《高中化学（人教版）选修四配套课件：3.2.3 pH的应用 精讲优练课型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中化学（人教版）选修四配套课件：3.2.3 pH的应用 精讲优练课型（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3课时pH的应用 一 pH的应用1 人体健康调节 如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度 2 环保治理污水 酸性废水可通过投加 物质使之中和 碱性废水可通过投加 物质或利用烟道气中和 碱性 酸性 3 农业生产调节 控制土壤的pH使之适宜作物生长 提高作物的质量和产量 4 在医疗上 可以通过测试和调节pH来进行诊断和治疗疾病 5 在科学实验和工业生产方面 溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量 产量的关键因素 二 中和滴定原理及实验仪器1 概念 利用已知浓度的酸 或碱 去滴定一定体积未知浓度的碱 或酸 通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸 或碱 的 从而推算出未知
2、浓度的碱 或酸 的浓度的方法 体积 2 滴定原理 1 反应实质 2 定量关系 c H V酸 c OH V碱 c待 H OH H2O 3 主要仪器及使用 1 仪器 铁架台 滴定管夹 锥形瓶 烧杯 酸 碱式滴定管 2 滴定管的结构及使用方法 滴定管的结构 仪器A是 仪器B是 酸式滴定管 碱式滴定管 使用方法 活塞是否漏水 2 3 0 刻度 0 刻度以下的某刻度 微点拨 1 酸式滴定管可以盛放酸性 氧化性溶液 如KMnO4溶液 不能盛放碱性溶液 2 碱式滴定管可以盛放碱性溶液 不能盛放酸性 氧化性溶液 三 中和滴定过程及滴定曲线1 主要试剂 待测液 标准液 指示剂 一般用 或 蒸馏水 酚酞 甲基橙
3、2 滴定操作 1 实验前的准备工作 润洗 装液 装待测液 2 滴定 控制滴定管的活塞 锥形瓶内 溶液的颜色变化 摇动锥形瓶 3 终点的判断 等到滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且在半分钟内 原来的颜色 视为滴定终点并记录标准液的体积 4 数据处理 为减少实验误差 滴定时 要求重复实验2 3次 求出所用标准溶液体积的 然后再计算待测液的物质的量浓度 不恢复 平均值 3 酸碱滴定曲线 以滴加 为横坐标 以溶液 为纵坐标绘出一条溶液pH随酸 或碱 的滴加量而变化的曲线 如图所示为用0 1000mol L 1NaOH溶液滴定20 00mL0 1000mol L 1HCl溶液过程中的pH变化曲线 酸 或
4、碱 的量 pH 由曲线可以看出 在酸 碱中和滴定过程中 溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程 在此范围内 滴加很少的酸 或碱 溶液的pH就有很大的变化 能使指示剂的颜色变化明显 有利于确定滴定终点 微点拨 1 滴定终点不一定是酸碱完全中和的点 也不一定是溶液显中性的点 2 由于石蕊溶液变色范围较宽 且颜色的变化不易观察 石蕊在不同pH时的颜色分别为红 紫 蓝 故不用石蕊作酸碱中和滴定的指示剂 自我小测 1 思考辨析 1 滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水 对滴定结果无影响 分析 加水前待测液的体积已经测出 故待测液溶质的物质的量一定 所需标准液体积就一定 可知c待 不变 2 酸碱中和滴定反
5、应达到滴定终点时酸和碱恰好完全反应 分析 由于指示剂变色时的pH一般不等于酸和碱恰好中和时的pH 所以此时一般不是酸和碱恰好中和的时刻 但是在允许的误差范围之内 3 要准确量取25 00mL盐酸溶液 可以选用50mL的量筒 分析 量筒的最小刻度单位是0 1mL 无法准确量取25 00mL的溶液 应该用50mL的酸式滴定管 4 当滴入最后一滴标准液时 指示剂的颜色刚好发生明显的变化 即为滴定终点 分析 当滴入最后一滴标准液时 指示剂的颜色刚好发生明显的变化 而且在半分钟内不恢复原色 才为滴定终点 5 有一支50mL酸式滴定管 其中盛有溶液 液面恰好在 0 刻度处 把滴定管中的溶液全部排出 溶液的
