2019-2020年高中化学第三单元物质的检测课题二物质含量的测定第1课时学案新人教版选修.doc

2019-2020年高中化学第三单元物质的检测课题二物质含量的测定第1课时学案新人教版选修1初步掌握天平、酸度计等仪器的使用方法。2认识定量分析在化学研究中的重要作用，能根据误差分析的原理对实验数据进行简单分析。一、实验原理酸碱中和滴定指的是用_的酸(或碱)来测定未知浓度的_的实验方法。其原理是在酸碱中和反应中，使用一种已知物质的量浓度的酸(或碱)溶液跟未知浓度的碱(或酸)溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸和碱完全中和时_，而得出未知浓度的碱(或酸)的物质的量浓度。完成中和滴定实验的两个关键问题：(1)准确测定参加中和反应的酸、碱溶液的_。这就要求用精确度较_的仪器来量取溶液的体积，如用_、_量取酸、碱溶液的体积。(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应。这需要选择适当的_，通过_变化指示反应恰好完成。二、操作步骤1中和滴定前的准备工作滴定管的检漏洗涤_装液读数。2酸碱指示剂的选择(1)滴定至酸碱恰好完全中和时称达到_。需选用变色明显，变色范围的pH与恰好中和时的pH相吻合的酸碱指示剂。(2)强酸与强碱的中和反应通常选用_作指示剂。3中和滴定操作操作步骤可简单概括为：_手控制滴定管，_手摇动锥形瓶，眼睛注视溶液_，滴速先_后_，_，一滴一摇，直至因加入一滴后，溶液刚好出现颜色变化，且在半分钟内不改变，即达到滴定终点，准确读出溶液体积。再重复两次同样的滴定操作。4实验结果处理取3次测定的标准液体积的_，进行计算。计算时保留的有效数字要与仪器的精确度相符合。思考：滴定终点是否为恰好中和点？此时溶液pH是否一定为7？答案：一、已知物质的量浓度碱(或酸)物质的量的比值(1)体积高酸碱滴定管移液管(2)酸碱指示剂颜色二、1.润洗2(1)滴定终点(2)甲基橙或酚酞3左右颜色变化快慢接近终点时4平均值思考提示：滴定终点不一定是恰好中和点，此时pH也不一定为7。一、滴定管的使用及注意事项1滴定管的使用(1)准备工作检：滴定管使用前必须检查是否漏水，活塞是否转动灵活。洗涤：使用前将滴定管洗涤干净。润洗：关闭活塞，从滴定管上口倒入少量所要盛装的溶液，并使滴定管缓慢倾斜转动，使溶液润湿整个滴定管内壁。装液：向滴定管中注入溶液至0刻度以上23 mL处。调液面：若滴定管尖嘴部分有气泡，应快速放液，赶走气泡，调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下某个合适刻度。(2)滴定：对于酸式滴定管，用左手控制滴定管的活塞，轻轻转动活塞使液体滴下；对于碱式滴定管则要轻轻挤压玻璃球使液体滴下。(3)数据记录与处理：滴定管容易操作易于控制加液流量，读数精确；两次读数之差为所取标准酸液或碱液的体积。2注意事项(1)滴定管的优点是易于控制所滴加液体的流量、读数比较精确，精确度取到小数点后两位，如：24.00 mL、23.38 mL，最后一位是估读值。(2)中和滴定中使用的滴定管分酸式和碱式两种，使用时不能混用。酸式滴定管可用于盛酸性或具有强氧化性的溶液，碱式滴定管用于盛装碱性溶液。(3)滴定管在装液前要润洗，否则会引起误差。(4)要注意滴定管的刻度，“0”刻度在上，往下越来越大，全部容积大于它的最大刻度值，因为下端有一部分没有刻度。滴定时，所用溶液不得超过最低刻度，不得一次滴定使用两支滴定管(酸式或碱式)，也不得中途向滴定管中添加试剂。二、指示剂的选用及滴定终点的判断1选用指示剂要求：变色要明显、灵敏，且指示剂的变色范围要尽可能与恰好完全反应时的pH接近。因此：(1)强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞。(2)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)。(3)石蕊试液因颜色变化不明显(紫色与蓝色不易辨别)，且变色范围过宽，一般不作酸碱滴定的指示剂。(4)常用的指示剂本身多是弱酸或弱碱。如石蕊、酚酞和甲基橙是比较复杂的有机酸。中和滴定时指示剂的用量不可过多，一般用23滴为宜。2滴定终点的判断(滴入最后一滴标准液，溶液变色后，半分钟内不复原)三、酸碱中和滴定操作中应注意的事项1在酸式滴定管内注入已知浓度的盐酸标准液至“0”刻度以上23 mL，并固定在滴定台上。