2018-2019学年高中化学第三章水溶液中的离子平衡第二节水的电离和溶液的酸碱性第3课时pH的应用课件新人教版选修.ppt

第3课时pH的应用,【新课导入】酸碱中和反应的实质是H+OH-H2O,因此在酸碱中和反应的过程中,随着酸(或碱)溶液的加入,溶液pH是不断发生变化的,那么溶液pH的变化特点是什么?如果测定食醋中的总酸(以CH3COOH计)量(g/100mL),实验的关键是什么?这就是本课时我们将要学习的主要内容。,【课标要求】1.了解在日常生活、生产中pH的应用。2.掌握酸碱中和滴定的原理。3.掌握酸碱中和滴定的操作方法和滴定误差分析。4.了解指示剂的选择。,探究点酸碱中和滴定的原理及操作,一、pH在生产、生活中的应用1.医疗上(1)测试的pH,诊断疾病。(2)调控体液的pH,辅助治疗疾病。2.生活中人们洗发时使用的护发素,其主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的。3.在环保领域中酸性或碱性废水的处理常常利用原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。,知识探究梳理知识点拨方法,血液,酸碱度,中和反应,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。二、酸碱中和滴定原理及主要仪器1.概念利用,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。2.原理(1)实质:。(2)定量关系:或。,pH范围,中和反应,n(H+)=n(OH-),c(H+)V酸=c(OH-)V碱,3.主要试剂(1)溶液:标准液和待测液。(2)指示剂酸碱指示剂的变色范围应在中和滴定过程中溶液的pH内。中和滴定通常选择或作指示剂,一般不选用石蕊试液。4.主要仪器及使用(1)仪器滴定管(如图A)、滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、。,突变范围,甲基橙,酚酞,酸式,碱式,锥形瓶,(2)滴定管的使用,玻璃活塞,橡皮管,酸,碱,酸式,碱式,5.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备,滴定管活塞,蒸馏水,待装液,0刻度,0或0刻度,指示剂,(2)滴定,控制滴定管活塞,摇动锥形瓶,锥形瓶,内溶液颜色变化,(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,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)数据处理按上述操作重复23次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。思考KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中?提示:强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、溴水、稀盐酸应盛放在酸式滴定管中,Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。,不恢复,名师点拨,1.中和滴定误差分析的方法要根据计算式c待=,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,所有操作若导致消耗标准溶液多或读数大,则结果偏高;消耗标准溶液少或读数小,则结果偏低。,2.以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,3.图解量器的读数方法(1)平视读数(如图1):实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。(2)俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。,(3)仰视读数(如图3):读数时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。至于俯视和仰视的误差,还要结合具体仪器进行分析,因为量筒刻度从下到上逐渐增大;而滴定管刻度从下到上逐渐减小,并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差,在分析时还要看滴定前读数是否正确,然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。,1.常温下用0.02mol/LNaOH溶液滴定0.01mol/L的H2SO4溶液,中和后加水到100mL。若滴定时终点判断有误差:多加了一滴NaOH溶液,少加了一滴NaOH溶液(设一滴为0.05mL),则和溶液的pH分别是()A.5,9B.4,9C.4,4D.9,5,D,过关演练巩固知识提升能力,2.如图是向100mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液pH变化的图像,根据图像所得结论正确的是()A.原来盐酸的物质的量浓度为0.01mol/LB.x为0.1C.原来盐酸的物质的量浓度为1mol/LD.x为0.01,D,解析:从题图中知,起始的盐酸pH=1,即c(H+)=c(HCl)=0.1mol/L。故n(HCl)=0.1mol/L0.1L=0.01mol。n(NaOH)=n(HCl)=0.01mol。,3.用物质的量浓度为amolL-1的标准NaOH溶液去滴定VmL盐酸,请填写下列空白:(1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应该进行的操作是。(2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入。(3)如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,c(HCl)=molL-1。,(4)取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞作指示剂,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。,滴定达到终点的标志是。根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为(保留两位有效数字)。,解析:滴定管用蒸馏水洗净后应用待装液润洗;计算时应取几次滴定的平均值。答案:(1)用标准碱液润洗(2)碱式滴定管(3)(4)溶液由无色恰好变成红色且半分钟内不褪色0.11molL-1,1.在一支25mL的酸式滴定管中加入0.1molL-1的盐酸,其液面恰好在5.00mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部转移到烧杯中,然后用0.1molL-1NaOH溶液进行中和,则消耗NaOH溶液的体积()A.大于20mLB.小于20mLC.等于20mLD.等于5mL,A,课堂检测即学即测查漏补缺,解析:V(盐酸)20mL,所以消耗NaOH溶液的体积大于20mL。,2.下列说法正确的是()A.用图示仪器准确量取25.00mL酸性KMnO4溶液B.装置可用于已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验C.中和滴定时,滴定管用所盛装的待装液润洗23次D.