高中化学人教版选修四（课件）第三章 水溶液中的离子平衡 第2节-2-3.ppt

1、知知 识识 点点 一一 知知 识识 点点 二二 学学 业业 分分 层层 测测 评评 第第 3 课时课时 酸碱中和滴酸碱中和滴定定 1了解在日常生活、生产中 pH 的应用。 2掌握酸碱中和滴定概念和原理。 3了解指示剂选择方法。 4掌握中和滴定实验的操作步骤和误差分析。(重点) 酸酸 碱碱 中中 和和 滴滴 定定 基础 初探 教材整理 1概念：利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的 的实验方法。 2原理：n(H )n(OH) 即：mc酸 V酸nc碱 V碱(m、n 代表酸和碱的元数) 碱(或酸) 酸式滴定管 碱式滴定管 锥形瓶 (2)试剂：标准液、待测液、指示剂。 4实验操作(以用盐

2、酸标准液滴定 NaOH 溶液为例) (1)滴定前准备 检查：使用滴定管前，首先要检查 。 润洗：滴定管加入酸、碱反应液之前，先用蒸馏水洗涤干净，然后分别 用 润洗 遍。 装液：分别将酸、碱反应液加入酸式、碱式滴定管中，使液面位于“0”刻 度以上 处。 待装液 23 23 mL 是否漏水 调液：调节活塞或玻璃球，使滴定管尖嘴部分充满反应液，并使液面处 于 或“0”刻度以下。 放液：从碱式滴定管中放出一定量的 NaOH 溶液于锥形瓶中，并滴 23 滴指示剂(甲基橙或酚酞)。 “0”刻度 (2)滴定 左手握 ，右手摇动 。 眼睛注视 。 终点判断：当滴入最后一滴标准液时，刚好使锥形瓶中的溶液变色，且

3、 在半分钟内不变色，即到滴定终点。读数并记录。 滴定管活塞 锥形瓶内溶液颜色的变化 锥形瓶 5实验数据的处理 重复滴定操作 23 次，取消耗标准液体积的平均值，根据 c(NaOH) cHCl VHCl VNaOH ，计算出待测 NaOH 溶液的浓度 c(NaOH)。 (1)任何酸碱反应的离子方程式都可写作 H OH H2O。( ) (2)中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时，二者恰好反应。 ( ) (3)对滴定管内的溶液读数时仰视使读数偏小。( ) (4)酸碱中和滴定实验，也可选石蕊作指示剂。( ) (5)酸式滴定管用于量取酸性溶液，碱式滴定管用于量取碱性溶液。( ) 【答案】 (1

4、) (2) (3) (4) (5) 合作 探究 酸碱中和滴定的操作 探究背景 向酸式滴定管中注入 0.1 mol/L 盐酸，调节液面至“0”或“0” 刻度以下，记录读数 V1 取一支洁净的锥形瓶，从酸式滴定管中放出约 25 mL 盐酸于锥形瓶中， 记录读数 V2 向碱式滴定管中注入未知浓度的 NaOH 溶液， 调节液面至“0”或“0”刻度以 下，记录读数 V1 向盛放盐酸的锥形瓶中滴加 2 滴酚酞溶液，将锥形瓶移至碱式滴定管下， 轻轻挤压碱式滴定管的玻璃珠，向锥形瓶中慢慢滴加 NaOH 溶液，边滴加边振 荡锥形瓶 重复上述实验 探究问题 1酸式滴定管为什么不能盛放碱性溶液？ 【提示】 碱性溶液

5、对酸式滴定管的玻璃塞有腐蚀作用。 2中和滴定实验中能否选用石蕊作指示剂？ 【提示】 不能。用石蕊作指示剂时颜色变化不明显。 3如何判断实验达到滴定终点？ 【提示】 溶液恰好出现红色，且半分钟内红色不褪去。 4滴定终点时，当酚酞溶液变色时，酸碱反应后溶液的 pH 是否等于 7? 【提示】 不等于。酚酞变色范围是 810，故滴定终点 pH 介于 810 之 间。 核心 突破 1选取适当指示剂，准确判断滴定终点 (1)指示剂的选择 强酸与强碱相互滴定时，选甲基橙或酚酞都可以，但不能选石蕊试液(遇酸 碱颜色变化不明显)。一般原则是酸滴定碱，选甲基橙；碱滴定酸，选酚酞。 (2)滴定终点的判断(以 NaO

