1、第第3 3章章物质在水溶液中的行为物质在水溶液中的行为第第4 4节离子反应节离子反应第第2 2课时离子反应的应用课时离子反应的应用1 1学习目标学习目标核心素养培养核心素养培养了解酸碱中和滴定的原理了解酸碱中和滴定的原理, ,知道酸碱中和滴定中知道酸碱中和滴定中, ,溶溶液液pHpH的突变是判断滴定终点的依据的突变是判断滴定终点的依据, ,了解指示剂的了解指示剂的选择方法选择方法, ,变化观念与平衡思想变化观念与平衡思想知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途, ,掌握酸碱中掌握酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在定
2、量测定中的迁移应用定量测定中的迁移应用实验探究与创新意识实验探究与创新意识知道离子反应在生活生产中的应用知道离子反应在生活生产中的应用科学态度与社会责任科学态度与社会责任知识体系知识体系 二、离子反应的应用二、离子反应的应用1 1、物质的检验和含量测定、物质的检验和含量测定2 2、物质的制备、物质的制备离子检验离子检验( (定性定性) )离子浓度测定离子浓度测定( (定量定量)( )(酸碱中和滴定酸碱中和滴定) )3 3、生活中常见的的离子反应、生活中常见的的离子反应离子反应的应用之一：酸碱中和滴定原理离子反应的应用之一：酸碱中和滴定原理1.1.酸碱中和滴定的酸碱中和滴定的定义定义: : 用已
3、知物质的量浓度的酸或碱用已知物质的量浓度的酸或碱( (标准溶液标准溶液) )来测定未知物来测定未知物质的量浓度的碱或酸质的量浓度的碱或酸( (待测溶液或未知溶液待测溶液或未知溶液) )的方法叫做酸碱中和的方法叫做酸碱中和滴定。滴定。2.酸碱中和滴定的酸碱中和滴定的原理：原理： 以酸碱中和反应为基础以酸碱中和反应为基础 ( H+ OH- = H2O) , 在滴定达到终点在滴定达到终点 (即即酸碱恰好反应酸碱恰好反应)时时,有有 n(H+) =n(OH-) 即：即：C酸酸(H+)V酸酸= C碱碱(H+)V碱碱 C碱碱V碱碱V酸酸C酸酸=C酸酸V酸酸V碱碱C碱碱= 量取量取一定体积的待测液一定体积的
4、待测液, ,用用已知浓度已知浓度的标准液来滴定的标准液来滴定, ,并记录并记录所消耗所消耗标准液的体积标准液的体积, ,就可以计算出待测液的浓度。就可以计算出待测液的浓度。3.3.酸碱中和滴定的关键酸碱中和滴定的关键：准确量取准确量取( (测定测定) )参加反应的酸溶液和碱溶液的体积。参加反应的酸溶液和碱溶液的体积。 准确判断中和反应的恰好进行（判断滴定终点）。准确判断中和反应的恰好进行（判断滴定终点）。使用酸式和碱式滴定管量取溶液体积。使用酸式和碱式滴定管量取溶液体积。( (或使用移液管或使用移液管) )使用酸碱指示剂来确定滴定终点。使用酸碱指示剂来确定滴定终点。酸碱指示剂：酚酞、甲基橙、石
5、蕊等。酸碱指示剂：酚酞、甲基橙、石蕊等。 滴定管主要用来滴定管主要用来精确地量取精确地量取( (转移转移) )一定体积的液体。一定体积的液体。滴定管的滴定管的精确度：精确度：0.01 mL0.01 mL。 移液管是用来准移液管是用来准确转移固定体积的确转移固定体积的液体。液体。酸式和碱式滴定管（移液管）的用途酸式和碱式滴定管（移液管）的用途移液管移液管 滴定管是内径均匀、带滴定管是内径均匀、带有刻度的细长玻璃管，下端有刻度的细长玻璃管，下端有控制液体流量的玻璃活塞有控制液体流量的玻璃活塞( (或由橡胶管和玻璃球组成的或由橡胶管和玻璃球组成的阀阀) )。 滴定管滴定管有有“0”0”刻度，且刻度，
6、且小刻度在上小刻度在上, ,由上及下增大。由上及下增大。 最小刻度最小刻度0.1 ml0.1 ml，精确度，精确度0.01mL0.01mL。酸式和碱式滴定管构造酸式和碱式滴定管构造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，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然后调节滴定管液面使其处于某一刻度某一刻度，准确读取数值，准确读取数值V V1 1并记录。并记录。检查仪器检查仪器( (检漏检漏) )：使用前先检查滴定管活塞是否漏水。使用前先检查滴定管活塞是否漏水。洗涤和润洗仪器：洗涤和润洗仪器：用蒸馏水洗涤后，在加入反应液之前，洁净的滴定管要用
