人教版选修4 水的电离和溶液的酸碱性 第3课时 pH的应用　酸碱中和滴定 课件（47张）.pptx

第3课时ph的应用酸碱中和滴定 自主阅读 自主检测 一 ph的应用ph在工农业生产 科学研究以及日常生活和医疗保健中的应用主要体现在测试溶液的ph和调控溶液的ph 二 酸碱中和滴定1 中和滴定的概念是利用中和反应 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 其中已知浓度的酸 或碱 溶液常称为标准液 未知浓度的碱 或酸 溶液常称为待测液 2 中和滴定的原理 1 酸碱中和反应的实质可用离子方程式h oh h2o来表示 在中和反应中 h oh 之间的物质的量关系是n h n oh 若用参加反应的c h c oh 来表示 其关系式为c h v酸 c oh v碱 自主阅读 自主检测 3 主要仪器及使用酸碱中和滴定所用的主要仪器是锥形瓶和滴定管 1 滴定管分为两种 酸式滴定管 包括玻璃活塞 长玻璃管 可盛放酸性溶液 强氧化性溶液 不能盛放碱性溶液及氢氟酸 碱式滴定管 包括长玻璃管 橡皮管 玻璃球 可盛放碱性溶液 滴定管的上端都标有规格大小 使用温度 0刻度 滴定管的精确读数为0 01ml 自主阅读 自主检测 2 滴定管的使用方法 检查仪器 使用前先检查滴定管活塞是否漏水 润洗仪器 在加入溶液之前 洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗2 3遍 加入溶液 分别将溶液加入到相应滴定管中 使液面位于滴定管0刻度线以上2 3ml处 调节起始读数 在滴定管下放一烧杯 调节活塞 使滴定管尖嘴部分充满溶液 然后调节滴定管液面使其处于某一刻度 准确读取数值并记录 自主阅读 自主检测 4 滴定过程中的ph变化及终点判断酸碱滴定过程中 溶液的ph发生了很大的变化 若用标准的强酸溶液滴定未知浓度的强碱溶液 则反应开始时溶液的ph很大 填 大 或 小 随着强酸的滴入 溶液的ph逐渐减小 当二者恰好中和时 溶液的ph 7 当酸过量一滴时 溶液立即变为酸性 若用强碱滴定强酸则恰恰相反 根据滴定过程中的ph变化及酸碱指示剂在酸性或碱性溶液中的颜色变化 只要选择合适的指示剂 滴定终点尽可能与变色范围一致 即可准确判断中和反应是否恰好进行 在实验室里选用的指示剂一般为甲基橙或酚酞 自主阅读 自主检测 5 中和滴定的操作过程 1 准备过程 滴定管 检漏 水洗 润洗 注液 赶气泡 调液面 初始读数 锥形瓶 水洗 装液 滴指示剂 2 滴定操作 移取待测溶液 加指示剂2 3滴 滴定 判断终点 读数 重复实验 计算 说明 操作时左手握住活塞 右手摇动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶中溶液颜色的变化 滴速 先快后慢 填 快 或 慢 当接近终点时 应一滴一摇 6 实验数据处理 实验中取2 3次消耗标准液体积的平均值 自主阅读 自主检测 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 在25 00ml的碱式滴定管中盛有溶液 液面恰好在20 00ml刻度处 现将滴定管内溶液全部放出 流入量筒内 所得溶液的体积为 a 5 0mlb 20 0mlc 大于5 0mld 小于5 0ml答案 c 自主阅读 自主检测 3 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 不能向锥形瓶内加入蒸馏水 否则会引起误差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答案 c4 常温下 如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠相互滴定的滴定曲线 下列叙述正确的是 a 盐酸的物质的量浓度为1mol l 1b p点时恰好完全反应 溶液呈中性c 曲线a是盐酸滴定氢氧化钠的滴定曲线d 酚酞不能用作本实验的指示剂答案 b 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 ph的应用现有如下常见现象 1 生病后去医院检查 医生常常让先去抽血化验 然后进行疾病确诊和治疗 2 洗发时 常常使用护发素护发 3 处理酸性废水时 常常通过投加碱性废渣或通过碱性滤料层过滤处理 碱性废水可通过投加酸性废水或利用烟道气处理 4 农作物生长都需要适宜的ph 讨论探究分析上述生产 生活 医疗保健中的现象 说明ph在每个现象中各有何应用 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 探究提示 1 因为人体各种体液都有一定的ph 检测血液的ph是诊断疾病的一个重要手段 2 使用护发素可以调节头发的ph使之达到适宜的酸碱度 3 具体的操作过程中可用ph自动测定仪进行检测和控制 4 可以通过检测土壤的ph 确定种植何种农作物 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 ph的测试和调控在工农业生产 科学实验和医疗保健等方面都具有重要意义 在工业上 例如 氯碱工业生产中所用食盐水的ph要控制在12左右 以除去其中的ca2 和mg2 等杂质 在无机盐生产中 为了除去所含的杂质如fe3 常把无机盐溶液的ph调到5左右 此时fe3 形成fe oh 3沉淀而分离除去 其他阳离子却留在溶液中 在农业上 土壤的ph关系到农作物的生长 各种作物的生长都对土壤的ph范围有一定的要求 在医疗上 测定血液等的ph可以帮助诊断疾病 例如 人体内血液的ph一般在7 35 7 45范围内 如果超过这个范围 便属于病理现象 在科学实验中 ph是影响某些反应过程的重要因素 因此测定和控制溶液的ph 就如控制温度和浓度等同样重要 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 例题腐蚀铜板后的混合溶液中 若cu2 和fe2 的浓度均为0 10mol l 1 请参照下表给出的数据和药品 简述除去cucl2溶液中和fe2 