江苏省宿迁中学高中化学 专题三 第二单元 酸碱中和滴定导学案 新人教版选修4.doc

江苏省宿迁中学高中化学选修四：专题三 第二单元 酸碱中和滴定 导学案 第1课时溶液的酸碱性目标要求1.了解溶液的酸碱性与c(h)、c(oh)的关系。2.了解ph的定义及简单的计算。一、溶液的酸碱性1一种溶液显酸性、中性还是碱性，取决于溶液中c(h)和c(oh)的相对大小。在一定温度下，水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度，就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度，并据此判断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(h)为1.0105moll1，根据kwc(h)c(oh)1.01014mol2l2可求得该酸溶液中c(oh)1.0109moll1 。2酸性溶液：c(h)c(oh)，c(h)越大，酸性越强；中性溶液：c(h)c(oh)；碱性溶液：c(h)7时，溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，溶液显碱性，且ph越大，溶液中c(oh)越大，溶液的碱性越强。ph7时，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液显酸性，且ph越小，溶液中氢离子浓度越大，溶液的酸性越强。2强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液ph的计算(1)强酸与强酸混合液的ph强酸 ：c1(酸)，v1(酸)电离n1(h)c1(h)v1，强酸 ：c2(酸)，v2(酸)电离n2(h)c2(h)v2，v2v1v2ph。)h(v1c2)h(v混v1v2n混(h)c1(h)v1c2(h)v2c混(h)c1(2)强碱与强碱混合液的ph强碱：c1(碱)，v1(碱)电离n1(oh)c1(oh)v1强碱：c2(碱)，v2(碱)电离n2(oh)c2(oh)v2v混v1v2n混(oh)c1(oh)v1c2(oh)v2ph。)oh(v2v1v2，再求c(h)kwc)oh(v1c2)oh(c混(oh)c1三、溶液ph的测定方法1酸碱指示剂酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱，它们的颜色变化是在一定的ph范围内发生的，因此可以用这些指示剂粗略测出ph范围，但不能准确测定ph。常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表：指示剂甲基橙石蕊酚酞变色范围ph3.14.4588.210.0溶液颜色红、橙、黄红、紫、蓝无色、粉红、红2.ph试纸粗略地测定溶液的ph可用ph试纸。ph试纸的使用方法是：取一小块ph试纸放在玻璃片上(或表面皿上)，用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部，变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的ph。3ph计通过仪器ph计来精确测定溶液的ph。知识点一溶液的酸碱性1下列溶液肯定呈酸性的是()a含h的溶液 b能使酚酞显无色的溶液cph7的溶液 dc(oh)c(h)的溶液答案d解析任何水溶液中均含h和oh，故a错。酚酞显无色的溶液，其ph8，该溶液可能显酸性，也可能呈中性或碱性，b错。以纯水在100为例，kw1.01012mol2l2，c(h)1106moll1，ph6，但溶液为中性，故ph7的溶液可能是酸性，也可能呈中性或碱性。2判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中，一定呈碱性的是()a能够使甲基橙呈现黄色的溶液b溶液的ph7c溶液中：c(h)c(oh)d溶液中：c(h)1107 moll1答案c解析溶液酸碱性最本质的判断标准是看h和oh浓度的相对大小，只有当c(h)c(oh)时，溶液才呈酸性；当c(h)c(oh)时，溶液呈中性；当c(h)c(oh)时，溶液呈碱性。甲基橙的变色范围是3.14.4，即ph3.1时呈现红色，3.1ph4.4时呈现橙色，ph4.4时呈现黄色。所以，使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的ph与温度有关，常温下ph7的溶液一定显碱性，但在不是常温的情况下就不一定了。3下列溶液一定呈中性的是()aph7的溶液bc(h)c(oh)的溶液c由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液d非电解质溶于水所得到的溶液答案b知识点二ph值计算4常温下，某溶液中由水电离产生的c(h)11011 moll1，则该溶液的ph可能是()a4 b7 c8 d11答案d解析由题意知由水电离产生的c(h)11011 moll1v(hy)，则下列说法正确的是()ahx可能是强酸bhy一定是强酸chx的酸性强于hy的酸性d反应开始时二者生成h2的速率相等答案d解析解答该题应注意以下三点：(1)强酸完全电离，弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液，弱酸的浓度大，等体积时，其物质的量多。(3)产生h2的速率取决于c(h)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意，mg粉足量，酸不足，应根据酸的物质的量来计算h2的体积，由v(hx)v(hy)，知ph相等时，hx的物质的量浓度比hy的大，即hx是比hy弱的弱酸，而无法判断hy是强酸还是弱酸，故a、b、c错误；d项，反应开始时的速率取决于c(h)，因为开始时c(h)相等，故d项正确。