资源描述
第3课时 pH的应用,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,1.pH在生活中的应用 (1)医疗上: 测试血液的pH,诊断疾病。 调控血液的pH,辅助治疗疾病。 (2)生活中:人们洗发时使用的护发素,其主要功能就是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。 (3)在环保领域中:酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。 (4)在农业生产中:因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长都对土壤的pH范围有一定的要求。 (5)在科学实验和工业生产中:溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。,目标导航,预习导引,2.酸碱中和滴定原理 (1)反应实质:H+OH-=H2O。 (2)定量关系: (以一元酸溶液滴定一元碱溶液为例)。,目标导航,预习导引,3.酸碱中和滴定的主要仪器及使用 (1)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。 (2)滴定管的结构及使用方法: 滴定管的结构: 仪器a是酸式滴定管,仪器b是碱式滴定管。 使用方法:,目标导航,预习导引,4.滴定操作 (1)实验前的准备工作:,(2)滴定:,目标导航,预习导引,5.数据处理 为减少实验误差,滴定时,要求重复实验23次,求出所用标准溶液体积的平均值,然后再计算待测液的物质的量浓度。,目标导航,预习导引,深度思考 判断下列描述的正误(正确的画“”,错误的画“”)。 (1)量筒“0”刻度在底部,滴定管的“0”刻度在接近尖嘴处。 ( ) (2)在向滴定管中加液体时,不一定每次都把液面调到“0”刻度。 ( ) (3)酸碱滴定实验中常用的酸碱指示剂有甲基橙、石蕊和酚酞试剂。 ( ) (4)中和滴定时,眼睛应注视滴定管中液面的变化。 ( ) (5)对滴定管内的溶液读数时仰视读数。 ( ) (6)可用碱式滴定管准确量取10 mL KMnO4溶液。 ( ) (7)用酚酞或甲基橙作指示剂,达到中和滴定终点时,溶液呈中性。 ( ) (8)凹液面处于“0”刻度的25.00 mL酸式滴定管中盛装的液体的体积一定是25.00 mL。 ( ) (9)若采用仰视读数,量筒的读数偏大,滴定管的读数偏大。( ),迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,一、酸碱中和滴定的实验操作 以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例 1.准备工作 (1)滴定管的检漏。 (2)洗涤:分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支,用蒸馏水洗涤23次,再用标准酸液和待测碱液各润洗23次,润洗液应从滴定管下端排出。 (3)装液:向碱式滴定管中装入待测液NaOH溶液至“0”刻度以上,排气泡,调整液面至“0”或“0”刻度以下,记录初读数,以同样步骤将标准液盐酸注入酸式滴定管,调整液面并记录初读数。 (4)量取待测液:放出一定体积的氢氧化钠溶液于洗净的锥形瓶中,记录读数,滴加23滴酚酞溶液。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.滴定操作 左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色变化。当滴入最后一滴,刚好指示剂褪色,且半分钟内不变色时,即到终点,立即停止滴定,读数并记录末读数。 3.数据处理 为减小误差,滴定时,要求重复实验23次,求平均值。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(1)结合中和滴定的实验原理和指示剂的变色范围分析,酸碱恰好反应时就是滴定终点吗? 答案:不是。酸碱恰好反应是指酸所提供的H+与碱所提供的OH-恰好完全反应,此时溶液可能为中性,也可能为酸性或碱性;而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点,二者不相同,选择指示剂时,应使酸碱恰好反应时溶液的pH落在指示剂变色的pH范围之内。 (2)在滴定操作时,通常在锥形瓶下垫一张白纸,其作用是什么? 答案:使滴定终点颜色变化更易观察,便于判断滴定终点,减小实验误差。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,【例1】 现用中和滴定法测定某烧碱溶液的浓度,有关数据记录如下:,(1)用 式滴定管盛装0.250 0 molL-1盐酸标准液。如图表示第二次滴定前后50 mL滴定管中液面的位置。 该次滴定所用标准盐酸体积为 mL。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(2)现实验室中有石蕊和酚酞两种指示剂,该实验应选用 作指示剂。 (3)根据所给数据,该烧碱样品的物质的量浓度为 。 (4)若操作过程中滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,就立刻停止滴定,则会造成测定结果 (填“偏低”“偏高”或“无影响”)。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,解析:(1)盐酸应用酸式滴定管盛放,据图可知初读数是0.30 mL,末读数是24.90 mL,故消耗盐酸的体积是24.90 mL-0.30 mL=24.60 mL。 (2)石蕊变色不明显,中和滴定实验中不选其作指示剂。 (3)因为三次实验中消耗的盐酸的体积分别是26.30 mL、24.60 mL、26.34 mL,因此第二次实验误差较大,不能代入数据计算,应据第一次和第三次数据计算,得出消耗盐酸体积的平均值是26.32 mL。烧碱与盐酸反应时物质的量之比是11,故有c(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH),即0.250 0 molL-126.32 mL=25.00 mLc(NaOH),则c(NaOH)=0.263 2 molL-1。 (4)操作过程中滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,就立刻停止滴定,此时滴加的盐酸不足,因此计算所得烧碱的物质的量浓度偏低。 答案:(1)酸 24.60 (2)酚酞 (3)0.263 2 molL-1 (4)偏低,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,1.下列有关叙述中正确的是( ) A.滴定管下端连有橡皮管的为酸式滴定管 B.在滴定时,左手操作锥形瓶,右手操作滴定管活塞或玻璃球 C.滴定前应首先排除尖嘴部分的气泡 D.滴定过程中两眼应注视滴定管内液面的变化 解析:A项应是碱式滴定管;B项应是右手操作锥形瓶,左手操作滴定管开关;D项应两眼观察锥形瓶内颜色变化。 答案:C,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.取20.00 mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞溶液作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,(1)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作 (填图编号),轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。 (2)滴定达到终点的标志是 。 (3)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留两位小数)。 答案:(1)丙 (2)溶液由无色变浅红色(或粉红色),且半分钟内不褪色 (3)0.11 molL-1,迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,二、酸碱中和滴定的误差分析 1.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定) 中和滴定实验中,产生误差的原因主要有操作不当、读数不准等,分析误差要根据计算式分析, ,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。,迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,2.常见的误差分析 (以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例),迁移应用,典题例解,思考探究,一,二,知识精要,3.