高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学课题二 物质含量的测定第1课时学案

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学课题二 物质含量的测定第1课时学案，共6页。学案主要包含了滴定管的使用及注意事项，指示剂的选用及滴定终点的判断，酸碱中和滴定操作中应注意的事项等内容，欢迎下载使用。

1．滴定管的使用
(1)准备工作
检：滴定管使用前必须检查是否漏水，活塞是否转动灵活。
洗涤：使用前将滴定管洗涤干净。
润洗：关闭活塞，从滴定管上口倒入少量所要盛装的溶液，并使滴定管缓慢倾斜转动，使溶液润湿整个滴定管内壁。
装液：向滴定管中注入溶液至0刻度以上2～3 mL处。
调液面：若滴定管尖嘴部分有气泡，应快速放液，赶走气泡，调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下某个合适刻度。
(2)滴定：对于酸式滴定管，用左手控制滴定管的活塞，轻轻转动活塞使液体滴下；对于碱式滴定管则要轻轻挤压玻璃球使液体滴下。
(3)数据记录与处理：滴定管容易操作易于控制加液流量，读数精确；两次读数之差为所取标准酸液或碱液的体积。
2．注意事项
(1)滴定管的优点是易于控制所滴加液体的流量、读数比较精确，精确度取到小数点后两位，如：24.00 mL、23.38 mL，最后一位是估读值。
(2)中和滴定中使用的滴定管分酸式和碱式两种，使用时不能混用。酸式滴定管可用于盛酸性或具有强氧化性的溶液，碱式滴定管用于盛装碱性溶液。
(3)滴定管在装液前要润洗，否则会引起误差。
(4)要注意滴定管的刻度，“0”刻度在上，往下越来越大，全部容积大于它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两支滴定管(酸式或碱式)，也不得中途向滴定管中添加试剂。
二、指示剂的选用及滴定终点的判断
1．选用指示剂
要求：变色要明显、灵敏，且指示剂的变色范围要尽可能与恰好完全反应时的pH接近。因此：
(1)强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。
(2)若反应生成强酸弱碱盐，溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙)；若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞)。
(3)石蕊试液因颜色变化不明显(紫色与蓝色不易辨别)，且变色范围过宽，一般不作酸碱滴定的指示剂。
(4)常用的指示剂本身多是弱酸或弱碱。如石蕊、酚酞和甲基橙是比较复杂的有机酸。中和滴定时指示剂的用量不可过多，一般用2～3滴为宜。
2．滴定终点的判断(滴入最后一滴标准液，溶液变色后，半分钟内不复原)
三、酸碱中和滴定操作中应注意的事项
1．在酸式滴定管内注入已知浓度的盐酸标准液至“0”刻度以上2～3 mL，并固定在滴定台上。在滴定管下放一只小烧杯，调节活塞，驱逐出滴定管下端的气泡(若是酸式滴定管，应快速放液以驱赶气泡；若是碱式滴定管，可将橡皮管稍向上弯曲，挤压玻璃圆球，使溶液从玻璃圆球和橡皮管之间的缝隙中流出，气泡即被逐出)。调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下某个刻度，记下起始读数V始。注意滴定管尖嘴处不应留存气泡。
2．用碱式滴定管或用移液管准确量取一定体积的待测NaOH溶液(V待，c待)，注入锥形瓶中，滴入2～3滴酚酞指示剂，显红色。在锥形瓶下面垫一张白纸，以便观察颜色变化。
3．整个滴定过程，左手旋塞，右手摇瓶，眼睛始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化。要做到边滴边振荡，边观察颜色变化。
4．滴定开始时，滴加盐酸的速度可稍快些，但只能是一滴一滴地加，不可形成一股水流。随着滴定的进行，滴入盐酸的速度也应逐渐减慢。滴定中酚酞由红色逐渐变为无色，当接近终点时，应滴入一滴停下来振荡一会儿，再滴入一滴再停下来振荡一会儿。当滴入一滴盐酸时溶液刚好由红色变为无色，且在半分钟内不变色时，即达到滴定终点。
5．滴定到达终点后，记下滴定管内盐酸的读数V终。则消耗盐酸标准液的体积为V酸＝V终－V始。
6．按上述要求重新操作2～3次，且每次所量取待测液体积要相同。两次滴定所用盐酸的体积相差不能超过0.02 mL，即可取平均值计算氢氧化钠溶液的浓度：c(NaOH)＝eq \f(cHCl·\x\t(V)HCl,VNaOH)
知识点1 中和滴定所用仪器及操作
【例题1】 (1)图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置，A与B、B与C刻度间相差1 mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是____mL。