的实验步骤 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 解析 除杂时 要把杂质全部除去 又不能引入新的杂质 根据题目所给的物质沉淀时的ph可知 fe3 的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的ph范围是1 9 3 2 fe2 的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的ph范围是7 0 9 0 cu2 的氢氧化物从开始沉淀到沉淀完全的ph范围是4 7 6 7 要想使溶液中的fe2 沉淀完全 需要调解到ph 9 0 而此时cu2 早已经沉淀完全 达不到提纯的目的 因此 若要除去cucl2溶液中的fe3 fe2 需要将fe2 全部转化为fe3 首先采取的措施是向溶液中通入过量的氯气 为了不引入其他杂质 可以向溶液中加入cuo调节溶液的ph范围在3 2 4 7之间 此时fe3 完全沉淀 最后过滤 洗涤 即可得到纯净的氯化铜溶液 答案 通入足量氯气将fe2 氧化成fe3 加入cuo调节溶液的ph至3 2 4 7 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域 以 锂辉石 主要成分为li2o al2o3 4sio2 为原料制备li2co3的工艺流程如下 已知 fe3 al3 fe2 和mg2 以氢氧化物形式完全沉淀时 溶液的ph分别为3 2 5 2 9 7和12 4 li2so4 lioh和li2co3在303k下的溶解度分别为34 2g 12 7g和1 3g 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 1 步骤 中 酸浸后得到的酸性溶液中含有li 另含有al3 fe3 fe2 mg2 ca2 na 等杂质 需在搅拌下加入 填 石灰石 氯化钙 或 稀硫酸 以调节溶液的ph到6 0 6 5 沉淀除去 填杂质离子 分离得到浸出液 然后继续处理浸出液得到li2co3 2 步骤 中 将适量的h2o2溶液 石灰乳和na2co3溶液依次加入浸出液中 可除去的杂质金属离子有 答案 1 石灰石fe3 al3 2 fe2 mg2 ca2 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 酸碱中和滴定用0 1100mol l 1hcl溶液滴定未知浓度的naoh溶液 重复三次的实验数据如下表所示 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 讨论探究 1 上述实验的原理是什么 实验过程中需要哪些仪器 如何判断盐酸和naoh溶液反应完全 2 上述实验的具体操作步骤是什么 每一步需要注意什么问题 3 计算上述实验中未知浓度的naoh溶液的浓度 探究提示 1 该实验的实验原理利用中和反应 用已知浓度的酸来滴定未知浓度的碱 实验过程中常用的仪器有酸式滴定管 碱式滴定管和锥形瓶 利用指示剂 甲基橙或酚酞 明显的颜色变化指示反应已完全 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 2 具体的操作步骤及注意事项如下 滴定管的检漏 洗涤 分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支 用清水洗净 再用标准酸液和待测碱液各润洗2 3次 润洗液必须从滴定管下端排出 装液 向酸式滴定管中装入标准液 赶走气泡 使液面刻度在 0 刻度或 0 刻度以下 记录读数 从碱式滴定管中放出一定体积碱液于洗净的锥形瓶中 滴定 往锥形瓶中加入2 3滴酚酞 再向锥形瓶中滴加标准盐酸 先快后慢 当滴定快到终点时应一滴一摇 若指示剂在半分钟内不变色 视为已到终点 滴定时应左手控制活塞 右手摇动锥形瓶 如图 两眼注视锥形瓶中颜色的变化 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 计算 定量测定时 只有多次重复实验才能排除偶然因素 减少实验误差 应依原理取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值 求出结果 3 计算上述实验中未知浓度的naoh溶液的浓度的方法如下 先求出三次滴定时消耗的盐酸的体积 a 21 50ml b 21 55ml c 21 60ml 并求出其耗用盐酸的体积的平均值为21 55ml 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 1 中和滴定的关键及重要操作 1 指示剂的选择 强酸与强碱相互滴定时 选甲基橙或酚酞都可以 但不能选石蕊溶液 遇酸 碱颜色变化不明显 一般原则是 酸滴定碱 选甲基橙 碱滴定酸 选酚酞 2 滴定终点的判断 以naoh溶液滴定未知浓度的盐酸为例 若用酚酞作指示剂 当滴入最后一滴naoh溶液时 溶液的颜色由无色突变为粉红色 且半分钟内不褪色 说明达到滴定终点 3 酸碱中和滴定的重要操作 左手控制滴定管活塞 右手轻轻摇动锥形瓶 眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化 2 中和滴定的误差分析 1 滴定操作中产生的误差主要是一些错误操作对滴定管中液体体积的影响 标准液的浓度及待测液的体积均为固定数值 2 对酸碱中和滴定进行误差分析 要注意间接变量是如何影响直接变量 滴定过程中从滴定管中流出的液体体积 的 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 题型一酸碱中和滴定的原理与步骤例题1阅读下列实验内容 根据题目要求回答问题 某学生为测定未知浓度的硫酸溶液 实验如下 用1 00ml待测硫酸配制100ml稀硫酸 以0 14mol l 1的naoh溶液滴定上述稀硫酸25 00ml 滴定终止时消耗naoh溶液15 00ml 1 该学生用标准0 14mol l 1naoh溶液滴定稀硫酸的实验操作如下 a 用酸式滴定管取稀硫酸25 