特别提示 读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,为减小实验误差,酸(包括弱酸)、碱(包括弱碱)进行中和滴定实验时,如何选择指示剂? 答案:(1)强酸溶液与强碱溶液之间进行中和滴定时,选用酚酞或甲基橙作指示剂,但不能选用石蕊作指示剂。 (2)强酸溶液滴定弱碱(如NH3H2O)溶液,选用甲基橙作指示剂。 (3)强碱溶液滴定弱酸(如CH3COOH)溶液,选用酚酞作指示剂。,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,【例2】 下列实验操作不会引起误差的是( ) A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶 B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液 C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴 D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH溶液结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,解析:A项,锥形瓶一定不要用待测液润洗,否则使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大,从而使所测定浓度偏大。B项,冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是量取待测溶液,都必须用待装溶液润洗23次,否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小,影响结果。C项,在滴定过程中,指示剂略多加了几滴,一般不影响实验结果,因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。D项,开始实验时酸式滴定管中无气泡,结束实验时有气泡,会导致所读取的V(HCl)偏小,依据V(HCl)c(HCl)=V(NaOH)c(NaOH),所测的c(NaOH)偏小。 答案:C,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,1.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,若测得的结果偏低,则产生误差的原因可能是( ) A.滴定时,装未知浓度的NaOH溶液的锥形瓶忘记用NaOH溶液润洗 B.酸式滴定管用蒸馏水洗后,没用盐酸润洗 C.滴定前,滴定管的尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失 D.滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数,滴定后正确读数 解析:A项,若锥形瓶用NaOH溶液润洗了,会使测定结果偏高,故不润洗是正确的;B项中酸式滴定管未用标准液润洗,所以盐酸变稀了,V(HCl)就大了,会使测定的c(NaOH)偏高;C项,滴定前有气泡,滴定后无气泡,使一部分盐酸占据原来气泡的体积,未与NaOH溶液反应,使所读取的盐酸的体积比实际反应用量大,V(HCl)大了,测定的c(NaOH)也会偏高;D项,滴定前仰视,读数偏大,滴定后正确读数,使V(HCl)小了,会使测定的c(NaOH)偏低。 答案:D,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,2.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断,填写下列各项操作会给实验造成的误差。 (1)称量固体NaOH时,未调节天平的零点 ( ) (2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确 ( ) (3)滴定管装入盐酸前未用盐酸润洗 ( ) (4)开始滴定时,滴定管尖端处有气泡,滴定完毕气泡排出 ( ) (5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下,结束时初读数按0计算 ( ) (6)在滴定过程中活塞处漏液 ( ) (7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出 ( ) (8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视 ( ),D,C,B,B,A,B,A,A,迁移应用,典题例解,一,二,思考探究,知识精要,解析:(1)称量固体NaOH时,未调节天平零点,不能确定称量结果是偏大还是偏小,故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了,导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡,滴定后无气泡,相当于待测液比实际用量多了,导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小,导致结果偏高。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多,导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时,用力过猛,使少量液体溅出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待测液体积减小,使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小,使结果偏高。,思悟升华,案例探究,氧化还原滴定法 已知: 。某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl22H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 molL-1 Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。 (1)可选用 作滴定指示剂,滴定终点的现象是 。 (2)CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。 (3)该试样中CuCl22H2O的质量分数为 。,思悟升华,案例探究,解析:(1)由于相当于用Na2S2O3标准溶液滴定碘单质,所以可以用淀粉溶液作指示剂,到达滴定终点的现象是溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复原色。 (2)铜离子具有弱氧化性,可以把碘离子氧化成碘单质,自身被还原成+1价的铜。 (3)由反应可知,关系式如下: CuCl22H2O Na2S2O3 1 1 n(CuCl22H2O) 0.100 0 molL-10.020 L 则n(CuCl22H2O)=0.100 0 molL-10.020 L=0.002 mol 则m(CuCl22H2O)=0.002 mol171 gmol-1=0.342 g 则该试样中CuCl22H2O的质量分数为: 答案:(1)淀粉溶液 蓝色褪去,半分钟内不恢复原色 (2)2Cu2+4I-=2CuI+I2 (3)95%,思悟升华,案例探究,中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可迁移应用于氧化还原反应的定量测定。 (1)原理: 以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接或间接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。 (2)试剂: 常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。 常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。,思悟升华,案例探究,(3)指示剂: 氧化还原滴定法的指示剂有三类: 氧化还原指示剂。 专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。 自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色(实际是高锰酸钾溶液的颜色)且半分钟内不褪色。,思悟升华,案例探究,(4)实例: KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液:原理: 指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。 Na2S2O3溶液滴定碘液: 原理:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。 指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。,
展开阅读全文