn)確測(cè)出鹽酸的濃度？
待測(cè)定
量取一定體積
已知0.100 0 mol/L
V[HCl(aq)]
V[NaOH(aq)]
＝c(HCl)
.
c(NaOH)
.
c(NaOH)
V[NaOH(aq)]
c(HCl)
＝
.
V[HCl(aq)]
一、酸堿中和滴定
中和滴定誤差分析
分析依據(jù)
c待測(cè)·V待測(cè)＝c標(biāo)準(zhǔn)·V標(biāo)準(zhǔn)
c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為代入定值，誤差均體現(xiàn)在 的大小。
V標(biāo)準(zhǔn)
二、酸堿中和滴定誤差分析
步驟 操作 V標(biāo)準(zhǔn) c待測(cè)
洗滌 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗 ____ ____
堿式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗 ____ ____
錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗 ____ ____
錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水 _____ ______
取液 放出堿液的滴定管開(kāi)始有氣泡，放出液體后氣泡消失 _____ _____
以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)氫氧化鈉溶液為例：
變大
偏高
變小
偏低
變大
偏高
不變
無(wú)影響
變小
偏低
二、酸堿中和滴定誤差分析
滴定 酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失 ____ ____
振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出 ____ ____
部分酸液滴出錐形瓶外 ____ ____
溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過(guò)快，停止滴定后再加一滴NaOH溶液無(wú)變化 ____ ____
讀數(shù) 滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯) ____ ____
滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰) ____ ____
變大
偏高
變小
偏低
變大
偏高
變大
偏高
變小
偏低
變大
偏高
二、酸堿中和滴定誤差分析
俯視圖
仰視圖
滴定管的讀數(shù)
正確視線
仰視視線
正確讀數(shù)
仰視讀數(shù)
讀數(shù)偏大
正確視線
俯視視線
正確讀數(shù)
俯視讀數(shù)
讀數(shù)偏小
二、酸堿中和滴定誤差分析
典例解析
例 用已知物質(zhì)的量濃度的HCl溶液滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小的是(　　)
①酸式滴定管用蒸餾水洗凈后未用待裝液潤(rùn)洗　②堿式滴定管用蒸餾水洗凈后未用待裝液潤(rùn)洗　③滴定前酸式滴定管尖嘴處未充滿(mǎn)溶液，滴定至終點(diǎn)時(shí)充滿(mǎn)溶液④取堿液時(shí)滴定管尖嘴處未充滿(mǎn)溶液，取完后充滿(mǎn)溶液　⑤錐形瓶用蒸餾水洗凈后再用待測(cè)液潤(rùn)洗　⑥滴定時(shí)搖晃錐形瓶將液體濺出瓶外　⑦滴定過(guò)程中，滴定管漏液(未漏入錐形瓶?jī)?nèi))　⑧讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視
A．②④ B．①③⑤⑦ C．④⑧ D．②④⑥⑧
D
課堂小結(jié)
酸堿中和滴定
酸堿中和滴定誤差分析
不良反應(yīng)
滴定原理
滴定管
滴定操作
滴定曲線
誤差分析
隨堂練習(xí)
1．用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的醋酸溶液，下列說(shuō)法中正確的是(　　)
A．滴定管、錐形瓶均用待測(cè)醋酸溶液潤(rùn)洗后，再進(jìn)行滴定
B．滴定時(shí)，眼睛要注視滴定管的讀數(shù)
C．滴定前平視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)，測(cè)定結(jié)果偏低
D．用酚酞試液作指示劑，當(dāng)溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再變化即為滴定終點(diǎn)
C
2. 用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl溶液過(guò)程中的pH變化如下圖所示。已知lg 5＝0.7。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
A．b點(diǎn)時(shí)，加入極少量NaOH溶液都會(huì)引起pH的突變
B．滴定過(guò)程中，水的電離程度不斷減小
C．V(NaOH)＝30 mL時(shí)，pH＝12.3
D．選指示劑時(shí)，其變色范圍應(yīng)在4.30～9.70
B
隨堂練習(xí)
謝謝觀看
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