(2)图Ⅱ表示50 mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积(填代号)________。
A．是a mLB．是(50－a) mL
C．一定大于a mLD．一定大于(50－a) mL
(3)某学生中和滴定实验的过程如下：
a．取一碱式滴定管
b．用蒸馏水洗净
c．即加入待测的NaOH溶液
d．记录液面刻度读数
e．用酸式滴定管精确放出一定体积的标准酸液
f．置于未经标准酸液润洗的锥形瓶中
g．加入适量蒸馏水
h．加入酚酞试液2滴
i．滴定时边滴边振荡
j．边注视滴定管内液面变化
k．当小心滴定到由无色变为浅红色时，即停止滴定
l．记录液面读数
m．根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液体积为22 mL
指出上述错误之处：________。(用编号表示)
解析：使用量筒时，以与量筒液体的凹液面最低点相切的刻度计量体积。图中的10 mL量筒最小刻度值是0.2 mL，因此(1)的正确答案为3.2 mL。
从滴定管最大刻度至下端尖嘴处，这部分体积是不确定的。问题(2)中液面处读数是a，此时滴定管中液体体积除有刻度部分的体积(50－a) mL外，还需加上无刻度部分的体积。因此，最终结果一定大于(50－a) mL。
(3)错误之处有：c.盛待测NaOH溶液的滴定管未用该NaOH溶液润洗；j.滴定时，眼睛要注视锥形瓶内的溶液颜色的变化；k.应滴定至溶液由无色变成浅红色并在半分钟之内不再褪色为止；m.记录NaOH溶液体积，根据滴定测量准确度，应记录到小数点后两位即22.00 mL。
答案：(1)3.2 (2)D (3)c、j、k、m
点拨：量筒的刻度是由底到口按从小到大的顺序排列的，且无“0”刻度；滴定管的刻度由上到下，从零开始(“0”刻度以上还有一段没有刻度)逐渐增大(在最大刻度以下至尖嘴处末端也没有刻度)。因此，滴定管最下端的一部分溶液并不能通过滴定管的刻度反映出来。
知识点2 指示剂的选用
【例题2】 实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：3.1～4.4 石蕊：5.0～8.0 酚酞：8.2～10.0
用0.100 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是( )。
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂
解析：用0.100 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，生成CH3COONa是强碱弱酸盐，因发生水解而使溶液显碱性，因此，应该选用在碱性范围内变色的酚酞作指示剂。
答案：D
点拨：指示剂的选用要求是变色明显，且变色范围与恰好完全反应后所得反应混合液的pH接近。
知识点3 中和滴定的计算
【例题3】 甲、乙两个同学同时设计了一份表格，用于酸碱中和滴定实验的数据记录和处理。甲同学设计的表格和实验记录结果如下：
乙同学设计的表格和实验记录结果如下：
请回答下列问题：
(1)认真比较甲、乙两表和记录，你觉得两同学的表格和实验记录有无不妥之处？原因是____________________________。
(2)分析乙同学的实验数据，若c(HCl)＝0.100 0 ml·L－1，则测得的c(NaOH)＝_______ ml·L－1。
解析：(1)甲设计的表格中无“始读数”和“终读数”，不符合中和滴定实验报告要求；其二甲表中记录实验的3组数据误差过大，如果实验操作规范则可能是读数有误。而乙表设计则较规范。(2)乙表中第二组因数据误差过大要舍弃，故采用第一组和第三组数据进行计算。V(NaOH)＝24.85 mL、V(HCl)＝24.75 mL、c(HCl)＝0.100 0 ml·L－1，c(NaOH)＝eq \f(VHCl·cHCl,VNaOH)≈0.099 6 ml·L－1
答案：(1)甲不符合中和滴定实验报告要求
(2)0.099 6
点拨：本题考查对实验数据的处理能力。由于实验中或多或少受仪器、环境、操作者失误等影响，数据有一些误差甚至失真，则需要去伪存真、还原真相，对数据作科学处理。数据处理最简单的方法是将明显失真的数据删除。
次数
V(NaOH)/mL
耗V(HCl)/mL
1
20.48
22.46
2
25.00
21.98
3
25.00
22.36
次数
V(NaOH)/mL
耗
V(HCl)/mL
耗
eq \f(VHCl,mL)
始读数
终读数
始读数
终读数
1
0.10
25.00
0.00
24.80
2
0.00
24.80
0.10
22.32
3
0.00
24.80
0.00
24.70