选修四第三章第二节第3课时pH的应用

1、第第3 3课时课时 pHpH的应用的应用（含实践活动）（含实践活动）复习复习1. 酸和碱恰好完全中和时，它们起反应的（酸和碱恰好完全中和时，它们起反应的（ ） 一定相等：一定相等： A、 质量质量 B 、物质的量、物质的量 C、物质的量浓度、物质的量浓度 D 、 H+和和OH-的物质的量的物质的量2. 中和同体积、等中和同体积、等pH的的NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O三种稀溶三种稀溶液，所用相同浓度盐酸溶液的体积分别为液，所用相同浓度盐酸溶液的体积分别为A ,B与与C则的关则的关系为系为 。DA= BC pHpH在农业中的应用在农业中的应用 在在农业上，土壤的农业上，土壤的pHpH关

2、系到农作物的生长，关系到农作物的生长，有的作物如芝麻、油菜、有的作物如芝麻、油菜、萝卜等可以生长在较大萝卜等可以生长在较大的的pHpH范围内，有的却对范围内，有的却对土壤的土壤的pHpH反应非常敏感，反应非常敏感，如茶树适宜在如茶树适宜在pHpH约为约为4.04.05.55.5的土壤中生长。的土壤中生长。 在在工业上，例如，氯碱工业生工业上，例如，氯碱工业生产中所用食盐水的产中所用食盐水的pHpH要控制在要控制在1212左左右，以除去其中的右，以除去其中的CaCa2+2+和和MgMg2+2+等杂质。等杂质。在无机盐的生产中，为了分离所含在无机盐的生产中，为了分离所含的杂质如的杂质如FeFe3+

3、3+，常把无机盐溶液的，常把无机盐溶液的pHpH调到调到5 5左右，此时左右，此时FeFe3+3+形成形成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀而分离析出，其他阳沉淀而分离析出，其他阳离子却留在溶液中。离子却留在溶液中。 pH pH在工业生产中的应用在工业生产中的应用 在在医疗上，测定血液等的医疗上，测定血液等的pHpH可以可以帮助诊断疾病。例如，人体内血液的帮助诊断疾病。例如，人体内血液的pHpH一般在一般在7.357.357.457.45范围内，如果超范围内，如果超过这个范围，便属于病理现象。过这个范围，便属于病理现象。 在在科学实验中，科学实验中，pHpH是影响某些反是影响某些反应过程的重要

4、因素，因此测定和控制应过程的重要因素，因此测定和控制溶液的溶液的pHpH，就如控制温度和浓度等同，就如控制温度和浓度等同样重要。样重要。 pH pH在科研中的应用在科研中的应用如何定量分析如何定量分析某些物质的成某些物质的成分？分？ 工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，人们工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性，人们的生活和健康也与溶液的酸碱性有关。因此测试和调控溶液的生活和健康也与溶液的酸碱性有关。因此测试和调控溶液的的pH具有重大的意义。具有重大的意义。 如何来调节溶液的酸碱性，关系到作物适宜生长的环境如何来调节溶液的酸碱性，关系到作物适宜生长的环境和能否生产出好的产品，进行科

5、技研究及创新等均涉及到定和能否生产出好的产品，进行科技研究及创新等均涉及到定量计算。量计算。酸碱中和滴定酸碱中和滴定1.1.定义：定义： 用已知浓度的酸用已知浓度的酸( (或碱或碱) )来测定未知浓度的碱来测定未知浓度的碱( (或酸或酸) ) 的实验方法。的实验方法。2.2.原理：原理：以酸碱中和反应为基础。以酸碱中和反应为基础。 H H+ + + OH+ OH- - = H= H2 2O O1mol1mol滴定达到终点滴定达到终点( (即酸碱恰好反应即酸碱恰好反应) )时：时： 有有 n(Hn(H+ +) = n(OH) = n(OH- -) ) c(Hc(H+ +) ) V V酸酸 = c

6、(OH= c(OH- -) ) V V碱碱1mol1mol即：即：c(NaOHc(NaOH) )V(NaOHV(NaOH) )c(HClc(HCl) )=V(HClV(HCl) )已知已知0.1mol/L0.1mol/L需测定需测定量取：量取：X XL L待测待测如：如：用用.1mol/L.1mol/L的的NaOHNaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸标准溶液测定未知浓度的盐酸 量取一定体积的待测液量取一定体积的待测液, ,用已知浓度的标准液来滴定用已知浓度的标准液来滴定, ,记录所消耗标准液的体积记录所消耗标准液的体积, ,就可以计算出待测液的浓度就可以计算出待测液的浓度. .= =c c标标V

