2020高中化学 专题3 溶液中的离子反应 第二单元 溶液的酸碱性 第2课时课件 苏教版选修4

[明确学习目标]1.了解pH在日常生活、生产中的应用。2.了解酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定主要仪器的名称及用途。3.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。23学生自主学习酸碱中和滴定1．概念利用中和反应，用的酸(或碱)去滴定的碱(或酸)，通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸(或碱)的体积，从而推算出未知浓度的碱(或酸)的浓度的方法称为酸碱中和滴定。□01已知浓度□02一定体积未知浓度2．实验用品(1)实验仪器酸式滴定管：用于盛装溶液或溶液；碱式滴定管：用于盛装溶液；此外还有滴定管夹、铁架台、、烧杯等。(2)实验试剂标准液、待测液、、蒸馏水。□03酸性□04中性□05碱性□06锥形瓶□07指示剂几种常见酸碱指示剂的变色范围3．操作步骤4．滴定曲线以0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl溶液为例，其滴定曲线如图所示：1．为什么酸式滴定管不能用来盛装碱液？碱式滴定管不能盛放酸性溶液和氧化性溶液？提示：酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞，容易被碱液腐蚀，生成粘结活塞的物质，使活塞不能转动或转动不灵活。碱式滴定管的橡皮管易被酸性溶液和氧化性溶液腐蚀，使其失去弹性。提示2．锥形瓶洗净后需要用待测液润洗吗？提示：不能润洗。若润洗，待测液的量增多，测得结果偏高。提示3．在滴定操作时，通常在锥形瓶下垫一张白纸，其作用是什么？提示：使滴定终点颜色变化更易观察，便于滴定终点判断，减小实验误差。提示4．能否选用石蕊试液作为酸碱中和滴定的指示剂？提示：不能，因石蕊试液在滴定终点时的颜色变化对比不明显，且变色范围较大。提示23师生课堂互动一、酸碱中和滴定1．滴定管的分类(1)酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管，因为酸性和氧化性溶液能腐蚀橡胶。(2)碱性的试剂一般用碱式滴定管，因为碱性溶液易与玻璃中的SiO2反应。(3)滴定管的刻度自上而下由小到大，“0”刻度(最小刻度值线)在上但未到最上端，最大刻度值线在下，但未到活塞或阀处，普通滴定管上刻度精确到0.1mL，估读到0.01mL。在滴定管上端标注着适宜使用温度和有效容量(又叫规格)。因为下端有一部分没有刻度，滴定管的全部容积大于它的最大刻度值。2．以标准NaOH溶液滴定盐酸为例(1)准备工作实验前的准备工作：(2)指示剂的选择：酸滴定碱一般用甲基橙；碱滴定酸一般用酚酞。(3)滴定操作放出一定体积的盐酸于洗净的锥形瓶中，滴加2～3滴酚酞试液，用标准NaOH溶液开始滴定。左手轻轻挤压玻璃球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色变化。①滴定速率：先快后慢，逐滴加入，不能成股流下。②终点的判断：当滴入最后一滴标准液，溶液刚好变成红色，且半分钟内不褪色，即到终点，读取并记录读数。(4)读数精确至0.01mL。读数时，视线要与滴定管内凹液面的最低点所在的水平线相平。(5)计算及数据处理由c待测＝c标准·V标准V待测计算。为减小误差，滴定时，要求重复实验2～3次，求平均值。若有一次与其他几次相比差值较大，要舍去该次的值求剩余的几次差值不大的平均值。3．酸碱中和滴定中溶液pH的变化规律在酸碱反应过程中，溶液的pH会发生变化，对于强酸和强碱的反应，开始时由于被中和的酸(或碱)浓度较大，加入少量的碱(或酸)时对溶液的pH影响不大，即开始时，pH的变化很缓慢。当反应接近终点(pH≈7)时，滴加很少量的碱(或酸)就会引起溶液pH突变，之后，pH的变化又变得比较缓慢。如图所示分别表示强酸滴定强碱、强碱滴定强酸的滴定曲线。[对点练习]1．在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.1mol·L－1的HCl溶液，其液面恰好在5mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，则烧杯中溶液的体积为()A．大于20mLB．小于20mLC．等于20mLD．等于5mL解析滴定管下部有一段无刻度线，故从5mL刻度到尖嘴底部的溶液体积大于20mL。解析答案A答案2．实验室欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度，用0.100mol·L－1HCl标准溶液进行中和滴定(用甲基橙作指示剂)。请回答下列问题：(1)滴定时，盛装待测NaOH溶液的仪器名称为________，盛装标准盐酸的仪器名称为________；滴定至终点的颜色变化为______________________________。(2)甲同学在实验过程中，记录滴定前滴定管内液面读数0.50mL，滴定后液面如图所示，则此时消耗标准溶液的体积为________。(3)乙同学做了三组平行实验，数据记录如下：读取上述合理数据，计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为________(保留三位有效数字)。答案(1)锥形瓶酸式滴定管溶液由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色(2)26.30mL(3)0.105mol·L－1答案解析(1)甲基橙的变色范围是3.1～4.4，pH4.4时显黄色，故滴定终点时的颜色变化为由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色。(2)27mL与28mL之间有5小格，每小格代表0.2mL，则图示读数为26.80mL，又滴定前液面读数为0.50mL，故消耗标准液26.80mL－0.50mL＝26.30mL。(3)第2组数据误差较大，应舍去，取第1组和第3组所用盐酸体积的平均值代入公式求算即可。解析规律方法(1)有关润洗①滴定管必须润洗，否则，溶液被稀释；②锥形瓶在使用时不能用待测液润洗，否则相当于增加了待测液。(2)有关眼睛注视①滴定时，眼睛不能注视滴定管内溶液液面的变化；②读数时，视线和凹液面的最低点相切。(3)滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴××标准溶液后，溶液由××色变成××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。二、酸碱中和滴定误差分析酸碱中和滴定误差分析方法分析误差要根据计算式c待＝c标·V标V待分析：当用标准液滴定待测溶液时，c标、V待均为定值，c待的大小取决于V标的大小，消耗标准溶液多，则结果偏高；消耗标准溶液少，则结果偏低。标准NaOH溶液滴定盐酸实验中，产生误差的原因主要有操作不当、读数不准等。[对点练习]3．