水的电离和溶液的酸碱性教案(二)

水的电离和溶液的酸碱性 二 适用学科高中化学适用年级高二 适用区域全国人教版课时时长 分钟 60 知识点1 酸碱中和滴定的原理 2 酸碱中和滴定的仪器 试剂及操作 3 酸碱中和滴定的误差分析 教学目标了解酸碱中和滴定的原理 初步了解酸碱中和滴定的仪器 试剂及操作 掌握酸碱中和滴定的误差分析 教学重点 酸碱中和滴定的原理 酸碱中和滴定的仪器 试剂及操作 酸碱中和滴定的误差分析 教学难点酸碱中和滴定的误差分析 教学过程 一 复习预习 1 复习酸碱中和反应原理 水的电离 溶液的酸碱性以及溶液的 pH 2 根据溶液的酸碱性以及溶液 pH 计算规律 预习酸碱中和滴定的原理 中和滴定的仪器 试剂及操作 3 以已知浓度的盐酸商定未知浓度的碱为例 探究酸碱中和滴定的误差分析 二 知识讲解 本节课主要了解碱中和滴定的原理 中和滴定的仪器 试剂及操作 掌握酸碱中和滴定的误差分析 一 酸碱中和滴定 1 定义 用已知物质的量的浓度的酸 或碱 来测定未知浓度的碱 或酸 的方法 2 原理 在酸碱中和反应中 使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全 中和 测出二者的体积 根据化学方程式中酸和碱的物质的量的比值 就可以计算出碱或酸的溶液浓度 3 公式 c酸v酸 c碱v碱 一元酸和一元碱 4 实验的关键 1 准确测量参加反应的两种溶液的体积 2 准确中和反应是否恰好完全反应 5 实验仪器及试剂 仪器 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 铁架台 滴定管夹 烧杯 白纸 试剂 标准液 待测液 指示剂 二 指示剂的选择 1 原则 1 终点时 指示剂的颜色变化明显 2 变色范围越窄越好 对溶液的酸碱性变化较灵敏 2 酸碱指示剂 一般是有机弱酸或有机弱碱 定性测定 种类变色范围 甲基橙溶液红 3 1 橙 4 4 黄 酚酞溶液无 8 2 浅红 10 红 石蕊溶液红5 紫 8蓝 1 甲基橙和酚酞的变色范围较小 4 4 3 1 1 3 10 8 2 对溶液的酸碱性变化较灵敏 2 溶液使指示剂改变颜色 发生的化学变化 指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液 一般为 1 2 滴 3 pH 试纸 定量测定 1 成分 含有多种指示剂 2 本身颜色 淡黄色 3 操作 用镊子取一小块 pH 试纸放在洁净的表面皿或玻璃片上 然后用玻棒沾取少量待测液点在试 纸中央 试纸显色后再与标准比色卡比较 即知溶液的 pH 值 4 酸碱中和滴定中指示剂的选择 强酸强碱间的滴定 酚酞溶液 甲基橙 三 实验步骤 1 查漏 检查两滴定管是否漏水 堵塞和活塞转动是否灵活 2 洗涤 用水洗净后 各用少量待装液润洗滴定管 2 3 次 3 装液 用倾倒法将盐酸 氢氧化钠溶液注入酸 碱滴定管中 使液面高于刻度 2 3cm 4 赶气泡 酸式 快速放液 碱式 橡皮管向上翘起 5 调液 调节滴定管中液面高度 在 0 1 ml 之间 并记下读数 6 取液 1 从碱式滴定管中放出 25 00ml 氢氧化钠溶液于锥形瓶中 2 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 7 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 边不断顺时针方向摇动 眼睛要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化 8 记 当看到加一滴盐酸时 锥形瓶中溶液红色突变无色时 并在半分钟内不恢复红色 停止滴定 准确 记下盐酸读数 并准确求得滴定用去的盐酸体积 9 计算 重复以上操作三次 并计算三次所测体积的平均值 整理数据进行计算 四 误差分析 例题 用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液 氢氧化钠放于锥形瓶中 下列操作 其它操作均正 确 对氢氧化钠溶液浓度有什么影响 1 酸式滴定管 未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管 偏高 滴定管内壁不干净 滴定后 酸式滴定管内壁挂水珠 偏高 滴定管尖嘴处有气泡 滴定后气泡消失 偏高 滴定操作时 有少量盐酸滴于锥形瓶外 偏高 滴定前仰视刻度 滴定后俯视刻度 偏低 2 锥形瓶 锥形瓶内用蒸馏水洗涤后 再用待测氢氧化钠润洗 2 3 次 将润洗液倒掉 再装 NaOH 溶液 偏高 锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装 NaOH 溶液 无影响 滴定过程中摇动锥形瓶 不慎将瓶内的溶液溅出一部分 偏低 指示剂滴加过多 偏低 3 碱式滴定管 10 碱式滴定管用水洗后 未用待测液润洗 偏低 11 取待测液时 