高中化學(xué) 第3章 水溶液中的離子平衡 第2節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性(第3課時(shí))pH的應(yīng)用課件 新人教版選修4.ppt
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成才之路 化學(xué),路漫漫其修遠(yuǎn)兮 吾將上下而求索,人教版 選修,水溶液中的離子平衡,第三章,第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性,第三章,第3課時(shí) pH的應(yīng)用,酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是:HOH=H2O,因此在酸堿中和反應(yīng)的過(guò)程中,隨著酸(或堿)溶液的加入,溶液pH是不斷發(fā)生變化的,那么溶液pH的變化特點(diǎn)是什么?如果用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這一問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是什么? 本課時(shí)我們將要學(xué)習(xí)的就是用中和滴定的方法,根據(jù)已知濃度的酸(或堿)測(cè)定未知濃度的堿(或酸)。,新知導(dǎo)學(xué),血液,藥物,中和反應(yīng),pH,pH,酸堿度,中和反應(yīng),物質(zhì)的量,酸式滴定管,堿式滴定管,錐形瓶,鐵架臺(tái),燒杯,滴定管的構(gòu)造及使用,帶有刻度,玻璃活塞,橡皮管,玻璃球,精確地量取一定體積的液體,是否漏水,23,充滿(mǎn)反應(yīng)液,使處于“0”或“0”以下某一刻度,甲基橙,酚酞,pH,1能否選用石蕊試液作為酸堿中和滴定的指示劑? 提示:不能。因石蕊試液在滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化對(duì)比不明顯,且變色范圍較大。 2為什么酸式滴定管不能用來(lái)盛裝堿液,堿式滴定管不能盛放酸性溶液? 提示:酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞,容易被堿液腐蝕。堿式滴定管有橡膠管,容易被酸性溶液腐蝕。,自主探究,1結(jié)構(gòu):滴定管是內(nèi)徑均勻、帶有刻度的細(xì)長(zhǎng)玻璃管,分為酸式滴定管和堿式滴定管兩種,酸式滴定管下端有用于控制液體流量的玻璃活塞,堿式滴定管有由橡皮管和玻璃球組成的閥。滴定管主要用于滴定操作時(shí)準(zhǔn)確放出一定體積的溶液。 2規(guī)格與精確度 常用滴定管的規(guī)格為25 mL和50 mL。滴定管為精密玻璃量器,可精確到0.1 mL,需估讀到0.01 mL。滴定管“0”刻度在上方,但并不在最頂端。,滴定管的使用,教材點(diǎn)撥,3使用方法和步驟 (1)檢查儀器:檢查活塞處是否漏水,不漏水方可使用。 (2)潤(rùn)洗儀器:洗凈的滴定管還要用所要盛裝的溶液潤(rùn)洗23次。 (3)加入反應(yīng)液:使液面位于“0”刻度以上23 mL處。 (4)調(diào)節(jié)起始讀數(shù):排除尖嘴部分氣泡,并使液面處于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度,讀數(shù)并記錄。 (5)放出反應(yīng)液:根據(jù)需要從滴定管中放出一定量液體,讀數(shù)并記錄。,4注意的問(wèn)題 (1)兩種滴定管不能混用,一些強(qiáng)氧化性的溶液(如KMnO4溶液)必須用酸式滴定管。 (2)讀數(shù)時(shí),滴定管必須保持垂直,讀數(shù)者視線應(yīng)保持平視。,有一支50 mL的酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10 mL刻線處,把管中的溶液全部排出承接在量筒中,量筒內(nèi)溶液體積是( ) A大于40 mL B小于40 mL C等于40 mL D10 mL 【解析】 此題考查滴定管的構(gòu)造。因該滴定管50 mL刻度線以下至尖嘴部分還有液體,因此管中的溶液全部排出承接在量筒中,量筒內(nèi)溶液體積將大于50 mL10 mL40 mL。 【答案】 A,典例透析,【點(diǎn)評(píng)】 滴定管的刻度并不到兩端,若不明確這一點(diǎn),容易錯(cuò)選C。,解析:滴定管0刻度在上,精確到0.01 mL,應(yīng)該從上往下讀,因此讀數(shù)為22.35 mL,B對(duì)。 答案:B,變式訓(xùn)練,酸堿中和滴定,教材點(diǎn)撥,2酸堿指示劑的選擇及用量 (1)一些酸堿指示劑的變色范圍,指示劑的顏色變化都是在一定pH范圍內(nèi)發(fā)生的,我們把指示劑發(fā)生顏色變化的pH范圍叫做指示劑的變色范圍。各種指示劑的變色范圍是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。 酸堿滴定時(shí)一般選用的指示劑有酚酞和甲基橙,而不用石蕊,由于它變色范圍大,且變色不靈敏,石蕊的“紅色紫色”,“紫色藍(lán)色”的顏色變化不夠明顯,不利于及時(shí)、準(zhǔn)確地作出酸堿是否恰好完全中和的判斷,在滴定時(shí)不宜選用石蕊作指示劑。