在滴定管下放一只小烧杯，调节活塞，驱逐出滴定管下端的气泡(若是酸式滴定管，应快速放液以驱赶气泡；若是碱式滴定管，可将橡皮管稍向上弯曲，挤压玻璃圆球，使溶液从玻璃圆球和橡皮管之间的缝隙中流出，气泡即被逐出)。调整液面到“0”刻度或“0”刻度以下某个刻度，记下起始读数V始。注意滴定管尖嘴处不应留存气泡。2用碱式滴定管或用移液管准确量取一定体积的待测NaOH溶液(V待，c待)，注入锥形瓶中，滴入23滴酚酞指示剂，显红色。在锥形瓶下面垫一张白纸，以便观察颜色变化。3整个滴定过程，左手旋塞，右手摇瓶，眼睛始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化。要做到边滴边振荡，边观察颜色变化。4滴定开始时，滴加盐酸的速度可稍快些，但只能是一滴一滴地加，不可形成一股水流。随着滴定的进行，滴入盐酸的速度也应逐渐减慢。滴定中酚酞由红色逐渐变为无色，当接近终点时，应滴入一滴停下来振荡一会儿，再滴入一滴再停下来振荡一会儿。当滴入一滴盐酸时溶液刚好由红色变为无色，且在半分钟内不变色时，即达到滴定终点。5滴定到达终点后，记下滴定管内盐酸的读数V终。则消耗盐酸标准液的体积为V酸V终V始。6按上述要求重新操作23次，且每次所量取待测液体积要相同。两次滴定所用盐酸的体积相差不能超过0.02 mL，即可取平均值计算氢氧化钠溶液的浓度：c(NaOH)知识点1 中和滴定所用仪器及操作【例题1】 (1)图表示10 mL量筒中液面的位置，A与B、B与C刻度间相差1 mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是_mL。(2)图表示50 mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积(填代号)_。A是a mLB是(50a) mLC一定大于a mLD一定大于(50a) mL(3)某学生中和滴定实验的过程如下：a取一碱式滴定管b用蒸馏水洗净c即加入待测的NaOH溶液d记录液面刻度读数e用酸式滴定管精确放出一定体积的标准酸液f置于未经标准酸液润洗的锥形瓶中g加入适量蒸馏水h加入酚酞试液2滴i滴定时边滴边振荡j边注视滴定管内液面变化k当小心滴定到由无色变为浅红色时，即停止滴定l记录液面读数m根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液体积为22 mL指出上述错误之处：_。(用编号表示)解析：使用量筒时，以与量筒液体的凹液面最低点相切的刻度计量体积。图中的10 mL量筒最小刻度值是0.2 mL，因此(1)的正确答案为3.2 mL。从滴定管最大刻度至下端尖嘴处，这部分体积是不确定的。问题(2)中液面处读数是a，此时滴定管中液体体积除有刻度部分的体积(50a) mL外，还需加上无刻度部分的体积。因此，最终结果一定大于(50a) mL。(3)错误之处有：c.盛待测NaOH溶液的滴定管未用该NaOH溶液润洗；j.滴定时，眼睛要注视锥形瓶内的溶液颜色的变化；k.应滴定至溶液由无色变成浅红色并在半分钟之内不再褪色为止；m.记录NaOH溶液体积，根据滴定测量准确度，应记录到小数点后两位即22.00 mL。答案：(1)3.2(2)D(3)c、j、k、m点拨：量筒的刻度是由底到口按从小到大的顺序排列的，且无“0”刻度；滴定管的刻度由上到下，从零开始(“0”刻度以上还有一段没有刻度)逐渐增大(在最大刻度以下至尖嘴处末端也没有刻度)。因此，滴定管最下端的一部分溶液并不能通过滴定管的刻度反映出来。知识点2 指示剂的选用【例题2】 实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：甲基橙：3.14.4石蕊：5.08.0酚酞：8.210.0用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是()。A溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂解析：用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，生成CH3COONa是强碱弱酸盐，因发生水解而使溶液显碱性，因此，应该选用在碱性范围内变色的酚酞作指示剂。答案：D点拨：指示剂的选用要求是变色明显，且变色范围与恰好完全反应后所得反应混合液的pH接近。知识点3 中和滴定的计算【例题3】 甲、乙两个同学同时设计了一份表格，用于酸碱中和滴定实验的数据记录和处理。