高中化學(xué)水溶液中的離子平衡水的電離和溶液的酸堿性時(shí)pH的應(yīng)用課件新人教版PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1高中化學(xué)水溶液中的離子平衡水的電離高中化學(xué)水溶液中的離子平衡水的電離和溶液的酸堿性時(shí)和溶液的酸堿性時(shí)pH的應(yīng)用課件新人教的應(yīng)用課件新人教版版【課標(biāo)要求】1.了解在日常生活、生產(chǎn)中pH的應(yīng)用。2.掌握酸堿中和滴定的原理。3.掌握酸堿中和滴定的操作方法和滴定誤差分析。4.了解指示劑的選擇。第1頁(yè)/共40頁(yè)探究點(diǎn)酸堿中和滴定的原理及操作一、pH在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用1.醫(yī)療上(1)測(cè)試 的pH,診斷疾病。(2)調(diào)控體液的pH,輔助治療疾病。2.生活中人們洗發(fā)時(shí)使用的護(hù)發(fā)素,其主要功能是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的 。3.在環(huán)保領(lǐng)域中酸性或堿性廢水的處理常常利用 原理結(jié)合pH自動(dòng)測(cè)定儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)和

2、控制。知識(shí)探究 梳理知識(shí)點(diǎn)撥方法血液酸堿度中和反應(yīng)第2頁(yè)/共40頁(yè)4.在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中因土壤的pH影響植物對(duì)不同形態(tài)養(yǎng)分的吸收及養(yǎng)分的有效性,各種作物的生長(zhǎng)都對(duì)土壤的 有一定的要求。5.在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中溶液pH的控制常常是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。二、酸堿中和滴定原理及主要儀器1.概念利用 ,用已知濃度的酸(或堿)來(lái)測(cè)定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。2.原理(1)實(shí)質(zhì): 。(2)定量關(guān)系: 或 。pH范圍中和反應(yīng)n(H+)=n(OH-)c(H+)V酸=c(OH-)V堿H H+ +OH+OH- -H H2 2O O 第3頁(yè)/共40頁(yè)3.主要試劑(1)溶液:標(biāo)準(zhǔn)液和待測(cè)液。(

3、2)指示劑酸堿指示劑的變色范圍應(yīng)在中和滴定過(guò)程中溶液的pH 內(nèi)。中和滴定通常選擇 或 作指示劑,一般不選用石蕊試液。4.主要儀器及使用(1)儀器 滴定管(如圖A)、 滴定管(如圖B)、滴定管夾、鐵架臺(tái)、 。突變范圍甲基橙酚酞酸式堿式錐形瓶第4頁(yè)/共40頁(yè)(2)滴定管的使用試劑性質(zhì)試劑性質(zhì)滴定管滴定管原因原因酸性、酸性、氧化性氧化性 滴定管滴定管氧化性物質(zhì)易腐蝕橡皮管氧化性物質(zhì)易腐蝕橡皮管堿性堿性 滴定管滴定管堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃, ,致使玻璃活塞致使玻璃活塞無(wú)法打開(kāi)無(wú)法打開(kāi)玻璃活塞 橡皮管 酸 堿 酸式堿式第5頁(yè)/共40頁(yè)5.實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例)(1)

4、滴定前的準(zhǔn)備滴定管活塞 蒸餾水 待裝液 0刻度 0或0刻度 指示劑 第6頁(yè)/共40頁(yè)(2)滴定控制滴定管活塞 搖動(dòng)錐形瓶 錐形瓶 內(nèi)溶液顏色變化 第7頁(yè)/共40頁(yè)(3)終點(diǎn)判斷等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色,且在半分鐘內(nèi) 原來(lái)的顏色,視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。(4)數(shù)據(jù)處理按上述操作重復(fù)23次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)= 計(jì)算。思考 KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀鹽酸應(yīng)分別盛放在哪種滴定管中?提示:強(qiáng)氧化性溶液、酸性溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管中,堿性溶液應(yīng)盛放在堿式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、溴水、稀鹽酸應(yīng)盛放在酸式滴定管中,Na2

