選修四第三章第二節(jié)第3課時pH的應用

1、第第3 3課時課時 pHpH的應用的應用（含實踐活動）（含實踐活動）復習復習1. 酸和堿恰好完全中和時，它們起反應的（酸和堿恰好完全中和時，它們起反應的（ ） 一定相等：一定相等： A、 質(zhì)量質(zhì)量 B 、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量 C、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的量濃度 D 、 H+和和OH-的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量2. 中和同體積、等中和同體積、等pH的的NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O三種稀溶三種稀溶液，所用相同濃度鹽酸溶液的體積分別為液，所用相同濃度鹽酸溶液的體積分別為A ,B與與C則的關(guān)則的關(guān)系為系為 。DA= BC pHpH在農(nóng)業(yè)中的應用在農(nóng)業(yè)中的應用 在在農(nóng)業(yè)上，土壤的農(nóng)業(yè)上，土壤的pHpH關(guān)

2、系到農(nóng)作物的生長，關(guān)系到農(nóng)作物的生長，有的作物如芝麻、油菜、有的作物如芝麻、油菜、蘿卜等可以生長在較大蘿卜等可以生長在較大的的pHpH范圍內(nèi)，有的卻對范圍內(nèi)，有的卻對土壤的土壤的pHpH反應非常敏感，反應非常敏感，如茶樹適宜在如茶樹適宜在pHpH約為約為4.04.05.55.5的土壤中生長。的土壤中生長。 在在工業(yè)上，例如，氯堿工業(yè)生工業(yè)上，例如，氯堿工業(yè)生產(chǎn)中所用食鹽水的產(chǎn)中所用食鹽水的pHpH要控制在要控制在1212左左右，以除去其中的右，以除去其中的CaCa2+2+和和MgMg2+2+等雜質(zhì)。等雜質(zhì)。在無機鹽的生產(chǎn)中，為了分離所含在無機鹽的生產(chǎn)中，為了分離所含的雜質(zhì)如的雜質(zhì)如FeFe3+

3、3+，常把無機鹽溶液的，常把無機鹽溶液的pHpH調(diào)到調(diào)到5 5左右，此時左右，此時FeFe3+3+形成形成Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀而分離析出，其他陽沉淀而分離析出，其他陽離子卻留在溶液中。離子卻留在溶液中。 pH pH在工業(yè)生產(chǎn)中的應用在工業(yè)生產(chǎn)中的應用 在在醫(yī)療上，測定血液等的醫(yī)療上，測定血液等的pHpH可以可以幫助診斷疾病。例如，人體內(nèi)血液的幫助診斷疾病。例如，人體內(nèi)血液的pHpH一般在一般在7.357.357.457.45范圍內(nèi)，如果超范圍內(nèi)，如果超過這個范圍，便屬于病理現(xiàn)象。過這個范圍，便屬于病理現(xiàn)象。 在在科學實驗中，科學實驗中，pHpH是影響某些反是影響某些反應過程的重要

4、因素，因此測定和控制應過程的重要因素，因此測定和控制溶液的溶液的pHpH，就如控制溫度和濃度等同，就如控制溫度和濃度等同樣重要。樣重要。 pH pH在科研中的應用在科研中的應用如何定量分析如何定量分析某些物質(zhì)的成某些物質(zhì)的成分？分？ 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學實驗中常常涉及溶液的酸堿性，人們工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學實驗中常常涉及溶液的酸堿性，人們的生活和健康也與溶液的酸堿性有關(guān)。因此測試和調(diào)控溶液的生活和健康也與溶液的酸堿性有關(guān)。因此測試和調(diào)控溶液的的pH具有重大的意義。具有重大的意義。 如何來調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，關(guān)系到作物適宜生長的環(huán)境如何來調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，關(guān)系到作物適宜生長的環(huán)境和能否生產(chǎn)出好的產(chǎn)品，進行科

