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1、第第3课时课时pH的应用的应用目标导航预习导引目标导航预习导引1.pH在生活中的应用(1)医疗上:测试血液的pH,诊断疾病。调控血液的pH,辅助治疗疾病。(2)生活中:人们洗发时使用的护发素,其主要功能就是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度。(3)在环保领域中:酸性或碱性废水的处理常常利用中和反应原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。(4)在农业生产中:因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长都对土壤的pH范围有一定的要求。(5)在科学实验和工业生产中:溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。目标导航预习导引2.酸碱中和滴定原理(1)反应实
2、质:H+OH-=H2O。(2)定量关系:(以一元酸溶液滴定一元碱溶液为例)。目标导航预习导引3.酸碱中和滴定的主要仪器及使用(1)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。(2)滴定管的结构及使用方法:滴定管的结构:仪器a是酸式滴定管,仪器b是碱式滴定管。使用方法:目标导航预习导引4.滴定操作(1)实验前的准备工作:(2)滴定:目标导航预习导引5.数据处理为减少实验误差,滴定时,要求重复实验23次,求出所用标准溶液体积的平均值,然后再计算待测液的物质的量浓度。目标导航预习导引深度思考深度思考判断下列描述的正误(正确的画“”,错误的画“”)。(1)量筒“0”刻度在底部,滴定管
3、的“0”刻度在接近尖嘴处。()(2)在向滴定管中加液体时,不一定每次都把液面调到“0”刻度。()(3)酸碱滴定实验中常用的酸碱指示剂有甲基橙、石蕊和酚酞试剂。()(4)中和滴定时,眼睛应注视滴定管中液面的变化。()(5)对滴定管内的溶液读数时仰视读数。()(6)可用碱式滴定管准确量取10mLKMnO4溶液。()(7)用酚酞或甲基橙作指示剂,达到中和滴定终点时,溶液呈中性。()(8)凹液面处于“0”刻度的25.00mL酸式滴定管中盛装的液体的体积一定是25.00mL。()(9)若采用仰视读数,量筒的读数偏大,滴定管的读数偏大。()迁移应用典题例解一二思考探究知识精要一、酸碱中和滴定的实验操作一、
4、酸碱中和滴定的实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例1.准备工作(1)滴定管的检漏。(2)洗涤:分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支,用蒸馏水洗涤23次,再用标准酸液和待测碱液各润洗23次,润洗液应从滴定管下端排出。(3)装液:向碱式滴定管中装入待测液NaOH溶液至“0”刻度以上,排气泡,调整液面至“0”或“0”刻度以下,记录初读数,以同样步骤将标准液盐酸注入酸式滴定管,调整液面并记录初读数。(4)量取待测液:放出一定体积的氢氧化钠溶液于洗净的锥形瓶中,记录读数,滴加23滴酚酞溶液。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要2.滴定操作左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色变化。当
5、滴入最后一滴,刚好指示剂褪色,且半分钟内不变色时,即到终点,立即停止滴定,读数并记录末读数。3.数据处理为减小误差,滴定时,要求重复实验23次,求平均值。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要(1)结合中和滴定的实验原理和指示剂的变色范围分析,酸碱恰好反应时就是滴定终点吗?答案:不是。酸碱恰好反应是指酸所提供的H+与碱所提供的OH-恰好完全反应,此时溶液可能为中性,也可能为酸性或碱性;而滴定终点是指指示剂颜色恰好变化的点,二者不相同,选择指示剂时,应使酸碱恰好反应时溶液的pH落在指示剂变色的pH范围之内。(2)在滴定操作时,通常在锥形瓶下垫一张白纸,其作用是什么?答案:使滴定终点颜色变化更易观察
6、,便于判断滴定终点,减小实验误差。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要【例1】现用中和滴定法测定某烧碱溶液的浓度,有关数据记录如下:(1)用式滴定管盛装0.2500molL-1盐酸标准液。如图表示第二次滴定前后50mL滴定管中液面的位置。该次滴定所用标准盐酸体积为mL。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要(2)现实验室中有石蕊和酚酞两种指示剂,该实验应选用作指示剂。(3)根据所给数据,该烧碱样品的物质的量浓度为。(4)若操作过程中滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,就立刻停止滴定,则会造成测定结果(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要解析:(1)盐酸
7、应用酸式滴定管盛放,据图可知初读数是0.30mL,末读数是24.90mL,故消耗盐酸的体积是24.90mL-0.30mL=24.60mL。(2)石蕊变色不明显,中和滴定实验中不选其作指示剂。(3)因为三次实验中消耗的盐酸的体积分别是26.30mL、24.60mL、26.34mL,因此第二次实验误差较大,不能代入数据计算,应据第一次和第三次数据计算,得出消耗盐酸体积的平均值是26.32mL。烧碱与盐酸反应时物质的量之比是11,故有c(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH),即0.2500molL-126.32mL=25.00mLc(NaOH),则c(NaOH)=0.2632molL-
8、1。(4)操作过程中滴加盐酸速度过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,就立刻停止滴定,此时滴加的盐酸不足,因此计算所得烧碱的物质的量浓度偏低。答案:(1)酸24.60(2)酚酞 (3)0.2632molL-1(4)偏低迁移应用典题例解一二思考探究知识精要迁移应用典题例解一二思考探究知识精要1.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,右手操作滴定管活塞或玻璃球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解析:A项应是碱式滴定管;B项应是右手操作锥形瓶,左手操作滴定管开关;D项应两眼观察锥形瓶内颜色变化。答案:C迁移
9、应用典题例解一二思考探究知识精要2.取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞溶液作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要(1)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作(填图编号),轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。(2)滴定达到终点的标志是。(3)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为(保留两位小数)。答案:(1)丙(2)溶液由无色变浅红色(或粉红色),且半分钟内不褪色(3)0.11molL-1迁移应用典题例解思考探究一二知识精要二、酸碱中和滴定的误差分析二、酸碱中和滴定的误差分析1.误差分析依据(一