7、 V标标V V测测c c测测如何准确量取一定体积的未知浓度溶液？如何准确量取一定体积的未知浓度溶液？ 如何测出所消耗标准溶液的体积？如何测出所消耗标准溶液的体积？应该选用酸式滴定管和碱式滴定管。应该选用酸式滴定管和碱式滴定管。滴定管比较精确，能精确到滴定管比较精确，能精确到0.01mL0.01mL中和滴定的仪器中和滴定的仪器主要仪器主要仪器: : 铁架台铁架台 滴定管夹滴定管夹 酸式滴定管酸式滴定管 碱式滴定管碱式滴定管 锥形瓶锥形瓶 烧杯等烧杯等注意：注意：0 0刻度在上。刻度在上。最大刻度值不在最最大刻度值不在最下面。下面。酸式滴定管：酸式滴定管：( (不能盛放碱性溶液不能盛放碱性溶液)

8、)碱式滴定管：碱式滴定管：( (不能盛放酸性溶液和不能盛放酸性溶液和强氧化性溶液强氧化性溶液) )1.1.检查：检查：是否漏水是否漏水。2.2.洗涤：洗涤：先水洗，再用先水洗，再用待装液润洗待装液润洗2-32-3次次。3.3.装酸碱溶液：装酸碱溶液：一般待测液装入一般待测液装入锥形瓶里锥形瓶里；标准液装入；标准液装入滴定管里滴定管里。4.4.排气泡，调液面：排气泡，调液面： 装入液体至装入液体至“0”0”刻度以上，排尽气泡，调整刻度以上，排尽气泡，调整液面至液面至“0”0”刻度。刻度。 向酸式滴定管中注入一定量酸溶液，开启活塞，使酸液流出充满尖嘴部分。向酸式滴定管中注入一定量酸溶液，开启活塞，

9、使酸液流出充满尖嘴部分。 向碱式滴定管中注入一定量碱溶液，手持橡皮管，使尖嘴部分向上弯曲，向碱式滴定管中注入一定量碱溶液，手持橡皮管，使尖嘴部分向上弯曲，挤压玻璃珠，使碱液流出充满尖嘴部分。挤压玻璃珠，使碱液流出充满尖嘴部分。4.4.滴定：滴定：在锥形瓶的溶液中滴加在锥形瓶的溶液中滴加2-32-3滴酸碱指示剂滴酸碱指示剂，开始滴定。，开始滴定。 左手左手控制滴定管活塞（或挤压玻璃球）控制滴定管活塞（或挤压玻璃球），右手，右手摇动锥形瓶摇动锥形瓶，两，两眼注视眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化锥形瓶内溶液颜色的变化。滴定管的使用滴定管的使用 酸碱中和滴定酸碱中和滴定 问题问题 能不能找到一种试剂指示酸

10、碱恰好完全反应？能不能找到一种试剂指示酸碱恰好完全反应？对于强酸强碱而言，应是指示剂在对于强酸强碱而言，应是指示剂在 pH=7 pH=7 时发生明显的颜时发生明显的颜色变化为最佳色变化为最佳指指示示剂剂的的选选择择 甲基橙甲基橙酚酚 酞酞酸色酸色 中间色中间色 碱色碱色红色红色 橙色橙色_ 3.1 _ 4.4 _ 3.1 _ 4.4 _黄色黄色_ 8.2 _ 10.0 _ 8.2 _ 10.0 _无色无色粉红色粉红色红色红色滴定终点应该是恰好反应的点滴定终点应该是恰好反应的点, ,而常用指示剂没有在而常用指示剂没有在pHpH等于等于7 7时变色的。时变色的。如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不

11、会很大如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大? ? 用用0.1000mol/L的的NaOH溶液，滴定溶液，滴定20 .00ml 0.1000mol/L的的HCl 溶液，求随溶液，求随VNaOH的增大，的增大，pH=？ 滴定过程的滴定过程的pHpH变化变化VNaOH(mL)0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH1.001.221.481.843.123.603.904.30VNaOH(mL) 20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.009.7010.3010.4011.3812.0512.3012.44