7、用蒸馏水洗涤后，在加入反应液之前，洁净的滴定管要用所要所要盛装的溶液润洗盛装的溶液润洗 2 23 3 遍。遍。加入溶液加入溶液( (装液装液) )：分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管分别将反应液加入到相应滴定管中，使液面位于滴定管0 0刻度刻度线以上线以上2 23 mL 3 mL 处。处。调节起始读数调节起始读数( (调液面调液面) )：0 0刻度或大于刻度或大于0 0的某一刻度的某一刻度滴定管的使用方法滴定管的使用方法滴定：滴定： 滴定结束后，准确读取数值滴定结束后，准确读取数值V V2 2并记录。并记录。思考：思考：1 1、 有一支有一支25ml25ml酸式滴定管内盛有溶液，
8、液酸式滴定管内盛有溶液，液面在面在10.00 ml10.00 ml刻度处，当管内溶液全部排出刻度处，当管内溶液全部排出时，所得溶液的体积是时，所得溶液的体积是 。大于大于15.00ml15.00ml2 2、酸式滴定管和碱式滴定管的结构有什、酸式滴定管和碱式滴定管的结构有什么不同，为什么？盛放溶液时有何要求？么不同，为什么？盛放溶液时有何要求？酸式滴定管：酸式滴定管： 酸性溶液酸性溶液, ,强氧化性溶液。强氧化性溶液。碱式滴定管：碱性溶液。碱式滴定管：碱性溶液。见光易分解的溶液：棕色滴定管见光易分解的溶液：棕色滴定管滴定操作和滴定操作和排气泡方法：排气泡方法：思考：思考：3 3、如果滴定管下端尖
9、嘴中有气泡存在，对实验结果有如果滴定管下端尖嘴中有气泡存在，对实验结果有什么影响？如何除去气泡？什么影响？如何除去气泡？酸式滴定管：酸式滴定管：快速的打开玻璃塞，放出一快速的打开玻璃塞，放出一小股液体。小股液体。碱式滴定管：碱式滴定管：用右手手指挤压玻璃球，快速用右手手指挤压玻璃球，快速放出一小股液体放出一小股液体常见酸碱指示剂及选择原则常见酸碱指示剂及选择原则 酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱溶液酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱溶液种类种类对应溶液的颜色对应溶液的颜色变色范围变色范围甲基橙溶液甲基橙溶液橙橙 色色红红3.13.1橙橙4.44.4黄黄酚酞溶液酚酞溶液无无 色色无色无色8 8
10、浅红浅红1010红红石蕊溶液石蕊溶液紫紫 色色红红5 5紫紫8 8蓝蓝溶液使指示剂改变颜色，发生化学变化。指示剂滴加太多必将溶液使指示剂改变颜色，发生化学变化。指示剂滴加太多必将消耗一部分酸碱溶液消耗一部分酸碱溶液( (一般为一般为1212滴滴) )。常见酸碱指示剂选择原则常见酸碱指示剂选择原则 终点时终点时, ,指示剂的颜色变化须明显指示剂的颜色变化须明显, ,颜色变化最好由浅到深颜色变化最好由浅到深, ,易观易观察。察。因为石蕊试剂变化不灵敏，所以因为石蕊试剂变化不灵敏，所以一般不用石蕊一般不用石蕊作中和滴定的作中和滴定的指示剂。指示剂。变色范围越窄越好变色范围越窄越好, ,对溶液的酸碱性
11、变化较灵敏。指示剂的变色对溶液的酸碱性变化较灵敏。指示剂的变色范围尽可能与滴定终点时溶液的范围尽可能与滴定终点时溶液的pHpH值接近。值接近。强酸滴定弱碱选甲基橙强酸滴定弱碱选甲基橙( (红红3.13.1橙橙4.44.4黄黄) ) 强碱滴定弱酸选酚酞强碱滴定弱酸选酚酞( (无无8 8粉红色粉红色1010红红) ) 强酸滴定强碱酚酞或甲基橙强酸滴定强碱酚酞或甲基橙中和滴定过程中溶液的中和滴定过程中溶液的pHpH变化变化示例：示例：用用0.1000mol/L的的NaOH溶液，滴定溶液，滴定20 .00 ml 0.1000mol/L的的HCl 溶液，求随溶液，求随VNaOH的增大，的增大，pH=？（