6、H 溶液滴定未知浓度的盐酸为例) 若用酚酞作指示剂，当滴入最后一滴 NaOH 溶液时，溶液的颜色由无色突 变为粉红色，且半分钟内不褪色，说明达到滴定终点。 若用甲基橙作指示剂，当滴入最后一滴 NaOH 溶液时，溶液的颜色由红色 变为黄色，且半分钟内不变为原色，说明达到滴定终点。 2滴定操作注意事项 (1)锥形瓶不能用待测液润洗。因润洗后，瓶内壁会附着一定量的 待测液而造成测量误差。 (2)滴定管在装液前一定要用待装溶液润洗，否则，装入的液体会被稀释， 影响测量结果。 (3)滴定速率是先快后慢，当接近终点时应一滴一摇动。 (4)读数时，视线与凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上。 (5)滴定管

7、读数应精确到小数点后两位，如 25.00 mL 是正确的，而不能读成 25 mL。 题组 冲关 题组 1 中和滴定操作 1用已知浓度的 NaOH 溶液测定某 H2SO4溶液的浓度，参考右图，从下表 中选出正确选项( ) 锥形瓶中 的溶液 滴定管中 的溶液 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 甲 D 酸 碱 石蕊 乙 【解析】 本题考查中和滴定中酸式滴定管、碱式滴定管和酸碱指示剂的 选择。甲为酸式滴定管，乙为碱式滴定管。酸性溶液、强氧化性溶液(如 KMnO4 溶液)一般装在酸式滴定管中，碱性溶液一般装在碱式滴定管中。指示剂的选择 比较复杂，一般

8、情况下，强碱滴定强酸用酚酞作指示剂，强酸滴定强碱用甲基 橙或酚酞作指示剂。 当指示剂可以有多种选择时，选择的指示剂最好是到达滴定终点时由浅变 深发生变化。中和滴定时，一般情况下是把已知物质的量浓度的标准溶液滴入 待测的未知浓度的溶液中，但把未知物质的量浓度的溶液滴入已知物质的量浓 度的溶液中，只要操作正确，也可以求得待测溶液浓度。 【答案】 C 2准确量取 25.00 mL 的 KMnO4溶液，可选用的仪器为( ) A500 mL 量筒 B10 mL 移液管 C50 mL 酸式滴定管 D50 mL 碱式滴定管 【解析】 KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的胶管，故选用 酸式滴定管，根

9、据“大而近”原则，故选用 50 mL 酸式滴定管。 【答案】 C 3 (2015 广东高考)准确移取 20.00 mL 某待测 HCl 溶液于锥形瓶中， 用 0.100 0 mol L 1NaOH 溶液滴定。下列说法正确的是( ) 【导学号：29910038】 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 【解析】 A滴定管用蒸馏水洗涤后，需用待装液润洗才能装入 NaOH 溶 液进行滴定。B.随着 NaOH 溶液的滴

10、入，锥形瓶内溶液中 c(H )越来越小，故 pH 由小变大。C.用酚酞作指示剂，当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色，且半分钟内 不褪去，说明达到滴定终点，应停止滴定。D.滴定达终点时，滴定管尖嘴部分有 悬滴，则所加标准 NaOH 溶液量偏多，使测定结果偏大。 【答案】 B 4某学生用 0.100 mol/L 的 KOH 标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作可 分解为如下几步： 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，调节滴定管尖嘴使之充满溶液； D取标准 KOH 溶液注入碱式滴定管至刻度“

11、0”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)_。 【答案】 BDCEAF 题组 2 中和滴定曲线 5下图是用一定物质的量浓度的 NaOH 溶液滴定 10.00 mL 一定物质的量 浓度的盐酸的图像，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 A B C D c(HCl)/(mol L 1) 0.120 0 0.040 00 0.030 00 0.090 00 c(NaOH)/(mol L 1) 0.040 0

12、0 0.120 0 0.090 00 0.030 00 【解析】 由图像可知， 30.00 mL NaOH 溶液恰好中和 10.00 mL 盐酸， 则 3c(NaOH) c(HCl)，表中 A、D 组属此种情况，但 A 组中 c(HCl)0.120 0 mol L 1，c(H)0.120 0 mol L 1，pH1，加入 20.00 mL NaOH 后溶液的 c(H )0.090 00 mol L 10.010 00 L0.030 00 mol L10.020 00 L 0.010 00 L0.020 00 L 110 2 mol L1；pHlg(1102)2，正好符合题意。 【答案】 D 6

