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1、第3课时 pH的应用 酸碱中和滴定,新知预习,自主预测,一、酸碱中和滴定的原理 1.定义 根据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。 2.原理 (1)实质:H+OH-=H2O(填离子方程式)。 (2)原理:中和反应中酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量相等。即c(H+)V酸=c(OH-)V碱。,新知预习,自主预测,二、酸碱中和滴定的基础知识 1.仪器及使用,新知预习,自主预测,(2)滴定管的使用: 检查仪器:使用前先检查滴定管活塞是否漏液。 润洗仪器:在加入反应液之前,洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗23遍。 加入反应液:分别将反应液加入到相应滴定管中,使液
2、面位于滴定管刻度“0”以上23 mL处。 调节起始读数:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然后调节使滴定管液面处于某一刻度,准确读取数值并记录。,新知预习,自主预测,2.试剂 酸碱中和滴定所用试剂为标准液、待测液和指示剂,酸碱中和滴定中通常用甲基橙或酚酞作指示剂。 3.实验数据的处理(以用标准盐酸滴定NaOH溶液为例) 进行实验23次,取消耗标准液体积的平均值,根据c(NaOH)= ,计算出待测NaOH溶液的浓度c(NaOH)。,新知预习,自主预测,1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。 (1)任何酸碱反应的离子方程式都可写作H+OH-=H2O ( ) (2)中和
3、滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时,二者恰好反应 ( ) (3)对滴定管内的溶液读数时仰视使读数偏小 ( ) (4)酸碱中和滴定实验,也可选石蕊作指示剂 ( ) (5)酸式滴定管用于量取酸性溶液,碱式滴定管用于量取碱性溶液 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5),新知预习,自主预测,2.在25.00 mL的碱式滴定管中盛有溶液,液面恰好在20.00 mL刻度处,现将滴定管内溶液全部放出,流入量筒内,所得溶液的体积为( ) A.5.0 mL B.20.0 mL C.大于5.0 mL D.小于5.0 mL 答案 C,探究一,探究二,酸碱中和滴定的关键及重要操作 问题探究 1.
4、中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时,二者恰好反应,对吗? 答案 不对;酸碱完全反应时,n(H+)=n(OH-),但酸与碱的物质的量不一定相等,因为酸有一元酸、多元酸之分,碱也有一元碱和多元碱之分。 2.酸式滴定管和碱式滴定管能交换使用吗? 答案 不能交换使用,因为酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞,容易被碱液腐蚀;碱式滴定管有橡胶管,容易被酸性溶液腐蚀。 3.某一50.00 mL的酸式滴定管目前的读数是25.00 mL,若将溶液全部放完,则放出溶液的体积是25.00 mL吗? 答案 不是;要大于25.00 mL,因为酸式滴定管刻度线下有一定的空间,所以溶液的体积要大于25.00 mL。,探
5、究一,探究二,知识归纳 (1)中和滴定通过溶液颜色变化来判定终点,主要用来测定消耗标准液的体积,根据公式c(待)= 计算。 (2)“二管二洗”酸式滴定管、碱式滴定管先用蒸馏水洗,再用待盛液润洗;“一瓶一洗”锥形瓶只用蒸馏水洗。 (3)在中和滴定实验中,已知浓度的标准溶液是放在锥形瓶中还是滴定管中是人为规定的,只要指示剂和滴定管能够和实验要求相符合(指示剂变色范围在终点pH突变范围之内,滴定管不过大或过小)即可。当然,一般情况下,待测液和指示剂放在锥形瓶中,标准溶液放在滴定管中。,探究一,探究二,典例剖析 【典例1】 阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题。 某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验
6、如下:用1.00 mL待测硫酸配制100 mL稀硫酸;以0.14 molL-1的NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00 mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15.00 mL。 (1)该学生用标准0.14 molL-1NaOH溶液滴定稀硫酸的实验操作如下: A.用酸式滴定管取稀硫酸25.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂 B.用待测液润洗酸式滴定管 C.用蒸馏水洗干净滴定管 D.取下碱式滴定管用标准NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上23 mL处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,探究一,探究二,E.检查滴定管是否漏水 F.另取锥形瓶,再重复操作一次 G
7、.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度 滴定操作的正确顺序是 (用序号填写); 该滴定操作中应选用的指示剂是 ; 在G操作中判断确定终点的方法是 。 (2)如有1 molL-1和0.1 molL-1的NaOH溶液,应用 molL-1的NaOH溶液,原因是 。,探究一,探究二,解析 (1)中和滴定的步骤为检漏洗涤润洗加液滴定,故顺序为ECDBAGF;指示剂可以使用酚酞;达到滴定终点时,滴入最后一滴,溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不褪色。(2)进行滴定时,所用标准溶液浓度越稀,误差就越小,故选用0.1 molL-1氢氧化钠溶液。
8、答案 (1)ECDBAGF 酚酞 滴入最后一滴,溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不褪色 (2)0.1 溶液浓度越稀,误差就越小,探究一,探究二,变式训练1用物质的量浓度为a molL-1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸,请填写下列空白: (1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是 。 (2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入 (填“甲”或“乙”)中。,探究一,探究二,(3)如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,c(HCl)=_ molL-1。,探究一,探究二,(4)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞做指示剂,用自己配制的标准Na
