《2017-2018年高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.2.3 ph的应用 酸碱中和滴定 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018年高中化学 第三章 水溶液中的离子平衡 3.2.3 ph的应用 酸碱中和滴定 新人教版选修4（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3课时 pH的应用 酸碱中和滴定 阅读思考自主检测 任务一、认真阅读教材第48页到第49页的内容,思考回答下列问 题,自主学习酸碱中和滴定基本原理: 1.什么是酸碱中和滴定?常用的仪器是什么? 提示酸碱中和滴定是利用中和反应,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。 常用仪器:酸式滴定管、碱式滴定管和锥形瓶。 2.酸碱中和滴定时,滴定管、锥形瓶分别盛装什么溶液?酸碱指示 剂滴在哪里? 提示滴定管中装有已知物质的量浓度的酸(或碱)溶液,锥形瓶中 盛放一定量未知浓度、待测定的碱(或酸)溶液。待测液中预先加 有几滴酸碱指示剂。 阅读思考自主检测 3.酸碱中和滴定中,常见的酸碱
2、指示剂有哪些?如何用酸碱指示剂 判断滴定终点?为什么可以用酸碱指示剂确定滴定终点? 提示常用的酸碱指示剂:酚酞和甲基橙 当接近滴定终点(pH=7)时,很少量(0.04 mL,约一滴)的碱或酸就 会引起溶液pH突变(如图所示)。此时指示剂明显的颜色变化表示 反应已完全,即反应到达终点。 用0.100 0 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1 HCl 溶液过程中的pH变化 阅读思考自主检测 任务二、认真阅读教材第50页到第52页的内容,思考回答下列问 题,自主学习实验测定酸碱滴定曲线: 1.什么是酸碱滴定曲线?测定酸碱滴定曲线有何意义? 提示酸碱滴定曲线是以
3、酸碱中和滴定过程中滴加酸(或碱)的量 为横坐标,以溶液pH为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加 量而变化的曲线。它描述了酸碱中和滴定过程中溶液pH的变化情 况,其中酸碱滴定终点附近的pH突变情况,对于酸碱滴定中如何选 择合适的酸碱指示剂具有重要意义。 阅读思考自主检测 2.使用滴定管进行实验时,一般包括哪些基本操作? 提示检查仪器:在使用滴定管前,首先要检查活塞是否漏水,在 确保不漏水后方可使用。 润洗仪器:在加入酸、碱反应液之前,洁净的酸式滴定管和碱 式滴定管还要分别用所要盛装的酸、碱溶液润洗23遍。方法是: 从滴定管上口加入35 mL所要盛装的酸或碱溶液,倾斜着转动滴定 管,使液体
4、润湿全部滴定管内壁。然后,一手控制活塞(酸式滴定管 轻轻转动活塞;碱式滴定管轻轻挤压玻璃球),将液体从滴定管下部 放入预置的烧杯中。 阅读思考自主检测 加入反应液:分别将酸、碱反应液加入到酸式滴定管、 碱式滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上23 mL处,并将滴 定管垂直固定在滴定管夹上。 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(如果滴定管内部有气泡,应快速放液以赶走气泡), 并使液面处于某一刻度,准确读取读数并记录。 放出反应液:根据实验需要从滴定管中逐滴放出一定量的液体 。 阅读思考自主检测 1.酸碱恰好完全中和时( ) A.酸与碱的物质的量一定相等
5、B.溶液呈现中性 C.酸与碱的物质的量浓度相等 D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等 答案:D 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 mLB.20.0 mL C.大于5.0 mLD.小于5.0 mL 答案:C 阅读思考自主检测 3.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,不能向锥形瓶内加入蒸馏水,否则会引起误差 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 答案:C 4.常温下,如图
6、曲线a和b是盐酸与氢氧化钠相互滴定的滴定曲线, 下列叙述正确的是( ) A.盐酸的物质的量浓度为1 molL-1 B.P点时恰好完全反应,溶液呈中性 C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线 D.酚酞不能用作本实验的指示剂 答案:B 重点难点探究重要考向探究随堂检测 探究问题 1.分析说明pH在生产、生活、医疗保健中有何应用? 提示(1)因为人体各种体液都有一定的pH,检测血液的pH是诊断 疾病的一个重要手段。 (2)使用护发素可以调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。 (3)可以通过检测土壤的pH,确定种植何种农作物。 2.酸碱中和滴定的实验原理是什么?实验过程中需要哪些仪器? 如何判断盐酸与N
7、aOH溶液是否反应完全? 提示酸碱中和滴定的实验原理是利用中和反应,用已知浓度的酸 (或碱)来滴定未知浓度的碱(或酸);实验过程中常用的仪器有酸式 滴定管、碱式滴定管和锥形瓶;利用指示剂(甲基橙或酚酞)明显的 颜色变化指示反应已完全。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 知识点拨 一、pH的应用 pH的测试和调控在工农业生产、科学实验和医疗保健等方面都 具有重要意义。 在工业上,例如,氯碱工业生产中所用食盐水的pH要控制在12左 右,以除去其中的Ca2+和Mg2+等杂质。 在无机盐生产中,为了除去所含的杂质如Fe3+,常把无机盐溶液的 pH调到5左右,此时Fe3+形成Fe(OH)3沉淀而分离除去
8、,其他阳离子却 留在溶液中。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 在农业上,土壤的pH关系到农作物的生长,各种作物的生长都对 土壤的pH范围有一定的要求。 在医疗上,测定血液等的pH可以帮助诊断疾病。例如,人体内血 液的pH一般在7.357.45范围内,如果超过这个范围,便属于病理现 象。 在科学实验中,pH是影响某些反应过程的重要因素,因此测定和 控制溶液的pH,就如控制温度和浓度等同样重要。 二、酸碱中和滴定 1.中和滴定的概念 是利用中和反应,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。其中已知浓度的酸(或碱)溶液常称为标准液,未知 浓度的碱(或酸)溶液常称为待测液。 重