13、用 1.0 mol L 1 NaOH 溶液中和某浓度硫酸溶液时，其 pH 和所加 NaOH 溶液的体积 V 关系如下图所示。原硫酸物质的量浓度和反应后溶液的总体积是 ( ) A1 mol L 1 60 mL B0.5 mol L 1 80 mL C0.5 mol L 1 60 mL D1 mol L 1 80 mL 【解析】 由图可知起始 pH0， c(H )1 mol L1，c(H 2SO4)0.5 mol L 1， 完全中和消耗 NaOH 溶液 40 mL； 2NaOHH2SO4Na2SO42H2O 10.04 0.02 V(H2SO4) 0.02 mol 0.5 mol L 10.04

14、L40 mL， 总体积 404080 mL。 【答案】 B 中中 和和 滴滴 定定 的的 误误 差差 分分 析析 基础 初探 教材整理 1要根据计算式 c待c 标 V标 V待 ：标准液滴定待测溶液时，c标、V待均为定值， c待的大小取决于 V标的大小，所有操作导致消耗标准溶液多或读数大，则结果偏 高；消耗标准溶液少或读数小，则结果偏低。 2以用标准盐酸滴定待测 NaOH 溶液为例，分析结果。 步骤 操作 c(NaOH) 未用标准溶液润洗酸式滴定管 锥形瓶用待测溶液润洗 未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 洗涤 锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 偏高 偏高 偏低 无影响 取液 取碱液的滴定管尖

15、嘴部分有气泡且取液 结束前气泡消失 滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又 变红 滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后 消失 滴定过程中振荡时有液滴溅出 滴定 滴定过程中，锥形瓶内加少量蒸馏水 偏低 偏低 偏高 偏低 无影响 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 读数 滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏低 偏高 若用 NaOH 溶液润洗盛放标准盐酸的酸式滴定管，则对测定结果有什么影 响？ 【提示】 偏高。 核心 突破 量器读数归纳 1量筒 量筒的小刻度在仪器的下方，因此仰视时读数偏小，俯视时读数 偏大，如图甲所示。 2 滴定管 滴定管的 0 刻度在仪器的上方， 因此仰视读数， 视线将液面“下 压”，读数偏

16、高；俯视读数，视线将液面“上提”，读数偏低，如图乙所示。 3容量瓶 容量瓶定容时，眼睛的视线应与容量瓶上的刻度线相平。若仰 视定容，则结果偏低；若俯视定容，则结果偏高，如图丙所示。 甲 乙 丙 题组 冲关 题组 1 中和滴定误差分析 1实验室用标准盐酸滴定某 NaOH 溶液，用甲基橙作指示剂。下列操作中 可能使测定结果偏低的是( ) 【导学号：29910039】 A酸式滴定管在装液前未用标准酸溶液润洗 23 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滴定前平视读数，滴定后俯视读数 D盛 NaOH 溶液的锥形瓶滴定前用 NaOH 溶液润洗 23 次 【解析】 酸式滴定管在

17、装液前未用标准酸溶液润洗，则相当于把标准液 稀释了，滴定消耗标准液的体积增大，使测定结果偏高，A 错误；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，气泡的体积也算进了标准 液，使消耗标准液的体积偏大，结果偏高，B 错误；滴定前平视读数，滴定后俯 视读数，由于滴定管的“0”刻度在上边，俯视使读数偏小，得到的消耗标准液的 体积偏小，结果偏低，C 正确；盛 NaOH 溶液的锥形瓶不能用 NaOH 溶液润洗， 否则增加了待测液的量，使消耗标准液的体积偏大，结果偏高，D 错误。 【答案】 C 2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量取待测液时，滴定

18、管未用待测液冲洗 C用 NaOH 标准溶液测定未知浓度的盐酸时，选用酚酞作指示剂，实验时 不小心多加了几滴指示剂 D用标准盐酸测定未知浓度 NaOH 溶液结束实验时，酸式滴定管尖嘴部分 有气泡，开始实验时无气泡 【解析】 A 项锥形瓶一定不要用待测液润洗，否则使待测液的量偏大，消 耗标准液的体积偏大，从而使所测浓度偏大。B 项相当于稀释待测液，所测结果 偏低。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 项开始实验时酸式滴定管中无气 泡，结束实验时有气泡，会导致所读取的 V(HCl)偏小，依据 V(HCl) c(HCl) V(

19、NaOH) c(NaOH)，所测的 c(NaOH)偏小。 【答案】 C 3下图是用 0.100 0 mol L 1 的盐酸滴定某未知浓度的 NaOH 溶液的示意图 和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。 请回答： (1)仪器 A 的名称是_。 (2)盐酸的体积读数： 滴定前读数为_mL， 滴定后读数为_mL。 (3)某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算 出的待测 NaOH 溶液的平均浓度是_mol L 1。(保留四位有效数字) 实验 编号 待测 NaOH 溶 液的体积(mL) 滴定前盐酸的 体积读数(mL) 滴定后盐酸的 体积读数(mL) 1 20.00 1.

