人教版選修4 第三章第二節(jié)　水的電離和溶液的酸堿性 第2課時 學(xué)案.doc

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性（第2課時）1掌握ph的簡單計算，了解各類混合溶液ph的計算。2了解溶液稀釋時ph的變化規(guī)律。3掌握酸堿中和滴定的原理及操作方法。4了解指示劑的選擇及滴定誤差分析。水的健康和人體的健康息息相關(guān)，要想擁有健康生活，必先讓占到人體70%80%的水充滿健康活力。“水質(zhì)決定體質(zhì)”，“好水健康”，保證健康水的足量攝入，不但可以有效排除人體內(nèi)的有害廢物，而且還可以從根本上增強人體的免疫力功能，輔助患者早日康復(fù)。健康水是最廉價、最有效、最安全的堿性水，對人體調(diào)節(jié)多余的體液有很好的作用。你知道如何測定水的ph嗎？提示：可以用ph試紙或ph計測定溶液的ph。一、單一溶液的ph計算1酸溶液的ph計算。c(酸)c(h)ph(1)強酸。如hna，設(shè)濃度為c moll1，則：c (h)_，phlgc(h)_。(2)弱酸。如一元弱酸ha，設(shè)濃度為c moll1；則c(h)c moll1，phlgc。2堿溶液的ph計算。c(堿)c(oh)c(h)ph(1)強堿。如b(oh)n，設(shè)濃度為c moll1，則：c(oh)_，c(h)_。phlgc(h)_。(2)弱堿。如一元弱堿boh，設(shè)濃度為c moll1，則c(oh)c moll1，c(h)moll1，ph14lgc。自主思考1：等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸相比哪個ph大？等物質(zhì)的量濃度的naoh溶液與氨水相比哪個ph大？二、酸堿中和滴定1概念：利用_，用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實驗方法。2原理：利用酸和堿反應(yīng)時，c(h)v酸c(oh)v堿即c(h)_或c(oh)_。3滴定過程中的ph變化及終點判斷。酸堿滴定過程中，溶液的ph發(fā)生了很大的變化。若用標(biāo)準(zhǔn)的強酸溶液滴定未知濃度的強堿溶液，則反應(yīng)開始時溶液的ph很_(填“大”或“小”)，隨著強酸的滴入，溶液的ph逐漸_；當(dāng)二者恰好中和時，溶液的ph_7；當(dāng)酸過量一滴時，溶液立即變?yōu)開性。若用強堿滴定強酸則恰恰相反。根據(jù)滴定過程中的ph變化及酸堿指示劑在酸性或堿性溶液中的顏色變化，只要選擇合適的指示劑(滴定終點盡可能與變色范圍一致)，即可準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行。在實驗室里選用的指示劑一般為_。自主思考2：能否選用石蕊試液作為酸堿中和滴定的指示劑？4中和滴定的操作過程。(1)準(zhǔn)備過程：滴定管：_水洗_注液_調(diào)液面_。錐形瓶：_裝液_。(2)滴定操作：移取待測溶液，加指示劑23滴，滴定，判斷終點，讀數(shù)，重復(fù)實驗，計算。說明：操作時左手_，右手_，眼睛_。滴速：先_后_(填“快”或“慢”)，當(dāng)接近終點時，應(yīng)一滴一搖。答案：一、1.(1)nc moll1lg(nc)2(1)nc moll1 moll114lg(nc)自主思考1提示：比較ph大小最終要比較c(h)大小，等物質(zhì)的量濃度的鹽酸比醋酸中c(h)大，ph小，等物質(zhì)的量濃度的naoh比氨水中c(h)小，ph大。二、1.中和反應(yīng)2.3大減小酸甲基橙或酚酞自主思考2提示：不能。因石蕊試液在滴定終點時的顏色變化對比不明顯，且變色范圍較大。4(1)檢漏潤洗趕氣泡初始讀數(shù)水洗滴指示劑(2)握住活塞搖動錐形瓶注視錐形瓶中溶液顏色的變化快慢一、稀釋后溶液ph的變化規(guī)律1酸堿溶液無限稀釋，ph只能無限接近于7，不可能大于或小于7。2對于pha的強酸和弱酸溶液，每稀釋10n倍，強酸的ph就增大n個單位，即phan(an7)，弱酸的ph范圍是：aphan，可用下圖表示。3對于phb的強堿和弱堿溶液，每稀釋10n倍，強堿的ph減小n個單位，即phbn(bn7)，弱堿的ph的范圍是：bnphb，可用下圖表示。4對于物質(zhì)的量濃度相同的強酸和弱酸稀釋相同倍數(shù)，強酸ph變化程度比弱酸大(強堿和弱堿類似)。弱酸、弱堿在稀釋過程中有濃度的變化，又有電離平衡的移動，不能求得具體數(shù)值，只能確定其ph的范圍。二、幾種等體積混合溶液ph的計算問題1兩強酸混合。c(h)混合ph2兩強堿混合。3強酸強堿混合。(1)強酸與強堿正好完全反應(yīng)，溶液呈中性，c(h)c(oh)107 moll1，ph7。(2)酸過量：c(h)混合ph(3)堿過量：c(oh)混合c(h)混合ph三、酸堿中和滴定誤差分析誤差分析依據(jù)(一元酸、堿的中和滴定)c(b)或c(a)。