孫緒軍
近幾年,中和滴定實驗已成為高考命題的熱點。例如:2015年新課標全國卷Ⅰ考查利用酸堿中和滴定證明H2C2O4是二元弱酸;2015年北京卷考查利用酸堿中和滴定測定海水的成分;2015年江蘇卷考查氧化還原滴定;2014年新課標全國卷Ⅱ考查酸堿中和滴定和沉淀滴定。氧化還原滴定、沉淀滴定和絡合滴定都是酸堿中和滴定原理和操作的遷移與創新。
一、中和滴定實驗原理及實驗細節
1.儀器——滴定管(以25mL滴定管為例)
(1)刻度特點:“0”刻度在上,“25”刻度在下;“0”刻度以下“25”刻度以上均有刻度。
(2)讀數特點:每小格為0.1mL,估讀到0.01mL。
(3)構造特點:①酸式滴定管:下端是活塞,通過旋轉活塞滴加溶液;②堿式滴定管:下端是橡膠管(不能盛裝溴水、強氧化劑等),通過捏橡膠管中的玻璃球滴加溶液。
(4)滴定管使用前的準備:①檢漏:檢查滴定管是否漏水;②洗滌:依次用洗液、自來水、蒸餾水將滴定管洗滌干凈;③潤洗:用待裝液潤洗滴定管2~3次;④裝液:將待裝液裝入滴定管,使液面位于“0”刻度以上2~3cm處;⑤趕氣泡:調節活塞(或橡膠管處的玻璃球),使滴定管尖嘴部分充滿液體;⑥調節滴定管內液面,使其處于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度,準確讀數并記錄。
(5)滴定管所能盛放的溶液:酸式滴定管和堿式滴定管不能混用,堿式滴定管不能盛放酸性溶液、強氧化性溶液、有機溶劑及易與橡膠加成的鹵水等。
2.滴定管和量筒的讀數
滴定管、量筒的讀數法則:液面、眼睛在兩邊,刻度在中間,三點(視線、刻度線、凹液面最低處)成一條線。滴定管讀數時,仰視讀數,視線偏低(讀數大于實際體積),讀數偏大;俯視讀數,視線偏高(讀數小于實際體積),讀數偏小。
3.酸堿中和滴定實驗(以0.1000mol·L-1鹽酸滴定NaOH溶液為例)
二、指示劑的選擇
(1)選擇依據:①中和點:酸和堿恰好完全反應,溶液不一定呈中性;②滴定終點:用指示劑指示滴定完全,滴定終點時pH在指示劑變色范圍內。石蕊試液變色不明顯,不宜作指示劑。酸堿指示劑一般為酚酞試液和甲基橙。
(2)選擇指示劑:①強酸與強堿的滴定指示劑:酚酞、甲基橙;②強堿滴定弱酸的指示劑:酚酞;③強酸滴定弱堿的指示劑:甲基橙。
三、中和滴定實驗的遷移
將酸堿中和滴定實驗遷移到其他滴定實驗中,測定某成分的含量。
四、中和滴定實驗熱點題型探究
題型1實驗儀器的選擇
例1.在“粗鹽提純并用標準濃度的硝酸銀溶液測定精鹽樣品純度”的實驗中,下列一組儀器都要用到的是()
A.托盤天平、酒精燈、冷凝管、錐形瓶
B.燒杯、分液漏斗、溫度計、棕色滴定管
C.托盤天平、玻璃棒、棕色滴定管、燒杯
D.燒杯、玻璃棒、錐形瓶、長頸漏斗
解析:粗鹽提純的步驟包括溶解、沉淀、過濾、蒸發、結晶,測定食鹽純度時需要稱量、溶解、滴定。A項,不需要冷凝管;B項,不需要分液漏斗;C項,溶解和過濾、蒸發都用玻璃棒,溶解需要燒杯,稱量樣品質量需要托盤天平,滴定操作需要棕色滴定管;D項,不需要長頸漏斗。
答案:C
【歸納總結】①配制一定物質的量濃度的溶液所用儀器主要有托盤天平、燒杯、玻璃棒、指定規格的容量瓶、膠頭滴管等;②酸堿中和滴定實驗使用的儀器主要有鐵架臺、滴定管(酸式滴定管、堿式滴定管、棕色滴定管和移液管)、錐形瓶;③粗鹽提純實驗使用的主要儀器有燒杯、玻璃棒、鐵架臺、過濾器、酒精燈、三腳架、泥三角、蒸發皿等。
題型2酸堿中和滴定原理及應用