最好在滴定終點(diǎn)時(shí),指示劑應(yīng)由淺變深這樣視覺(jué)靈敏誤差小。,(2)幾種常見(jiàn)的酸堿中和滴定指示劑的選擇,提示:(1)指示劑選用:變色要靈敏,變色范圍要小,且變色范圍盡量與所生成鹽的溶液酸堿性一致。因此中和滴定一般選用酚酞和甲基橙,而不用石蕊試液。 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲基橙,但用酚酞也可以。 用酸滴定Na2CO3溶液,酚酞作指示劑,終點(diǎn)產(chǎn)物為NaHCO3和NaCl而用甲基橙作指示劑終點(diǎn)產(chǎn)物為NaCl、H2O、CO2。 (2)指示劑的用量:指示劑一般滴加23滴即可,否則它也消耗酸或堿,而引起誤差。,3酸堿中和滴定操作步驟 (用已知濃度的堿溶液滴定未知濃度的酸溶液) (1)用移液管準(zhǔn)確吸取一定量未知濃度的酸溶液放入錐形瓶中,滴入23滴酚酞指示劑。 (2)記錄堿式滴定管內(nèi)溶液的初讀數(shù)后進(jìn)行滴定。滴定時(shí)左手?jǐn)D壓玻璃球處的橡皮管,右手拿錐形瓶,邊滴邊振蕩(繞一個(gè)方向),滴至溶液由無(wú)色變成淺紅色,并在半分鐘內(nèi)淺紅色不褪即到終點(diǎn)。記下末讀數(shù)。 消耗堿的體積:末讀數(shù)初讀數(shù),(3)再重復(fù)滴定一次,將有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表。取兩次測(cè)定數(shù)值的平均值,根據(jù)中和原理計(jì)算出未知酸的物質(zhì)的量濃度。,提示:若是繪制酸堿反應(yīng)曲線,錐形瓶中不加指示劑,而是隨標(biāo)準(zhǔn)堿液的加入,不斷用pH計(jì)測(cè)量溶液pH,并記錄。開(kāi)始和終點(diǎn)后測(cè)試間隔可大一些,終點(diǎn)附近應(yīng)每加一滴測(cè)一次。以加入堿液的體積為橫坐標(biāo),溶液pH為縱坐標(biāo),繪出溶液pH隨NaOH溶液加入量變化的曲線。,4酸堿中和滴定誤差分析 (1)依據(jù)(一元強(qiáng)酸和一元強(qiáng)堿的中和滴定) 中和滴定實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的途徑主要有操作不當(dāng)、讀數(shù)不準(zhǔn)等,分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析,c待測(cè)c標(biāo)準(zhǔn)V標(biāo)準(zhǔn)/V待測(cè),當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定待測(cè)堿溶液時(shí),c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為定值,c待測(cè)的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。 (2)常見(jiàn)的誤差分析(以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例),提示:分析酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)誤差時(shí),可把一切影響因素歸結(jié)到標(biāo)準(zhǔn)液用量的大小上來(lái)判斷。若標(biāo)準(zhǔn)液用量偏大,則測(cè)定結(jié)果偏高;標(biāo)準(zhǔn)液用量偏小,測(cè)定結(jié)果偏低;若不影響標(biāo)準(zhǔn)液用量,則對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響。 在滴定操作時(shí),通常在錐形瓶下墊一張白紙,其作用是使滴定終點(diǎn)顏色變化更易觀察,便于滴定終點(diǎn)判斷,減小實(shí)驗(yàn)誤差。,讀數(shù)誤差可以用畫(huà)圖的形式來(lái)理解和記憶。如開(kāi)始讀數(shù)仰視,滴定完畢讀數(shù)俯視。如圖;開(kāi)始讀數(shù)俯視,滴定完畢讀數(shù)仰視,如圖。 (V標(biāo)偏小,結(jié)果偏低) (V標(biāo)偏大,結(jié)果偏高),5酸堿滴定曲線的繪制 (1)酸堿滴定過(guò)程中溶液pH的變化特點(diǎn) 在酸堿反應(yīng)過(guò)程中,溶液的pH會(huì)發(fā)生變化,對(duì)于強(qiáng)酸強(qiáng)堿的反應(yīng),開(kāi)始時(shí)由于被中和的酸(或堿)濃度較大,加入少量的堿(或酸)對(duì)其pH的影響不大。當(dāng)反應(yīng)接近終點(diǎn)(pH7)時(shí),很少量的堿(或酸)就會(huì)引起溶液pH突變,酸、堿的濃度不同,pH突變范圍不同。,(2)酸堿滴定曲線的繪制 酸堿滴定曲線是以酸堿混合過(guò)程中滴加酸(或堿)的量為橫坐標(biāo),以溶液pH為縱坐標(biāo)繪出的一條溶液pH隨酸(或堿)的滴加量而變化的曲線。 向20. 00 mL 0.1000 molL1HCl溶液中滴加0.1000 molL1 NaOH溶液過(guò)程中pH變化如下表所示:,由表中數(shù)據(jù)繪制滴定曲線。