Question

求酸碱中和滴定过程以及误差分析！

Answer 1

酸碱中和滴定实质是酸电离出的H＋和碱电离出的OH－以等物质的量关系结合成水。酸碱中和滴定中，在滴定到达终点前，溶液PH值随着标准液体积的变化很小，在将要到达终点时，PH会发生突变。因为所选指示剂变色范围恰好在突变范围内，所以用指示剂指示的终点与恰好反应的点十分接近，酸碱中和滴定目标才能得以实现。大量实验事实证明，任何测量的精确程度总是受到来自仪器和操作方法两个方面的制约，测得的值与真实值相比总有误差。学生在学到这节时，对酸碱中和滴定误差分析总有一种不知从何处着手的感觉。在教学中，首先引导学生从酸碱滴定原理入手，理解中和滴定原理，然后把原理公式化，如中学常用一元酸与一元碱发生中和反应，根据原理得到 ，在误差分析中，明确恒量与变量，一般情况下进行数据 处理代入公式时，C标和V待为恒量，V标为变量，把握V标这个变量的改变，或者其它物理量的改变转变为V标变化，也就是把引起误差因素转化为变量V标变化，再进行分析。根据产生误差，分门别类进行归纳总结如下： 一、仪器润洗 在酸碱中和滴定实验中，滴定管、移液管和锥形瓶都要用蒸馏水洗干净，刚用蒸馏水洗过的滴定管、移液管内壁附着一屋水膜，为了防止水膜稀释溶液，使所盛溶液浓度变小，在装入待装液前，要用盛放液润洗2—3次，用待装入的溶液代换水膜。锥形瓶不能用待测液润洗，锥形瓶中溶液虽然浓度待测，但已客观存在，其体积也是用滴定管准确测定的，这样，锥形瓶中待测液中溶质的物质的量是一定的。若将锥形瓶用待测液润洗，必然是增大了锥形瓶内待测液的体积，增大了待测液中溶质的物质的量，导致滴定误差偏高。由此道理可知，锥形瓶在装入待测液前不必干燥，相反，向锥形瓶内加入适量的蒸馏水有利于滴定。 二、气泡 在滴定实验中，给滴定管装液时，让尖嘴充满液体而排除滴定管尖嘴部分气泡。如果滴定管尖嘴部分留有气泡，没有赶掉就进行滴定，滴定管流出的标准液，有一部分填充气泡空间，并没有全部参加反应，因而使V标增大，结果偏高，如果滴定前无气泡，而滴定后尖嘴部分有气泡，会使全部参加反应的标准液有一部分不能表现出来，使得V标偏小，从而使结果偏低。 三、读数 在滴定管中注入液体后，调节液面，此时记下液面位置为V1，滴定终了，记下液面读数为V2，在一次滴定实验中，涉及到两次读数，读数要求是视线要与凹液面最低点相切，不能俯视，也不能仰视，最终消耗标准液体积：V标＝V2－V1，俯视或仰视，如使V标偏大，所测结果偏高，若使V标偏小，所测结果偏低。 四、指示剂 选用指示剂要满足条件：第一，指示剂变色范围要在终点PH发生突变范围内，一般情况下强酸强碱相互滴定，指示剂用酚酞甲基橙均可，但若是强酸与弱碱则须选用在酸性范围内颜色发生突变的甲基橙，若是强碱与弱酸反应则须选用在碱性范围内颜色发生突变的酚酞，否则会引起较大误差；第二，指示剂用量。由于酸碱指示剂本身又是弱有机酸或弱有机碱，不宜过多，过多的酸碱指示剂充当了酸碱中和反应中的酸或者碱而导致滴定误差。一般中和滴定中所用的溶液浓度在0.1mol/L左右，体积在20ml左右时，酸碱指示剂用2滴－3滴为宜。若酸碱指示剂用量太少，其颜色太浅，不利于滴定终点的判断。例如，用盐酸滴定氨水选用酚酞作指示剂，盐酸与氨水完全作用生成NH4C1溶液呈酸性，而酚酞变色PH在8—10之间，当滴有酚酞氨水由红色变为浅红色时到达滴定终点，但实际上还一部分 NH3·H2O未被中和，从而使得V标偏小，从而结果偏低。 五、杂质 杂质可能含在标准液中，也可能含在待测淮中，杂质可能参与反应，也可能不参与反应，杂质对测定结果影响须具体分析，若因杂质存在使V标增大，则结果偏高，若使V标减小，则使所测结果偏低。譬如，用含NaCl杂质的NaOH配成标准溶液来滴定盐酸，由于NaCl存在，使得所配NaOH溶液浓度偏小，一定体积溶液中所含NaOH物质的量减小，中和一定量盐酸须更多标准液即V标增大，所测盐酸浓度偏高。 六、其它 移液管取液时，移液管尖端残留液泡吹入锥形瓶中会带来误差。因为在制作移液管时已考虑到留在移液管尖端的残留液不包含在应有体积数之内，若将其吹入锥形瓶中，则V待增大，消耗V标增大，C待偏高，另外滴定过程中，锥形瓶振荡太激烈，致使少量溶液溅出，使V标减小，使C待偏低。 学生在理解酸碱中和滴定过程中误差产生原因后，通过一定量的练习，就能独立分析滴定过程中产生误差情况