酸碱中和滴定
1.实验原理
(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。
(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化,表示反应已完全,指示滴定终点。
指示剂选择的基本原则:
变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
①不能用石蕊作指示剂。
②滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,例如用NaOH溶液滴定醋酸。
③滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。
③强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。
2.实验用品
(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管的使用
3.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
(3)终点判断:
等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
(4)操作步骤
①仪器的洗涤
滴定管(或移液管):自来水→蒸馏水→待装溶液润洗。
锥形瓶:自来水→蒸馏水(禁止用所装溶液洗涤)。
②装液调整液面
装液,使液面一般高于“0”刻度,驱除玻璃尖嘴处的气泡。
③读数
调整液面在“0”刻度或“0”刻度以下,读出初读数,记为“X.XX mL”,滴定终点,读出末读数,记为“YY.YY mL”,实际消耗滴定剂的体积为(YY.YY-X.XX)mL。
4.数据处理
按上述操作重复二至三次,根据用去标准盐酸体积的平均值,求出c(NaOH)。
5.误差分析(以标准酸溶液滴定未知浓度的碱(酚酞作指示剂)为例)
练习:
1.【19安徽改】[共17分]
为测定大气中臭氧(O3)含量,将0℃、1.01×105Pa的空气VL慢慢通过足量KI溶液,使臭氧完全反应,反应后的溶液可以使紫色石蕊试纸变蓝;然后将所得溶液用amL cmol/L的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点。(已知:2Na2S2O3 I2=Na2S4O6 2NaI)
①O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的离子方程式。(3’)
②该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外,还需要的玻璃仪器是______________________;(2’)
③该实验中可选用__________(填物质名称)作指示剂,(2’)
判断滴定终点的方法是_______________________________________________________:(3’)
空气中臭氧的体积分数为________________。(4’)
④甲同学认为在滴定前应微热溶液,以排除溶液中溶解的O3和O2,不然会使滴定结果偏_____(填“低”或“高”)。(3’)
2.【19深圳一模改】[4分]
磷酸二氢钾在工农业和医学领域具有广泛的应用。
测定产品纯度的反应原理为 KH2PO4+NaOH=KNaHPO4+H2O
取产品 3.00 g,加入 15 mL 蒸馏水溶解,加入指示剂,用 0.5000 mol/L NaOH 标准溶液滴定至终点,消耗40.00 mL,该产品的纯度为(结果保留三位有效数字)。(4’)
3.【山东18一模改】【19分】
阅读材料:市售高锰酸钾试剂纯度一般到99%到99.5%,在制备和储存的过程中,常常混入少量的二氧化锰以及其他杂质,因此不能直接配制。同时,高锰酸钾的氧化性很强,能与水中的有机物缓慢发生反应,生成的MnO(OH)2又会促使高锰酸钾进一步分解,见光则分解的更快。因此,高锰酸钾溶液不稳定,特别是配制初期浓度易发生改变。为了获取稳定的高锰酸钾溶液,配成的溶液要储存于棕色瓶中,密闭,在暗处放置7-8天;或者加水溶解后煮沸10到20分钟,静置2天以上,用微孔玻璃漏斗过滤除去二氧化锰等杂质再标定。
H2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂。某课外小组采用滴定法测定某医用消毒剂中H2O2的浓度。实验步骤如下:
①标准液的配制和标定:称取一定量KMnO4固体溶于水,避光放置6~10天,过滤并取滤液于滴定管中待用,称取1.34 g Na2C2O4 [M(Na2C2O4)=134g/mol]固体于锥形
瓶中,加水溶解,再加H2SO4酸化,滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积40.00 mL,滴定过程中发生的一个反应为:5H2C2O4 2Mn
6
=2Mn2 10CO2↑ 8H2O。
②H2
O2浓度的测定:取待测样品25mL稀释至500mL,再移取10.00mL于锥形瓶中,加H2SO4酸化,用上述KMnO4标准液滴定至终点,消耗溶液的体积3.00 mL。
回答下列问题:
(1)②中移取10.00mL待测液所用主要仪器名称为 。(2分)
(2)配制KMnO4标准液需要久置并过滤掉变质生成的MnO2,过滤操作需用 。(2分)
a.普通漏斗和滤纸 b.布氏漏斗和滤纸 c.不需滤纸的微孔玻璃漏斗
(3)标定KMnO4标准液时需要控制温度为75~85℃,温度过低反应较慢,温度过高
可能会因 ____________________________________________ (2分)而导致KMnO4标准液的标定浓度偏高,在恒定温度下进行滴定操作时,开始时反应速率较慢,随后加快,导致速率加快的原因是 __________________________ 。(2分)
(4)KMnO
4标准液滴定H2O2的离子方程式为 ____________ ;(3分)
当滴定到_________________________________________可以认为已达到滴定终点。(3分)
(5)该医用消毒剂中H2O2的物质的量浓度为 mol/L。(3分)
(6)②中若用盐酸代替H2SO4,测定结果 ___ (填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)(2分)
滴定答案:1.(17分)
①
(3分)
②碱式滴定管;(2分)
③淀粉;(2分);
滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液,溶液蓝色褪去,且30s不恢复。(3分)
(4分)
④ 偏高(3分)
2.(4分)90.7%
3.(19分)
(1)酸式滴定管(或移液管)(2分)
(2)c(2分)
(3)草酸分解(2分)生成的 Mn2 对反应具有催化作用(2分)
(4)2Mn
5H2O2 6H =2Mn2 5O2↑ 8H2O(3分)
滴入一滴KMnO4溶液后,锥形瓶中液体由无色变为浅红色且半分钟内不恢复原色(3分)
(5)1.5(3分)
(6)偏高(2分)