水的電離和溶液的pH-酸堿中和滴定++高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1+

酸堿中和滴定化學(xué)（人教版）選擇性必修1第三章第二節(jié)第三課時(shí)

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解酸堿中和滴定的原理及其重要應(yīng)用。認(rèn)識(shí)酸堿中和滴定的主要儀器的名稱及用途。認(rèn)識(shí)指示劑的變色范圍及其在定量實(shí)驗(yàn)中的作用。學(xué)習(xí)酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作、計(jì)算方法和誤差分析?！締栴}1】有一瓶標(biāo)簽?zāi)：腘aOH溶液，我們?nèi)绾未_定其物質(zhì)的量濃度？圖片來自網(wǎng)絡(luò)測(cè)量方案評(píng)價(jià)蒸干后測(cè)m(NaOH)?轉(zhuǎn)變?yōu)镕e(OH)3測(cè)質(zhì)量？加入銨鹽轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔鉁y(cè)體積？測(cè)定pH計(jì)算法？溶液體積未知，操作流程復(fù)雜Kw隨溫度變化而變化表1.

測(cè)量方案對(duì)比分析表【思考】能否用已知濃度的酸與氫氧化鈉反應(yīng)來測(cè)定其濃度？如果可以，怎么確定反應(yīng)恰好到達(dá)終點(diǎn)？

滴定玻璃儀器認(rèn)識(shí)“滴定”的概念【滴定】是一種分析溶液成分的方法。通過將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐滴加入到被分析溶液中，用顏色變化、沉淀或電導(dǎo)率變化等來確定反應(yīng)的終點(diǎn)。

電位滴定儀

滴定玻璃儀器滴定分析滴定分析實(shí)驗(yàn)流程了解實(shí)驗(yàn)原理選擇合適的實(shí)驗(yàn)儀器及指示劑進(jìn)行準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理（計(jì)算）誤差分析酸堿中和反應(yīng)的本質(zhì)：H+

+

OH-

=

H2O恰好到達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)，存在：n(HCl)

=

n(NaOH)即

c(HCl)?V[HCl(aq)]=c(NaOH)?V[NaOH(aq)]酸堿中和滴定的原理HCl

+

NaOH

=

NaCl

+

H2Oc(HCl)?V[HCl(aq)]=c(NaOH)?V[NaOH(aq)]用已知濃度的酸（或堿）（稱為標(biāo)準(zhǔn)液）與未知濃度的堿（或酸）（稱為待測(cè)液）反應(yīng)，如果能測(cè)定出恰好中和時(shí)兩者的體積，即可由上式計(jì)算未知濃度溶液的濃度，這就是酸堿中和滴定的原理。酸堿中和滴定的原理反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)：酸堿中和滴定要解決的關(guān)鍵問題是什么？c堿=c酸V酸V堿已知未知(待求)1、準(zhǔn)確測(cè)量參加反應(yīng)的酸堿溶液的體積。2、準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)的終點(diǎn)。直接量取待測(cè)定

以0.1000mol/LHCl溶液滴定20.00mL未知濃度的NaOH溶液為例【問題3】如何準(zhǔn)確量取NaOH溶液和HCl溶液的體積？圖片來自網(wǎng)絡(luò)【滴定管特點(diǎn)】1）滴定管上端標(biāo)有規(guī)格大小、使用溫度、0刻度。2）準(zhǔn)確到0.01mL?！咀x數(shù)特點(diǎn)】0

刻度在滴定管上方，從上往下讀數(shù)依次增大，每一格精確到0.01mL（0.1mL）圖片來自網(wǎng)絡(luò)滴定管的分類1.酸式滴定管：包括玻璃活塞、長(zhǎng)玻璃管，可盛放酸性溶液、強(qiáng)氧化性溶液，不能盛放堿性溶液。滴定管讀數(shù)時(shí)要求視線、刻度線、凹液面在同一水平線上2.堿式滴定管：包括長(zhǎng)玻璃管、橡皮管、玻璃球，可盛放堿性溶液。認(rèn)識(shí)滴定管0刻度處25ml刻度處25ml酸式滴定管①滴定管上標(biāo)有:溫度、容積、0刻度,0刻度在上方。②讀數(shù)時(shí)眼睛平視，不能俯視和仰視。③精確度：0.01mL，所以讀數(shù)時(shí)要讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位。如：24.00mL、23.38mL，最后一位是估計(jì)值。④

V=V末—V初⑤使用前要檢查是否漏水，再用待裝溶液潤(rùn)洗。⑥全部盛滿溶液時(shí)，體積多于所標(biāo)容積。滴定管最大讀數(shù)以下還有一段沒有刻度的區(qū)域。滴定管使用圖解：例：滴定管讀數(shù)1、讀數(shù)：2、若仰視V末結(jié)果如何？3、若俯視V末結(jié)果如何？偏大偏小V初V末V末—V初=25.60mL—20.60mL=5.00mL【問題4】如何確定酸堿中和反應(yīng)終點(diǎn)？

以0.1000mol/LHCl溶液滴定20.00mL未知濃度的NaOH溶液，如何判定終點(diǎn)呢？判定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)是否到達(dá)終點(diǎn)的方法有：1.不再產(chǎn)生氣泡，如鹽酸與碳酸鈉溶液的反應(yīng)。2.不再產(chǎn)生沉淀，如硫酸與氫氧化鋇溶液的反應(yīng)。借助酸堿指示劑7.07.0【問題5】如何判斷恰好反應(yīng)的終點(diǎn)？恰好反應(yīng)時(shí)：pH=7若選擇酚酞作指示劑，當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)pH=7，此時(shí)NaOH溶液顏色是無色；而當(dāng)pH=8.2時(shí)，NaOH溶液已經(jīng)變成了無色，提前到達(dá)終點(diǎn)。若選擇甲基橙作指示劑，當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)pH=7，此時(shí)NaOH溶液顏色仍然是黃色；而當(dāng)NaOH溶液顏色從黃色變?yōu)槌壬珪r(shí)，此時(shí)溶液pH=4.4，延遲到達(dá)終點(diǎn)。

