高中化学第二节水的电离和溶液的酸碱性第3课时导学案新人教版.docx

第3课时酸碱中和滴定学习目标定位1.了解酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定的主要仪器的名称及用途。2.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。一酸碱中和滴定1.室温下，将pH12的NaOH溶液分别与等体积的下列酸溶液混合，判断其酸碱性，计算pH，填写下表：酸溶液混合溶液的酸碱性pHpH2的盐酸中性70.015 molL1的硫酸酸性20.004 molL1的硫酸碱性112.中和滴定的原理(1)酸碱中和反应的实质可用离子方程式HOH=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，由此可计算c(H)，其表达式是c(H)；也可计算c(OH)，其表达式是c(OH)。由c(H)、c(OH)可分别求出相应酸、碱的浓度。(2)用0.103 2 molL1的盐酸溶液，中和25.00 mL未知浓度的NaOH溶液，中和完成后用去盐酸27.84 mL，请根据上述关系式计算NaOH溶液的物质的量浓度是0.114 9 molL1。(3)请根据以上原理分析，归纳总结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。(4)中和滴定的关键是准确判断滴定终点(中和反应恰好反应完全的时刻)，其方法是在待测液中加23滴指示剂，观察滴定过程中其颜色的变化，常选用的指示剂是酚酞或甲基橙，不用石蕊溶液的原因是石蕊溶液颜色变化不明显且突变范围太宽。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0.01 mL。(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：在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要盛装的溶液润洗23遍。加入溶液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管0刻度线以上23 mL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。4.实验操作步骤酸碱中和滴定的实验步骤可以提炼为6个关键字：(1)洗(洗涤)：洗涤仪器并进行检漏、润洗。(2)取(取液)：向酸(碱)式滴定管中注入标准液；向锥形瓶中注入待测液，加入23滴指示剂。(3)滴(滴定)：在锥形瓶下垫一张白纸，向锥形瓶中先快后慢地加入标准液(后面逐滴加入)，至指示剂发生明显的颜色变化(如由红色变为无色或红色变为橙色、无色变为粉红色等)且半分钟内不变时，停止滴定。(4)读(读数)：平视滴定管中凹液面最低点，读取溶液体积。(5)记(记录)：记录滴定前和滴定终点时滴定管中标准液的刻度，重复滴定23次将数据记入表中。(6)算(计算)：以(V终V始)为消耗的标准液的体积，取23次实验结果的平均值，依据c待(一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。归纳总结酸碱中和滴定(1)原理：酸和碱反应的实质是HOH=H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待。(2)准确判断滴定终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不变色，即为滴定终点。(3)滴定操作要点：左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。(4)滴定曲线以滴加酸(或碱)的量为横坐标，以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。如图所示为用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。由曲线可以看出，在酸、碱中和滴定过程中，溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程，在此范围内，滴加很少的酸(或碱)，溶液的pH就有很大的变化，能使指示剂的颜色发生明显变化，有利于确定滴定终点。1.下列酸碱中和滴定的实验操作或仪器的使用正确的是 (填序号)。装置进行酸碱中和滴定(略去部分夹持仪器)如图实验装置(固定装置略去)进行操作如图所示，记录滴定终点读数为12.20 mL图曲线表示用0.100 0 molL1 NaOH溶液分别滴定浓度相同的三种一元酸，由此可判断HX的酸性最强滴定管在使用前要用待装液润洗，而锥形瓶不用润洗酸式滴定管注入Na2CO3溶液之前应检查是否漏液可用25 mL碱式滴定管量取20.0 mL KMnO4溶液答案解析应选用酸式滴定管；NaOH溶液不应装入酸式滴定管中；读数应为11.80 mL；HX酸性最弱；正确；Na2CO3溶液应注入碱式滴定管中；应改为可用25 mL酸式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液。2.(1)选用以下主要仪器和试剂，是否可以达到测定NaOH溶液浓度的目的？ (填“是”或“否”)。主要仪器：滴定管锥形瓶烧杯试剂：NaOH溶液0.100 0 molL1盐酸(2)现用物质的量浓度为0.100 0 molL1的标准NaOH溶液去滴定V mL盐酸的物质的量浓度，请填写下列空白：用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入 (填“甲”或“乙”)中。某学生的操作步骤如下：A.移取20.00 mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入23滴酚酞；B.用标准溶液润洗滴定管23次；C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管使尖嘴部分充满溶液；D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上 23 mL；E.调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数；F.