5、CO3溶液應(yīng)盛放在堿式滴定管中。(HCl)(HCl)(NaOH)cVV不恢復(fù)第8頁(yè)/共40頁(yè)名師點(diǎn)撥1.中和滴定誤差分析的方法要根據(jù)計(jì)算式c待= ,標(biāo)準(zhǔn)液滴定待測(cè)溶液時(shí),c標(biāo)、V待均為定值,c待的大小取決于V標(biāo)的大小,所有操作若導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液多或讀數(shù)大,則結(jié)果偏高;消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液少或讀數(shù)小,則結(jié)果偏低。cVV標(biāo)標(biāo)待第9頁(yè)/共40頁(yè)2.以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例步驟步驟操作操作c(NaOH)c(NaOH)洗滌洗滌未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗酸式滴定管偏高偏高錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗偏高偏高未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗取用待測(cè)液的滴定管未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗取用待測(cè)液的滴定管

6、偏低偏低錐形瓶洗凈后瓶?jī)?nèi)還殘留有少量蒸餾水錐形瓶洗凈后瓶?jī)?nèi)還殘留有少量蒸餾水無(wú)影響無(wú)影響取液取液取堿液的滴定管尖嘴部分有氣泡且取液結(jié)束前取堿液的滴定管尖嘴部分有氣泡且取液結(jié)束前氣泡消失氣泡消失偏低偏低滴定滴定滴定完畢后立即讀數(shù)滴定完畢后立即讀數(shù), ,半分鐘后顏色又變紅半分鐘后顏色又變紅偏低偏低滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡, ,滴定后消失滴定后消失偏高偏高滴定過(guò)程中振蕩時(shí)有液滴濺出滴定過(guò)程中振蕩時(shí)有液滴濺出偏低偏低滴定過(guò)程中滴定過(guò)程中, ,錐形瓶?jī)?nèi)加少量蒸餾水錐形瓶?jī)?nèi)加少量蒸餾水無(wú)影響無(wú)影響讀數(shù)讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)偏低偏低滴定前

7、俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)偏高偏高第10頁(yè)/共40頁(yè)3.圖解量器的讀數(shù)方法(1)平視讀數(shù)(如圖1):實(shí)驗(yàn)室中用量筒、移液管或滴定管量取一定體積的液體,讀取液體體積時(shí),視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)保持水平,視線與刻度的交點(diǎn)即為讀數(shù)(即凹液面定視線,視線定讀數(shù))。(2)俯視讀數(shù)(如圖2):當(dāng)用量筒測(cè)量液體的體積時(shí),由于俯視視線向下傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在凹液面的上側(cè),讀數(shù)高于正確的刻度線位置,即讀數(shù)偏大。第11頁(yè)/共40頁(yè)(3)仰視讀數(shù)(如圖3):讀數(shù)時(shí),由于視線向上傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在液面的下側(cè),因滴定管刻度標(biāo)法與量筒不同,這樣仰視讀數(shù)偏大。至于俯視和仰視的誤差,還要結(jié)合具體

8、儀器進(jìn)行分析,因?yàn)榱客部潭葟南碌缴现饾u增大;而滴定管刻度從下到上逐漸減小,并且滴定管中液體的體積是兩次體積讀數(shù)之差,在分析時(shí)還要看滴定前讀數(shù)是否正確,然后才能判斷實(shí)際量取的液體體積是偏大還是偏小。第12頁(yè)/共40頁(yè)1 .常溫下用0.02 mol/L NaOH溶液滴定0.01 mol/L的H2SO4溶液,中和后加水到100 mL。若滴定時(shí)終點(diǎn)判斷有誤差:多加了一滴NaOH溶液,少加了一滴NaOH溶液(設(shè)一滴為 0.05 mL),則和溶液的pH分別是( )A.5,9 B.4,9C.4,4 D.9,5D 過(guò)關(guān)演練 鞏固知識(shí)提升能力第13頁(yè)/共40頁(yè)第14頁(yè)/共40頁(yè)2. 如圖是向100 mL的鹽酸中