5、技研究及創(chuàng)新等均涉及到定和能否生產(chǎn)出好的產(chǎn)品，進行科技研究及創(chuàng)新等均涉及到定量計算。量計算。酸堿中和滴定酸堿中和滴定1.1.定義：定義： 用已知濃度的酸用已知濃度的酸( (或堿或堿) )來測定未知濃度的堿來測定未知濃度的堿( (或酸或酸) ) 的實驗方法。的實驗方法。2.2.原理：原理：以酸堿中和反應為基礎(chǔ)。以酸堿中和反應為基礎(chǔ)。 H H+ + + OH+ OH- - = H= H2 2O O1mol1mol滴定達到終點滴定達到終點( (即酸堿恰好反應即酸堿恰好反應) )時：時： 有有 n(Hn(H+ +) = n(OH) = n(OH- -) ) c(Hc(H+ +) ) V V酸酸 = c

6、(OH= c(OH- -) ) V V堿堿1mol1mol即：即：c(NaOHc(NaOH) )V(NaOHV(NaOH) )c(HClc(HCl) )=V(HClV(HCl) )已知已知0.1mol/L0.1mol/L需測定需測定量?。毫咳。篨 XL L待測待測如：如：用用.1mol/L.1mol/L的的NaOHNaOH標準溶液測定未知濃度的鹽酸標準溶液測定未知濃度的鹽酸 量取一定體積的待測液量取一定體積的待測液, ,用已知濃度的標準液來滴定用已知濃度的標準液來滴定, ,記錄所消耗標準液的體積記錄所消耗標準液的體積, ,就可以計算出待測液的濃度就可以計算出待測液的濃度. .= =c c標標V

7、 V標標V V測測c c測測如何準確量取一定體積的未知濃度溶液？如何準確量取一定體積的未知濃度溶液？ 如何測出所消耗標準溶液的體積？如何測出所消耗標準溶液的體積？應該選用酸式滴定管和堿式滴定管。應該選用酸式滴定管和堿式滴定管。滴定管比較精確，能精確到滴定管比較精確，能精確到0.01mL0.01mL中和滴定的儀器中和滴定的儀器主要儀器主要儀器: : 鐵架臺鐵架臺 滴定管夾滴定管夾 酸式滴定管酸式滴定管 堿式滴定管堿式滴定管 錐形瓶錐形瓶 燒杯等燒杯等注意：注意：0 0刻度在上?？潭仍谏?。最大刻度值不在最最大刻度值不在最下面。下面。酸式滴定管：酸式滴定管：( (不能盛放堿性溶液不能盛放堿性溶液)

8、)堿式滴定管：堿式滴定管：( (不能盛放酸性溶液和不能盛放酸性溶液和強氧化性溶液強氧化性溶液) )1.1.檢查：檢查：是否漏水是否漏水。2.2.洗滌：洗滌：先水洗，再用先水洗，再用待裝液潤洗待裝液潤洗2-32-3次次。3.3.裝酸堿溶液：裝酸堿溶液：一般待測液裝入一般待測液裝入錐形瓶里錐形瓶里；標準液裝入；標準液裝入滴定管里滴定管里。4.4.排氣泡，調(diào)液面：排氣泡，調(diào)液面： 裝入液體至裝入液體至“0”0”刻度以上，排盡氣泡，調(diào)整刻度以上，排盡氣泡，調(diào)整液面至液面至“0”0”刻度?？潭?。 向酸式滴定管中注入一定量酸溶液，開啟活塞，使酸液流出充滿尖嘴部分。向酸式滴定管中注入一定量酸溶液，開啟活塞，

9、使酸液流出充滿尖嘴部分。 向堿式滴定管中注入一定量堿溶液，手持橡皮管，使尖嘴部分向上彎曲，向堿式滴定管中注入一定量堿溶液，手持橡皮管，使尖嘴部分向上彎曲，擠壓玻璃珠，使堿液流出充滿尖嘴部分。擠壓玻璃珠，使堿液流出充滿尖嘴部分。4.4.滴定：滴定：在錐形瓶的溶液中滴加在錐形瓶的溶液中滴加2-32-3滴酸堿指示劑滴酸堿指示劑，開始滴定。，開始滴定。 左手左手控制滴定管活塞（或擠壓玻璃球）控制滴定管活塞（或擠壓玻璃球），右手，右手搖動錐形瓶搖動錐形瓶，兩，兩眼注視眼注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。滴定管的使用滴定管的使用 酸堿中和滴定酸堿中和滴定 問題問題 能不能找到一種試劑指示酸

