第三节 水的电离和溶液的酸碱性(第三课时)
酸碱中和滴定
【学习目标】：1、掌握酸碱中和滴定概念、原理、理解酸碱中和反应的实质。
2、熟记酸碱中和滴定实验用到主要仪器名称、仪器的用途。
3、掌握中和滴定实验计算的步骤、方法及误差分析。
【重点、难点】：酸碱中和滴定原理、操作及误差分析
【学习过程】
一、中和滴定的概述
  1．概念：用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定，它是中学化学中最重要的定量实验方法。
  2．原理：                          ，中和反应中酸提供的H+(总量)与碱提供的OH-(总量)的物质的量相等。
  3．指示剂的选用
      选择指示剂时，一般要求变色明显（所以一般不选用      ），指示剂的变色范围与恰好中和时的pH要吻合。加入的量不易多，一般只能加2~3滴，否则会引起误差。
滴定时一般选用       、         作指示剂。
通常情况下：强酸、强碱相互滴定时用酚酞或甲基橙作指示剂；石蕊试液不能作为中和滴定的指示剂。中学常见指示剂及变色范围如下表：
指示剂
pH变色范围
酸色
碱色

甲基橙
~3.1~(橙色)~4.4~
红色(pH<3.1)
黄色(pH>4.4)

甲基红
~4.4~(橙色)~6.2~[来源:Z,xx,k.Com]
红色(pH<4.4)
黄色(pH>6.2)

石蕊
~5.0~(紫色)~8.0~
红色(pH<5)
蓝色(pH>8.0)

酚酞
~8.2~(粉红色)~10.0~
无色(pH<8.2)
红色(pH>10.0)

4．仪器及使用：
（1）仪器：
滴定管： 用于精确地放出一定体积溶液的容器，内径均匀，带有刻度的细长玻璃管，下部有控制液体流量的玻璃活塞（或由橡皮管、玻璃球组成的阀）；规格有25ml、50ml，估读到0.01ml；分为酸式滴定管（不能盛碱液，H
F以及Na2SiO3、Na2CO3等碱性溶液）；碱式滴定管（不能盛放酸性和强氧化性溶液）。
              滴定管、       滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、洗瓶；
（2）滴定管的使用：
①检漏：检查两滴定管是否       、堵塞和活塞转动是否灵活；
②洗涤润洗：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗        次
③装液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面高于“0”刻度         cm。
④调节起始读数：在滴定管下方放一烧杯，调节活塞，使滴定管尖嘴部分        
（①酸式:快速放液；②碱式:橡皮管向上翘起（赶气泡））。使液面处于某一刻度（一般为0—1ml），准确读取读数并记录。
⑤放出液体：根据实验需要从滴定管中放出一定量的液体。
二、中和滴定的操作过程（以标准盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液为例）
1．准备过程：    ①                    
②                ：分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支，用蒸馏水洗涤2—3次，再用标准酸液和待测碱液各润洗      次，润洗液必须从滴定管     端排出。
③装液：向碱式滴定管中装入待测液NaOH溶液，排气泡，调整液面，记录初读数，放出一定 体积的待测液于洗净的           中。以同样的步骤将标准液HCl溶液注入酸式滴定管中，调整液面并记录。
2．滴定操作：在锥形瓶的待测液中滴加2---3滴     试液，并开始滴定。
  手眼：左手                ，右手             ，眼睛                            
滴速：先      后      ，当接近终点时，应一滴一摇。
终点的判断：最后一滴刚好使指示剂颜色         且                           ，即到终点，读出体积并记录。
3．数据处理：为减少实验误差，滴定时，要求重复实验2---3次，求出             。
三、中和滴定的误差分析
1．分析步骤：⑴、确定滴定物质和被滴定物质；  
⑵、写出滴定未知浓度和滴定物质体积的关系式；   
            ⑶、判断。
2．分析依据：cB
，若用标准溶液滴定待测液，消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果偏低。其误差可从计算式分析。
引起体积误差的常有：
①读数，   ②仪器洗涤，    ③滴定管漏液，   ④标准液不标准（如称量、配制、混入杂质等引起的），    ⑤指示剂用错，      ⑥待测液的量取等。
注意：①一般锥形瓶盛放待测液不需用待测液润洗，有水不影响结果，润洗反而会结果偏      。
      ②滴定管
（盛放标准液）一定要用标准液润洗，如不润洗，结果会偏        。
      ③滴定管（移液管）在量取待测液时要润洗，否则结果会偏      。
   （另：配制一定浓度溶液时，容量瓶不需用待配液润洗，否则浓度会偏高。）[来源:学+科+网]
3.量筒和滴定管错误读数时的误差分析
    量筒的刻度是由底到口按从    到     （填：大或小）的顺序刻度的（如图所示）。若正确读数为5.0 mL则俯视读数为5.2 mL，结果偏高；若仰视读数时，则为4.8 mL，结果偏低。
    滴定管的刻度由上到下，从     开始（零刻度以上还有一段没有刻度）逐渐     ，（在最大刻度以下也有一段至尖嘴处末端没有刻度）因此，读数值的偏差与量筒相反。例如：正确液面在5.00 mL时，其俯视读数为4.80 mL，偏小，而仰视读数时，则为5.20 mL，结果偏大。但对滴定结果的影响要看滴定前后两次读数的差值来决定。
    总之，对于量筒和滴定管，俯视和仰视时的共同点在于：俯视时液面位于读取刻度的下方；仰视时液面位于读取刻度的上方（记住“俯视看高；仰视看低”）。
4. 造成误差的常见错误操作
   下面是用标准酸滴定待测碱而引起的结果变化情况 ，在实验时若出现下列情况，对实验结果有什么影响？
实验操作情况
对c碱的影响