9、逐漸加入NaOH溶液時(shí),溶液pH變化的圖像,根據(jù)圖像所得結(jié)論正確的是( )A.原來(lái)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 0.01 mol/LB.x為0.1C.原來(lái)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1 mol/LD.x為0.01D 解析:從題圖中知,起始的鹽酸pH=1,即c(H+)=c(HCl)=0.1 mol/L。故n(HCl)=0.1 mol/L0.1 L=0.01 mol。n(NaOH)=n(HCl)=0.01 mol。第15頁(yè)/共40頁(yè)3.用物質(zhì)的量濃度為a molL-1的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液去滴定 V mL 鹽酸,請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:(1)堿式滴定管用蒸餾水洗凈后,接下來(lái)應(yīng)該進(jìn)行的操作是 。(2)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時(shí),

10、應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入。(3)如圖是堿式滴定管中液面在滴定前后的讀數(shù),c(HCl)= molL-1。第16頁(yè)/共40頁(yè)(4)取20.00 mL待測(cè)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(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)編號(hào)編號(hào)NaOHNaOH溶液的濃溶液的濃度度(molL(molL-1-1) )滴定完成時(shí)滴定完成時(shí),NaOH,NaOH溶液溶液滴入的體積滴入的體積(mL)(mL)待測(cè)鹽酸待測(cè)鹽酸的體積的體積(mL)(mL)1 10.100.1022.6222.6220.0020.002 20.100.1022.7222.7220.0020

11、.003 30.100.1022.6822.6820.0020.00滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是 。 根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為 (保留兩位有效數(shù)字)。第17頁(yè)/共40頁(yè)解析:滴定管用蒸餾水洗凈后應(yīng)用待裝液潤(rùn)洗;計(jì)算時(shí)應(yīng)取幾次滴定的平均值。答案:(1)用標(biāo)準(zhǔn)堿液潤(rùn)洗(2)堿式滴定管(3)(4)溶液由無(wú)色恰好變成紅色且半分鐘內(nèi)不褪色0.11 molL-121()VV aV第18頁(yè)/共40頁(yè)1.在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 molL-1的鹽酸,其液面恰好在5.00 mL刻度處,若把滴定管中的溶液全部轉(zhuǎn)移到燒杯中,然后用0.1molL-1NaOH溶液進(jìn)行中和,則消耗NaOH溶液的體積

12、( )A.大于20 mL B.小于20 mLC.等于20 mL D.等于5 mLA 課堂檢測(cè) 即學(xué)即測(cè)查漏補(bǔ)缺解析:V(鹽酸)20 mL,所以消耗NaOH溶液的體積大于20 mL。第19頁(yè)/共40頁(yè)2.下列說(shuō)法正確的是( )A.用圖示儀器準(zhǔn)確量取25.00 mL酸性KMnO4溶液B.裝置可用于已知濃度的氫氧化鈉溶液測(cè)定未知濃度鹽酸的實(shí)驗(yàn)C.中和滴定時(shí),滴定管用所盛裝的待裝液潤(rùn)洗23次D.中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí),用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶C 解析:酸性KMnO4溶液不能用堿式滴定管量取,A不正確;NaOH溶液不能盛裝在酸式滴定管中,B不正確;中和滴定時(shí)滴定管需用待裝液潤(rùn)洗,而錐形瓶不能用待測(cè)液潤(rùn)洗,C正確,D不