6某温度下，相同ph值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，平衡ph值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是() a为盐酸稀释时的ph值变化曲线bb点溶液的导电性比c点溶液的导电性强ca点kw的数值比c点kw的数值大db点酸的总浓度大于a点酸的总浓度答案b解析本题考查了强酸和弱酸的稀释规律，解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。ph相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸)，稀释相同的倍数时，因醋酸在稀释时仍不断地电离，故盐酸的ph增大的多，故曲线代表盐酸稀释时ph的变化曲线，a错误；不断加水稀释时，溶液中c(h)不断减小，导电性减弱，b正确；因为kw仅仅是温度的函数，因为是在相同的温度下，故a点kw与c点kw的数值相同，c错误；因盐酸和醋酸的ph相同，则c(醋酸)c(盐酸)，稀释相同的倍数，由于醋酸存在电离平衡，故仍有c(醋酸)c(盐酸)，d错误。练综合拓展 7已知水在25 和95 时，其电离平衡曲线如右图所示： (1)则25 时水的电离平衡曲线应为_(填“a”或“b”)，请说明理由_。(2)25 时，将ph9的naoh溶液与ph4的h2so4溶液混合，若所得混合溶液的ph7，则naoh溶液与h2so4溶液的体积比为_。(3)95 时，若100体积ph1a的某强酸溶液与1体积ph2b的某强碱溶液混合后溶液呈中性，则混合前，该强酸的ph1与强碱的ph2之间应满足的关系是_。(1)曲线b对应温度下，ph2的某ha溶液和ph10的naoh溶液等体积混合后，混合溶液的ph5。请分析其原因：_。答案(1)a水的电离是吸热过程，温度低时，电离程度小，c(h)、c(oh)小(2)101(3)ab14或ph1ph214(4)曲线b对应95 ，此时水的离子积为1012mol2l2，ha为弱酸，ha中和naoh后，混合溶液中还剩余较多的ha分子，可继续电离出h，使溶液ph5解析本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液ph的影响。(1)当温度升高时，促进水的电离，水的离子积也增大，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大，水的ph也增大，但溶液仍然呈中性。因此结合图象中a、b曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断，25 时水的电离平衡曲线应为a，理由为水的电离是吸热过程，升高温度，水的电离程度增大。(2)25 时所得混合溶液的ph7，溶液呈中性即酸碱恰好中和，即n(oh)n(h)，则v(naoh)105 moll1v(h2so4)104 moll1，得v(naoh)v(h2so4)101。(3)要注意的是95 时，水的离子积为1012mol2l2，即c(h)c(oh)1012mol2l2，即：等体积强酸、强碱反应至中性时ph(酸)ph(碱)12。根据95 时混合后溶液呈中性，ph2b的某强碱溶液中c(oh)10b12；有10010a110b12，即：10a210b12，所以，有以下关系：ab14或ph1ph214。(4)在曲线b对应温度下，因ph(酸)ph(碱)12，可得酸碱两溶液中c(h)c(oh)，若是强酸、强碱，两溶液等体积混合后溶液应呈中性；现混合溶液的ph5，即等体积混合后溶液显酸性，说明h与oh完全反应后又有新的h产生，即酸过量，所以说酸ha是弱酸。8(1)ph2的某酸稀释100倍，ph_4，ph12的某碱稀释100倍，ph_10。(2)室温时，将ph5的h2so4溶液稀释10倍，c(h)c(so24)_，将稀释后的溶液再稀释100倍，c(h)c(so24)_。(3)moh和roh两种一元碱的溶液分别加水稀释时，ph变化如右图所示。下列叙述中不正确的是()amoh是一种弱碱b在x点，moh完全电离c在x点，c(m)c(r)d稀释前roh溶液中c(oh)是moh溶液中c(oh)的10倍答案(1)(2)21201(3)b解析(1)若某酸为强酸，则ph4，若为弱酸，则ph4；同理，对ph12的某碱稀释100倍，ph10。(2)ph5的h2so4稀释10倍，c(h)和c(so24)同等倍数减小，所以c(h)c(so24)21，若将稀释后的溶液再稀释100倍，其ph7，而c(so24)51071025109 moll1，所以c(h)c(so24)1075109201。(3)由图知，稀释100倍后roh的ph变化为2，为强碱，moh的ph变化为1，为弱碱；x点时roh与moh的c(oh)相等，故c(m)与c(r)相等；稀释前roh的c(oh)0.1 moll1，moh的c(oh)0.01 moll1，故d项正确；moh为弱碱，在任何点都不能完全电离，b项错误。 第2课时酸碱中和滴定目标要求1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。酸碱中和滴定1酸碱中和滴定概念：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)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理：n元酸与n元碱恰好完全中和时：nc酸v酸nc碱v碱。如果用a代表一元酸，用b代表一元碱，可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度：cbcavavb。2酸碱中和滴定的关键：准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。