把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。正确操作步骤的顺序是 (用字母序号填写)。上述B步骤操作的目的是 。判断到达滴定终点的实验现象是 。右上图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c(HCl) molL1。答案(1)否(2)乙BDCEAF洗去附在滴定管内壁上的水，防止其将标准溶液稀释而带来误差当滴入最后一滴标准液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色解析(1)缺少酸碱指示剂，无法判断滴定终点。(2)NaOH为强碱，应将NaOH溶液注入碱式滴定管中，故选乙。按查漏水洗润洗装液排气泡调液面读数加待测液和指示剂滴定判断终点读数、记录数据计算的顺序思考。判断滴定终点的方法是当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色。滴定过程中消耗NaOH溶液的体积为(V2V1) mL，因此c(HCl) molL1。二酸碱中和滴定误差分析1.在酸碱中和滴定前的准备工作中，滴定管用蒸馏水洗净后，还要用标准液润洗23次，否则，会使标准液实际浓度减小，消耗标准液体积增大，由c待可知，所测得的待测液浓度偏大。2.在滴定前，锥形瓶用蒸馏水洗净后，是否要用待测液润洗？为什么？不需要。因为若用待测液润洗锥形瓶，会使量取的待测液的实际体积增大，消耗标准液的体积增大，使测定结果偏大。3.滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响：(1)如图，开始仰视读数，滴定完毕俯视读数，滴定结果会偏小。(2)如图，开始俯视读数，滴定完毕仰视读数，滴定结果会偏大。归纳总结中和滴定误差分析中和滴定实验中，产生误差的主要原因有操作不当、读数不准等，分析误差要根据计算式分析，c待测，c标准、V待测均为定值，c待测的大小取决于V标准的大小。3.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溶液，实验结束时，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项，锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则会使待测液的量偏大，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，实验开始时酸式滴定管中无气泡，实验结束时有气泡，会导致所读取的V(HCl)偏小，依据V(HCl)c(HCl)V(NaOH)c(NaOH)得所测得的c(NaOH)偏小。4.下列错误操作中，能造成中和滴定结果偏低的是()A.用滴定管量取标准液时，开始时平视，滴定后仰视B.盛标准液的滴定管尖嘴部分有气泡未排出就开始滴定C.往锥形瓶中加待测液时，对滴定管读数，开始时仰视，滴定后平视D.振荡时锥形瓶中液滴飞溅出来答案D酸式碱式莫混用，读数视线要水平；充满尖嘴不留气，液面不要高于零；适量滴加指示剂，初始读数要记清；左手慢慢旋活塞，右手旋摇锥形瓶；两眼紧盯待测液，颜色突变立即停；记下刻度来计算，中和滴定操作完。1.酸碱完全中和时，有关说法正确的是()A.溶液一定呈中性B.酸和碱的物质的量一定相等C.酸和碱的物质的量浓度相等D.酸能提供的H与碱能提供的OH的物质的量相等答案D解析酸碱完全反应时，酸提供的H与碱提供的OH的物质的量相等。2.下列有关滴定操作的顺序正确的是()检查滴定管是否漏水用蒸馏水洗涤玻璃仪器用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管装标准溶液和待测液并调整液面和记录初始读数取一定体积的待测液于锥形瓶中滴定操作A. B.C. D.答案B解析滴定操作的顺序为查漏洗涤润洗注液滴定。3.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度，所选用的滴定管如图甲、乙所示，从下表中选出正确选项()锥形瓶中溶液滴定管中溶液选用指示剂选用滴定管A碱酸石蕊乙B酸碱酚酞甲C碱酸甲基橙乙D酸碱酚酞乙答案D解析甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管。酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂，故A项不正确；酸式滴定管不能盛放碱液，故B项不正确；C项，滴定管选用不正确。4.准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 molL1NaOH溶液滴定。下列说法正确的是()A.滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B.随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大C.用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D.滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小答案B解析A项，滴定管用蒸馏水洗涤后，还要用待装NaOH溶液润洗，否则将要引起误差，错误；B项，在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，正确；C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为粉红色，且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定，错误；D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则碱液的体积偏大，测定结果偏大，错误。5.下面ae是中学化学实验中常见的几种定量仪器：a.量筒b.容量瓶c.滴定管d.托盘天平e.温度计(1)无“0”刻度的是 (填字母)。(2)下列操作合理的是 (填字母)。A.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液B.用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体C.