9、OH溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下。,滴定达到终点的标志是 。 根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留两位有效数字)。,探究一,探究二,解析 滴定管用蒸馏水洗净后应用待装液润洗;计算时应取几次滴定的平均值。 答案 (1)用标准碱液润洗 (2)乙 (3) (4)溶液由无色恰好变成浅红色,且半分钟内不褪色 0.11 molL-1,探究一,探究二,酸碱中和滴定误差分析 问题探究 1.滴定管在用蒸馏水洗净后,若不用标准液润洗,将会对滴定结果有何影响? 答案 偏大。 2.盛放待测液的锥形瓶在加待测液之前未干燥,将会对滴定结果有何影响? 答案 无影响。,探究一,探究二,知识归纳
10、 1.误差分析的依据(以一元酸、碱的滴定为例) 分析误差要根据计算式: ,当用标准液滴定待测液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小由V标准的大小决定。,探究一,探究二,2.常见的误差分析,探究一,探究二,探究一,探究二,典例剖析 【典例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,选用酚酞做指示剂,实验时不小心多加了几滴指示剂 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,探究一,探究二,解析 A项,锥形瓶一定不
11、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,探究一,探究二,俯视或仰视所产生的误差分析 在进行误差分析时,要特别注意俯视(视线偏
12、高)及仰视(视线偏低)的含义,并注意区分俯视、仰视对量筒、滴定管产生误差的不同(如图)。,探究一,探究二,变式训练2用标准NaOH溶液滴定待测盐酸的下列操作中,会使测定结果偏高的是( ) A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,未经标准液润洗就注入标准NaOH溶液 B.用酸式滴定管取待测液前,尖嘴部分有气泡,使用过程中变无 C.锥形瓶中有少量蒸馏水 D.滴定前,读碱液体积时,仰视读数 解析 c(NaOH)标准V(NaOH)标准=c(HCl)待测V(HCl)待测,A项未润洗,会使V(NaOH)增大,使c(HCl)偏高;B项气泡体积充当了盐酸的体积,会使V(HCl)偏小,消耗V(NaOH)减少,c(HCl)
13、偏低;锥形瓶中有少量水对测定结果无影响;D项滴定前仰视,会使V(NaOH)偏小,使测得c(HCl)偏低。 答案 A,1,2,3,4,5,1.准确量取25.00 mL KMnO4溶液,可选用的仪器是 ( ) A.50 mL量筒 B.10 mL量筒 C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管 解析 由于液体的体积精确度为0.01 mL,故应选用滴定管,而KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中。 答案 C,1,2,3,4,5,2.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 C.滴定前应首先排
14、出尖嘴部分的气泡 D.滴定过程中眼睛应注视滴定管内液面的变化 解析 A是碱式滴定管,B右手操作锥形瓶,D眼睛应注视锥形瓶内颜色变化。 答案 C,1,2,3,4,5,3.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,所选用的滴定管如图甲、乙所示,从下表中选出正确选项( ),1,2,3,4,5,解析 甲为酸式滴定管,乙为碱式滴定管。酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂,故A项不正确;酸式滴定管不能盛放碱液,故B项不正确;C项,滴定管选用不正确。 答案 D,1,2,3,4,5,4.用标准NaOH溶液滴定盐酸时,若配制标准溶液称取的NaOH固体中含有下列杂质时,会引起滴定结果偏低的是( )
15、A.NaCl B.Na2O C.Na2CO3 D.NaHCO3 解析 若含NaCl,因NaCl不会消耗盐酸,所配NaOH浓度变小,滴定同样量的盐酸消耗的标准溶液要多,导致结果偏高。B、C、D均是耗盐酸的,每消耗1 mol HCl时,需要31 g Na2O,或53 g Na2CO3,或84 g NaHCO3,或40 g NaOH。如果NaOH固体内含Na2O,则配得的标准溶液实际耗酸能力强于纯NaOH溶液,只需较少的标准溶液就可把同样多的酸中和,结果偏低。如果含Na2CO3或NaHCO3,则标准溶液的耗酸能力降低,消耗标准溶液体积增大,使结果偏高。 答案 B,1,2,3,4,5,5.某同学欲用已
16、知物质的量浓度为0.100 0 molL-1的盐酸测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择酚酞作指示剂。请填写下列空白: (1)用标准的盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手把握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。直到因加入一滴盐酸,溶液的颜色由 色变为 色,半分钟不恢复原色,立即停止滴定。 (2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度数值偏低的是 (填序号)。 A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数 E.滴定过程中,锥形瓶的振荡过于激烈,使少量溶液溅出,1,2,3,4,5,(3)若第一次滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如下图所示。则起始读数为V1= mL,终点读数V2= mL。,1,2,3,4,5,(4)再结合下表数据,计算被测氢氧化钠溶液的物质的量浓度是 molL-1。,1,2,3,4,5,答案 (1)锥形瓶内溶液颜色的变化 红 无 (2)DE (3)9.00 26.12 (4)0.171 1,