若用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測液，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液多，則結(jié)果偏高；消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液少，則結(jié)果偏低。常見的誤差分析(以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測naoh溶液為例)：步驟操作c(naoh)洗滌未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管偏高錐形瓶用待測溶液潤洗偏高未用待測溶液潤洗取用待測液的滴定管偏低錐形瓶洗凈后瓶內(nèi)還殘留有少量蒸餾水無影響讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)偏低滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)偏高操作不當(dāng)?shù)味ㄍ戤吅罅⒓醋x數(shù)，半分鐘后顏色又褪去偏低滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡偏高滴定過程中振蕩時有液滴濺出偏低滴定過程中，錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水無影響所配標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的物質(zhì)的量濃度偏大偏低讀數(shù)誤差可以用畫圖的形式來理解和記憶。如開始讀數(shù)仰視，滴定完畢讀數(shù)俯視，如圖；開始讀數(shù)俯視，滴定完畢讀數(shù)仰視，如圖。知識點1 有關(guān)溶液ph的計算【例題1】 現(xiàn)有溫度相同，pha和phb的兩種naoh溶液，已知ba2，將兩種溶液等體積混合后，所得溶液的ph接近于()。aalg2 bblg2 calg2 dblg2解析：pha的naoh溶液，c(h)10a moll1，c(oh)10a14 moll1；phb的naoh溶液，c(h)10b moll1，c(oh)10b14 moll1；而溶液等體積混合后：c(oh)由于ba2，所以c(oh)510b15 moll1；則c(h)210b moll1，所以phblg2，故答案選b。答案：b點撥：兩強堿混合，由于c(oh)混，先求出混合后的c(oh)，再通過kw求出c(h)，最后求ph。知識點2 酸堿中和滴定【例題2】 (雙選)用已知濃度的naoh溶液測定某h2so4溶液的濃度，參考下圖，從下表中選出正確選項()。錐形瓶中的溶液滴定管中的溶液選用指示劑選用滴定管a堿酸石蕊乙b酸堿酚酞甲c堿酸甲基橙甲d酸堿酚酞乙解析：本題考查中和滴定中酸式滴定管、堿式滴定管和酸堿指示劑的選擇。甲為酸式滴定管，乙為堿式滴定管。酸性溶液、強氧化性溶液(如kmno4溶液)一般裝在酸式滴定管中，堿性溶液一般裝在堿式滴定管中。指示劑的選擇比較復(fù)雜，一般情況下，強堿滴定強酸用酚酞指示劑，強酸滴定強堿用甲基橙或酚酞指示劑。當(dāng)指示劑可以有多種選擇時，選擇的指示劑最好是到達(dá)滴定終點時由淺變深發(fā)生變化。中和滴定時，一般情況下是把已知物質(zhì)的量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入待測的未知濃度的溶液中，但把未知物質(zhì)的量濃度的溶液滴入已知物質(zhì)的量濃度的溶液中，只要操作正確，也可以求得待測溶液濃度。答案：cd點撥：在中和滴定實驗中，已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液是放在錐形瓶中還是滴定管中是人為規(guī)定的，只要指示劑和滴定管能夠和實驗要求相符合(指示劑變色范圍在終點ph突變范圍之內(nèi)，滴定管不過大或過小)即可。注意：指示劑變色要靈敏，酸式滴定管不能盛放堿性溶液，堿式滴定管不能盛放強氧化性溶液及酸性溶液等。知識點3 酸堿中和滴定誤差分析【例題3】 下列實驗操作不會引起誤差的是()。a酸堿中和滴定時，用待測液潤洗錐形瓶b酸堿中和滴定時，用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液c用naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液測定未知濃度的鹽酸時，選用酚酞作指示劑，實驗時不小心多加了幾滴指示劑d用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測定未知濃度naoh溶液結(jié)束實驗時，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開始實驗時無氣泡解析：a項錐形瓶一定不要用待測液潤洗，否則使待測液的量偏大，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，從而使所測濃度偏大。