10、堿恰好完全反應？能不能找到一種試劑指示酸堿恰好完全反應？對于強酸強堿而言，應是指示劑在對于強酸強堿而言，應是指示劑在 pH=7 pH=7 時發(fā)生明顯的顏時發(fā)生明顯的顏色變化為最佳色變化為最佳指指示示劑劑的的選選擇擇 甲基橙甲基橙酚酚 酞酞酸色酸色 中間色中間色 堿色堿色紅色紅色 橙色橙色_ 3.1 _ 4.4 _ 3.1 _ 4.4 _黃色黃色_ 8.2 _ 10.0 _ 8.2 _ 10.0 _無色無色粉紅色粉紅色紅色紅色滴定終點應該是恰好反應的點滴定終點應該是恰好反應的點, ,而常用指示劑沒有在而常用指示劑沒有在pHpH等于等于7 7時變色的。時變色的。如果選用指示劑去判斷滴定終點誤差會不

11、會很大如果選用指示劑去判斷滴定終點誤差會不會很大? ? 用用0.1000mol/L的的NaOH溶液，滴定溶液，滴定20 .00ml 0.1000mol/L的的HCl 溶液，求隨溶液，求隨VNaOH的增大，的增大，pH=？ 滴定過程的滴定過程的pHpH變化變化VNaOH(mL)0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH1.001.221.481.843.123.603.904.30VNaOH(mL) 20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.009.7010.3010.4011.3812.0512.3012.44

12、誤差：誤差：0.0240=0.0005=0.05%多加一滴時，體積變化多加一滴時，體積變化0.04mL,pH發(fā)生發(fā)生“突變突變”突變范圍突變范圍20.02mL19.98mL加入加入NaOH溶液的體積溶液的體積V(mL)溶溶液液的的pH在滴定終點前后，溶液的在滴定終點前后，溶液的pHpH發(fā)生突變。發(fā)生突變。因此，因此，“滴定終點滴定終點”一般不是一般不是“恰好完全反應的終恰好完全反應的終點點”。4.43.18.210.0滴定前的準備工作：滴定前的準備工作：（1 1）用前檢查）用前檢查（是否漏水、旋塞轉(zhuǎn)動是否靈活）（是否漏水、旋塞轉(zhuǎn)動是否靈活）（2 2）洗滌）洗滌（準確測定的保障）（準確測定的保障

13、） 滴定管滴定管蒸餾水清洗蒸餾水清洗2-32-3次次待裝液潤洗待裝液潤洗 錐形瓶錐形瓶蒸餾水清洗蒸餾水清洗2-32-3次次（3 3）裝液）裝液 滴定管中加入液體滴定管中加入液體 裝待測液裝待測液NaOHNaOH于堿式滴定管內(nèi)于堿式滴定管內(nèi)擠氣泡擠氣泡使管內(nèi)液面處使管內(nèi)液面處 于于“0”0”放放NaOHNaOH溶液于錐形瓶內(nèi)溶液于錐形瓶內(nèi)記錄放液后的讀數(shù)記錄放液后的讀數(shù) 在錐形瓶內(nèi)溶液滴加指示劑在錐形瓶內(nèi)溶液滴加指示劑 裝標準液裝標準液HClHCl排氣泡排氣泡使管內(nèi)液面處于使管內(nèi)液面處于“0”。滴定后數(shù)據(jù)處理：滴定后數(shù)據(jù)處理：重復上述操作重復上述操作2-3次，測得三次體積，求次，測得三次體積，求

14、平均體積，代入公式求平均體積，代入公式求NaOH溶液的濃度。溶液的濃度。滴定終點的判斷：滴定終點的判斷：滴入最后一滴溶液時，顏色由滴入最后一滴溶液時，顏色由 變?yōu)樽優(yōu)?色色，且半分鐘內(nèi)顏色不再恢復為且半分鐘內(nèi)顏色不再恢復為 色即為終點。色即為終點。滴定管一定要潤洗！錐形瓶不能潤洗！中和滴定的步驟中和滴定的步驟（1 1）檢漏）檢漏 （2 2）洗滌、潤洗）洗滌、潤洗（3 3）裝液）裝液 （4 4）趕氣泡、調(diào)讀數(shù)）趕氣泡、調(diào)讀數(shù)（5 5）取液）取液 （6 6）滴定）滴定（7 7）記讀數(shù)）記讀數(shù) （8 8）計算）計算c c誤差分析誤差分析( (以標準鹽酸滴定未知濃度的以標準鹽酸滴定未知濃度的NaOHN