9、点难点探究重要考向探究随堂检测 重点难点探究重要考向探究随堂检测 3.主要仪器及使用 酸碱中和滴定所用的主要仪器是锥形瓶和滴定管。 (1)滴定管分为两种: 酸式滴定管:包括玻璃活塞、长玻璃管,可盛放酸性溶液、强 氧化性溶液,不能盛放碱性溶液及氢氟酸。 碱式滴定管:包括长玻璃管、橡皮管、玻璃球,可盛放碱性溶 液。 滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0刻度,滴定管的精 确读数为0.01 mL。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 (2)滴定管的使用方法: 检查仪器:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。 润洗仪器:在加入溶液之前,洁净的滴定管要用所要盛装的溶 液润洗23遍。 加入溶液:分别将溶液加入到
10、相应滴定管中,使液面位于滴定 管0刻度线以上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 部分充满溶液,然后调节滴定管液面使其处于某一刻度。准确读取 数值并记录。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 4.滴定过程中的pH变化及终点判断 酸碱滴定过程中,溶液的pH发生了很大的变化。若用标准的强酸 溶液滴定未知浓度的强碱溶液,则反应开始时溶液的pH很大,随着 强酸的滴入,溶液的pH逐渐减小;当二者恰好中和时,溶液的pH=7; 当酸过量一滴时,溶液立即变为酸性。若用强碱滴定强酸则恰恰相 反。 根据滴定过程中的pH变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的 颜色变化,只要选择合适的
11、指示剂(滴定终点尽可能与变色范围一 致),即可准确判断中和反应是否恰好进行。在实验室里选用的指 示剂一般为甲基橙或酚酞。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 5.中和滴定的操作过程 (1)准备过程:滴定管:检漏水洗润洗注液赶气泡调液 面初始读数。 锥形瓶:水洗装液滴指示剂。 (2)滴定操作:移取待测溶液,加指示剂23滴,滴定,判断终点,读数, 重复实验,计算。 说明:操作时左手握住活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中 溶液颜色的变化。滴速:先快后慢,当接近终点时,应一滴一摇。 6.实验数据处理 实验中取23次消耗标准液体积的平均值。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 考向一 pH的应用 【例题
12、1】 腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+、 Fe3+和Fe2+的浓 度均为0.10 molL-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2 溶液中Fe3+ 和Fe2+的实验步骤: 。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 解析:除杂时,要把杂质全部除去,又不能引入新的杂质。根据题 目所给的物质沉淀时的pH可知:Fe3+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀 完全的pH范围是1.93.2,Fe2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的 pH范围是7.09.0,Cu2+的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的pH范 围是4.76.7。要想使溶液中的Fe2+沉淀完全,需要调解到pH=9.0,而 此时Cu2+早已经沉淀完全,
13、达不到提纯的目的,因此,若要除去CuCl2 溶液中的Fe3+、Fe2+,需要将Fe2+全部转化为Fe3+,首先采取的措施是 向溶液中通入过量的氯气;为了不引入其他杂质,可以向溶液中加 入CuO调节溶液的pH范围在3.24.7之间,此时Fe3+完全沉淀;最后过 滤、洗涤,即可得到纯净的氯化铜溶液。 答案:通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;加入CuO调节溶液的 pH至3.24.7 重点难点探究重要考向探究随堂检测 规律方法点拨 调控溶液的pH选择试剂时,一般既要考虑满足pH 变化的要求,还要考虑过量试剂是否会引入新的杂质,所以一些难 溶性的试剂往往成为首选。 重点难点探究重要考向探究随堂检测
14、成功体验1碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石( 主要成分为Li2OAl2O34SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下: 已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液 的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K 下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 重点难点探究重要考向探究随堂检测 (1)步骤中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、 ,另含有 Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入 (填“石灰石”“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6
15、.06.5,沉淀 除去 (填杂质离子),分离得到浸出液,然后继续处 理浸出液得到Li2CO3。 (2)步骤中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加 入浸出液中,可除去的杂质金属离子有 。 答案:(1)石灰石 Fe3+、Al3+ (2)Fe2+、Mg2+、Ca2+ 重点难点探究重要考向探究随堂检测 考向二 酸碱中和滴定的原理与步骤 【例题2】 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15.0
16、0 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 重点难点探究重要考向探究随堂检测 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 刻度“0”或“0”刻度以下 E.检查滴定管是否漏水 F.另取锥形瓶,再重复操作一次 G.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