b項沖洗干凈的滴定管無論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液，還是量取待測溶液，都必須用待裝溶液潤洗23次，否則會使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測溶液比原來溶液的濃度偏小，影響結(jié)果。c項在滴定過程中，指示劑略多加了幾滴，一般不影響實驗結(jié)果，因為指示劑不會改變反應(yīng)過程中酸和堿的物質(zhì)的量。d項開始實驗時酸式滴定管中無氣泡，結(jié)束實驗時有氣泡，會導(dǎo)致所讀取的v(hcl)偏小，依據(jù)v(hcl)c(hcl)v(naoh)c(naoh)，所測的c(naoh)偏小。答案：c點撥：根據(jù)公式c待k進(jìn)行中和滴定的誤差分析是最基本的方法，使用中應(yīng)注意由于操作的失誤導(dǎo)致公式中的某些數(shù)據(jù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)誤差。如配制標(biāo)準(zhǔn)液，由于溶質(zhì)的損失，使標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏低，進(jìn)而滴定時，使標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，或待測液的體積偏小，使測量的待測液的濃度偏大。1常溫下，將0.1 moll1氫氧化鈉溶液與0.06 moll1硫酸溶液等體積混合，該混合溶液的ph等于()。a1.7 b2.0 c12.0 d12.42已知室溫時，0.1 mo1l1某一元酸ha在水中有0.1%發(fā)生電離，下列敘述錯誤的是()。a該溶液的ph4b升高溫度，溶液的ph增大c此酸的電離平衡常數(shù)約為1107d由ha電離出的c(h)約為水電離出的c(h)的106倍3準(zhǔn)確量取25.00 ml kmno4溶液，可選用的儀器是()。a50 ml量筒 b10 ml量筒c50 ml酸式滴定管 d50 ml堿式滴定管4實驗室中有一未知濃度的稀鹽酸，某學(xué)生測定鹽酸濃度是在實驗室中進(jìn)行的實驗。請完成下列填空：(1)配制100 ml 0.10 moll1 naoh 標(biāo)準(zhǔn)溶液。主要操作步驟：計算稱量溶解(冷卻后)洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)_將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼上標(biāo)簽。稱量_ g氫氧化鈉固體所需儀器有：天平(帶砝碼、鑷子)、_、_。(2)取20.00 ml待測鹽酸放入錐形瓶中，并滴加23滴酚酞作指示劑，用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)naoh溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作23次，記錄數(shù)據(jù)如下。實驗編號naoh溶液的濃度/(moll1)滴定完成時，naoh溶液滴入的體積/ml待測鹽酸的體積/ml10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00滴定達(dá)到終點的標(biāo)志是_。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計算出該鹽酸的濃度約為 _(保留兩位有效數(shù)字)。排除堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的_，然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。在上述實驗中，下列操作(其他操作正確)會造成測定結(jié)果偏高的有_ 。a滴定終點讀數(shù)時俯視讀數(shù)b酸式滴定管使用前，水洗后未用待測鹽酸潤洗c錐形瓶水洗后未干燥d堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失答案：1b假設(shè)溶液都為1 l，n(h)0.12 mol、n(oh)0.1 mol，酸過量，反應(yīng)后溶液中c(h)0.01 moll1，ph2.0。2b根據(jù)ha在水中的電離度算出c(h)0.1%0.1 moll1104 moll1，所以ph4；因ha在水中有電離平衡，升高溫度，促進(jìn)平衡向電離的方向移動，所以c(h)將增大，ph會減小；c選項，可由平衡常數(shù)表達(dá)式算出k1107，所以c正確；c(h)104 moll1 ，所以水電離產(chǎn)生的c(h)1010 moll1，前者是后者的106倍。3c由于量的體積精確度為0.01 ml，故應(yīng)選用滴定管，而kmno4等強氧化劑易腐蝕堿式滴定管的橡皮管而只能盛裝在酸式滴定管中。4答案：(1)轉(zhuǎn)移定容搖勻0.4燒杯(或表面皿)藥匙(2)最后一滴naoh溶液加入，溶液由無色恰好變成淺粉紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色0.11 moll1丙d解析：(1)題目要求配制100