第3课时pH的应用

1、 第3课时pH的应用 卫生部规定：我国最新的生活饮用水卫生 标准全部指标最迟于2012年7月1日在全国各地 实施。该标准明确规定生活饮用水的pH范围为 6.58.5。pH成为生活饮用水的水质指标之一已引起人们的普遍关注。事实上，目前市场上销售的瓶桶装饮用水除少数品牌外，大部分品牌的产品包装上并不标注pH，使消费者在选购时无法辨别，那么，什么是水的pH？它与人体健康有什么关系？ 1.了解pH在各领域中的应用。 2.掌握酸碱中和滴定的原理。 3.掌握酸碱中和滴定的操作方法。 4.了解指示剂的选择及滴定误差分析。pH的应用人体健康人体内各种体液都有一定的pH，当体内的酸碱平衡失调时， 的pH是诊断疾

2、病的一个重要参数生活中人们洗发时使用的护发素，其主要功能是调节头发的pH，使之达到适宜的 度环保领域酸性和碱性废水的处理常常利用 反应农业生产土壤的pH影响植物对不同形态养分的 及养分的 ，各种作物的生长对土壤的pH范围有一定的要求酸碱酸碱中和中和吸收吸收有效利用有效利用实验结果实验结果质量质量产量产量血液血液 1下列溶液的pH7的是(双选)() A人体内血液 B橙汁 C蔗糖水 D胃液 解析：生物中许多生命活动是在溶液中进行的，而且要在一定的pH范围内，解题时应把化学知识与生物知识有机结合起来。pH7说明溶液呈酸性，而血液略偏碱性。蔗糖是非电解质，其溶液为中性。橙汁中含有许多有机酸，胃液中含有

3、盐酸，因而B、D呈酸性，pH7。 答案：BD 1酸碱中和滴定基础知识 (1)概念 利用 ，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。中和反应中和反应 (2)原理 利用酸和碱反应时，c(H)V酸c(OH)V碱 即c(H) 或c(OH)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 铁架台铁架台 烧杯烧杯 滴定管的使用 a检查仪器：使用前先检查滴定管活塞 。 b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 遍。 c加入反应液：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管刻度 。 d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 ，然后

4、调节滴定管液面 准确读取数值并记录。是否漏水是否漏水23“0”以上以上23 cm充满反应液充满反应液使其处于某一刻度使其处于某一刻度 (4)试剂 标准液 待测液 指示剂(常用甲基橙、酚酞) 2酸碱中和滴定的操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)及指示剂的选择 (1)酸碱中和滴定的操作 准备工作 a滴定管的检漏。 b洗涤：分别取酸式滴定管和碱式滴定管各一支，用蒸馏水洗涤23次，再用标准酸液和待测碱液各润洗23次，润洗液必须从滴定管下端排出。 c装液：向碱式滴定管中装入待测液NaOH，排气泡，调整液面至 ，记录读数，放出一定体积NaOH于洗净的锥形瓶中，以同样步骤将标准液盐酸注入酸式滴定管，调

5、整液面并记录。“0”刻度或刻度或“0”刻度以下刻度以下 滴定操作：在锥形瓶的待测溶液中滴加23滴酚酞试液，开始滴定。左手 ，右手 ，两眼注视锥形瓶内溶液 。 a滴定速率：先快后慢，逐滴加入，不能 。 b终点的判断：当滴入最后一滴， ，即到终点，读数并记录。 数据处理：为减小误差，滴定时，要求重复实验23次，求 。控制活塞控制活塞摇动锥形瓶摇动锥形瓶颜色变化颜色变化成股流下成股流下变色，且半分钟不再变色变色，且半分钟不再变色刚好使指示剂刚好使指示剂平均值平均值 (2)指示剂的选择 根据中和反应恰好完全反应时溶液的pH应在指示剂的变色范围之内。 选择指示剂时，滴定终点前后溶液颜色改变由浅到深，颜色

6、变化对比明显。 (3)酸碱滴定曲线的测定 以酸碱中和滴定过程中 为横坐标，以 为纵坐标绘出的一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。(见下图)NaOH溶液的体积溶液的体积pH值值 用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl溶液过程中的pH变化。 酸碱中和滴定指示剂的选择滴定种类选用的指示剂达滴定终点时颜色变化指示剂用量滴定终点判断标准强酸滴定强碱甲基橙黄色橙色23滴当指示剂刚好变色，并在半分钟内不恢复原来的颜色，即认为已达滴定终点酚酞红色无色强碱滴定强酸甲基橙红色橙色酚酞无色粉红色强酸滴定弱碱甲基橙黄色橙色强碱滴定弱酸酚酞无色粉红色