如下圖,提示:由于指示劑的原因,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),酸堿并非恰好完全反應(yīng)。所以,滴定終點(diǎn)和反應(yīng)終點(diǎn)并不完全一致。但是,由于接近中性時(shí),很少量的酸(或堿)就會(huì)導(dǎo)致溶液pH發(fā)生突變,因此用滴定終點(diǎn)代替反應(yīng)終點(diǎn)誤差極小。,用中和滴定法測(cè)定某燒堿樣品的純度,試根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題: (1)準(zhǔn)確稱(chēng)量8.2 g含有少量中性易溶雜質(zhì)的樣品,配成500 mL待測(cè)溶液。稱(chēng)量時(shí),樣品可放在_(填編號(hào)字母)稱(chēng)量。 A小燒杯中 B潔凈紙片上 C托盤(pán)上,典例透析,(2)滴定時(shí),用0.2000 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液來(lái)滴定待測(cè)溶液,不可選用_(填編號(hào)字母)作指示劑。 A甲基橙 B石蕊 C酚酞 D甲基紅 (3)滴定過(guò)程中,眼睛應(yīng)注視_;在鐵架臺(tái)上墊一張白紙,其目的是_。,(4)根據(jù)下表數(shù)據(jù),計(jì)算被測(cè)燒堿溶液的物質(zhì)的量濃度是_mol/L,燒堿樣品的純度是_。,2(2015廣東理綜)準(zhǔn)確移取20.00 mL某待測(cè)HCl溶液于錐形瓶中,用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定,下列說(shuō)法正確的是 ( ) A滴定管用蒸餾水洗滌后,裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定 B隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中溶液pH由小變大 C用酚酞作指示劑,當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無(wú)色時(shí)停止滴定 D滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則測(cè)定結(jié)果偏小,變式訓(xùn)練,解析:A項(xiàng),滴定管洗滌后還需用NaOH溶液潤(rùn)洗;B項(xiàng),隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)HClNaOH= NaClH2O,直至HCl完全被消耗,因此溶液的pH由小變大;C項(xiàng),酚酞滴入待測(cè)HCl溶液中,溶液是無(wú)色的,當(dāng)溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色,且半分鐘內(nèi)不褪色時(shí)停止滴定;D項(xiàng),尖嘴部分的懸滴并未與待測(cè)HCl溶液反應(yīng),但已被計(jì)算在消耗的NaOH溶液的體積中,從而使測(cè)定結(jié)果偏大。 答案:B,1在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 molL1的HCl溶液,其液面恰好在5 mL刻度處,若把滴定管中的溶液全部放入燒杯中,然后以0.1 molL1的NaOH溶液進(jìn)行中和,則所需NaOH溶液的體積( ) A大于20 mL B小于20 mL C等于20 mL D等于5 mL,解析:若要正確解答本題,必須準(zhǔn)確了解滴定管的刻度特征,如圖:滴定管下部有一段無(wú)刻度線,故從5 mL刻度到尖嘴底部的溶液體積大于20 mL,因此所需NaOH溶液的體積大于20 mL。 答案:A,2下列有關(guān)中和滴定的操作:用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管;往滴定管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)溶液;檢查滴定管是否漏水;滴定;滴加指示劑于待測(cè)液;洗滌。正確的操作順序是( ) A B C D 解析:酸堿中和滴定的操作:滴定管的準(zhǔn)備:查漏、洗滌、潤(rùn)洗、充液、趕氣泡、調(diào)液面、讀數(shù);滴定:移取待測(cè)液、加入指示劑、滴定、判斷終點(diǎn)、讀數(shù);數(shù)據(jù)處理:取兩次或多次消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值,依方程式求c(測(cè))。 答案:C,3用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液,下列各操作中,不會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差的是( ) A用蒸餾水洗凈滴定管后,裝入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定 B用蒸餾水洗凈錐形瓶后,再用NaOH溶液潤(rùn)洗,而后裝入一定體積的NaOH溶液進(jìn)行滴定 C用堿式滴定管取10.00 mL NaOH溶液放入用蒸餾水洗凈的錐形瓶中,再加入適量蒸餾水進(jìn)行滴定 D改用移液管取10.00 mL的NaOH溶液,放入錐形瓶后,把移液管尖嘴液體吹出,解析:A項(xiàng)未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗,使c(酸)變小,則V(酸)偏大,c(堿)偏高;B項(xiàng)錐形瓶用NaOH溶液潤(rùn)洗,使n(堿)偏大,耗酸量增大,則結(jié)果c(堿)偏高;C項(xiàng)加水,n(堿)不變,結(jié)果不變;D項(xiàng)中尖嘴液體不應(yīng)吹出,否則使堿量增加,結(jié)果偏高。 