水的电离和溶液的酸碱性PH的应用第三课时

第二节　水的电离和溶液的酸碱性第3课时　pH的应用 定性分析：鉴定物质的组成成分定量分析：测定物质组成成分的含量化学分析酸碱中和滴定酸碱中和滴定 1.酸碱中和滴定的原理2.滴定试剂3.如何滴定4.滴定数据处理本节课主要内容 1、定义：用已知物质的量浓度的酸（或碱）来测定未知物质的量浓度的碱（或酸）的方法。2、酸碱中和滴定的原理1.中和反应的实质是：H++OH-=H2On(H+)=n(OH-)酸酸碱碱VcVc=若为一元酸碱,得:酸碱中和滴定C标准V标准=C待测V待测→C待测=中和反应:酸和碱反应生成盐和水的反应 [问题]运用这种方法的关键问题是什么？①准确测出参加反应的两种溶液的体积。②准确判断中和反应是否恰好进行完全。酸碱中和滴定 3滴定指示剂 石蕊：甲基橙：01234567891011121314酚酞：8.210583.14.4强碱滴定强酸强酸滴定强碱强酸滴定弱碱强碱滴定弱酸酚酞无→粉红粉红→无甲基橙红→橙黄→橙石蕊因变色不明显，通常不用作指示剂无→粉红4.3突跃范围9.7黄→橙无→粉红3.1滴定指示剂变色范围与选用 酚酞：石蕊：甲基橙：012345678910111213148.210583.14.4强碱滴定强酸强酸滴定强碱酚酞粉红→无甲基橙橙→黄石蕊因变色不明显，通常不用作指示剂无→粉红黄→橙4.3突跃范围9.73.2滴定指示剂变色范围与选用 ⑴指示剂变色灵敏，且PH变化小；⑵酸碱中和后溶液的PH应在指示剂的变色PH范围内酸碱指示剂的合理选择：选用酚酞或甲基橙选用酚酞（PH：8-10）选用甲基橙（PH：3.1-4.4）①强酸滴定弱碱②强碱滴定弱酸③两强滴定3.3滴定指示剂变色范围与选用 仪器：酸式(碱式)滴定管、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶[关于滴定管]结构：1、分酸式、碱式两种。酸式可盛装酸性物质和氧化性物质2、刻度：最小刻度“0”在上端最下端无刻度3、读数：必须读到小数点后两位。与量筒相区别用途：精确地放出一定体积的溶液。（0.01mL）4、实验仪器 酸式碱式4.1实验仪器 俯视图仰视图滴定管的俯视和仰视:正确视线仰视视线正确读数仰视读数读数偏大正确视线俯视视线正确读数俯视读数读数偏小0刻度在上00刻度在上04.2实验仪器 左手右手视线与凹液面水平相切滴加速度先快后慢眼睛注视瓶内颜色变化半分钟颜色不复原滴定管保持垂直 左手控制活塞,姆指在前,食指、中指在后,无名指和小指弯向掌心,转动活塞,动作轻缓自然,协调,注意不要把活塞拉出.排气泡:快速放液体法4.3酸式滴定管的使用方法 拇指、食指、中指轻轻稍向一侧挤压橡胶管.不用大力向中心挤压,这样挤不出液体,也不能向上或向下挤,会把小玻璃珠挤向上或向下,堵住液体下流.排气泡:使尖嘴向上弯起，挤压橡胶管挤压位置4.4碱式滴定管的使用方法 5滴定步骤2、水洗：滴定管和锥形瓶3、润洗：4、加液：1、检漏：5、排气：调液、读数检验滴定管是否漏液注意：不能润洗锥形瓶7、滴定：左手---控制活塞开关右手---向一个方向振荡锥形瓶眼---锥形瓶中颜色变化、滴定管下端溶液流速8、读数9、重复实验2~3次10、计算3-5mL液体，2-3次液面位于“0”刻度以上2~3cm处（体积估读到0.01mL）(最后一滴刚好使溶液变色且半分钟不再变化为止)6、取液：加指示剂 6实验步骤①滴定管：检漏→③锥形瓶——自来水冲洗→蒸馏水清洗2-3次（不用待盛液润洗）⑴准备工作检漏:滴定管中装适量水,旋转活塞,进行检查.若漏水,在活塞两端均匀涂凡士林.②滴定管：洗涤→三洗:自来水冲洗→蒸馏水清洗2-3次→待盛液润洗2-3次，标准：内壁不挂水珠⑵滴定操作①准备标准溶液 ②移取待测液注液(至“0”刻度上2-3ml)→赶气泡→调液面（至“0”刻度或“0”刻度以下）→记录（v起始读数）注液(至“0”刻度上2-3ml)→赶气泡→调液面（至“0”刻度或“0”刻度以下）→记下起始读数→放入锥形瓶→记录终点读数→滴加指示剂（2-3滴）读数时要注意：Ⅰ.滴定管要直立Ⅱ装液或放液后，需等1-2分钟才能观察液面高度Ⅲ.读数时，视线应与凹液面最低处在同一水平线上，防止俯视或仰视Ⅳ.