7、特别说明：特别说明：强酸滴碱甲基橙，强碱滴酸用酚酞。强酸滴碱甲基橙，强碱滴酸用酚酞。 2向盛有10 mL NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加稀盐酸，下列图象能够体现溶液的pH变化情况的是() 答案：C 3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，下列操作中正确的是(双选)() 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，没有逐出滴定管尖嘴的气泡，滴定后气泡消失 D读数时，视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持一致 解析：滴定管未润洗即加入标准液，会使其浓度变小，耗用体积偏大，使测得的

8、待测液浓度偏高；如果锥形瓶用待测液润洗，则内壁沾有待测液，使待测液的物质的量增多，消耗标准液体积偏大，测定结果偏高；滴定前有气泡，滴定后气泡消失，会使消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高。 答案：BD D取标准KOH溶液注入碱式滴定管至刻度0以上23 cm； 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。 就此实验完成填空： (1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写)_。 (2)上述B步骤操作的目的是_ _。 (3)上述A步骤操作之前，若先用待测溶液润洗锥形瓶，则滴定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。 (4)判断到

9、达滴定终点的实验现象是_ _。 思路指引：本题考查的是酸碱中和滴定的操作过程和误差分析，只要对此操作过程和原理熟悉，便可以迎刃而解。 (2)无论是盛放标准液还是待测液的滴定管均润洗，因为滴定管的内壁上附着的蒸馏水会将放入的溶液稀释而引起测定误差。(3)A步骤操作之前，先用待滴液洗涤锥形瓶，会使待测液体积大于20.00 mL，消耗标准液多，则测定结果偏高。(4)由于用酚酞作指示剂，故当溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，即达到了滴定终点。 答案：(1)BDCEAF(2)洗去附在滴定管壁上的水，防止因将标准溶液稀释而带来误差(3)偏高(4)溶液由无色变浅红色且半分钟内不褪色步骤操作c(NaOH

10、)洗涤未用标准溶液润洗滴定管偏高锥形瓶用待测溶液润洗偏高未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管偏低锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水无影响读数滴定前仰视读数或滴定后俯视读数偏低滴定前仰视读数或滴定后仰视读数偏高操作不当滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又褪去偏低滴定前滴定管尖嘴部分有气泡偏高滴定过程中振荡时有液滴溅出偏低滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水无影响 特别说明：读数误差可以用画图的形式来理解和记忆。如开始读数仰视，滴定完毕读数仰视，如图；开始读数仰视，滴定完毕读数仰视，如图。 1用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的

11、是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)(双选)() A碱式滴定管未用待测碱液润洗 B酸式滴定管未用标准盐酸润洗 C滴定过程中滴定管内不慎有标准液体溅出 D酸式滴定管读数时滴定前仰视读数，滴定后读数正确 解析：本题考查酸碱中和滴定的误差分析。A项碱式滴定管未用待测碱液润洗，导致实际取用的碱少，消耗的酸就少，结果将会偏低；B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗，会造成消耗的酸体积多，结果偏高；C项明显偏高；D项计算出消耗酸将会偏小，结果偏低。 答案：AD 2用0.1 molL1 NaOH溶液滴定0.1 molL1盐酸，如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(设1滴溶液的体积约为0.05 mL)，继续加水至5

12、0 mL，所得溶液的pH是() A4 B7.2 C10 D11.3 答案：C用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度，试根据实验回答下列问题： (1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品，配成500 mL待测溶液。称量时，样品可放在_(填编号字母)称量。 A小烧杯中 B洁净纸片上 C托盘上 (2)滴定时，用0.200 0 molL1的盐酸来滴定待测溶液，不可选用_(填编号字母)作指示剂。 A甲基橙 B石蕊 C酚酞 D甲基红 (3)滴定过程中，眼睛应注视_ _； 在铁架台上垫一张白纸，其目的是_ _。 (4)根据下表数据，计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是_molL1，烧碱样品的纯度是_。滴定次数

13、待测溶液体积(mL)标准酸体积滴定前的刻度(mL)滴定后的刻度(mL) 第一次10.000.4020.50 第二次10.004.1024.00 (5)下列实验操作会对滴定结果产生什么后果？(填“偏高”、“偏低”或“无影响”) 观察酸式滴定管液面时，开始俯视，滴定终点平视，则滴定结果_。 若将锥形瓶用待测液润洗，然后再加入10.00 mL待测液，则滴定结果_。 答案：(1)A(2)B (3)锥形瓶内溶液颜色的变化便于观察锥形瓶内液体颜色的变化，减小滴定误差 (4)0.400 097.56%(5)偏高偏高 常见的几种滴定方法 (1)酸碱中和滴定(利用中和反应) (2)氧化还原滴定法 原理 以氧化剂