6、体积是50mL 分析 因为滴定管下端无刻度 所以如果把滴定管中的溶液全部排出 其体积要大于50mL 2 下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是 A 滴定管B 分液漏斗C 过滤漏斗D 容量瓶 解析 选C 滴定管 分液漏斗 容量瓶均有活塞 使用前必须检验是否漏水 3 下列有关滴定操作的顺序正确的是 用标准溶液润洗滴定管 往滴定管内注入标准溶液 检查滴定管是否漏水 滴定 洗涤A B C D 解析 选B 滴定操作顺序为 查漏 洗涤 润洗 装液 滴定 4 某学生用碱式滴定管量取0 1mol L 1的NaOH溶液 开始时仰视液面 读数为1 00mL 取出部分溶液后 俯视液面 读数为11 00mL 该同学在
7、操作中实际取出的液体体积 A 大于10 00mLB 小于10 00mLC 等于10 00mLD 等于11 00mL 解析 选A 滴定管的 0 刻度在上 量取NaOH溶液 开始时仰视液面使读数偏大 取出部分溶液后 俯视液面使读数偏小 滴定前后刻度差为10 00mL 但实际取出的液体体积偏大 5 用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度 参考下图 从下表中选出正确选项 解析 选C 甲为酸式滴定管 乙为碱式滴定管 若锥形瓶装入一定体积NaOH溶液 则选用甲 滴定管内装H2SO4溶液 若锥形瓶中装入一定体积H2SO4溶液 待测液 则选用乙 滴定管内装NaOH溶液 指示剂不宜选用石蕊 6 RJ
8、选修4 P53改编 向盛有10mLNaOH溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸 下列图象能够体现溶液的pH变化情况的是 解析 选C 原溶液为NaOH溶液 pH 7 A B错误 当向其中逐滴加入盐酸时 pH会减小 当接近中和反应终点时 pH突变 之后pH不断减小并趋于不变 酸碱中和滴定的关键和误差分析思考探究 指示剂的颜色变化是在一定pH范围内发生的 几种常见指示剂的变色范围如下 分析上表 思考下列问题 1 在酸碱中和滴定中 为了准确判断滴定终点 应该如何选择指示剂 2 酸碱中和滴定中 除选择合适的指示剂外 还有哪些关键问题 3 若出现错误操作 将如何进行误差分析 归纳总结 1 实验的关键 1 量取仪器的
9、选择 选用精确度为0 01mL的滴定管 而不用量筒 滴定管盛液前用要盛装的液体润洗 2 指示剂的选择 强酸强碱相互滴定 选用甲基橙或酚酞 石蕊试剂因颜色变化不明显 变色不敏锐 且变色范围过宽 一般不作中和滴定指示剂 3 滴定终点的判断 滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且半分钟内不恢复原来的颜色 视为滴定终点 2 酸碱中和滴定的误差分析 1 误差分析依据 分析误差要根据计算式 c待测 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 2 误差分析 警示 滴定管读数引起误差的分析方法 典题训练 2015 咸阳高二检测 某学生欲用0 1000mol L 1的盐酸来滴定未
10、知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0 1000mol L 1的盐酸溶液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后 溶液由红色变为无色 且 为止 2 若滴定开始和结束时 酸式滴定管中的液面如图所示 则起始读数为 mL 终点读数为 mL 3 某学生根据三次实验分别记录有关数据如下 请选用其中合理的数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度 c NaOH 解题指南 解答本题 要明确如下4点 1 酸碱中和滴定的操作步骤 仪器 2 滴定管的使用方法和注意事项 3 指示剂的选择依据和滴定终点的判断方法 4 实验误差的分析方
11、法 解析 1 滴定时眼睛要时刻注视锥形瓶内液体的颜色变化 以便及时 准确地判断终点 为防止过早或过晚判断终点 造成较大误差 必须以半分钟内不恢复红色为准 2 读数时视线要与凹液面水平相切 另外 滴定管的精确度可以达到0 01mL 读数时要自上而下读出刻度 如最后的读数不能由下而上读为27 90 应读为26 10 3 在进行数据处理时 要注意有效可用的数之间相差不到0 20mL 第二次的测量结果 和其他两次差别较大 说明该次操作误差较大 该结果不可信 因此 计算时 酸溶液的体积应为第一 三次的平均值 而后代入计算即可得出c NaOH 的值 答案 1 锥形瓶内溶液颜色的变化半分钟内不恢复红色 2