必须准确到0.1mL，并估计到0.01mL。 ③滴定边滴边旋摇→滴速先快后慢→注视锥形瓶内溶液颜色变化→判定滴定终点（半分钟内不变色，达到终点）→记录（v终点读数）重复滴定2到3次注意：①手、眼②滴速先快后慢，接近终点时一滴一摇③终点，最后一滴刚好使溶液颜色发生明显变化且30秒内不恢复原色，终定指的是酸和碱恰好完全反应，此时溶液的pH不一定等于7右手持锥形瓶颈部，向同一方向作圆周运动，而不是前后振动左手控制活塞（或玻璃球），注意不要把活塞顶出 7.1酸碱中和滴定过程中的pH变化以0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol·L-1HCl溶液（1）滴定前：HCl溶液pH＝1（2）滴定开始至恰好完全反应前：当滴入NaOH溶液19.98mL（即剩余HCl溶液0.02mL）时c(OH-)=5×10-5mol·L-1，c(H+)=2×10-10mol·L-1，pH＝9.7（3）二者恰好完全反应时，滴入NaOH溶液20mL，pH＝7（4）继续滴入NaOH溶液：当滴入NaOH溶液20.02mL（即NaOH溶液过量0.02mL）时，二者恰好完全反应前后，即从剩余HCl溶液0.02mL到NaOH溶液过量0.02mL，总共不过是0.04mL（约一滴），溶液的pH却从4.3增大到9.7，发生了“突变”。c(H+)=(0.100mol·L-1×0.02mL)/(20.00mL+19.98mL)=5×10-5mol·L-1，即pH＝4.3 突跃范围20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的体积V(mL)溶液的pH误差范围：7.2酸碱中和滴定过程中的pH变化 7.3滴定的判定1、pH的变化2、滴定终点的判断—酸碱指示剂注意：（1）酸碱恰好完全反应（即等反应点）时，溶液不一定呈中性。（2）中和滴定终点（即指示剂变色点）与等反应点有区别，此时溶液一般不为中性。（3）酸碱中和滴定通常选用酚酞或甲基橙试液做指示剂。强酸滴弱碱----甲基橙强碱滴弱酸----酚酞强酸、强碱互滴----酚酞、甲基橙一种酸（或碱）溶液中加入指示剂，用碱（或酸）来滴定，当滴入最后一滴碱液（或酸液），加入指示剂的溶液突然变色，且半分钟内不褪色，表示已达滴定终点。 NaOH(ml)0.0018.0019.6819.9820.0020.0220.2022.0023.00溶液pH1.02.33.34.37.09.710.711.712.5问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液性质发生怎样改变?PH发生怎样改变?问题1:滴定终点消耗碱多少?pH等于多少?问题3:以NaOH加入量为横坐标,以pH值变化为纵坐标,绘制中和滴定曲线。引出pH突变概念及范围[例题1]:用0.1mol/L的NaOH溶液滴定物质的量浓度为0.1ml/lL的盐酸溶液20.00ml。[问题探究]酸碱恰好中和的瞬间溶液PH有什么变化？7.4滴定终点计算 pH1210864210203040反应终点加入NaOH(ml)中和滴定曲线酸碱指示剂的颜色在此pH突变范围发生明显的改变,则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。突变范围7.5滴定曲线 0.1mol/LNaOH滴定20.00mL0.1mol/LHCl过程中pH变化0.1mol/LHCl滴定20.00mL0.1mol/LNaOH过程pH变化7.6滴定曲线 8中和滴定误差分析例：用已知浓度的盐酸标准液来滴定未知浓度的NaOH溶液c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]标准液：HCl待测液：NaOH1、仪器洗涤：①碱式滴定管水洗后未润洗：――偏低――标准液溶液降低，V[HCl(aq)]↑――偏高②酸式滴定管水洗后未润洗：③锥形瓶水洗后用NaOH溶液润洗：――锥形瓶中待测液的物质的量增大，V[HCl(aq)]↑――偏高 