用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸D.用500 mL容量瓶配制1 molL1的氢氧化钠溶液495.5 mL(3)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氢氧化钠溶液，若滴定开始和结束时，酸式滴定管中的液面如图所示：则所用盐酸的体积为 mL。(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：滴定次数待测氢氧化钠溶液的体积/mL0.100 0 molL1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09请选用其中合理数据列出该氢氧化钠溶液物质的量浓度(计算结果保留4位有效数字)：c(NaOH) 。(5)由于错误操作，使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是 (填字母)。A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数B.碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00 mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定D.把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定答案(1)ab(2)A(3)26.00(4)0.104 4 molL1(5)CD解析(1)滴定管、容量瓶无“0”刻度，托盘天平的“0”刻度在刻度尺的最左边。(2)B项，托盘天平的精确度为0.1 g；C项，量取3.2 mL的浓H2SO4应用5 mL的量筒；D项，500 mL容量瓶只能配制500 mL溶液。(3)滴定管可估读一位，其体积应为26.00 mL。(4)舍去第二组数据c(NaOH)0.104 4 molL1。40分钟课时作业经典基础题题组1仪器的使用1.某同学在实验报告中记录了下列数据，其中正确的是()A.用25 mL量筒量取12.36 mL盐酸B.用pH试纸测出某溶液pH为3.5C.用托盘天平称取8.75 g食盐D.用酸式滴定管测出消耗盐酸的体积为15.60 mL答案D解析量筒的精确度只有0.1 mL，pH试纸只能读到整数，托盘天平的精确度为0.1 g。2.在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 molL1的盐酸，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部转移到烧杯中，然后用0.1 molL1NaOH溶液进行中和，则消耗NaOH溶液的体积()A.大于20 mL B.小于20 mLC.等于20 mL D.等于5 mL答案A解析V(HCl)20 mL，所以消耗NaOH溶液的体积大于20 mL。3.用0.102 6 molL1的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如图所示，正确的读数为()A.22.30 mL B.22.35 mLC.23.65 mL D.23.70 mL答案B4.下列说法正确的是()A.用图示仪器准确量取25.00 mL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答案C解析酸性KMnO4溶液不能用碱式滴定管量取，A项不正确；NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中，B项不正确；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项正确，D项不正确。题组2滴定操作及数据处理5.下面是一段关于酸碱中和滴定实验操作的叙述：取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次在锥形瓶中加入 25 mL 待测NaOH溶液加入几滴石蕊溶液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的下降，直至滴定终点。文中所述操作有错误的序号为()A. B.C. D.答案D解析锥形瓶不用待测液润洗，错；石蕊变色不明显，不易观察颜色变化，在酸碱中和滴定时不用石蕊溶液作指示剂，错；滴定管使用前要润洗，错；滴定过程中眼睛观察锥形瓶中溶液颜色变化，错。6.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，下列操作中不正确的是()A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后，直接加入已知物质的量浓度的盐酸B.锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液C.滴定时，应左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛时刻注视着锥形瓶内颜色的变化D.读数时，视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持一致答案A解析A项，滴定管使用前应润洗；B项，锥形瓶不能用待测液润洗；C、D两项均符合实验操作。题组3误差分析7.用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时，下列情况会使盐酸物质的量浓度偏低的是()A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后，直接注入标准浓度的NaOH溶液B.碱式滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失C.记录消耗的碱液，滴定前平视，滴定后俯视凹液面D.锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接装入未知浓度的盐酸答案C解析未用NaOH溶液润洗滴定管，即NaOH溶液浓度下降；把气泡误算为NaOH溶液的体积，读取的NaOH溶液的体积比实际用量大，结果偏高；滴定前平视，滴定后俯视凹液面，这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小，结果偏低；锥形瓶中含有蒸馏水，对测定结果无影响。