15、aOH溶液溶液) )酸式滴定管水洗后，未潤洗；酸式滴定管水洗后，未潤洗；酸式滴定管水洗后，誤用待測液潤洗；酸式滴定管水洗后，誤用待測液潤洗；堿式滴定管水洗后，未潤洗；堿式滴定管水洗后，未潤洗；錐形瓶水洗后，用待測液潤洗錐形瓶水洗后，用待測液潤洗. .偏高偏高偏高偏高偏低偏低偏高偏高(1)儀器洗滌未按要求；潤洗不正確儀器洗滌未按要求；潤洗不正確需測定需測定滴定前俯視酸式滴定管，滴定后平視；滴定前俯視酸式滴定管，滴定后平視；滴定前仰視酸式滴定管，滴定后俯視；滴定前仰視酸式滴定管，滴定后俯視；調(diào)調(diào)“0”0”后，取液時俯視堿式滴定管；后，取液時俯視堿式滴定管；偏高偏高偏低偏低偏高偏高456456(2)

16、滴定管讀數(shù)方法不正確滴定管讀數(shù)方法不正確(俯視或仰視俯視或仰視)(3)(3)操作不當操作不當?shù)味ㄟ^程中，錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水；滴定過程中，錐形瓶內(nèi)加少量蒸餾水； 用甲基橙作指示劑進行滴定時用甲基橙作指示劑進行滴定時, ,溶液由橙色變紅色時停止溶液由橙色變紅色時停止滴定；滴定； 用甲基橙作指示劑用甲基橙作指示劑, ,滴液由黃色變橙色滴液由黃色變橙色,5s,5s后又褪去；后又褪去； 無影響無影響偏高偏高偏低偏低準備準備儀器儀器操作操作農(nóng)業(yè)生產(chǎn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科學實踐科學實踐中和滴定中和滴定誤差分析誤差分析pHpH應用應用實驗探究實驗探究土壤酸性土壤酸性氯堿醫(yī)療氯堿醫(yī)療1.1.下列實驗操作中錯誤的下列實驗操

17、作中錯誤的( )( )A.A.分液時，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體分液時，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體 從上口倒出從上口倒出B.B.蒸餾時，應使溫度計水銀球靠近蒸蒸餾時，應使溫度計水銀球靠近蒸鎦鎦燒瓶支管口燒瓶支管口處處C.C.滴定時，滴定時，左左手控制滴定管活塞，右手握持錐形瓶，邊手控制滴定管活塞，右手握持錐形瓶，邊 滴邊振蕩，眼睛注視滴定管中的液面滴邊振蕩，眼睛注視滴定管中的液面變化變化D.D.稱量時，稱量物放在稱量紙上，置于托盤天平的稱量時，稱量物放在稱量紙上，置于托盤天平的左左 盤，砝碼放在托盤天平的右盤中盤，砝碼放在托盤天平的右盤中C C2.2.用已知濃度的用已知

18、濃度的NaOHNaOH溶液測定某溶液測定某H H2 2SOSO4 4溶液的濃度，參考右圖，溶液的濃度，參考右圖，從下表中選出正確選項（從下表中選出正確選項（ ）錐形瓶中錐形瓶中的溶液的溶液滴定管中滴定管中的溶液的溶液選用指選用指示劑示劑選用滴選用滴定管定管A A堿堿酸酸石蕊石蕊（乙）（乙）B B酸酸堿堿酚酞酚酞（甲）（甲）C C堿堿酸酸甲基橙甲基橙（甲）（甲）D D酸酸堿堿酚酞酚酞（乙）（乙）C D C D 3.3.下列關(guān)于中和滴定的實驗敘述下列關(guān)于中和滴定的實驗敘述，其中錯誤的是其中錯誤的是（ ） 取一錐形瓶，用待測取一錐形瓶，用待測NaOHNaOH溶液潤洗兩次；溶液潤洗兩次； 在錐形瓶中放