8.1误差原因分析（标准酸滴定未知碱）HnA+nNaOH=nNaA+nH2O1molnmolC酸V酸==C碱V碱C碱=⑴仪器润洗不当:①盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗；②盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗；③锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗；(①偏大;②偏小;③偏大) ⑵读数方法有误;①滴定前仰视,滴定后俯视；②滴定前俯视,滴定后仰视；③天平或量筒的使用读数方法错误；⑶操作出现问题:①盛标准液的滴定管漏液；②盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡(或前无后有)；③振荡锥形瓶时,不小心有待测液溅出；④滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外；偏大偏大偏小偏小偏大偏大⑤快速滴定后立即读数。偏大偏大⑷指示剂选择欠妥:①用强酸滴定弱碱,指示剂用酚酞；(正确选择:甲基橙)偏小:碱有余,酸不足 ②用强碱滴定弱酸,指示剂选用甲基橙;(正确选择:酚酞)⑸终点判断不准确:如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴标准液未滴下⑹样品中含有杂质:a.用盐酸滴定含Na2O的NaOH样品；b.用含Na2CO3的NaOH标准液滴定盐酸；偏大,Na2CO3中和力比NaOH小,耗标准液更多. 例：用已知浓度的盐酸标准液来滴定未知浓度的NaOH溶液c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]2、读数：①滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视：俯视――V[HCl(aq)]↑――偏高②滴定前仰视，滴定后俯视酸式滴定管：――V[HCl(aq)]↓――偏低③滴定完毕后，立即读数：――管内壁上有液体未流下――V[HCl(aq)]↑――偏高仰视 例：用已知浓度的盐酸标准液来滴定未知浓度的NaOH溶液c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]3、其它不当操作：①滴定管漏液：――V[HCl(aq)]↑――偏高②滴定管中有气泡，滴定完后气泡减小或消失：――V[HCl(aq)]↑――偏高③滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出：――V[HCl(aq)]↓――偏低④滴定进程中，锥形瓶内加少量蒸馏水：――n(NaOH)不变，V[HCl(aq)]不变，――无影响⑤滴至终点时滴定管尖嘴处半滴标准液尚未滴下：――V[HCl(aq)]↑――偏高 5、25℃时，pH=a的盐酸VaL与pH=b的NaOHVbL恰好完全中和。（1）a+b=14Va﹕Vb=（2）a+b=13Va﹕Vb=（3）a+b＞14Va﹕Vb1（填＞、＜、=）（4）a+b=nVa﹕Vb=（5）Va=Vba+b=（6）Va=10Vba+b=（7）10Va=Vba+b=（8）Va﹕Vb=10na+b= 练习1：（1）图Ⅰ表示10mL量筒中液面的位置，A与B，B与C刻度间均相差1mL，如果刻度A为4，量筒中液体的体积是mL.（2）图Ⅱ表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，测滴定管中液体的体积是（填代号）。A、amL   B、（50-a）mL      C、>amL     D、>（50-a）mL3.2D 2．下面是关于中和滴定的实验叙述：取25mL未知浓度的HCl溶液。a．放入锥形瓶中，此瓶需事先用蒸馏水洗净。b．并将该瓶用待测液润洗过。c．加入几滴酚酞做指示剂。d.取一支酸式滴定管，经蒸馏水洗净e.直接向其中注入标准NaOH溶液，进行滴定。f.一旦发现溶液由无色变粉红色，即停止滴定，g.记下数据NaOH溶液体积为22mL。在横线标明的操作中，有错误的是()A.dcfB.bdefC.bdegD.bcefgC