①开始滴定时滴定管尖嘴处留有气泡
偏    

②读数开始时仰视，终止时俯视
偏    

③到滴定终点时尚有一滴酸挂在滴定管尖嘴外而未滴入锥瓶
偏    

④洗净的酸管未用标准液润洗
偏    

⑤洗净的锥瓶用待测碱润洗
偏     

⑥不小心将标准液滴至锥瓶外
偏    

⑦不小心将待测碱液溅至锥瓶外
偏   

⑧滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水，其余操作正常
偏     

⑨滴定过程中有标准液沾在锥形瓶内壁上，又未用蒸馏水冲洗下去[来源:学科网]
偏     

总之，用中和滴定方法测定酸或碱溶液浓度的关键在于准确测定出参加反应的两种溶液的体积及准确判断中和反应是否恰好进行完全。
【
疑点反
馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来）
                                                                    
                                                                    

【基础达标】
1．下列叙述仪器“0”刻度位置正确的是(　　)
A．在量筒的上端
B．在滴定管的上端
C．在托盘天平标尺的正中
D．在托盘天平标尺的右边
2．有一支50 mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10.0 mL刻度处，把滴定管的溶液全部流下排出，盛接在量筒中，量筒内溶液的体积是(　　)
A．大于40.0 mL                     B．为40.0 mL
C．大于10.0 mL               

    D．为10.0 mL
3．取浓度相同的NaOH和HCl溶液，以3∶2体积比相混合，所得溶液的pH等于12，则原溶液的浓度为(　　)
A．0.01 mol·L－1                        B．0.017
mol·L－1
C．0.05 mol·L－1                        D．0.50 mol·L－1
4．用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，参考下图，从下表中选出正确选项(　　)


锥形
瓶中
溶液
滴定
管中
溶液
选用
指示剂
选用
滴定管

A
碱
酸
石蕊
乙

B
酸
碱
酚酞
甲

C
碱
酸
甲基橙
甲

D
酸
碱
石蕊
甲

　　

5．下列有关滴定操作的顺序正确的是(　　)
①用标准溶液润洗滴定管　②往滴定管内注入标准溶液　③检查滴定管是否漏水　④滴定　⑤洗涤
A．⑤①②③④                     B．③⑤①②④
C．⑤②③①④                     D．②①③⑤④
6．某学生用碱式滴定
管量取0.1 mol·L－1的NaOH溶液，开始时仰视液面读数为1.00 mL，取出部分溶液后，俯视液面，读数为11.00 mL，该同学在操作中实际取出的液体体积为(　　)
A．大于10.00 mL                         B．小于10.
00 mL
C．等于
10.00 mL           
             D．等于11.00 mL
7．下列实验操作中错误的是(　　)
A．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放
出，上层液体从上口倒出
B．蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C．滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面
D．称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平
的左盘，砝码放在托盘天平的右盘中
8．以酚酞试液作指示
剂，对某新制NaOH溶液进行中和滴定实验，数据记录如下表：