3酸碱中和滴定实验实验仪器：ph计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。实验药品：标准液、待测液、指示剂。实验步骤：(1)查：检查两滴定管是否漏水和堵塞；(2)洗：先用蒸馏水洗涤两滴定管，然后用所要盛装的酸碱润洗23遍；(3)盛、调：分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中，使液面位于滴定管刻度“0”以上23厘米处，并将滴定管固定在滴定管夹上，然后赶走滴定管内部气泡，调节滴定管中液面高度处于某一刻度，并记下读数。(4)取：从碱式滴定管中放出25.00 ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，将锥形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底衬一张白纸。(5)滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住锥形瓶瓶颈，边滴入盐酸，边不断摇动锥形瓶，眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。(6)记：当看到加一滴盐酸时，锥形瓶中溶液红色突变为无色时，停止滴定，且半分钟内不恢复原来的颜色，准确记下盐酸读数，并准确求得滴定用去的盐酸体积。(7)算：整理数据进行计算。根据cbcavavb计算。二、酸碱中和滴定误差分析中和滴定实验中，产生误差的途径主要有操作不当，读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测c标准v标准v待测，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。下列为不正确操作导致的实验结果偏差：(1)仪器洗涤酸式滴定管水洗后，未润洗(偏高)；酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗(偏高)；碱式滴定管水洗后，未润洗(偏低)；锥形瓶水洗后，用待测液润洗(偏高)。(2)量器读数滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视(偏高)；滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视(偏低)如图所示；滴定完毕后，立即读数，半分钟后颜色又褪去(偏低)。(3)操作不当酸式滴定管漏液(偏高)；滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定过程中气泡变小(偏高)；滴定过程中，振荡锥形瓶时，不小心将溶液溅出(偏低)；滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响); 用甲基橙作指示剂进行滴定时，溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高)；用甲基橙作指示剂，溶液由黄色变橙色，5 s后又褪去(偏低)。知识点一酸碱中和滴定1一只规格为a ml的滴定管，其尖嘴部分充满溶液，管内液面在m ml处，当液面降到n ml处时，下列判断正确的是()a流出溶液的体积为(mn) mlb流出溶液的体积为(nm) mlc管内溶液体积等于(an) mld管内溶液体积多于n ml答案b解析滴定管的“0”刻度在上方，越向下刻度越大，所以流出液体的体积为(nm) ml；刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液，所以管内溶液体积大于(an) ml。2某学生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。请填写下列空白：(1)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_，直到因加入一滴盐酸后，溶液由黄色变为橙色，并_为止。(2)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(3)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，所用盐酸溶液的体积为_ml。(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表：滴定次数待测naoh溶液的体积/ml0.100 0 moll1盐酸的体积/ml滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/ml第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09依据上表数据列式计算该naoh溶液的物质的量浓度。答案(1)锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不变色(2)d(3)0.0026.1026.10(4)v26.11 ml26.09 ml226.10 ml，c(naoh)0.100 0 moll126.10 ml25.00 ml0.104 4 moll1aq。欲求c(naoh)，须先求v(hcl)aq再代入公式；进行误差分析时，要考虑实际操作对每一个量即v(hcl)aq和v(naoh)aq的影响，进而影响c(naoh)。)naoh(aqv)hcl(v)hcl(解析在求c(naoh)和进行误差分析时应依据公式：c(naoh)c(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。滴定管未用标准盐酸润洗，内壁附着一层水，可将加入的盐酸稀释，消耗相同量的碱，所需盐酸的体积偏大，结果偏高；用碱式滴定管取出的待测naoh溶液的物质的量一旦确定，倒入锥形瓶后，水的加入不影响oh的物质的量，也就不影响结果；若排出气泡，液面会下降，故读取v酸偏大，结果偏高；正确读数(虚线部分)和错误读数(实线部分)如图所示。