甲同学设计的表格和实验记录结果如下：次数V(NaOH)/mL耗V(HCl)/mL120.4822.46225.0021.98325.0022.36乙同学设计的表格和实验记录结果如下：次数V(NaOH)/mL耗V(HCl)/mL耗始读数终读数始读数终读数10.1025.000.0024.8020.0024.800.1022.3230.0024.800.0024.70请回答下列问题：(1)认真比较甲、乙两表和记录，你觉得两同学的表格和实验记录有无不妥之处？原因是_。(2)分析乙同学的实验数据，若c(HCl)0.100 0 molL1，则测得的c(NaOH)_ molL1。解析：(1)甲设计的表格中无“始读数”和“终读数”，不符合中和滴定实验报告要求；其二甲表中记录实验的3组数据误差过大，如果实验操作规范则可能是读数有误。而乙表设计则较规范。(2)乙表中第二组因数据误差过大要舍弃，故采用第一组和第三组数据进行计算。V(NaOH)24.85 mL、V(HCl)24.75 mL、c(HCl)0.100 0 molL1，c(NaOH)0.099 6 molL1答案：(1)甲不符合中和滴定实验报告要求(2)0.099 6点拨：本题考查对实验数据的处理能力。由于实验中或多或少受仪器、环境、操作者失误等影响，数据有一些误差甚至失真，则需要去伪存真、还原真相，对数据作科学处理。数据处理最简单的方法是将明显失真的数据删除。1下列关于仪器“0”刻度位置的叙述正确的是()。A在量筒的上端B在滴定管的上端C在托盘天平刻度尺的正中D在温度计的下方2以下是几种酸碱指示剂变色的pH范围：甲基橙3.14.4；甲基红4.46.2；酚酞8.210.0，现用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定浓度相近的甲酸时，上述指示剂()。A都可以用 B只能用C可以用或 D可以用或3在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.100 0 molL1 HCl溶液，其液面恰好在5.00 mL的刻度处，若滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后用0.100 0 molL1 NaOH溶液进行中和，则需NaOH溶液的体积()。A大于20 mL B小于20 mLC等于20 mL D等于5 mL4某烧碱样品中含有少量不与酸作用的可溶性杂质，为了测定其纯度，进行以下滴定操作：A在250 mL容量瓶中配制250 mL烧碱溶液；B用移液管(或碱式滴定管)量取25 mL烧碱溶液于锥形瓶中并加几滴甲基橙作指示剂；C在天平上准确称取烧碱样品W g，在烧杯中加蒸馏水溶解；D将物质的量浓度为M molL1的标准H2SO4溶液装入酸式滴定管，调整液面，记下开始刻度数V1 mL；E在锥形瓶下垫一张白纸，滴定到终点，记录终点时滴定管读数为V2 mL。回答下列问题：(1)正确的操作步骤顺序是(填写字母)_D_。(2)滴定管读数时应注意_。(3)操作中的锥形瓶下垫一张白纸的作用是_。(4)操作D中液面应调整到_；尖嘴部分应_。(5)滴定到终点时锥形瓶内溶液的pH约为_；终点时颜色变化是_。(6)若酸式滴定管没有用标准H2SO4溶液润洗，则测定结果有何影响_(填“偏高”“偏低”或“无影响”，其他操作均正确)。(7)该烧碱样品的纯度计算式是_。答案：1B解析：本题主要考查计量仪器的“0”刻度位置。量筒无“0”刻度；滴定管的“0”刻度在上方；托盘天平的“0”刻度在刻度尺的左端；温度计种类不同，“0”刻度位置也不同，有的“0”刻度在中间，有的无“0”刻度。2B解析：当滴定完全时，溶液中的溶质为强碱弱酸盐HCOONa，因其水解使溶液显弱碱性(pH7)，故宜选用在此pH范围变色的酚酞作指示剂。3A解析：盐酸液面恰好在5.00 mL刻度处，则放出全部液体的体积要大于20 mL。因为HClNaOH=NaClH2O，所以消耗NaOH溶液的体积大于20 mL。4答案：(1)CABE(2)滴定管应垂直；装液和放液后需等一会，待液面上下不发生变化时才能读数；读数时目光不能俯视或仰视，视线应与凹液面最低点相平；读数应精确到0.01 mL(3)便于准确判断滴定终点时溶液的颜色变化情况(4)“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度充满溶液，无气泡(5)3.14.4由黄色变为橙色(6)偏高(7)100%解析：反应原理是2NaOHH2SO4=Na2SO42H2O，以甲基橙为指示剂，当溶液由黄色变为橙色时停止滴定，n(OH)n(H)，则w(NaOH)100%100%。