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“中和滴定”释疑

发布时间:2005-1-5  来源:中国教育技术装备网

 

  中和滴定是中学阶段重要的定量实验之一,在近几年的高考中占有重要的位置。鉴于此,本文拟对这部分内容的疑难问题作一些简要分析,希望对同学们的学习提高有所帮助。

  问题一、滴定管与量筒有何区别?

  解答:量筒和滴定管是中学阶段所接触到的两种重要的量取液体的量器,它们的主要区别有:(1)构造不同:量筒可平放,刻度是从下至上增加,底部无零刻度,使用时从上部加液体,倒液时也是从上部尖嘴部分倾倒。滴定管需夹持在滴定管夹上操作,刻度是从上往下增加,在滴定管的上部有零刻度,从上部装液,底部尖嘴部分放液。特别值得注意的是:滴定管下部,包括尖嘴部分无刻度,所以放液时不能放至刻度线以下。(2)规格不同:量筒一般有10ml、50ml、100ml、200ml等规格,为了保证所量液体的体积较为精确,若取液量较少,只有几毫升时,用10ml的量筒;若取几十毫升可用100ml规格的量筒,依次类推。滴定管常见的规格主要有25ml和50ml,为了便于读数,一般选用规格应比所取液体的体积多一倍为好,这样可保证终了读数一般在滴定管的中段,使所测数据更精确。(3)精确度不同:量筒是粗量器,取多少量多少,在读数时,一般只要读到最小刻度,不需要估读。滴定管是精密量器,精确到0.1ml,需估读至0.01ml,所取液体的体积是终了读数与初始读数的差值。(4)要求不同:量筒可量取任何液体。滴定管分酸、碱性,酸式滴定管用于量取酸性液体,碱式滴定管用于量取碱性液体。

  问题二、在滴定管装入液体之后,为什么要排出滴定管尖嘴内的空气?

  解答:滴定管测量液体体积的原理是“差值原理”,测量方法是“差值法”,若不预先排出滴定管尖嘴内的空气,在放出液体的过程中这些空气必然会减少或者全部排出,其空间被溶液填充,这样,必然会导致测量液体体积的误差。
问题三、在进行中和滴定时,为什么要用标准酸溶液润洗酸式滴定管2~3次?用酸溶液润洗后的滴定管,如果再用蒸馏水润洗一次,这种操作对实验有何影响?
解答:润洗的目的是防止溶液浓度变小。若不润洗,溶液装入刚洗过的滴定管后,滴定管内壁上附着的蒸馏水将使溶液稀释,使溶液浓度变小,导致滴定误差。由上述分析可知,用酸液润洗过的滴定管,如果再用蒸馏水润洗 ,上述操作便前功尽弃。

  问题三、滴定用的锥形瓶是否也要用待测溶液润洗?锥形瓶装待测液前是否必须保持干燥?为什么?

  解答:滴定用的锥形瓶不需用待测液润洗,若润洗则加大了待测液的量,使测量值偏高。锥形瓶装待测液前无须干燥,因为无论干燥与否,待测液溶质物质的量保持不变。

  问题四、中和滴定时如何选择指示剂?

  解答:常用的指示剂多是弱酸或弱碱,如石蕊;酚酞和甲基橙是比较复杂的有机酸。指示剂的分子和离子具有不同的颜色,酸或碱溶液能影响指示剂的电离平衡,因此在酸或碱溶液中指示剂会显示不同的颜色。实验测得各种指示剂的变色范围如下:

  根据上表,中和滴定时选择指示剂应从以下几个方面考虑:
  (1)指示剂的变色范围越窄越好,pH稍有变化,指示剂就能改变颜色。石蕊溶液由于变色范围较宽,且在等当点时颜色的变化不易观察,所以在中和滴定中不采用。
  (2)溶液颜色的变化由浅到深容易观察,而由深变浅则不易观察。因此应选择在滴定终点时使溶液颜色由浅变深的指示剂。强酸和强碱中和时,尽管酚酞和甲基橙都可以用,但用酸滴定碱时,甲基橙加在碱里,达到等当点时,溶液颜色由黄变红,易于观察,故选择甲基橙。用碱滴定酸时,酚酞加在酸中,达到等当点时,溶液颜色由无色变为红色,易于观察,故选择酚酞
  (3)强酸和弱碱、强碱和弱酸中和达到滴定终点时,前者溶液显酸性,后者溶液显碱性,对后者应选择碱性变色指示剂(酚酞),对前者应选择酸性变色指示剂(甲基橙)。
  (4)为了使指示剂的变色不发生异常导致误差,中和滴定时指示剂的用量不可过多,温度不宜过高,强酸或强碱的浓度不宜过大。

   问题五、中和滴定的误差分析依据是什么?

  解答:所谓误差,是指实验数据与真实值之间的差值。中和滴定时引起误差的来源通常有:仪器误差、操作误差、指示剂误差(终点误差)以及标准液的误差等等。实验时不同的错误操作引起不同的量产生不同的偏差,它们对实验结果的影响也不同,学生分析误差时往往无所适从。分析时应注意思维的有序性,首先依题意列出计算式,再区别计算过程中不变量和变化量,然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析,其分析依据为:

  总之,中和滴定是中学生养成科学态度和接受科学方法教育的极好实验课题,也是高考中考查能力的重点内容之一,希望同学们予以重视。
考题荟萃:

   1、 有一支50ml的碱式滴定管,其中盛有0.1mol/L的NaOH溶液,液面恰好在15ml刻度处,若将滴定管内的碱液全部放完,恰好中和锥形瓶内35ml的盐酸,此盐酸的物质的量浓度为                                                             (      )
     A.>0.1mol/L     B.<0.1mol/L    C.0.1mol/L   D.不能确定

  2、(2004.上海高考)氢氧化钡是一种使用广泛的化学试剂。某课外小组通过下列实验测定某试样中Ba(OH)2•nH2O的含量。
  (1)称取3.50g试样溶于蒸馏水配成100mL溶液,从中取出10.0mL溶液于锥形瓶中,加2滴指示剂,用0.100mol/LHCl标准溶液滴定至终点,共消耗标准液20.0mL(杂质不与酸反应),求试样中氢氧化钡的物质的量。
(2)、(3)略

  3、(2001.全国高考) 用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考图如下,从下表中选出正确选项                               (       )
 
  锥形瓶中的溶液 滴定管中的溶液 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 酚酞 (乙)

  4、(1999.全国高考)填空
  (1)图1表示10mL量筒中液面的位置,A与B,B与C刻度间相差1mL, 如果刻度A为4,量简中液体的体积是________mL。
  (2)图II表示50mL滴定管中液画的位置,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amL B.是(50-a)mL   C. 一定大于amL  D.一定大于(50-a)mL

  5、(2001.长春高考)称量一定质量的NaOH固体配成标准溶液,去滴定求知物质的量浓度的盐酸(甲基橙作指示剂)时,下列情况会使测定结果偏低的是(    )
  A. 用含NaCl杂质的NaOH配制标准溶液来滴定盐酸
  B. 用含Na2O杂质的NaOH配制标准溶液来滴定盐酸
  C. 用含 Na2CO3杂质的NaOH配制标准溶液来滴定盐酸
  D. 用含NaHCO3杂质的NaOH配制标准溶液来滴定盐酸
参考答案:1、A  2、0.01mol  3、C D  4、(1)3.2ml (2)D  5、B

本文作者:江苏省白蒲高级中学(226511) 程 芳 Tel:13511582096


 

 
 
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