12、误差：误差：0.0240=0.0005=0.05%多加一滴时，体积变化多加一滴时，体积变化0.04mL,pH发生发生“突变突变”突变范围突变范围20.02mL19.98mL加入加入NaOH溶液的体积溶液的体积V(mL)溶溶液液的的pH在滴定终点前后，溶液的在滴定终点前后，溶液的pHpH发生突变。发生突变。因此，因此，“滴定终点滴定终点”一般不是一般不是“恰好完全反应的终恰好完全反应的终点点”。4.43.18.210.0滴定前的准备工作：滴定前的准备工作：（1 1）用前检查）用前检查（是否漏水、旋塞转动是否灵活）（是否漏水、旋塞转动是否灵活）（2 2）洗涤）洗涤（准确测定的保障）（准确测定的保障

13、） 滴定管滴定管蒸馏水清洗蒸馏水清洗2-32-3次次待装液润洗待装液润洗 锥形瓶锥形瓶蒸馏水清洗蒸馏水清洗2-32-3次次（3 3）装液）装液 滴定管中加入液体滴定管中加入液体 装待测液装待测液NaOHNaOH于碱式滴定管内于碱式滴定管内挤气泡挤气泡使管内液面处使管内液面处 于于“0”0”放放NaOHNaOH溶液于锥形瓶内溶液于锥形瓶内记录放液后的读数记录放液后的读数 在锥形瓶内溶液滴加指示剂在锥形瓶内溶液滴加指示剂 装标准液装标准液HClHCl排气泡排气泡使管内液面处于使管内液面处于“0”。滴定后数据处理：滴定后数据处理：重复上述操作重复上述操作2-3次，测得三次体积，求次，测得三次体积，求

14、平均体积，代入公式求平均体积，代入公式求NaOH溶液的浓度。溶液的浓度。滴定终点的判断：滴定终点的判断：滴入最后一滴溶液时，颜色由滴入最后一滴溶液时，颜色由 变为变为 色色，且半分钟内颜色不再恢复为且半分钟内颜色不再恢复为 色即为终点。色即为终点。滴定管一定要润洗！锥形瓶不能润洗！中和滴定的步骤中和滴定的步骤（1 1）检漏）检漏 （2 2）洗涤、润洗）洗涤、润洗（3 3）装液）装液 （4 4）赶气泡、调读数）赶气泡、调读数（5 5）取液）取液 （6 6）滴定）滴定（7 7）记读数）记读数 （8 8）计算）计算c c误差分析误差分析( (以标准盐酸滴定未知浓度的以标准盐酸滴定未知浓度的NaOHN

15、aOH溶液溶液) )酸式滴定管水洗后，未润洗；酸式滴定管水洗后，未润洗；酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗；酸式滴定管水洗后，误用待测液润洗；碱式滴定管水洗后，未润洗；碱式滴定管水洗后，未润洗；锥形瓶水洗后，用待测液润洗锥形瓶水洗后，用待测液润洗. .偏高偏高偏高偏高偏低偏低偏高偏高(1)仪器洗涤未按要求；润洗不正确仪器洗涤未按要求；润洗不正确需测定需测定滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视；滴定前俯视酸式滴定管，滴定后平视；滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视；滴定前仰视酸式滴定管，滴定后俯视；调调“0”0”后，取液时俯视碱式滴定管；后，取液时俯视碱式滴定管；偏高偏高偏低偏低偏高偏高456456(2)

16、滴定管读数方法不正确滴定管读数方法不正确(俯视或仰视俯视或仰视)(3)(3)操作不当操作不当滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水；滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水； 用甲基橙作指示剂进行滴定时用甲基橙作指示剂进行滴定时, ,溶液由橙色变红色时停止溶液由橙色变红色时停止滴定；滴定； 用甲基橙作指示剂用甲基橙作指示剂, ,滴液由黄色变橙色滴液由黄色变橙色,5s,5s后又褪去；后又褪去； 无影响无影响偏高偏高偏低偏低准备准备仪器仪器操作操作农业生产农业生产科学实践科学实践中和滴定中和滴定误差分析误差分析pHpH应用应用实验探究实验探究土壤酸性土壤酸性氯碱医疗氯碱医疗1.1.下列实验操作中错误的下列实验操

17、作中错误的( )( )A.A.分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体 从上口倒出从上口倒出B.B.蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸镏镏烧瓶支管口烧瓶支管口处处C.C.滴定时，滴定时，左左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边 滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面变化变化D.D.称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左左 盘，砝码放在托盘天平的右盘中盘，砝码放在托盘天平的右盘中C C2.2.用已知浓度的用已知