(3)读数时，以凹液面的最低点为基准。(4)先算出耗用标准酸液的平均值v26.11 ml26.09 ml226.10 ml(第二次偏差太大，舍去)。c(naoh)0.1000 moll126.10 ml25.00 ml0.104 4 moll1。知识点二酸碱中和滴定误差分析3用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时，下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是()a锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出b滴定管装液后尖嘴部位有气泡，滴定后气泡消失c指示剂变色15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定d锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗答案b判断，a项中，v(b)的实际量减少，导致v(a)减少，测定值偏小；b项使液体充满气泡，导致v(a)增大，测定值偏大；c项未到滴定终点，偏小；d项，不影响测定结果。)b(v)a(v)a(解析根据c(b)c4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，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()答案(1)d(2)c(3)b(4)b(5)a(6)b(7)a(8)a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，导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多，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。练基础落实 1酸碱恰好完全中和时()a酸与碱的物质的量一定相等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d2用盐酸滴定naoh溶液的实验中，以甲基橙为指示剂，滴定到终点时，溶液颜色的变化是()a由黄色变为红色 b由黄色变为橙色c由橙色变为红色 d由红色变为橙色答案b3用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液，下列操作导致结果偏低的是()锥形瓶用蒸馏水洗净后，再用待测液润洗23次滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失滴定前仰视读数，滴定后平视读数摇动锥形瓶时，有少量液体溅出滴定时，锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液a b c d答案d解析中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分naoh，会多耗用盐酸，导致结果偏高；中气泡体积充当了标准盐酸，导致v(hcl)偏大，结果偏高；中滴定前仰视使v(hcl)初偏大，则v(hcl)v(hcl)末v(hcl)初偏小，结果偏低；中使naoh溅出，则使v(hcl)偏小，结果偏低；对结果无影响，综合分析，选d。4下列指示剂的选择不正确的是()(已知：i22na2s2o3) 2naina2s4o6标准溶液待测溶液指示剂ahclnaoh甲基橙bnaohhcl酚酞ci2na2s2o3淀粉dkmno4na2so3酚酞答案d解析强酸与强碱滴定时，甲基橙或酚酞均可以，但一般强酸滴定强碱时用甲基橙，反之用酚酞，a、b均正确；据i2遇淀粉变蓝可检验i2，c正确；d项中kmno4本身有颜色，无需再用其他指示剂，d不正确。5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容量瓶答案c6用0.1 moll1 naoh溶液滴定0.1 moll1的盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了1滴naoh溶液(1滴溶液体积约为0.05 ml)继续加水至50 ml，所得溶液ph是()a4 b7.2 c10 d11.3答案c解析本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目，涉及到溶液中oh、h、ph的计算，考查学生的计算能力。用0.1 moll1的naoh溶液滴定0.1 moll1的盐酸，滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴naoh溶液(1滴溶液体积为0.05 ml)，加水至50 ml，此时溶液中c(oh)0.1 moll10.05 ml50 ml1104 moll11.01014110411010)oh(c(h)1.01014c moll1ph10即选项c正确。练方法技巧 7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溶液时，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，开始实验时无气泡答案c解析a：锥形瓶一定不要用待测液润洗，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浓度偏大。b：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：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