新人教版化学选修6高中《物质含量的测定》教案

2019 最新新人教版化学选修6 高中物质含量的测定教案酸碱中和滴定复习重点：1理解中和滴定的基本原理2掌握滴定的正确步骤,了解所用仪器的结构（两种滴定管）。3理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定。4学会误差分析及成因复习内容：一、中和反应及中和滴定原理1、中和反应：酸+碱正盐 +水如： Hcl+NaOH=NaCl+H2O； H2SO4+2NaOH=Na 2SO4+2H 2O；N 3PO4+3NaOH=Na 3PO4+3H 2O注意：酸和碱恰好完全中和,溶液不一定呈中性,由生成的盐性质而定。由于所用指示剂变色范围的限制,滴定至终点不一定是恰好完全反应时,但应尽量减少误差。2、中和滴定原理：由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此 ,可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。对于反应：HA+BOH=BA+H2O1mol1molC(HA).V(HA)C(BOH).V(BOH)即可得 C(HA).V(HA)= C(BOH).V(BOH)C( BOH ) .V( BOH )C( HA )V( HA )若取一定量的 HA 溶液（ V 足） ,用标准液 BOH 已知准确浓度C（标） 来滴定 ,至终点时消耗标准液的体积可读出（ V 读）代入上式即可计算得C（ HA ）C标 .V读C( HA )V定若酸滴定碱 ,与此同理若酸为多元酸 , HnA + nBOH=BnA+nH2O1molnmol1 / 7C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH)C( BOH ) .V( HA )C( HA )则有关系：n.V( HB )3、滴定方法的关键：（ 1）准确测定两种反应物的溶液体积（ 2）确保标准液、待测液浓度的准确（ 3）滴定终点的准确判定（包括指示剂的合理选用）4、滴定实验所用的仪器和操作要点：（ 1）仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹（带铁架台）、锥形瓶（或烧杯 + 玻棒）、量筒（或移液管）。（ 2）操作：滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液（赶气泡）调液面、读数。滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数。计算。（ 3）滴定管“ 0”刻度在上。二、滴定曲线和指示剂的选择随着标准液的滴入 ,溶液的 PH 在发生变化 ,这种变化有何特征？为何能用指示剂判定终点是否到达？如何选用合适的指示剂？1、滴定曲线请看两个实例实例 1：用 0.10mol/L NaOH 溶液滴定0.10mol/L HCl 溶液 20.00mL加入的 VNaOH余 VHCl过量 VNaOHPH(mL)(mL)(mL)0.0020.001.018.002.002.319.800.203.319.980.024.320.000.007.0突跃范围20.020.029.720.200.2010.722.002.0011.740.0020.0012.5实例 2：用 0.01mol/L NaOH 滴定 20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液加入的余 VHCl过量 VNaOHVNaOH(mL)(mL)PH(mL)0.0020.002.918.002.005.72 / 719.800.206.719.980.027.720.000.008.7突跃范围20.020.029.720.200.2010.722.002.0011.740.0020.0012.6由上表数据可看出：在滴定接近终点时,少加或多加0.02mLNaOH 溶液 ,即一滴之差造成的误差在允许范围内 ,但 pH 值出现突变 ,因此选择指示剂时 ,应选择变色范围与滴定时 pH 值突跃范围相吻合的指示剂。现将几种典型的滴定曲线画出如下图。2、酸碱指示剂（ 1）酸碱指示剂的变色范围（PH 值）3.14.4甲基橙黄红510酚酞浅红红无色88石蕊紫蓝红（ 2）根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂。从上面滴定曲线图可依次看出：0.1mol/L NaOH 滴定盐酸 ,酚酞和甲基均可使用 ,当然两者测定结果不同。 0.1mol/L NaOH 溶液滴定 0.1mol/L CH 3COOH 溶液恰好中和生成CH 3COONa, 溶液呈弱碱性 ,选酚酞为指示剂,PH=810 浅红色 ,误差小。用 HCl 滴定 NH 3.H2O恰好中和生成NH4Cl, 溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂,3.14.4 橙色 ,误差小。