00ml 注入锥形瓶中 加入指示剂b 用待测液润洗酸式滴定管c 用蒸馏水洗干净滴定管d 取下碱式滴定管用标准naoh溶液润洗后 将标准液注入碱式滴定管 0 刻度以上2 3ml处 再把碱式滴定管固定好 调节液面至刻度 0 或 0 刻度以下e 检查滴定管是否漏水 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 f 另取锥形瓶 再重复操作一次g 把锥形瓶放在滴定管下面 瓶下垫一张白纸 边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点 记下滴定管液面所在刻度 滴定操作的正确顺序是 用序号填写 该滴定操作中应选用的指示剂是 在g操作中判断确定终点的方法是 2 如有1mol l 1和0 1mol l 1的naoh溶液 应用mol l 1的naoh溶液 原因是 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 解析 1 中和滴定的步骤为检漏 洗涤 润洗 加液 滴定 故顺序为ecdbagf 指示剂可以使用酚酞 达到滴定终点时 滴入最后一滴 溶液由无色变为浅红色 或粉红色 且半分钟不褪色 2 进行滴定时 所用标准溶液浓度越稀 误差就越小 故选用0 1mol l 1氢氧化钠溶液 答案 1 ecdbagf 酚酞 滴入最后一滴 溶液由无色变为浅红色 或粉红色 且半分钟不褪色 2 0 1溶液浓度越稀 误差就越小 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验1用物质的量浓度为amol l 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 填 甲 或 乙 中 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 3 如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数 c hcl mol l 1 4 取20 00ml待测盐酸放入锥形瓶中 并滴加2 3滴酚酞做指示剂 用自己配制的标准naoh溶液进行滴定 重复上述滴定操作2 3次 记录数据如下 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 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 乙 3 4 溶液由无色恰好变成浅红色 且半分钟内不褪色 0 11mol l 1 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 题型二酸碱中和滴定的误差分析例题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 选用酚酞做指示剂 实验时不小心多加了几滴指示剂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 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 解析 a项 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2 3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 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 重难点一 重难点二 情景导入 知识点拨 典例引领 成功体验2导学号27760058用标准naoh溶液滴定待测盐酸的下列操作中 会使测定结果偏高的是 a 碱式滴定管用蒸馏水洗净后 未经标准液润洗就注入标准naoh溶液b 用酸式滴定管取待测液前 尖嘴部分有气泡 使用过程中变无c 锥形瓶中有少量蒸馏水d 滴定前 读碱液体积时 仰视读数解析 c naoh 标准 v naoh 标准 c hcl 待测 v hcl 待测 a项未润洗 会使v naoh 增大 使c hcl 偏高 b项气泡体积充当了盐酸的体积 会使v hcl 偏小 消耗v naoh 减少 c hcl 偏低 锥形瓶中有少量水对测定结果无影响 d项滴定前仰视 会使v naoh 偏小 使测得c hcl 偏低 答案 a 123456 1 准确量取25 00mlkmno4溶液 可选用的仪器是 a 50ml量筒b 10ml量筒c 50ml酸式滴定管d 50ml碱式滴定管解析 由于量的体积精确度为0 01ml 故应选用滴定管 而kmno4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管而只能盛装在酸式滴定管中 答案 c 123456 2 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c 滴定前应首先排出尖嘴部分的气泡d 滴定过程中眼睛应注视滴定管内液面的变化解析 a是碱式滴定管 b右手操作锥形瓶 d眼睛应注视锥形瓶内颜色变化 答案 c 123456 3 以酚酞溶液作指示剂 对某新制naoh溶液进行中和滴定实验 数据记录如下表 则该新制的naoh溶液的浓度c mol l 1 计算合理的是 123456 解析 待测液量取后加水 对滴定结果没影响 敞口放置时 因发生反应 2naoh co2na2co3 h2o 当用酚酞作指示剂时 na2co3只能滴定至nahco3 na2co3 hclnahco3 nacl 此时消耗v hcl 较少 故v3不能参与计算 故取v1 v2的平均值计算待测液浓度 答案 b 123456 4 向盛有10mlnaoh溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸 下列图像能够体现溶液的ph变化情况的是 123456 解析 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 而后ph不断减小并趋于不变 答案 c 12345