为将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除 取液后滴定管尖嘴充满溶液 偏低 4 含杂质 12 在配制待测氢氧化钠溶液过程中 称取一定质量的氢氧化钠时 内含少量的氢氧化钾 用标准盐酸 溶液进行滴定 偏低 13 同上情况 若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠 结果如何 偏低 考点 1 酸碱中和滴定选择的仪器 试剂及实验操作步骤 考点 2 滴定过程中的误差分析 三 例题精析 例 1 用 0 1mol L NaOH 溶液滴定 0 1mol L 盐酸 如达到滴定终点时不慎多加了 1 滴 NaOH 溶液 1 滴 溶液的体积约为 0 05 mL 继续加水至 50 mL 所得溶液的 pH 是 A 6 B 8 C 10 D 12 答案 C 解析 滴定至终点时 多了一滴 NaOH 溶液 所得溶液中碱过量 即溶液中 n OH 0 05 10 3 0 1mol 因此所得溶液中c OH 0 05 10 3 0 1 0 05 1 10 4mol L 则溶液中 c H 1 10 10 mol L 所以溶液的 pH lg c H 10 例 2 实验室现有 3 种酸碱指示剂 其 pH 变色范围如下 甲基橙 3 1 4 4 石蕊 5 0 8 0 酚酞 8 2 10 0 用 0 1000mol L NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液 反应恰好完全时 下列叙述中正确的是 A 溶液呈中性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B 溶液呈中性 只能选用石蕊作指示剂 C 溶液呈碱性 可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D 溶液呈碱性 只能选用酚酞作指示剂 答案 D 解析 0 1000mol L NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液 反应恰好完全时 生成 CH3COONa 是 强碱弱酸盐 因发生水解而使溶液显碱性 故选择酚酞作指示剂误差最小 若选用甲基橙 在甲基橙的 变色范围内 NaOH 的量不足 导致测定出的 CH3COOH 浓度偏小 石蕊变色范围太宽 误差大 且颜色变 化不明显 不能作酸碱中和反应的指示剂 因此 应选用酚酞作指示剂 例 3 实验室用标准盐酸溶液测定某 NaOH 溶液的浓度 用甲基橙作指示剂 下列操作可能使测定结果 偏低的是 A 酸式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液清洗 B 开始实验时 酸式滴定管尖咀部份有气泡 在滴定过程中气泡消失 C 滴定过程中 锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色 但又立即变为黄色 此时便停止滴定 记录读数 D 达到滴定终点时 俯视读数并记录 答案 CD 解析 由滴定公式 c NaOH c HCl V NaOH 可知 酸式滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液清洗 则盐酸浓度变稀 滴定时 消耗酸体积偏大 结果 测定碱的浓度偏大 即 A 项偏大 酸式滴定管尖咀部份有气泡 在滴定过程中气泡消失 滴定时 消耗酸体积偏大 结果测定碱的浓度 偏大 即 B 项偏大 但又立即变为黄色 此时便停止滴定 可知 滴定未达到终点 消耗酸体积偏小 结果测定碱的浓度 偏小 即 C 项偏小 达到滴定终点时 俯视读数 导致读数偏小 结果测定碱的浓度偏小 即 D 项偏小 四 课堂运用 基础 1 用盐酸作标准液滴定待测浓度的碱溶液 若用甲基橙作指示剂 当滴定达终点时 溶液颜色变化是 A 由红色变橙色 B 由黄色变红色 C 由黄色变橙色 D 由橙色变黄色 2 物质的量浓度相同 体积也相同的一元酸和一元碱恰好中和时 溶液将 A 显酸性 B 显碱性 C 显中性 D 无法确定其酸碱性 3 用 0 01mol L NaOH 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 少加了一滴 NaOH 设 1 滴为 0 05mL 则 和 溶液中 C OH 之比值是 A 1 B 10 4 C 104 D 4 104 4 实验室有标准盐酸溶液测定某 NaOH 溶液的浓度 用甲基橙作指示剂 下列操作中可能使测 定结果偏的是 A 酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗 2 3 次 B 开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡 在滴定过程中气泡消失 C 锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色 立即记下滴定管面所在刻度 D 盛 NaOH 溶液的锥形瓶滴定前 NaOH 溶液润洗 2 3 次 5 A 同学用 10mL 量筒量取某液体 读数时视线偏高 如下图 该同学所得读数是 B 同学向 50mL 滴定管中加入某种液体 在调整液面高度后 读数时视线偏低 如下图 该同学所得读数是 5 0 5 00 A B 10ml量筒 50ml滴定管 巩固 1 以下是几种酸碱指示剂变色的 pH 范围 甲基橙 3 1 4 4 甲基红 4 4 6 2 酚酞 8 2 10 现用 0 1000mol L 1NaOH 溶液滴定浓度相近的甲酸时 上述指示剂 A 都可以用 B 只能用 C 可以用 或 D 可以用 或 2 有甲 乙 丙三瓶等体积 等物质的量浓度的 NaOH 溶液 若将甲蒸发掉一半水 设溶质未变 乙中 通入一定量的 CO2 丙中通入一定量的 SO2 以甲基橙作指示剂 用相同浓度的盐酸滴定 分别达到终 点消耗盐酸的体积是 A V甲 V乙 V丙 B V丙 V乙 V甲 C V乙 V丙 V甲 D V甲 V乙 V丙 3 关于锥形瓶在中和滴定中的作用和使用方法的下列说法中 错误的是 A 用于盛装被滴定的溶液 B 使用前用蒸馏水洗后还必须用待测液润洗 C 若瓶中装入被滴定溶液量太少 可向瓶中加入一定量蒸馏水稀释 D 滴定时 应用左手依顺时针方向旋摇锥形瓶 4 将含有杂质的 4 0g NaOH 配成 1000mL 溶液 取 20mL 置于锥形瓶中 用 0 1mol L 1的盐酸滴定 用 甲基橙作指示剂 滴定达终点时 耗酸 19 0mL 则 NaOH 中含有的杂质不可能为 A NaCl B Na2CO3 C NaHCO3 D Ca OH 2 5 1 图 表示 10mL 量筒中液面的位置 A 与 B B 与 C 刻度相差 1mL 如果 A I II 为 6 量筒中液体的体积是 mL 2 图 表示 50mL 滴定管中液面的位置 如果液面处的读数是 a 则滴定管中液体的体积 填代号 A 是 amL B 是 50 a mL C 一定大于 a D 一定大于 50 a mL 3 若图 表示 50mL 滴定管中液面位置 A 与 C 刻度间相差 1mol 如果刻度 A 为 6 则液面读数 mL 拔高 1 1 中和滴定中 用浓度为 C mol L 1的某二元酸溶液中和摩尔质量为 M g mol 1的一元碱 Wg 耗这种 二元酸溶液的体积是 1000 mL M WC A mL CM W B 1000 mL CM W C 2000 mL CM W D 500 2 用 0 01mol L 1NaOH 溶液完全中和 pH 3 的下列溶液各 100mL 需 NaOH 溶液体积最大的是 A 盐酸 B 硫酸 C 高氯酸 D 醋酸 3 下图是向 20 00mL 盐酸中逐渐滴入 NaOH 溶液时 溶液 pH 值变化的图象 根据图象分析 下列结论中 不正确的是 V mL pH 2 4 6 8 10 00 A 盐酸起始浓度为 0 1mol L 1 B NaOH 溶液浓度为 0 08mol L 1 C 滴入碱量为 20mL 时 向混合溶液中滴入 2 滴甲基橙试液 溶液显橙色 D 滴到中和点时 耗 NaOH 物质的量为 0 002mol 4 以酚酞试液为指示剂 对某新制的 NaOH 溶液进行中和滴定实验 数据记录如下表 待测液 消耗标准盐酸 0 10mol L 1 的体 积 20mLNaOH 溶液 V1mL 20mLNaOH 溶液 10mL 水 V2mL 敞口隔夜放置的 20mLNaOH 溶液 V3mL 该新制 NaOH 溶液的浓度 c 合理的是 A c mol L 1 B c mol L 1 0 10 V1 V2 V3 3 20 0 10 V1 V2 2 20 C c mol L 1 D c mol L 1 0 10 V1 V3 2 20 0 10V1 20 5 氧化还原滴定实验同中和滴定类似 用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂 溶液或反之 现有 0 001mol L 1酸性 KMnO4和未知浓度的无色 NaHSO3溶液 反应的离子方程式是 2MnO 5HSO H 2Mn2 5SO 4 3 2 4 3H2O 填空回答问题 1 该滴定实验所需仪器为下列中的 A 酸式滴定管 50mL B 碱式滴定管 50mL C 量筒 10mL D 锥形瓶 E 铁架台 F 滴定管夹 G 烧杯 H 白纸 I 胶头滴管 J 漏斗 2 不用 填 酸 或 碱 式滴定管盛放高锰酸钾溶液 试分析原因 3 选何种指示剂 说明理由 4 滴定前平视 KMnO4液面 刻度为 amL 滴定后俯视液面刻度为 bmL 则 b a mL 比实际消耗 KMnO4溶液体积 填 多 或 少 根据 b a mL 计算得到的待测浓度 比实际 实际填 大 或 小 6 在测定某铁矿石中的含铁量时 可准