10、元酸、碱的中和滴定)中和滴定实验中,产生误差的原因主要有操作不当、读数不准等,分析误差要根据计算式分析,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。迁移应用典题例解思考探究一二知识精要2.常见的误差分析(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)迁移应用典题例解思考探究一二知识精要3.特别提示读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要为减小实验误差,酸(包括弱酸)、碱(包括弱碱)进行中和滴定实验时,如何选择指示剂?答案:(1)强酸溶液与强碱溶液之
11、间进行中和滴定时,选用酚酞或甲基橙作指示剂,但不能选用石蕊作指示剂。(2)强酸溶液滴定弱碱(如NH3H2O)溶液,选用甲基橙作指示剂。(3)强碱溶液滴定弱酸(如CH3COOH)溶液,选用酚酞作指示剂。迁移应用典题例解一二思考探究知识精要【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,开始实验时无气泡迁移应用典题例解一二思考探究知识精要解析:A项,锥形瓶一定不
12、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,从而使所测定浓度偏大。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迁移应用典题例解一二思考探究知识精要迁移应用典题例解一二思考探究知识精要1.用标准盐酸
13、滴定未知浓度的NaOH溶液时,若测得的结果偏低,则产生误差的原因可能是()A.滴定时,装未知浓度的NaOH溶液的锥形瓶忘记用NaOH溶液润洗B.酸式滴定管用蒸馏水洗后,没用盐酸润洗C.滴定前,滴定管的尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失D.滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数,滴定后正确读数解析:A项,若锥形瓶用NaOH溶液润洗了,会使测定结果偏高,故不润洗是正确的;B项中酸式滴定管未用标准液润洗,所以盐酸变稀了,V(HCl)就大了,会使测定的c(NaOH)偏高;C项,滴定前有气泡,滴定后无气泡,使一部分盐酸占据原来气泡的体积,未与NaOH溶液反应,使所读取的盐酸的体积比实际反应用量大,V(HCl)大
14、了,测定的c(NaOH)也会偏高;D项,滴定前仰视,读数偏大,滴定后正确读数,使V(HCl)小了,会使测定的c(NaOH)偏低。答案:D迁移应用典题例解一二思考探究知识精要2.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断,填写下列各项操作会给实验造成的误差。(1)称量固体NaOH时,未调节天平的零点()(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确()(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸润洗()(4)开始滴定时,滴定管尖端处有气泡,滴定完毕气泡排出()(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下
15、,结束时初读数按0计算()(6)在滴定过程中活塞处漏液()(7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出()(8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视()DCBBABAA迁移应用典题例解一二思考探究知识精要解析:(1)称量固体NaOH时,未调节天平零点,不能确定称量结果是偏大还是偏小,故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了,导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡,滴定后无气泡,相当于待测液比实际用量多了,导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小,导致结果偏高。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量
16、多,导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时,用力过猛,使少量液体溅出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待测液体积减小,使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小,使结果偏高。思悟升华案例探究氧化还原滴定法已知:。某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl22H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000molL-1Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。(1)可选用作滴定指示剂,滴定终点的现象是。(2)CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为。(3)该
17、试样中CuCl22H2O的质量分数为。思悟升华案例探究解析:(1)由于相当于用Na2S2O3标准溶液滴定碘单质,所以可以用淀粉溶液作指示剂,到达滴定终点的现象是溶液由蓝色变成无色且半分钟内不恢复原色。(2)铜离子具有弱氧化性,可以把碘离子氧化成碘单质,自身被还原成+1价的铜。(3)由反应可知,关系式如下:CuCl22H2ONa2S2O311n(CuCl22H2O)0.1000molL-10.020L则n(CuCl22H2O)=0.1000molL-10.020L=0.002mol则m(CuCl22H2O)=0.002mol171gmol-1=0.342g则该试样中CuCl22H2O的质量分数为
18、:答案:(1)淀粉溶液蓝色褪去,半分钟内不恢复原色(2)2Cu2+4I-=2CuI+I2(3)95%思悟升华案例探究中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可迁移应用于氧化还原反应的定量测定。(1)原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接或间接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。(2)试剂:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。思悟升华案例探究(3)指示剂:氧化还原滴定法的指示剂有三类:氧化还原指示剂。专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色(实际是高锰酸钾溶液的颜色)且半分钟内不褪色。思悟升华案例探究(4)实例:KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液:原理:指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。Na2S2O3溶液滴定碘液:原理:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。