18、浓度的NaOHNaOH溶液测定某溶液测定某H H2 2SOSO4 4溶液的浓度，参考右图，溶液的浓度，参考右图，从下表中选出正确选项（从下表中选出正确选项（ ）锥形瓶中锥形瓶中的溶液的溶液滴定管中滴定管中的溶液的溶液选用指选用指示剂示剂选用滴选用滴定管定管A A碱碱酸酸石蕊石蕊（乙）（乙）B B酸酸碱碱酚酞酚酞（甲）（甲）C C碱碱酸酸甲基橙甲基橙（甲）（甲）D D酸酸碱碱酚酞酚酞（乙）（乙）C D C D 3.3.下列关于中和滴定的实验叙述下列关于中和滴定的实验叙述，其中错误的是其中错误的是（ ） 取一锥形瓶，用待测取一锥形瓶，用待测NaOHNaOH溶液润洗两次；溶液润洗两次； 在锥形瓶中放

19、入在锥形瓶中放入25.00 ml25.00 ml待测液待测液NaOHNaOH溶液；溶液； 加入几滴石蕊试剂作指示剂；加入几滴石蕊试剂作指示剂； 取一支酸式滴定管，洗涤干净后；取一支酸式滴定管，洗涤干净后； 直接往其中注入标准酸溶液，进行滴定；直接往其中注入标准酸溶液，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；左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶； 两眼注视滴定管内盐酸溶液液面下降两眼注视滴定管内盐酸溶液液面下降情况情况，直至滴定终，直至滴定终点。点。 A. A. B.B. C. C. D.D.D D 4、用、用0.1000mol/L标准硫酸滴定标准硫酸滴定25.00mL

20、未知浓度未知浓度NaOH溶液溶液（1）硫酸装在）硫酸装在 内，内，NaOH溶液装在溶液装在 内，内， 指示剂滴在指示剂滴在 溶液中。溶液中。（2）如用甲基橙作指示剂，准确判断达到滴定终点的表述为：）如用甲基橙作指示剂，准确判断达到滴定终点的表述为： 。 如果改用酚酞作指示剂，表述为：如果改用酚酞作指示剂，表述为： 。（3）用）用V标标表示硫酸的体积，表示硫酸的体积，c1表示未知表示未知NaOH溶液的浓度，溶液的浓度， 则则c1表达式为表达式为 。（4 4）另取）另取上述上述25.00mL25.00mL未知浓度未知浓度NaOHNaOH溶液，在空气放置一段时溶液，在空气放置一段时 间后间后, ,同

21、样滴定同样滴定, ,求得浓度为求得浓度为C C2 2, ,则则C C1 1和和C C2 2的大小的大小 。酸式滴定管酸式滴定管锥形瓶锥形瓶NaOH当滴入最后一滴酸时，锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色，当滴入最后一滴酸时，锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色，且半分钟内颜色不再恢复为黄色即为终点。且半分钟内颜色不再恢复为黄色即为终点。当滴入最后一滴酸时，锥形瓶内溶液颜色由粉红色变为无当滴入最后一滴酸时，锥形瓶内溶液颜色由粉红色变为无色，且半分钟内颜色不再恢复为粉红色即为终点。色，且半分钟内颜色不再恢复为粉红色即为终点。5、有、有a、CH3COOH b、HCI c、H2SO4三种酸。都用三种酸。都用a、b

22、、c代代号回答下列各题。（用号回答下列各题。（用“”或或“倍数关系倍数关系”等填空）等填空）（1）三种酸的物质的量浓度相同时，其）三种酸的物质的量浓度相同时，其pH大小关系是大小关系是 。（2）它们的）它们的pH相同时，其物质的量浓度大小的关系是相同时，其物质的量浓度大小的关系是 。（3）三种酸中）三种酸中C（H+）相同时，均加水稀释）相同时，均加水稀释100倍后，倍后，pH由大到由大到小的关系是小的关系是 。（4）中和同体积、同浓度的烧碱溶液，需同物质的量浓度的三种）中和同体积、同浓度的烧碱溶液，需同物质的量浓度的三种酸的体积关系是酸的体积关系是 ；同体积、同物质的量浓度的三种；同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和酸，中和NaOH的能力由大到小的关系是的能力由大到小的关系是 。（5）三种酸溶液的体积、浓度相同时，与足量的形状、密度、三种酸溶液的体积、浓度相同时