用 HCl 滴定 0.1mol/L Na 2CO3 溶液第一步生成NaHCO 3 时 ,可选用酚酞为指示剂,由红色浅红无色。化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaHCO 3+NaOH3 / 7第二步生成碳酸（CO 2 +H 2O ） ,可选用甲基橙为指示剂,由黄色橙色,化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2知识小结：指示剂的选择：（由滴定曲线可知）强酸强碱相互滴定,可选用甲基橙或酚酞。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）石蕊试液因颜色变化不明显,且变色范围过宽,一般不作滴定指示剂。终点判断：（滴入最后一滴 ,溶液变色后 ,半分钟内不复原）指示剂酚酞甲基橙操 作强碱滴定强酸无色变为浅红色橙色变为黄色强酸滴定强碱浅红色变为无色黄色变为橙色误差分析 :以一元酸和一元碱的中的滴定为例C测 .V定C标 .V读C 标 .V读C测V定因 C 标、 V 定分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值 ,代入上式计算。但是实际中 C 标、 V 定都可能引起误差 ,一般可把各因素引起的误差转嫁到V 读上 ,若V 读偏大 ,则测定结果偏大；若V 读偏小 ,则测定结果偏小 ,故通过分析 V 读的变化情况 ,可分析滴定的误差。引起误差可能因素有以下几种：（ 1）视（读数）上0刻俯视：看小度由平视：正确小到仰视：看大大下误读及结果：若起始平视 ,终仰视 ,则 V 读 偏大 C 测 偏大若起始平视 ,终俯视 ,则 V 读 偏小 C 测 偏小若先仰后俯 ,则 V 读 偏小 ,C 测 偏小若先俯后仰 ,则 V 读 偏小 ,C 测 偏大注意：滴定管中液体读数时精确到0.01mL一般需滴定2-3 次 ,取其平均值（ 2）洗（仪器洗涤）4 / 7正确洗法：二管二洗滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次,再用待装液润洗几次。一瓶一洗锥形瓶只能用蒸馏水洗。注意：一般滴定管装标准液,锥形瓶里装待测液。错误洗法导致结果：滴定管仅用水洗,使标准液变稀,故消耗标准液体积一定变大,V 读变大 ,结果偏大。移液管仅用水洗,则待测液变稀,所取待测液溶质物质的量变少,V 读变小 ,结果偏小。锥形瓶用待测液洗过,则瓶内待测液的溶质量偏多,V 读偏大 ,结果偏大。第一次滴定完后 ,锥形瓶内液体倒去后 ,尚未清洗 ,接着第二次滴定 ,滴定结果如何 ,取决于上次滴定情况如何。（ 3）漏（液体溅漏）滴定过程中锥形瓶内液体溅出 ,则结果偏小。终点已到 ,滴定管下端尖中级有液滴 ,则 V 读偏大 ,测定结果偏大。（ 4）泡（滴定管尖嘴气泡）正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽,最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡,后气泡消失 ,则结果偏大。若先无气泡,后有气泡 ,则结果偏小。（ 5）色（指示剂变色控制与选择）滴定时 ,眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原 ,则结果偏小。另外,同一种滴定 ,选择的指示剂不同,测定结果不同。（ 6）杂（标准物含杂）用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质,称量时又按需标准物固体质量来称取的 ,帮一般均会产生误差,在此杂质又分两种情况：杂质与待测液不反应如 NaOH 中含 NaCl, 所配的 NaOH 溶液浓度变小 ,滴定盐酸时 ,NaCl 不参与反应 ,所需标准液的体积偏大 ,故测定结果偏大。若杂质与待测液反应 ,则应作具体分析。关键：比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大,则相当于削弱了原标准液的作用能力,故与一定量待测物反应时,消耗的标准体积变大,测定结果偏大。或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应,根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物质量越多,说明作用能力被增强,故测定结果偏小。实例应用：例 1：图示为 10mL 一定物质的量浓度的盐酸x,用一定浓度的NaOH 溶液 y 滴定。根据图示推出 x 和 y 的物质的量浓度是（D ）ABCDX 浓度（ mol/L ）0.120.040.030.09Y 浓度（ mol/L ）0.040.120.090.035 / 7PH 值解：分析 加入 NaOH 溶液为 30mL 时,PH=7 可知 C（HCl ）:C(NaOH)=3:1从加入 NaOH 溶液为 20mL 时 ,PH=2, 可计算出 D 选项满足题意。