13、正確。第20頁(yè)/共40頁(yè)解析:錐形瓶裝待測(cè)液時(shí)不能潤(rùn)洗,錯(cuò)誤;錐形瓶用于盛裝一定體積的待測(cè)液,正確;用石蕊作指示劑,變色不明顯,錯(cuò)誤;取一支酸式滴定管,洗滌干凈,正確;酸式滴定管要用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤(rùn)洗23次,不能直接往酸式滴定管中注入標(biāo)準(zhǔn)酸溶液進(jìn)行滴定,錯(cuò)誤;左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞,右手不停搖動(dòng)錐形瓶,正確;兩眼應(yīng)該注視著錐形瓶中溶液顏色變化,錯(cuò)誤。3.下面是一段關(guān)于中和滴定實(shí)驗(yàn)操作的敘述:取一錐形瓶,用待測(cè)NaOH溶液潤(rùn)洗兩次;在一錐形瓶中加入25 mL待測(cè)NaOH溶液;加入幾滴石蕊試劑作指示劑;取一支酸式滴定管,洗滌干凈;直接往酸式滴定管中注入標(biāo)準(zhǔn)酸溶液,進(jìn)行滴定;左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞,

14、右手不停搖動(dòng)錐形瓶;兩眼注視著滴定管內(nèi)鹽酸液面下降,直至滴定終點(diǎn)。文中所述操作有錯(cuò)誤的序號(hào)為( )A. B. C. D.D 第21頁(yè)/共40頁(yè)4. 某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)羁铡?1)如圖1是常見(jiàn)儀器的部分結(jié)構(gòu)。 寫(xiě)出儀器名稱:B,C。 使用前需檢查是否漏水的儀器有(填字母)。 第22頁(yè)/共40頁(yè)解析:(1)儀器B帶有瓶塞,且瓶頸細(xì),有刻度線無(wú)刻度為容量瓶;C帶有刻度,小數(shù)在上,大數(shù)在下,為滴定管。容量瓶帶有活塞,滴定管帶有旋塞,為防止漏液,使用前應(yīng)檢查是否漏水。答案:(1)容量瓶滴定管BC第23頁(yè)/共40頁(yè)(2)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽

15、酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí),左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視。滴定終點(diǎn)時(shí),錐形瓶中顏色變化為,且半分鐘內(nèi)顏色不復(fù)原。解析:(2)滴定過(guò)程中眼睛應(yīng)注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化;用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí),用甲基橙作指示劑,開(kāi)始溶液顯堿性,所以錐形瓶中溶液顏色為黃色,隨著鹽酸的加入量增多,溶液堿性減弱,顏色逐漸變淺,當(dāng)由黃色突變?yōu)槌壬?且半分鐘內(nèi)顏色不復(fù)原,即達(dá)到終點(diǎn)。答案:(2)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化黃色突變?yōu)槌壬?4頁(yè)/共40頁(yè)(3)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是。A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸

16、餾水洗凈后沒(méi)有干燥C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失D.讀取鹽酸體積時(shí),開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)第25頁(yè)/共40頁(yè)答案: (3)D第26頁(yè)/共40頁(yè)答案:(4)26.10(4)若滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如圖2所示,所用鹽酸的體積為 mL。 解析:(4)滴定管小刻度在上,大刻度在下,精確度為0.01 mL,起始讀數(shù)為0.00 mL,終點(diǎn)讀數(shù)為26.10 mL,鹽酸的體積為 26.10 mL。第27頁(yè)/共40頁(yè)(5)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如表:滴定滴定次數(shù)次數(shù)待測(cè)待測(cè)NaOHNaOH溶溶液的體積液的體積/mL/mL0.100 0 mol/L0.100 0