14、或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质；或者间接滴定一些本身并没有氧化还原性，但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。 试剂 常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。 常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。 指示剂 氧化还原滴定法的指示剂有三类： a氧化还原指示剂。 b专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。 c自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为高锰酸钾溶液的紫红色。 (3)沉淀滴定法(利用生成沉淀的反应) 应用最多的是银量法，即利用Ag与卤素离子的反应来测定Cl、Br、I和Ag。 (4)特别说明：在回答滴定

15、终点的颜色变化时，要强调出在半分钟内溶液颜色不褪去(或不复色)。 在进行相关计算时，要注意取出样品溶液与原样品所配制溶液量之间的关系。 一般来说，酸式滴定管用于盛装酸性或中性溶液，碱式滴定管用于盛装碱性溶液。因酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶部分，故通常用酸式滴定管来盛放酸性KMnO4溶液。 3(1)配平氧化还原反应方程式： _C2O42 _MnO4_H=_CO2_Mn2_H2O (2)称取6.0 g含H2C2O42H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25 mL，分别置于两个锥形瓶中。 第一份溶液中加入2滴酚酞试液，滴加

16、0.25 mol/L NaOH溶液至20 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H的物质的量为_mol。 第二份溶液中滴加0.10 mol/L酸性KMnO4溶液至16 mL时反应完全，此时溶液颜色由_变为_。该溶液中还原剂的物质的量为_mol。 原试样中H2C2O42H2O的质量分数为_，KHC2O4的质量分数为_。 解析：(1)方程式中1 mol C2O42反应中能失去2 mol e，而1 mol MnO4反应中能得到5 mol e，依据得失电子总数相等，不难得出C2O42与MnO4化学计量数比为5 2，其他可依据原子守恒配平。 ( 2 ) N a O H 溶 液 中 的 n ( O

17、H) 0 . 2 5 mol/L0.02 L0.005 mol，能中和0.005 mol H. 酸性KMnO4溶液呈紫红色，C2O42与Mn2无色，所以终点时溶液由无色变为紫红色。 5C2O422MnO4 5 2 n(C2O42) 0.10 molL116103 L 解得n(C2O42)0.004 mol 设H2C2O42H2O的物质的量为x，KHC2O4的物质的量为y， 2xyn(H)0.005 mol xyn(C2O42)0.004 mol 解得x0.001 moly0.003 mol H2C2O42H2O的质量分数 答案：(1)52161028 (2)0.005无色紫红色0.00421%

18、64% 1下列实验结果记录正确的是() A用托盘天平称取5.00 g NaCl固体 B用量筒量取5.00 mL NaOH溶液 C用酸式滴定管量取15.00 mL的高锰酸钾溶液 D用广泛pH试纸测定某NaOH溶液的pH为9.8 解析：托盘天平的读数只能到小数点后一位，A项错。量筒的精度不高，不能量取5.00 mL溶液，B项错。广泛pH试纸测pH读数都是整数，故D项错。C项正确，酸式滴定管能用来量取高锰酸钾溶液。 答案：C 2下列有关滴定操作的顺序正确的是() 用标准溶液润洗滴定管往滴定管内注入标准溶液检查滴定管是否漏水滴定洗涤 A B C D 答案：B 3如下图为10 mL一定物质的量浓度的盐酸

19、(HCl)，用一定浓度的NaOH溶液滴定的图示，依据图示推出HCl和NaOH的物质的量浓度是()选项ABCDHCl物质的量浓度(mol/L)0.12 0.04 0.03 0.09NaOH物质的量浓度(mol/L)0.04 0.12 0.09 0.03答案：答案：D 4在一支25 mL的酸式滴定管中盛入0.1 molL1的HCl溶液，其液面恰好在5 mL刻度处，若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中，然后以0.1 molL1的NaOH溶液进行中和，则所需NaOH溶液的体积() A大于20 mL B小于20 mL C等于20 mL D等于5 mL 解析：若要正确解答本题，必须准确了 解滴定管的刻度特征，如图： 滴定管下部无刻度线部分直至尖嘴底部体积 大于20 mL，因此，需NaOH溶液的体积大于20 mL。 答案：A 5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