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶,C,解析:酸性KMnO4溶液不能用碱式滴定管量取,A不正确;NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中,B不正确;中和滴定时滴定管需用待装液润洗,而锥形瓶不能用待测液润洗,C正确,D不正确。,解析:锥形瓶装待测液时不能润洗,错误;锥形瓶用于盛装一定体积的待测液,正确;用石蕊作指示剂,变色不明显,错误;取一支酸式滴定管,洗涤干净,正确;酸式滴定管要用标准酸溶液润洗23次,不能直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液进行滴定,错误;左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶,正确;两眼应该注视着锥形瓶中溶液颜色变化,错误。,3.下面是一段关于中和滴定实验操作的叙述:取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;在一锥形瓶中加入25mL待测NaOH溶液;加入几滴石蕊试剂作指示剂;取一支酸式滴定管,洗涤干净;直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。文中所述操作有错误的序号为()A.B.C.D.,D,4.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填空。(1)如图1是常见仪器的部分结构。,写出仪器名称:B,C。使用前需检查是否漏水的仪器有(填字母)。,解析:(1)仪器B带有瓶塞,且瓶颈细,有刻度线无刻度为容量瓶;C带有刻度,小数在上,大数在下,为滴定管。容量瓶带有活塞,滴定管带有旋塞,为防止漏液,使用前应检查是否漏水。,答案:(1)容量瓶滴定管BC,(2)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视。滴定终点时,锥形瓶中颜色变化为,且半分钟内颜色不复原。,解析:(2)滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化;用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,用甲基橙作指示剂,开始溶液显碱性,所以锥形瓶中溶液颜色为黄色,随着盐酸的加入量增多,溶液碱性减弱,颜色逐渐变浅,当由黄色突变为橙色,且半分钟内颜色不复原,即达到终点。,答案:(2)锥形瓶内溶液颜色变化黄色突变为橙色,(3)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是。A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,答案:(3)D,答案:(4)26.10,(4)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图2所示,所用盐酸的体积为mL。,解析:(4)滴定管小刻度在上,大刻度在下,精确度为0.01mL,起始读数为0.00mL,终点读数为26.10mL,盐酸的体积为26.10mL。,(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:,依据表中数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度:(保留两位有效数字)。,答案:(5)0.1000mol/L,实验微专题6滴定原理的应用氧化还原滴定,1.原理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。,【典型例题】KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示:称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1h;用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶中并放在暗处;利用氧化还原滴定法,在7080条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。,请回答下列问题:(1)准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是。(2)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用(填字母序号)。A.H2C2O42H2OB.FeSO4C.浓盐酸D.Na2SO3,答案:(1)酸式滴定管(2)A,解析:(1)KMnO4溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡皮管腐蚀,所以不能用碱式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取。(2)H2C2O42H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物;FeSO4在空气中不稳定,易被氧化,铁元素的化合价从+2价升高到+3价;浓盐酸易挥发;Na2SO3在空气中不稳定,易被氧化成Na2SO4。,(3)若准确称取Wg(2)中所选的基准试剂溶于水配成500mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,用KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。KMnO4溶液的物质的量浓度为mol/L。,(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2+的含量,测得的浓度值将(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,答案:(4)偏高,解析:(4)在放置过程中,由于空气中还原性物质的作用,使KMnO4溶液的浓度变小了,再去滴定水样中的Fe2+时,消耗KMnO4溶液(标准溶液)的体积会增大,导致计算出来的c(Fe2+)会增大,测定的结果偏高。,【变式练习】在化学分析中,常需用KMnO4标准溶液,由于KMnO4晶体在室温下不太稳定,因而很难直接配制准确物质的量浓度的KMnO4溶液。实验室一般先称取一定质量的KMnO4晶体,粗配成大致浓度的KMnO4溶液,再用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠对粗配的KMnO4溶液进行标定,测出所配制的KMnO4溶液的准确浓度,反应原理为:,以下是标定KMnO4溶液的实验步骤:步骤一:先粗配浓度约为0.15molL-1的KMnO4溶液500mL。步骤二:准确称取Na2C2O4固体mg放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,用步骤一所配KMnO4溶液进行滴定。记录相关数据。重复操作23次。步骤三:计算得KMnO4溶液的物质的量浓度。,试回答下列问题:(1)如图为整个过程中可能使用仪器的部分结构(有的仪器被放大)。若量取某液体的体积时,平视读数为NmL,仰视读数为MmL,若MN,则所使用的仪器是(填序号)。(2)该滴定实验滴定终点的现象是。(3)步骤二中滴定操作过程所使用的玻璃仪器有。,答案:(1)C(2)当滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色(3)酸式滴定管、锥形瓶,解析:(1)用于量取一定体积的液体的仪器是A(量筒)和C(滴定管),若MN,则所使用的