17、mol/L鹽酸的體積鹽酸的體積/mL/mL滴定前刻度滴定前刻度滴定后刻度滴定后刻度溶液體積溶液體積/mL/mL第一次第一次25.0025.000.000.0025.1125.1125.1125.11第二次第二次25.0025.000.560.5630.5630.5630.0030.00第三次第三次25.0025.000.220.2225.1125.1124.8924.89依據(jù)表中數(shù)據(jù)列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度:(保留兩位有效數(shù)字)。 第28頁(yè)/共40頁(yè)答案:(5)0.100 0 mol/L第29頁(yè)/共40頁(yè)實(shí)驗(yàn)微專題6滴定原理的應(yīng)用氧化還原滴定 1.原理以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接

18、滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)。第30頁(yè)/共40頁(yè)第31頁(yè)/共40頁(yè)【典型例題】 KMnO4溶液常用作氧化還原反應(yīng)滴定的標(biāo)準(zhǔn)液,由于KMnO4的強(qiáng)氧化性,它的溶液很容易被空氣中或水中的某些少量還原性物質(zhì)還原,生成難溶性物質(zhì) MnO(OH)2,因此配制KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作如下所示:稱取稍多于所需量的KMnO4固體溶于水中,將溶液加熱并保持微沸1 h;用微孔玻璃漏斗過(guò)濾除去難溶的MnO(OH)2;過(guò)濾得到的KMnO4溶液貯存于棕色試劑瓶中并放在暗處;利用氧化還原滴定法,在7080 條件下用基準(zhǔn)試劑(純度高、相對(duì)分子質(zhì)量較大、穩(wěn)定性較好的物質(zhì))溶液標(biāo)定其濃度。第32頁(yè)/共40頁(yè)請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

19、(1)準(zhǔn)確量取一定體積的KMnO4溶液需要使用的儀器是。(2)在下列物質(zhì)中,用于標(biāo)定KMnO4溶液的基準(zhǔn)試劑最好選用(填字母序號(hào))。A.H2C2O42H2OB.FeSO4C.濃鹽酸 D.Na2SO3答案:(1)酸式滴定管(2)A 解析:(1)KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,能將堿式滴定管下端的橡皮管腐蝕,所以不能用堿式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取。(2)H2C2O42H2O在常溫常壓下是穩(wěn)定的結(jié)晶水合物;FeSO4在空氣中不穩(wěn)定,易被氧化,鐵元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià);濃鹽酸易揮發(fā);Na2SO3在空氣中不穩(wěn)定,易被氧化成Na2SO4。第33頁(yè)/共40頁(yè)(3)若準(zhǔn)確稱取W g(2)中所選的

20、基準(zhǔn)試劑溶于水配成500 mL 溶液,取25.00 mL置于錐形瓶中,用KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物質(zhì)的量濃度為mol/L。 第34頁(yè)/共40頁(yè)(4)若用放置兩周的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液去測(cè)定水樣中Fe2+的含量,測(cè)得的濃度值將(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”)。 答案:(4)偏高解析:(4)在放置過(guò)程中,由于空氣中還原性物質(zhì)的作用,使KMnO4溶液的濃度變小了,再去滴定水樣中的Fe2+時(shí),消耗 KMnO4 溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液)的體積會(huì)增大,導(dǎo)致計(jì)算出來(lái)的 c(Fe2+)會(huì)增大,測(cè)定的結(jié)果偏高。第35頁(yè)/共40頁(yè)【變式練習(xí)】 在化學(xué)分析中,常需用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液,由于KMnO4晶體在室溫下不太穩(wěn)定,因而很難直接配制準(zhǔn)確物質(zhì)的量濃度的KMnO4溶液。實(shí)驗(yàn)室一般先稱取一定質(zhì)量的KMnO4晶體,粗配成大致濃度的KMnO4溶液,再用性質(zhì)穩(wěn)定、相對(duì)分子質(zhì)量較大的基準(zhǔn)物質(zhì)草酸鈉對(duì)粗配的KMnO4溶液進(jìn)行標(biāo)定,測(cè)出所配制的KMnO4溶液的準(zhǔn)確濃度,反應(yīng)原理為:以下是標(biāo)定KM