20、20 23.22 2 20.00 1.21 29.21 3 20.00 1.50 23.48 (4)对下列几种假定情况进行讨论：(填“无影响”、“偏高”、“偏低”) 取待测液的滴定管，滴定前滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失 _； 若滴定前锥形瓶未用待测液润洗，对测定结果的影响是_； 标准液读数时，若滴定前俯视，滴定后仰视，对测定结果的影响是 _； 取待测液时，滴定前仰视，滴定后俯视，对测定结果的影响是_。 【解析】 (1)仪器 A 为酸式滴定管。(2)滴定管的刻度由上到下逐渐增大， 精确度为 0.01 mL，因此滴定前的读数为 0.80 mL，滴定后为 22.80 mL。(3)第 2 组 读

21、数 与 其 他 两 组 差 别 较 大 ， 属 异 常 值 ， 应 舍 去 ， c(NaOH) 0.100 0 mol L 10.022 00 L 0.020 00 L 0.110 0 mol L 1。 (4)会使 V(HCl)减小， c(NaOH)偏低； 对测定结果无影响； 会使 V(HCl) 增大，c(NaOH)偏高；会使记录的 V(NaOH)偏小，c(NaOH)偏高。 【答案】 (1)酸式滴定管 (2)0.80 22.80 (3)0.110 0 (4)偏低 无影响 偏高 偏高 题组 2 中和滴定迁移应用氧化还原反应滴定 4(2015 全国卷 )用如图所示装置可以测定混合气中 ClO2的含

22、量： .在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用 50 mL 水溶解后，再加入 3 mL 稀硫 酸； .在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； .将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； .将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中； .用 0.100 0 mol L 1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2 2S2O2 3 2I S 4O 2 6 )，指示剂显示终点时共用去 20.00 mL 硫代硫酸钠溶液。 在此过程中： (1)锥形瓶内 ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_ _。 (2)玻璃液封装置的作用是_。 (3)V 中 加 入 的 指 示 剂 通 常 为 _ ， 滴 定 至 终 点 的

23、现 象 是 _。 (4)测得混合气中 ClO2的质量为_g。 【解析】 (1)ClO2具有氧化性，I 具有还原性，二者在酸性溶液中发生氧 化还原反应，离子方程式为 2ClO210I 8H 5I24H2O2Cl 。 (2)该实验中 ClO2不一定被完全吸收，故玻璃液封管的作用是吸收残留的 ClO2气体，同时防止生成的单质碘逸出。 (3)淀粉遇 I2显蓝色，用 Na2S2O3溶液滴定 I2时，可选用淀粉溶液作指示剂， 达到滴定终点时溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变。 (4)ClO2、 I2和 Na2S2O3间存在关系式： 2ClO25I210Na2S2O3， 则有 n(ClO2) 1

24、/5n(Na 2S2O3)1/50.100 0 mol L 120.00103L4104 mol，m(ClO 2) 410 4 mol67.5 g mol10.027 00 g。 【答案】 (1)2ClO210I 8H 5I24H2O2Cl (2)吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出) (3)淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变 (4)0.027 00 5(2015 上海高考)甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种 方法，例如：在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液，经充分反应后， 产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等，然后用已知浓度的硫酸滴 定氢氧化钠

25、。 完成下列填空： (1)将 4.00 mL 甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中，充分反应 后，用浓度为 1.100 mol/L 的硫酸滴定，至终点时耗用硫酸 20.00 mL。 甲醛水溶液的浓度为_mol/L。 (2)上述滴定中，若滴定管规格为 50 mL，甲醛水溶液取样不能超过 _ mL。 【解析】 (1)n(H2SO4) 1.100 mol/L 0.02 L0.022 mol，由于 2NaOH H2SO4Na 2SO42H2O，所以 n(NaOH)2n(H2SO4)0.044 mol，n(HCHO) n(NaOH)0.044 mol。则甲醛水溶液的浓度为 c(HCHO)n(HCHO) V0.044 mol 0.004 L11 mol/L。 (2)根据题意可知 4.00 mL 甲醛水溶液充分反应后产生的碱 NaOH 消耗硫酸 20.00 mL，若硫酸浓度不变上述滴定中，若滴定管规格为 50 mL，消耗 50 mL 硫酸，则甲醛 水溶液取样体积最多是50 204 mL10 mL 即甲醛的体积不能超过 10 mL。 【答案】 (1)11 (2)10 学业分层测评（十四）学业分层测评（十四） 点击图标进入点击图标进入