例 2：实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂,经测定NaOH 的质量分数约为82.0%,为了验证其纯度,用浓度为0.2mol/L 的盐酸进行滴定,试回答下列问题：(1) 托盘天平称量 5.0g 固体试剂 ,用蒸馏水溶解于烧杯中 ,并振荡 ,然后立即直接转入 500mL 容量瓶中 ,恰好至刻度线 ,配成待测液备用。请改正以上操作中出现的五处错误。(2) 将标准盐酸装在 25.00mL 滴定管中 ,调节液面位置在 处 ,并记下刻度。(3) 取 20.00mL 待测液 ,待测定。该项实验操作的主要仪器有。用试剂作指示剂时 ,滴定到溶液颜色由刚好至色时为止。(4) 滴定达终点后 ,记下盐酸用去 20.00mL, 计算 NaOH 的质量分数为。(5) 试分析滚蛋定误差可能由下列哪些实验操作引起的。A 、转移待测液至容量瓶时 ,末洗涤烧杯B、酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接装盐酸C、滴定时 ,反应容器摇动太激烈,有少量液体溅出D、滴定到终点时 ,滴定管尖嘴悬有液滴E、读滴定管开始时仰视 ,读终点时俯视答案： (1)末搅拌末冷却即转移末用玻璃棒引流末用胶头滴管加水定容末振荡、摇匀(2) 酸式 “ 0”刻度或“0” 以下刻度(3) 碱式滴定管 ,锥形瓶甲基橙黄色 橙色(4)80% (5)A 、 B、 C、D 、 E学生练习：【学生练习1】用 0.01mol/LH2SO4 滴定 0.01mol/LNaOH溶液 ,中和后加水至100mL 。若滴定时终点判断有误差：多加了1 滴 H2SO4；少加了 1滴 H 2SO4（设 1 滴为0.05mL ）。则和中c（ H +）之比是（）A 5103B 104C 50D 10【学生练 习 2】朱经武教授等人发现的高温超导材料YBa 2Cu3O7-x ,其零电阻转变温度Tw =90K 。 YBa 2Cu3 O7-x 中 x 的值与TW有一定的关系 ,x值介于0.00 0.50 之间 ,一般 x 的值越接近于零 ,T w 就越高。在 YBa 2Cu3O7-x 中 ,Y 、 Ba、 O 都有固定的化合价 ,分6 / 7图 15 不同温度下的电阻值别为 +3、 +2、 -2；而 Cu 有 +2、+3价的混合情况。可用碘量法测定Cu 的量继而求得 x 的值。碘量法是氧化还原滴定法的一种,通常用标准碘溶液直接滴定还原性物质,也可根据某些氧化性物质在酸性溶液中与I-作用生成单质碘的性质,用标准还原剂Na2S2O3 溶液滴定生成的碘单质 ,间接计算该氧化性物质的含量。在滴定过程中,S2O32- 转化为 S4O62-,Cu2+、 Cu 3+均被还原为 CuI 。现取 4.00 10-2 gYBa2Cu3O7-x 样品 ,用稀盐酸溶解 ,在氩气保护下加入1.00gKI固体充分反应 ,Cu2+、Cu 3+均转化为 CuI,用 0.0100mol/LNa 2S2O3 溶液滴定反应生成的I2,在滴定终点时消耗 0.0100mol/LNa 2 23 溶液 18.14mL 。填空并回答：S O(1)盛装 Na2S2O3 溶液进行滴定的仪器是, 该实验选用的指示剂为, 到达滴定终点的现象是 。(2)写出滴定过程中S2O32- 转化为 S4O62- 的离子方程式：(3)求出所用样品中x 的值： x=。(4) 根据题给 YBa 2Cu3O7-x 的电阻与温度关系的RT 图示说明曲线中AB 、 BC 段的物理意义。答案 ： (1) 碱式滴定管淀粉 蓝色变为无色2-2-+2I-(2)2 S2O3+I 2=S4O6(3)0.06(4)AB 段表示温度降到B 点即 90K 时 ,超导体 YBa 2Cu3O7-x 电阻为零。 BC 段表示自 90K起 ,随温度升高 ,电阻逐渐增大【 学生练习 3】用酸碱中和滴定的方法测定 NaOH 和 Na2CO3 的混合液中的 NaOH 含量时,可先在混合液中加过量的 BaCl2 溶液 ,使 Na2CO3 完全变成 BaCO3 沉淀 ,然后用标准盐酸滴定（用酚酞用指示剂） ,试回答：（ 1）向混有BaCO3 沉淀的NaOH 溶液中滴入盐酸,为什么不会使BaCO 3 沉淀溶解而能测定 NaOH 的含量？。（ 2 ）滴定时 ,若滴定管中滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点,则能否由此准确地计算出结果？。（ 3 ） 能 否 改 用 甲 基 橙 作指 示 剂 ？, 若 用 甲 基 橙 作 指 示 剂 , 则 测 定 结 果 如何？。答案 ：（ 1）因为酚酞指示剂的变色范围为8.210, 在此条件下BaCO3 不溶解。（ 2）不能（ 3）不能；结果偏大。7 / 7