12、填写下表并绘制中和滴定（填写下表并绘制中和滴定pH变化曲线）变化曲线）VNaOH(mL)0.0010.0015.0018.0019.0019.5019.96pHVNaOH(mL)20.0020.0420.5021.0022.0025.0030.00pH1.00 1.48 1.84 2.27 2.59 2.90 4.007.00 10.00 11.09 11.39 11.68 12.05 12.30PHPH1210864210203040反应终点反应终点0 pH pH突变范围突变范围用用NaOH溶液滴定溶液滴定HCl 溶液溶液中和滴定曲线中和滴定曲线V V(NaOH)(NaOH)/mL/mLPH
13、PH1210864210203040反应终点反应终点0 pH pH突变范围突变范围V V(NaOH)(NaOH)/mL/mL酚酞变色点酚酞变色点甲基橙变色点甲基橙变色点10108 8 指示剂的变色范围和接近滴定终点时的指示剂的变色范围和接近滴定终点时的PHPH突变范围的关系突变范围的关系变成红色变成红色变成黄色变成黄色用用NaOHNaOH溶液滴定溶液滴定HCl HCl 溶液溶液12108642102030400用盐酸溶液滴定用盐酸溶液滴定NaOHNaOH溶液溶液滴定曲线曲线如下：滴定曲线曲线如下：PHPHV V(HCl)(HCl)/mL/mL pH pH突变范围突变范围反应终点反应终点酚酞变色
14、点酚酞变色点甲基橙变色点甲基橙变色点10108 84.44.43.13.1结论：利用酚酞和甲基橙作为标识酸碱中和滴定终点的指示剂，结论：利用酚酞和甲基橙作为标识酸碱中和滴定终点的指示剂，符合误差标准的要求。符合误差标准的要求。变成无色变成无色变成橙色变成橙色4 4、酸碱中和滴定实验、酸碱中和滴定实验酸碱中和滴所用的仪器：酸碱中和滴所用的仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、锥形瓶、 烧杯。烧杯。酸碱中和滴定所用的试剂酸碱中和滴定所用的试剂标准液（已知准确浓度的溶液）、标准液（已知准确浓度的溶液）、适当的指示剂适当的指示剂酸碱中和滴定的
15、操作步骤酸碱中和滴定的操作步骤检查是否漏水检查是否漏水洗涤、用待装液润洗滴定管洗涤、用待装液润洗滴定管(2(23 3次次) )。装装液、调节起始刻度。液、调节起始刻度。 加入少量水检查活塞或橡胶管是否漏水加入少量水检查活塞或橡胶管是否漏水, ,再检查活塞转动是否灵活。再检查活塞转动是否灵活。先分别用自来水、蒸馏水洗涤滴定管，然后再用待装液润洗滴先分别用自来水、蒸馏水洗涤滴定管，然后再用待装液润洗滴定管定管(2(23 3次次) )。想滴定管中注入溶液至想滴定管中注入溶液至“0”0”刻度线以上；固定在滴定管夹上；刻度线以上；固定在滴定管夹上；迅速转动活塞（挤压橡胶管内的玻璃珠，将迅速转动活塞（挤压
16、橡胶管内的玻璃珠，将尖嘴气泡排除尖嘴气泡排除并调并调整液面在整液面在“0”0”刻度或以下。记下准确读数刻度或以下。记下准确读数(V(V标标1 1) )。锥形瓶不能用待测液润洗锥形瓶不能用待测液润洗滴定的准备滴定的准备滴定过程滴定过程取待测液取待测液V待测待测：用标准液滴定用标准液滴定( (并在瓶底衬一张白纸并在瓶底衬一张白纸) )。根据指示剂颜色变化根据指示剂颜色变化判断终点。判断终点。读出滴定管中标准液体积读出滴定管中标准液体积读数读数V标标2 2。记录数据记录数据( (两次体积差为所消耗体积两次体积差为所消耗体积) )。往往洁净洁净的锥形瓶内准确放入的待测液的锥形瓶内准确放入的待测液，在锥
17、形瓶中加入指示剂。在锥形瓶中加入指示剂。左手左手控制活塞控制活塞( (活塞朝右，滴液先快后慢）活塞朝右，滴液先快后慢）右手右手持锥形瓶，不断旋持锥形瓶，不断旋转。转。眼睛眼睛注视锥形瓶中的颜色变化滴定的速度注视锥形瓶中的颜色变化滴定的速度当滴入半滴标准液当滴入半滴标准液, ,锥形瓶中溶液颜色发生变化且在半分钟内不锥形瓶中溶液颜色发生变化且在半分钟内不褪色（不再恢复原来的颜色时）褪色（不再恢复原来的颜色时）, ,到达滴定终点。到达滴定终点。视线和凹液面最低点相切视线和凹液面最低点相切。V V标准标准=V=V标标2 2V V标标1 1计算滴定结果。计算滴定结果。次数 待测液体积（）标准液体积（）滴
