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1、物质的检测物质的检测第三单元第三单元课题二课题二 物质含量的测定物质含量的测定酸碱中和滴定酸碱中和滴定化学分析:化学分析:第一类:定性分析第一类:定性分析:鉴定物质成分组成鉴定物质成分组成 (1)焰色反应检验金属元素)焰色反应检验金属元素 (2)通过化学反应检验离子、分子等)通过化学反应检验离子、分子等第二类:定量分析:第二类:定量分析:测定各物质成分的含量测定各物质成分的含量 酸碱中和滴定、氧化还原滴定酸碱中和滴定、氧化还原滴定 是常用的定量分析方法是常用的定量分析方法物质检测的方法物质检测的方法 一、酸碱中和滴定原理一、酸碱中和滴定原理 1 1、定义:用定义:用已知物质的量浓度已知物质的量
2、浓度的酸的酸(或碱或碱)来测定来测定未未知物质的量浓度知物质的量浓度的碱的碱(或酸或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。的方法叫做酸碱中和滴定。2、原理:以酸碱中和反应为基础,原理:以酸碱中和反应为基础,H+OH-=H2O在滴定达到终点在滴定达到终点(即酸碱恰好反应即酸碱恰好反应)时:时:1mol1mol 有有 n(H+)=n(OH-)标准液标准液 待测液待测液v在反应时,酸和碱起反应的物质的量之比等于它在反应时,酸和碱起反应的物质的量之比等于它们的化学计量数之比。例如:们的化学计量数之比。例如:vHCl+NaOH=NaCl +H2O vH2SO4 +2NaOH =Na2 SO4+2H2O n(HCl
3、)n(NaOH)=v(HCl)v(NaOH)=11n(H2SO4)n(NaOH)=v(H2SO4)v(NaOH)=21如果用如果用A代表代表酸酸,用,用B代表代表碱碱,nAnB=vAvBcAVAcBVB=vAvBnA =cAVAnB=cBVB两式联立两式联立vHCl+NaOH=NaCl +H2O v vH2SO4 +2NaOH =Na2 SO4+2H2O n(HCl)n(NaOH)=c(HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH)=1 1n(H2SO4)n(NaOH)=c(H2SO4)V(H2SO4)c(NaOH)V(NaOH)1 1 =例题例题1:用用 0.1032mol/L的的HCl溶
4、液滴定溶液滴定25.00mL未未知浓度的知浓度的NaOH溶液,滴定完成时,用去溶液,滴定完成时,用去HCl溶液溶液27.84mL。通过中和滴定测得。通过中和滴定测得NaOH的物质的量浓的物质的量浓度是多少?度是多少?解:这是一元酸和一元碱的中和滴定,据:解:这是一元酸和一元碱的中和滴定,据:cAVAVB=cBc(HCl)VHCl(aq)VNaOH(aq)=c(NaOH)=0.1032 mol/L0.0278 L0.12500 L=0.1149mol/L答:测得答:测得NaOH的物质的量浓度为的物质的量浓度为0.1149mol/L。用中和反应进行中和滴定必须解决的关键问题是用中和反应进行中和滴定
5、必须解决的关键问题是什么?什么?思思 考考 准确测量参加反应的两种溶液的体积准确测量参加反应的两种溶液的体积选用更加精确仪器:酸式滴定管、碱式滴定选用更加精确仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、移液管。管、移液管。准确判断中和反应什么时候准确判断中和反应什么时候“恰好恰好”完全(即准确完全(即准确判断滴定终点)判断滴定终点)方法:在待测溶液中加入酸碱指示剂(如酚酞,方法:在待测溶液中加入酸碱指示剂(如酚酞,甲基橙)。甲基橙)。二、二、酸碱指示剂的变色原理、变色范围及选择酸碱指示剂的变色原理、变色范围及选择酸碱指示剂是有机色素,是有机弱酸酸碱指示剂是有机色素,是有机弱酸(HIn)或有机弱或有机弱碱碱(
6、InOH),在水里也存在电离平衡:,在水里也存在电离平衡:HIn H+In-溶液酸碱性的变化,会影响酸碱指示剂平衡移动的方溶液酸碱性的变化,会影响酸碱指示剂平衡移动的方向,指示的颜色也随之发生变化。向,指示的颜色也随之发生变化。(1)酸碱指示剂变色原理酸碱指示剂变色原理(2)酸碱指示剂种类及变色范围:酸碱指示剂种类及变色范围:指示剂指示剂变色范围变色范围酸酸 色色碱碱 色色甲基橙甲基橙橙色橙色:3.1-4.4红色红色:pH3.1黄色黄色:pH 4.4石石 蕊蕊紫色紫色:5.0-8.0红色红色:pH5.0蓝色蓝色:pH 8.0酚酚 酞酞粉红色粉红色:8.0-10无色:无色:pH8.0红色红色:p