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的NaOH溶液，实验结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡答案C答案解析A项，锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则会使待测液的量偏大，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，还是待测溶液，都必须用待装溶液润洗2～3次，否则会使标准溶液或待测溶液的浓度变小，影响结果；C项，在滴定过程中，指示剂多加了几滴，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，实验开始时酸式滴定管中无气泡，实验结束时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)·c(HCl)＝V(NaOH)·c(NaOH)，所测得的c(NaOH)偏小。解析4．用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是()①锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗2～3次②滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失③滴定前仰视读数，滴定后平视读数④摇动锥形瓶时，有少量液体溅出⑤滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液A．只有③B．④⑤C．①②③D．③④答案D答案解析①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH，会多耗用盐酸，导致结果偏高；②中气泡体积充当了标准盐酸溶液，导致V(HCl)偏大，结果偏高；③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大，则ΔV(HCl)＝V(HCl)末－V(HCl)初偏小，结果偏低；④中使NaOH溶液溅出，则使V(HCl)偏小，结果偏低；⑤对结果无影响。解析规律方法(1)滴定管、量筒的读数方法：三点(见如图A、B、C)成一水平线。(2)滴定管读数时，仰视读数，视线偏低，读数偏大；俯视读数，视线偏高，读数偏小。(3)因量筒的大小刻度与滴定管相反，故错误读数时误差也正好相反。本课归纳总结酸式碱式莫混用，读数视线要水平；充满尖嘴不留气，液面不要高于零；适量滴加指示剂，初始读数要记清；左手慢慢旋活塞，右手旋摇锥形瓶；两眼紧盯待测液，颜色突变立即停；记下刻度来计算，中和滴定操作成。23学习效果检测1．下列有关滴定操作的顺序正确的是()①检查滴定管是否漏水②用蒸馏水洗涤玻璃仪器③用标准溶液润洗盛放标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛放待测液的滴定管④装标准溶液和待测液并排出气泡调整液面(记录初始读数)⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中并滴加适量指示剂⑥滴定A．①③②④⑤⑥B．①②③④⑤⑥C．②③①④⑤⑥D．④⑤①②③⑥答案B答案解析滴定操作步骤：查漏→水洗→润洗→装液→排气泡→调液面→记读数→滴定，故选B。解析2．用已知浓度的NaOH溶液测定某酸的浓度，滴定管如图所示，下列各项中正确的是()A．①②B．①③C．②③D．④答案D答案解析石蕊的颜色变化不明显，一般不作为中和滴定的指示剂，且乙为碱式滴定管，不能用于盛装酸溶液，①错误；甲为酸式滴定管，不能用来盛放碱性溶液，②错误；若酸为弱酸，碱为强碱，生成的强碱弱酸盐显碱性，应选用酚酞作酸滴定碱的指示剂，③错误；酚酞可作为碱滴定酸的指示剂，④正确。解析3．如图所示曲线a和b是盐酸与NaOH溶液相互滴定的曲线，下列叙述中正确的是()A．盐酸的物质的量浓度为1mol·L－1B．P点时反应恰好完全，溶液呈中性C．曲线a是盐酸滴定NaOH溶液的滴定曲线D．酚酞不能用作本实验的指示剂答案B答案解析曲线a表示：起始溶液的pH＝1，随着滴加的NaOH溶液的体积增多，溶液的pH逐渐增大。曲线b表示：起始溶液的pH＝13，随着滴加的盐酸的体积增多，溶液的pH逐渐减小。根据曲线a知，起始时c(HCl)＝0.1mol·L－1，A错误，C错误；起始时NaOH溶液的pH＝13，则起始时c(NaOH)＝0.1mol·L－1，等物质的量浓度的NaOH溶液和盐酸，完全中和时消耗溶液的体积相等，P点表示15mL盐酸与15mLNaOH溶液完全反应，溶液呈中性，B正确；强酸和强碱互滴，既可选用甲基橙又可选用酚酞作指示剂，D错误。解析4．(1)如图1表示10mL量筒中液面的位置，A与B、B与C刻度间相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是________mL。(2)如图2表示50mL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________(填字母)。A．是amLB．是(50－a)mLC．一定大于amLD．一定大于(50－a)mL答案(1)3.2(2)D答案解析(1)量筒的刻度是自上而下递减的，所以如果刻度A为4，则刻度B的读数就是3mL，因此量筒中液体的体积是3.2mL。(2)滴定管的“0”刻度线在上端，且在最大刻度线下面还有空间，所以图中液体的体积应该是大于(50－a)mL，D正确。解析5．某学生用0.100mol·L－1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可分解为如下几步：A．移取20.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞；B．用标准溶液润洗滴定管2～3次；C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液；D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度“0”以上2～3mL；E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数；F．把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。就此实验完成填空：(1)正确操作步骤的顺序是(用字母序号填写)________。(2)上述B步骤操作的目的是________________________________________________________________________。(3)上述A步骤操作之前，若先用待测溶液润洗锥形瓶，则滴定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(4)判断到达滴定终点的实验现象是_______________________________________________