鲁科版高中化学选修4第三章物质在水溶液中的行为第4节离子反应第2课时导学案2

第三章物质在水溶液中的行为第4节离子反应第2课时导学案2【学习目标】1.知道酸碱中和滴定的原理，熟记酸碱中和滴定实验所用的主要仪器的名称及用途。2.学会酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。【学习过程】一、离子反应的应用1.物质的检验与含量测定（1）离子的检验人们常用_________________________来检验一些常见的离子在溶液中是否存在。（2）测定溶液中离子的浓度①沉淀法离子反应可用于测定溶液中相关离子的浓度。如果溶液中SO42的浓度可用__________将其转化为BaSO4沉淀，再称量沉淀的质量求得。②氧化还原滴定利用氧化还原原理进行滴定，如溶液中MnO4—的浓度可用已知准确浓度的含________的溶液滴定来求得，称为氧化还原滴定。③酸碱中和滴定a.定义：____________________________。b.原理：k·C标·V标=C待·V待，实质是：_________________，若用标准液盐酸去滴定未知浓度的NaOH溶液，则：。c.酸碱中和滴定的关键(1)准确测定参加反应的两溶液V标和V待的体积；(2)准确判断中和反应是否恰好完全进行。借助酸碱指示剂判断滴定终点2.物质的制备与纯化（1）物质的制备离子反应可以用于制备酸、碱、盐、气体等。如氯碱工业通过电解饱和食盐水，生产NaOH、Cl2，H2，反应方程式为：_____________________________。（2）物质的纯化如果要得到高纯度的氯化钠，可利用离子反应除去其含义的少量的Cu2+、Mg2+、SO42—；污水的净化实际上是利用沉淀剂通过离子反应使污水中的重金属离子生成沉淀而除去。3.生活中常见的离子反应（1）胃酸过多的治疗服用小苏打的离子方程式：（2）硬水的形成及软化①含义：硬水——含有_____________较多的水；暂时硬水——含有_______________较多的水。②形成暂时硬水③软化方法加热法——加沉淀剂法——在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂，使Ca2+、Mg2+浓度降低，离子方程式为：。二、酸碱中和滴定1.酸和碱反应的实质是H＋＋OH－=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。2.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。3.操作要点：。4.曲线以滴加酸(或碱)的量为坐标，以溶液的pH为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0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1HCl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变化，有利于确定滴定终点。三、酸碱中和滴定注意事项1．(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0.1000mol·L－1盐酸(2)现用物质的量浓度为0.1000mol·L－1的标准NaOH溶液去滴定VmL未知浓度的盐酸，请填写下列空白：①用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入________(填“甲”或“乙”)中。②某学生的操作步骤如下：A．移取20.00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴酚酞；B．用标准溶液润洗滴定管2～3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2～3mLE．调节液面至“0”或“0”以下刻度，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)。③右上图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数，c(HCl)＝____________mol·L－1。2．取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用已配制好的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下：实验编号NaOH溶液的浓度/mol·L－1滴定完成时，滴入NaOH溶液的体积/mL待测盐酸的体积/mL10.1022.7020.0020.1022.7220.0030.1022.7120.00(1)排除碱式滴定管中气泡的方法应采用操作________(填图编号)，轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。(2)判断到达滴定终点的实验现象是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为_________________________________(保留两位小数)。导学案2参考答案一、1、（1）离子在一定条件下的反应(2)①Ba2+②Fe2+③用已知物质的量浓度的标准液来测定未知物质的量浓度的待测液的方法H++OH==H2O2、3、（1）（2）①Ca2+、Mg2+可溶性碳酸氢盐③Ca2++2HCO3—+OH—CaCO3↓+CO2+H2OCa2++CO32—CaCO3↓Mg2++CO32—MgCO3↓二、1.c(待)＝eq\f(c标V标,V待)2.滴定终点3.左手控制活塞或玻璃小球，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化4.横纵pH明显三、1．(1)否(2)①乙②BDCEAF③eq\f(0.1000V2－V1,V)2．(1)丙(2)溶液由无色变为浅红色(或粉红色)，且半分钟内不退色(3)0.11mol·L－1解析(1)碱式滴定管排气泡时，应将橡皮管向上弯曲排出气泡。(2)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，且半分钟内不退色。(3)eq\x\to(V)(NaOH)＝eq\f(22.70＋22.72＋22.71,3)mL＝22.71mLc(HCl)＝eq\f(cNaOHVNaOH,VHCl)＝eq\f(0.10mol·L－1×0.02271L,0.02L)≈0.11mol·L－1。