19、入在錐形瓶中放入25.00 ml25.00 ml待測液待測液NaOHNaOH溶液；溶液； 加入幾滴石蕊試劑作指示劑；加入幾滴石蕊試劑作指示劑； 取一支酸式滴定管，洗滌干凈后；取一支酸式滴定管，洗滌干凈后； 直接往其中注入標準酸溶液，進行滴定；直接往其中注入標準酸溶液，進行滴定； 左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動錐形瓶；左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右手不停搖動錐形瓶； 兩眼注視滴定管內(nèi)鹽酸溶液液面下降兩眼注視滴定管內(nèi)鹽酸溶液液面下降情況情況，直至滴定終，直至滴定終點。點。 A. A. B.B. C. C. D.D.D D 4、用、用0.1000mol/L標準硫酸滴定標準硫酸滴定25.00mL

20、未知濃度未知濃度NaOH溶液溶液（1）硫酸裝在）硫酸裝在 內(nèi)，內(nèi)，NaOH溶液裝在溶液裝在 內(nèi)，內(nèi)， 指示劑滴在指示劑滴在 溶液中。溶液中。（2）如用甲基橙作指示劑，準確判斷達到滴定終點的表述為：）如用甲基橙作指示劑，準確判斷達到滴定終點的表述為： 。 如果改用酚酞作指示劑，表述為：如果改用酚酞作指示劑，表述為： 。（3）用）用V標標表示硫酸的體積，表示硫酸的體積，c1表示未知表示未知NaOH溶液的濃度，溶液的濃度， 則則c1表達式為表達式為 。（4 4）另?。┝砣∩鲜錾鲜?5.00mL25.00mL未知濃度未知濃度NaOHNaOH溶液，在空氣放置一段時溶液，在空氣放置一段時 間后間后, ,同

21、樣滴定同樣滴定, ,求得濃度為求得濃度為C C2 2, ,則則C C1 1和和C C2 2的大小的大小 。酸式滴定管酸式滴定管錐形瓶錐形瓶NaOH當?shù)稳胱詈笠坏嗡釙r，錐形瓶內(nèi)溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬?，當?shù)稳胱詈笠坏嗡釙r，錐形瓶內(nèi)溶液顏色由黃色變?yōu)槌壬野敕昼妰?nèi)顏色不再恢復為黃色即為終點。且半分鐘內(nèi)顏色不再恢復為黃色即為終點。當?shù)稳胱詈笠坏嗡釙r，錐形瓶內(nèi)溶液顏色由粉紅色變?yōu)闊o當?shù)稳胱詈笠坏嗡釙r，錐形瓶內(nèi)溶液顏色由粉紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)顏色不再恢復為粉紅色即為終點。色，且半分鐘內(nèi)顏色不再恢復為粉紅色即為終點。5、有、有a、CH3COOH b、HCI c、H2SO4三種酸。都用三種酸。都用a、b

22、、c代代號回答下列各題。（用號回答下列各題。（用“”或或“倍數(shù)關(guān)系倍數(shù)關(guān)系”等填空）等填空）（1）三種酸的物質(zhì)的量濃度相同時，其）三種酸的物質(zhì)的量濃度相同時，其pH大小關(guān)系是大小關(guān)系是 。（2）它們的）它們的pH相同時，其物質(zhì)的量濃度大小的關(guān)系是相同時，其物質(zhì)的量濃度大小的關(guān)系是 。（3）三種酸中）三種酸中C（H+）相同時，均加水稀釋）相同時，均加水稀釋100倍后，倍后，pH由大到由大到小的關(guān)系是小的關(guān)系是 。（4）中和同體積、同濃度的燒堿溶液，需同物質(zhì)的量濃度的三種）中和同體積、同濃度的燒堿溶液，需同物質(zhì)的量濃度的三種酸的體積關(guān)系是酸的體積關(guān)系是 ；同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種；同體積、同物質(zhì)的量濃度的三種酸，中和酸，中和NaOH的能力由大到小的關(guān)系是的能力由大到小的關(guān)系是 。（5）三種酸溶液的體積、濃度相同時，與足量的形狀、密度、三種酸溶液的體積、濃度相同時