7、H 10.0(3)酸碱指示剂的选择:酸碱指示剂的选择:v石蕊试液由于变色不明显,在滴定时不宜选用石蕊试液由于变色不明显,在滴定时不宜选用。选择原则:变色明显,便于观察;选择原则:变色明显,便于观察;pH变色变色范围接近酸碱完全中和反应时溶液的范围接近酸碱完全中和反应时溶液的pH。滴加类型滴加类型完全中和的盐类产物完全中和的盐类产物选择的指示剂选择的指示剂强酸强碱互滴强酸强碱盐(中性)强酸滴定弱碱强碱滴定弱酸强酸弱碱盐(酸性)强碱强酸盐(碱性)酚酞或甲基橙 甲基橙 酚酞 三、酸碱中和滴定实验三、酸碱中和滴定实验1.仪器和试剂仪器和试剂酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、酸式滴定管、碱式滴定
8、管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。标准溶液、未知(待测)溶液、酸碱锥形瓶。标准溶液、未知(待测)溶液、酸碱指示剂、蒸馏水。指示剂、蒸馏水。酸式滴定管:玻璃塞碱式滴定管:橡胶塞酸式滴定管酸式滴定管碱式滴定管碱式滴定管相同1.读数精确到0.01 ml 2.0刻度在上,读数往下依次变大3.25mL刻度下以下溶液体积无法读数不同用于盛放酸溶液,不能盛放碱性溶液(NaOH、Na2SiO3);用于盛放氧化性溶液(Br2、KMnO4等)用于盛放碱溶液,不能盛放氧化性溶液2.滴定操作滴定操作(1)准备阶段:润洗、排气泡、调整液面准备阶段:润洗、排气泡、调整液面(3)计算计算2.滴定操作滴定操作(1)准备阶段:润洗
9、、排气泡、调整液面准备阶段:润洗、排气泡、调整液面(2)滴定阶段:读数、滴定、确定终点、读数滴定阶段:读数、滴定、确定终点、读数(3)计算计算v3、滴定、滴定滴定管夹在夹子上,保持垂直滴定管夹在夹子上,保持垂直右手持锥形瓶颈部,向同一方向作圆周运动,右手持锥形瓶颈部,向同一方向作圆周运动,而不是前后振动而不是前后振动左手控制活塞(或玻璃球),注意不要把活左手控制活塞(或玻璃球),注意不要把活塞顶出塞顶出滴加速度先快后慢,直至指示剂颜色突变滴加速度先快后慢,直至指示剂颜色突变滴定过程右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶滴定过程右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化内溶液颜色变化滴定终点达到后,半
10、分钟颜色不变,再读数滴定终点达到后,半分钟颜色不变,再读数四、误差分析四、误差分析一元强酸、一元强碱互滴一元强酸、一元强碱互滴1.操作过程中,滴定管必须润洗,锥形瓶不能润洗未润洗滴定管,相当于稀释待测液润洗锥形瓶,相当于增加待测液的物质的量2.产生气泡,相当于空气倒灌,使得读数变小3.仰视读数偏大,俯视读数偏小4.滴定前,标准液未调到0刻度以下,标准液体积偏 。c待待V待待 =c标标V标标c待待 =c标标V标标V待待 c待待V待待 =c标标V标标用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠,下列操作会对氢氧化钠的浓度造成怎样影响?(偏大、偏小、无影响)1.未润洗酸式滴定管 ()2.未润洗碱式滴定管(
11、)3.滴定前酸式滴定管有气泡,滴定后无气泡()4.滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视()5.滴定后酸式滴定管尖嘴处有一滴盐酸没滴()6.向锥形瓶中加入少量蒸馏水()偏大偏小偏大偏小偏大不影响1.高锰酸钾在酸性条件下可以与过氧化氢发生氧化还原反应,因此可用已知浓度的高锰酸钾溶液滴定未知浓度的过氧化氢。离子方程式:MnO4-+H2O2+H+=Mn2+O2+H2O(1)配平方程式。(2)滴定时将高锰酸钾注入 滴定管(填“酸式”或“碱式”),指示剂为 ,滴定终点现象为 。(3)取25.00mL过氧化氢溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L的高锰酸钾重复滴定四次,分别用去高锰酸钾10.00mL、10.01 mL、19.00mL、10.00mL,则过氧化氢的浓度为 。(4)取25.00mL过氧化氢溶液于容量瓶中稀释至250mL,移取25mL稀释后的过氧化氢于锥形瓶中,用0.1500mol/L的高锰酸钾重复滴定四次,分别用去高锰酸钾10.00mL、10.01 mL、19.00mL、10.00mL,则过氧化氢的浓度为 (5)分析下列误差(填“偏大”、“偏小”、“不变”)A.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,则过氧化氢浓度 B.滴定前仰视滴定管刻度线,滴定后平视滴定管刻度线,则过氧化氢浓度 C.滴定前未用高锰酸钾溶液润洗滴定管,则过氧化氢浓度 。D.锥形瓶中滴加少量蒸馏水,则过氧化氢浓度 。
限制150内