四、检测题1.下列各组离子一定能大量共存的是()A．在含有大量[Al(OH)4]－的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、Cl－、H＋B．在强碱溶液中：Na＋、K＋、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)C．常温下在pH＝12的溶液中：NHeq\o\al(＋,4)、Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－D．在[H＋]＝0.1mol·L－1的溶液中：K＋、I－、Cl－、NOeq\o\al(－,3)2.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以采用的方法是()A．加入过量的碳酸钠溶液、过滤、除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸B．加入过量的硫酸钾溶液、过滤、除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸C．加入过量的硫酸钠溶液、过滤、除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸D．加入过量的碳酸钾溶液、过滤、除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸3.某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行了如下操作，其中正确的是()A．用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中B．称取4.0gNaOH放入100mL容量瓶中，加水至刻度，配成1.00mol·L－1NaOH标准溶液C．用NaOH溶液滴定白醋，使用酚酞作指示剂，溶液颜色恰好由无色变为浅红色，且半分钟内不退色时为滴定终点D．滴定时眼睛要注视滴定管内NaOH溶液的液面变化，防止滴定过量4.下面a～e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25mL碱式滴定管量取20.00mLNaHCO3溶液B．用托盘天平准确称量10.20g碳酸钠固体C．用100mL量筒量取3.2mL浓硫酸D．用500mL容量瓶配制1mol·L－1的氢氧化钠溶液495.5mL(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/mL0.1000mol·L－1盐酸的体积/mL滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL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求出该氢氧化钠溶液物质的量浓度：c(NaOH)＝________(计算结果保留4位有效数字)。(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25.00mL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5.有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NHeq\o\al(＋,4)、K＋、Mg2＋、Ba2＋、Al3＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、NOeq\o\al(－,3)和I－。取该溶液进行以下实验：(1)用pH试纸检验，表明溶液呈强酸性；(2)取部分溶液，加入少量CCl4及数滴新制的氯水，经振荡后，CCl4呈紫红色；(3)另取部分溶液，逐滴加入稀NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐转变为碱性，在滴加过程中，溶液中均无沉淀生成；(4)取部分上述碱性溶液加热，加Na2CO3溶液，有白色沉淀生成；(5)将(3)得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。根据上述实验事实确定：在该溶液中肯定存在的离子是______________，肯定不存在的离子是______________，还不能确定是否存在的离子是________。如何检验不能确定的离子是否存在？________________________________________________________________________。参考答案1.【解析】选项A中，[Al(OH)4]－与H＋、NHeq\o\al(＋,4)都不能大量共存；选项C中pH＝12，则溶液呈碱性且[OH－]＝0.01mol·L－1，NHeq\o\al(＋,4)与OH－不能大量共存；选项D中溶液呈酸性，NOeq\o\al(－,3)在酸性溶液中具有强氧化性，与具有还原性的I－不能大量共存。【答案】B2.【解析】除去KNO3溶液中的Ba(NO3)2，实质是除Ba2＋，加入COeq\o\al(2－,3)与Ba2＋结合为BaCO3沉淀除去，过量的COeq\o\al(2－,3)加HNO3除去。A、C中会引入Na＋，B中会引入SOeq\o\al(2－,4)。【答案】D3.【解析】白醋呈酸性，应该用酸式滴定管量取，A项错误；配制溶液时，不能在容量瓶中溶解固体，B项错误；滴定过程中眼睛应该注视锥形瓶中溶液颜色的变化，D项错误。【答案】C4.【解析】(1)量筒、容量瓶无“0”刻度，托盘天平的“0(2)B项，托盘天平的精确度为0.1g；C项，量取3.2mL的浓H2SO4应用10mL的量筒；D项，500mL容量瓶只能配制500mL溶液。(3)滴定管可估读一位，其体积应为26.10mL。(4)舍去第二组数据，则c(NaOH)＝eq\f(0.1000mol·L－1×\f(26.11mL＋26.09mL,2),25.00mL)＝0．1044mol·L－1。【答案】(1)ab(2)A(3)26.10(4)0.1044mol·L－1(5)CD5.【解析】由(1)知无COeq\o\al(2－,3)。因为2H＋＋COeq\o\al(2－,3)=H2O＋CO2↑。由(2)知有I－，而无Fe3＋、NOeq\o\al(－,3)。因为2I－＋2Fe3＋=2Fe2＋＋I2,6I－＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3I2＋2NO↑＋4H2O。由(3)知无Mg2＋、Al3＋。因为Mg2＋＋2OH－=