待测液
消耗标准盐酸
(0.01 mol·L－1)
的体积

①
20 mL NaOH溶液
V1 mL

②
20 mL NaOH溶液＋10 mL H2O
V2 mL

③
敞口隔夜放置的20 mL NaOH溶液
V3 mL

则该新制的NaOH溶液的浓度c(mol·L－1)计算合理的是(　　)
A．c＝0.01×(V1＋V2＋V3)/(3×20)
B．c
＝0.01×(V1＋V2)/(2×20)
C．c＝0.01×(V1＋V3)/(2×20)
D．c＝0.01×V1/20
9．下列实验能达到预期目的是(　　)
A．用20 mL的量筒量取2.00 mL稀H2SO4
B．用碱式滴定管量取18.50 mL 1 mol·L
－1的NaOH溶液
C．用托盘天平称量50.50 g KCl固体
D．用pH试纸测出某NaOH溶液的pH为11.5
【拓展提高】
 10.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白：
(1)用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时，左手握酸式滴定管的活塞，右手轻轻摇动锥形瓶，眼睛注视_____________________________________________
____________。直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并________为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________(填字母序号)。
A．酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B．滴定前盛放NaOH溶
液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥

C．酸式滴定管在滴定前有气泡，滴定后气泡消失
D．读取盐酸体积时，开始仰视读数，滴定结束时俯视读数
(3)若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如
图所示，则起始读数为________mL，终点读数为________mL；所用盐酸溶液的体积为________mL。



11．乙二酸俗名草酸，下面是化学学习小组的同学对草
酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相
关学习任务。
该组同学的研究课题是：探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和网络查寻得，草酸易溶于水，水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定：
2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
学习小组的同学设计了滴定的方法测定x值。
①称取1.260 g纯草酸晶体，将其制成100.00 mL水溶液为待测液。
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀H2SO4。
③用浓度为0.100 0 mol·L－1的KMnO4标准溶液进行滴定，达到终点时消耗10.00 mL。


(1)滴定时，将酸性KMnO4标准液装在如图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志可以是
______________________________________
_______________________________
___。
(3)通过上述数据，求得x＝________。
讨论：①若滴定终点时俯视滴定管刻度，则由此测得的x值会________(填“偏大”、“偏小”或“不变”，下同)。[来源:Z,xx,k.Com]
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的x值会________。





【参考答案】
 1．B　[量筒无“0”刻度，滴定管“0”刻度在上方，托盘天平“0”刻度在标尺的左边。]
2．A
3．C　[设NaOH和HCl溶液的浓度都为x。根据反应后溶液的pH＝12显碱性列计算式。
＝c(OH－)＝10－2 mol·L－1
解之得x＝0.05 mol·L－1。]
4．C　[此题考察中和滴定的一部分操作和滴定管结构，甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管；
2NaOH＋H2SO4===Na2S
O4＋2H2O
c(H2SO4)＝
若锥形瓶装入一定体积NaOH溶液，则选用甲，滴定管内装H2SO4
溶液。若锥形瓶中装入一定体积H2SO4溶液(待测
液)，则选用乙，滴定管内装NaOH溶液。]
5．B
6．A
　[滴定管的“0”刻度在上，量取NaOH溶液，开始时仰视液面使读数偏大，取出部分溶液后，俯视液面使读数偏小，滴定前后刻度差为10.00 mL，但实际取出的液体体积偏大。][来源:Zxxk.Com]
7．C　[滴定时，眼睛应注视锥形瓶中的溶液颜色变化。]
8．B　[②20 mL NaOH溶液中加入10 mL H2O，其溶质物质的量不变，只要仍用20 mL来进行计算，仍可得正确值。③敞口隔夜放置的NaOH溶液已发生反应生成部分Na2CO3溶液，用酚酞作指示剂，消耗盐酸的量将发生改变。]
9．B
10．(1)锥形瓶内溶液颜色的变化　在半分钟内不褪色　(2)D　(3)0.00　26.10　26.10
11．(1)甲
(2)当滴入最后
一滴酸性KMnO4溶液时，溶液由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，即达滴定终点
(3)2　偏大　偏小
解析　(1)因为酸性KMnO4具有强氧化性，会腐蚀橡胶管，故应用酸式滴定管盛装。
(2)可利用酸性KMnO4溶液自身的颜色作为指示剂判断滴定终点，当达到滴定终点时，再滴加酸性KMnO4溶液时，溶液将由无色变为紫色。
(3)由题给化学方程式
及数据可知，1.260 g纯草酸晶体中含H2C2O4的物质的量为0.100 0 mol·L
－1×10.00 mL×10－3 L·mL－1××＝0.010 0 mol，则1.260 g H2C2O4·xH2O中含H2O的物质的量为
＝0.020 0mol，则x＝2。若滴定终点时俯视滴定管读数，则所得消耗酸性KMnO4溶液的体积偏小，由此所得n(H2C2O4)偏小，则n(H2O)偏大，x偏大；同理，若酸性KMnO4溶液变质，则消耗其体积偏大，所得x值偏小