答案:C,4(2015四川宜賓中學(xué)月考)如下圖,曲線a和b是鹽酸與氫氧化鈉溶液的相互滴定的滴定曲線,下列敘述正確的是( ),A鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1 mol/L BP點(diǎn)時(shí)反應(yīng)恰好完全,溶液呈中性 C曲線a是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的滴定曲線 D酚酞不能用作本實(shí)驗(yàn)的指示劑 解析:pH1的鹽酸對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol/L,A項(xiàng)錯(cuò);鹽酸和NaOH溶液完全反應(yīng)時(shí)形成NaCl溶液,呈中性,B項(xiàng)正確;曲線a是用NaOH溶液滴定鹽酸的曲線,b是用鹽酸滴定NaOH溶液的曲線,通常用酚酞作指示劑,C、D兩項(xiàng)錯(cuò)。 答案:B,5(2015遼寧六校聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)室中有一未知濃度的稀鹽酸,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定鹽酸的濃度。請(qǐng)完成下列填空: (1)配制100 mL 0.10 molL1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。 主要操作步驟:計(jì)算稱(chēng)量溶解_(冷卻后)洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)_ _ 將配制好的溶液倒入試劑瓶中,貼上標(biāo)簽。 稱(chēng)量_g氫氧化鈉固體所需儀器有:天平(帶砝碼、鑷子)、_、_。,(2)取20.00 mL待測(cè)鹽酸放入錐形瓶中,并滴加23滴酚酞作指示劑,用配制的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作23次,記錄數(shù)據(jù)如下:,滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是_。 根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為_(kāi) (保留兩位有效數(shù)字)。 在上述實(shí)驗(yàn)中,下列操作(其他操作正確)會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的有_。 A滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù) B酸式滴定管使用前,水洗后未用待測(cè)鹽酸潤(rùn)洗 C錐形瓶水洗后未干燥 D堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后消失,解析:(1)題目要求配制100 mL 0.10 molL1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)液,應(yīng)用天平稱(chēng)取0.1 L0.10 molL140 gmol10.4 g氫氧化鈉固體。由于NaOH屬于腐蝕性藥品,不能放在天平上用小紙片稱(chēng)量,應(yīng)放在玻璃器皿(一般用燒杯或表面皿)中進(jìn)行稱(chēng)量。 (2)根據(jù)指示劑在酸性溶液或堿性溶液中的顏色變化,判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。計(jì)算鹽酸的濃度時(shí),應(yīng)計(jì)算三次的平均值,因NaOH標(biāo)準(zhǔn)液濃度以及待測(cè)液的體積都一樣,故只算NaOH溶液體積的平均值即可。,滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù),相當(dāng)于把數(shù)值看小,造成測(cè)定結(jié)果偏小;酸式滴定管的作用在本題中是移取溶液,水洗后未用待測(cè)液潤(rùn)洗導(dǎo)致待測(cè)液濃度偏小,測(cè)定結(jié)果偏低;錐形瓶水洗后未干燥對(duì)結(jié)果無(wú)影響。 答案:(1)轉(zhuǎn)移 定容 搖勻 0.4 燒杯(或表面皿) 藥匙 (2)最后一滴NaOH溶液加入時(shí),溶液由無(wú)色恰好變成淺紅色并且在半分鐘內(nèi)不褪色 0.11 molL1 D,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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