18、定前滴定后实际平均值操作操作2 2次取平均值代入公式计算：次取平均值代入公式计算：c c标准标准V V标准标准V V待测待测=c c待测待测5 5、中和滴定误差分析中和滴定误差分析 误差的大小要根据计算式分析。误差的大小要根据计算式分析。一般来说，实验中造成的误差对一般来说，实验中造成的误差对c c待测待测的影响的影响，均可以转化为：，均可以转化为：c c标准标准、V V待测待测均为定值，实验中最终所使用的均为定值，实验中最终所使用的V V标准标准的数值的大小。的数值的大小。V V标准标准多，多，c c待测待测偏大，偏大，V V标准标准少，少，c c待测待测偏小偏小例题例题1 1：用标准盐酸滴
19、定未知浓度的氢氧化钠溶液用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液( (氢氧化钠放于氢氧化钠放于锥形瓶中锥形瓶中) )下列操作下列操作( (其它操作均正确其它操作均正确),),对氢氧化钠溶液浓度有什对氢氧化钠溶液浓度有什么影响？么影响？未用标准液未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管润洗酸式滴定管滴定管内壁不干净滴定管内壁不干净,滴定后滴定后,酸式滴定管内壁挂水珠酸式滴定管内壁挂水珠 滴定管尖嘴处有气泡滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失滴定后气泡消失滴定操作时滴定操作时,有少量盐酸滴于锥形瓶外有少量盐酸滴于锥形瓶外锥形瓶内用蒸馏水洗涤后锥形瓶内用蒸馏水洗涤后,再用待测氢氧化钠润洗再用待测氢氧化钠润洗2-
20、3次次,将润洗将润洗液倒掉液倒掉,再装再装NaOH溶液溶液锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液溶液偏高偏高偏高偏高c c标准标准V V标准标准V V待测待测=c c待测待测偏高无影响滴定前仰视刻度滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度滴定后俯视刻度偏低俯视俯视V1读数偏小读数偏小平视平视V2正确读数正确读数仰视仰视V3读数偏大读数偏大V偏小V偏大滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。滴定过程中摇动锥形瓶，不慎将瓶内的溶液溅出一部分。指示剂滴加过多。指示剂滴加过多。碱式滴定管用水洗后碱式滴定管用水洗后, ,未用待测液润洗未用待测液润洗取待测液时取待测液时, ,
21、未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除, ,取液取液后滴定管尖嘴充满溶液后滴定管尖嘴充满溶液在配制待测氢氧化钠溶液过程中在配制待测氢氧化钠溶液过程中, ,称取一定质量的氢氧化钠时称取一定质量的氢氧化钠时, ,内含少量的氢氧化钾内含少量的氢氧化钾, ,用标准盐酸溶液进行滴定。用标准盐酸溶液进行滴定。同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何同上情况，若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠，结果如何偏低偏高偏低偏低 偏低偏低 例题例题2：用：用0.1000 mol/L的的 HCl 溶液滴定溶液滴定20 .00 ml 0.1000 mol/L的的 NaOH 溶液，溶
22、液，计算确定计算确定NaOH的物质的量浓度。的物质的量浓度。实验编号盐酸的浓度(mol/L)滴定完成时滴入盐酸的体积V V标准标准=V=V标标2 2V V标标1 1（m L）待测液NaOH溶液的体积（m L）10.100026.7225.0020.100026.7025.0030.100026.7125.00=0.1000mol/L0.1000mol/L0.02671L0.02671L0.02500 L0.02500 L= 0.1068mol/L= 0.1068mol/L答：测得答：测得NaOHNaOH的物质的量浓度为的物质的量浓度为0.1068mol/L0.1068mol/L。解：解：26.72mL+26.70mL+26.71mL26.72mL+26.70mL+26.71mL3 3=VHCl(aq)VHCl(aq)=26.71 mL26.71 mLc(HCl)c(HCl)VHCl(aq)VHCl(aq)c(NaOH)=c(NaOH)=VNaOH(aq)VNaOH(aq)