8.用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是()A.试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定B.滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接注入待测溶液进行滴定D.滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00 mL 进行滴定答案B解析此实验过程中，待测值为c(Na2CO3)，根据酸与Na2CO3的反应可知，c(Na2CO3)V待测液kc酸V酸(k为标准酸与Na2CO3反应时的化学计量数之比)。A项，加入酚酞时，对实验数据无影响；B项，此操作使V酸数值偏大，故使c(Na2CO3)偏大，最终所得Na2CO3质量分数偏高；C项，此操作对实验数据无影响；D项，此操作使c(Na2CO3)数值偏小，最终使所得Na2CO3质量分数偏低。9.在25 时，用0.125 molL1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为()A.13 B.12 C.10 D.11答案A解析由图示可知，在V(HCl)20.00 mL时，pH7，HCl与NaOH恰好完全反应，由c(HCl)V(HCl)c(NaOH)V(NaOH)知c(NaOH)0.1 molL1。由Kwc(H)c(OH)知，0.1 molL1的NaOH溶液的c(H)1013 molL1，即其pH13。10.下图是对10 mL一定物质的量浓度的盐酸用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定的图像，依据图像推出盐酸和NaOH溶液的物质的量浓度是下表内各组中的()选项溶液ABCDc(HCl)/molL10.120.040.030.09c(NaOH)/molL10.040.120.090.03答案D解析由图像可知，30 mL NaOH溶液恰好中和10 mL盐酸，则3c(NaOH)c(HCl)，表中A、D组属此种情况，但A组中c(HCl)0.12 molL1，c(H)0.12 molL1，pH1，不符合图像；D组中c(HCl)0.09 molL1，pH1，加入20 mL NaOH后溶液的c(H)1102 molL1，pHlg(1102)2，正好符合题意。能力提升题11.某学生用0.200 0 molL1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作如下：用蒸馏水洗涤碱式滴定管，并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上；固定好滴定管并使滴定管尖嘴处充满液体；调节液面至“0”或“0”刻度线以下，并记下读数；移取20.00 mL待测液注入洁净的还存有少量蒸馏水的锥形瓶中，并加入3滴酚酞溶液；用标准液滴定至终点，记下滴定管液面读数。请回答下列问题：(1)以上步骤有错误的是 (填编号)。若测定结果偏高，其原因可能是 (填字母)。A.配制标准溶液的固体NaOH中混有KOH杂质B.滴定终点读数时，仰视滴定管的刻度，其他操作正确C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗D.滴定到终点读数时，发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液(2)判断滴定终点的现象是 。(3)如图是某次滴定时的滴定管中的液面，其读数为 mL。(4)根据下列数据，请计算待测盐酸的浓度： molL1。滴定次数待测体积(mL)标准烧碱溶液体积(mL)滴定前读数滴定后读数第一次20.000.4020.40第二次20.002.0024.10第三次20.004.0024.00答案(1)ABCD(2)滴入最后一滴NaOH溶液时，溶液刚好由无色变为粉红色，且半分钟内不变色(3)22.60(4)0.200 0解析(1)碱式滴定管应润洗。(4)V120.40 mL0.40 mL20.00 mLV224.10 mL2.00 mL22.10 mLV324.00 mL4.00 mL20.00 mL应舍去第二次数据c(HCl)0.200 0 molL1。12.某班学生通过分组实验测定酸碱滴定曲线。实验用品：0.1 molL1 HCl溶液、0.1 molL1NaOH溶液、蒸馏水、pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台(带滴定管夹)、锥形瓶。甲、乙、丙三组同学锥形瓶中的溶液所取体积均为20.00 mL，且所用的试剂完全相同，根据实验所得的数据绘制的曲线分别如图中a、b、c所示，其中乙和丙两组同学的操作上都存在着不足或失误。请回答下列问题：(1)实验前pH计应用标准溶液进行校准，若将pH计放入c(H)0.000 1 molL1的标准溶液中校准，则pH计的读数应为 。(2)甲组同学滴定时选用的滴定管为 (填“酸式”或“碱式”)滴定管，最后一次润洗滴定管应选用实验用品中的 进行润洗。(3)乙组同学操作上的不足之处是 。(4)造成丙组同学的曲线与甲组同学不同的原因可能是 (填字母)。A.用待装液润洗锥形瓶B.滴定使用的滴定管的尖嘴部分在滴定前有气泡未排出，滴定后气泡消失C.滴定前后对滴定管进行读数的视线分别如图所示答案(1)4.00(2)碱式0.1 molL1 NaOH溶液(3)在滴定终点附近测试和记录pH的间隔太大(4)AB解析(1)pHlg c(H)lg 0.000 14.00。(2)甲同学所进行的实验为用0.1 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL的0.1 molL1 HCl溶液，故所用的滴定管应为碱式滴定管，最后一次润洗时要使用0.1 molL1 NaOH溶液。(3)由b曲线知，在滴定过程中，在滴定终点附近测试和记录pH的间隔过大。(4)滴定至终点时丙所用体积比甲、乙多，原因可能是A、B两项，C项滴定前仰视，滴定后俯视，会使测得的NaOH溶液体积较少。13.我国国标推荐的食品药品