12、0 0026 10 3 0 1044mol L 1 对点训练 1 2015 威海高二检测 用酚酞作指示剂 以0 100mol L 1的NaOH溶液测定锥形瓶中一定体积的盐酸溶液的物质的量浓度 下列操作将导致测定值高于实际值的是 A 标准液在 0 刻度线以上 未予调整就开始滴定B 滴定过程中振荡时 锥形瓶中有液滴溅出C 观察记录滴定管内液面刻度时滴定前俯视 滴定后仰视D 酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定 解析 选C 由c HCl 可知 标准液在 0 刻度线以上 未予调整就开始滴定 导致NaOH溶液读数偏低 测定值偏低 A错 锥形瓶中液滴溅出 导致待测盐酸体积减小 V NaOH 偏小 测定值
13、偏低 B错 碱式滴定管内滴定前俯视 读数偏小 滴定后仰视 读数偏大 V NaOH 偏大 测定值偏高 C正确 酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定 可能HCl并未完全反应 V NaOH 偏小 测定值偏低 D错 2 用0 1mol L 1NaOH溶液滴定0 1mol L 1盐酸 如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液 1滴溶液的体积约为0 05mL 继续加水至50mL 所得溶液的pH是 A 4B 7 2C 10D 11 3 解析 选C 多加的一滴NaOH物质的量为5 10 6mol c OH 1 10 4mol L 1 pH 10 补偿训练 2015 桂林高二检测 用0 01mol L 1H
14、2SO4滴定0 01mol L 1NaOH溶液 中和后加水至100mL 若滴定时终点判断有误差 多加1滴H2SO4 少加1滴H2SO4 设1滴为0 05mL 则 和 c H 的比值是 A 10B 50C 5 103D 104 解析 选D 多加1滴H2SO4 则溶液中氢离子的浓度为 10 5 mol L 1 若少加1滴H2SO4 则氢氧化钠过量 则溶液中c OH 10 5 mol L 1 所以氢离子的浓度为10 9mol L 1 所以 和 c H 的比值是104 备选要点 氧化还原滴定法1 概念 氧化还原滴定法是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法 2 应用 与酸碱滴定法
15、相比较 氧化还原滴定法应用非常广泛 许多具有氧化性或还原性的有机化合物可以用氧化还原滴定法来加以测定 它以氧化剂或还原剂为滴定剂 直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质 3 实例 1 酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理 2 6H 5H2C2O4 2Mn2 10CO2 8H2O 指示剂 酸性KMnO4溶液本身显紫色 不用另外选择指示剂 当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后 溶液由无色变浅紫色 且半分钟内不褪色 说明达到滴定终点 2 Na2S2O3溶液滴定碘液 原理 2Na2S2O3 I2 Na2S4O6 2NaI 指示剂 选用淀粉作指示剂 当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后 溶液的蓝色褪去
16、 且半分钟内不恢复原色 说明达到滴定终点 对点训练 1 测血钙的含量时 可将2 0mL血液用蒸馏水稀释后 向其中加入足量草酸铵 NH4 2C2O4晶体 反应生成CaC2O4沉淀 将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4后 再用酸性KMnO4溶液滴定 氧化产物为CO2 还原产物为Mn2 若终点时用去20 0mL1 0 10 4mol L 1的KMnO4溶液 1 写出用KMnO4滴定H2C2O4的离子方程式 2 判断滴定终点的方法是 3 计算 血液中含钙离子的浓度为 g mL 1 解析 因为滴加酸性KMnO4溶液至反应完毕过量时 会使溶液呈紫色 故可用滴入一滴酸性KMnO4溶液由无色变为浅紫色且半分钟内不褪色的方法来判断终点 由题意知可能发生反应的离子方程式为2 5H2C2O4 6H 2Mn2 10CO2 8H2O Ca2 CaC2O4 CaC2O4 2H Ca2 H2C2O4 设2mL血液中含Ca2 的物质的量为x 则5Ca2 5CaC2O4 5H2C2O4 2Mn2 52x20 0 10 3L 1 0 10 4mol L 1x 5 0 10 6mol 血液中Ca2 的浓度为 1 0 10 4g