以0.1000mol/LHCl溶液滴定20.00mL未知濃度的NaOH溶液為例7.07.00.1000mol/LHCl溶液20.00mL未知濃度的NaOH溶液【活動(dòng)】用0.1000

mol/L

的

HCl溶液滴定20.00

mL

0.1000

mol/L的NaOH溶液的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：V[HCl(aq)]/mL05.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH13.0012.7812.5212.1511.7211.4111.109.70V[HCl(aq)]/mL20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.004.303.703.602.611.951.701.56請(qǐng)以HCl溶液的體積為橫坐標(biāo)，pH為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制滴定過程中，溶液pH隨HCl溶液體積變化的曲線圖?！締栴}5】用什么指示劑準(zhǔn)確判定反應(yīng)終點(diǎn)？表3.

HCl溶液滴定NaOH溶液pH表【滴定終點(diǎn)判斷原則】1.指示劑顏色有明顯變化；2.指示劑變色范圍落在滴定突躍范圍內(nèi)。10.08.2酚酞4.43.1甲基橙突躍（一滴）9.74.3小試牛刀：①已知CH3COONa溶液呈堿性，用NaOH滴定CH3COOH應(yīng)選用：_____②已知NH4Cl溶液呈酸性，用鹽酸滴定氨水應(yīng)選用：________酚酞甲基橙實(shí)驗(yàn)過程02四.實(shí)驗(yàn)步驟（鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)NaOH溶液）1、查漏：檢查滴定管是否漏水（容量瓶、分液漏斗）2、洗滌：用水洗凈后，各用少量待裝液潤(rùn)洗滴定管2～3次3、裝液：用傾倒法將鹽酸、氫氧化鈉溶液注入酸、堿滴定管中，使液面高于刻度2～3cm4、趕氣泡酸式滴定管：快速放液堿式滴定管：橡皮管向上翹起p915、調(diào)液面調(diào)節(jié)滴定管中液面至某一刻度（或0刻度），并記下讀數(shù)。6、取液（1）從堿式滴定管中放出20.00mL氫氧化鈉溶液于錐形瓶中（2）滴入2滴酚酞試液，將錐形瓶置于酸式滴定管下方，并在瓶底襯一張白紙(便于準(zhǔn)確觀察終點(diǎn)時(shí)溶液顏色的變化）。

7、滴定：左手控制酸式滴定管活塞，右手拿住錐形瓶瓶頸，邊滴入鹽酸，邊不斷順時(shí)針方向搖動(dòng)，眼睛要始終注視錐形瓶溶液的顏色變化。滴定時(shí)先快后慢，成滴不成線，接近終點(diǎn)時(shí)逐滴加入。

9、計(jì)算：標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積取3次的平均值進(jìn)行計(jì)算。（注意：三次的測(cè)定值中相差太大的--0.2mL以上，應(yīng)舍去）8、記錄：當(dāng)看到加滴入最后半滴鹽酸時(shí)，錐形瓶中的溶液由淺紅色變?yōu)闊o色且半分鐘不恢復(fù)顏色（終點(diǎn)顏色變化）時(shí)，停止滴定，準(zhǔn)確記下鹽酸的讀數(shù)(視線與凹液面最低點(diǎn)水平相切），并準(zhǔn)確求得滴定用去的鹽酸體積。重復(fù)以上操作2～3次。（數(shù)據(jù)記錄表格如下）數(shù)據(jù)處理04數(shù)據(jù)處理次數(shù)NaOH溶液的體積（mL）酸式滴定管的讀數(shù)（mL）鹽酸體積（mL）V末—V初待測(cè)NaOH溶液的濃度（moL/L）待測(cè)NaOH溶液的濃度的平均值（moL/L）初末120.000.00

19.70

220.001.00

20.58

320.000.50

23.50

19.7019.5823.00數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，刪除

用0.1000mol/LHCl溶液滴定20.00mL未知濃度的NaOH溶液：0.09810.09790.0980

c堿=c酸V酸V堿誤差分析0527c（NaOH）=c（HCl）·

V（HCl）V（NaOH）

以0.1000mol/LHCl溶液滴定20.00mL未知濃度的NaOH溶液為例c（HCl）和V（NaOH）是固定值，計(jì)算時(shí)不會(huì)帶來誤差。能帶來誤差的，V（HCl）值。c（NaOH）∝

V（HCl）五.誤差分析：以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaOH溶液為例------每次取NaOH溶液20.00mL1、儀器洗滌誤差方法：先求出c待的表達(dá)式c待＝，將所有的影響因素全部轉(zhuǎn)化為對(duì)V標(biāo)的影響，若V標(biāo)偏大，則c待偏大；若V標(biāo)偏小，則c待偏小。序號(hào)操作方法誤差分析（1）酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗（2）堿式滴定管未用待測(cè)液潤(rùn)洗（3）錐形瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗（4）錐形瓶中有少量水無影響偏大偏小偏大2、滴定誤差（畫圖法）序號(hào)操作方法誤差分析（1）酸式滴定管（量標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴定前有氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失（2）酸式滴定管（量標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴定前無氣泡，滴定終點(diǎn)時(shí)有氣泡（3）振蕩錐形瓶時(shí)，部分液體濺出（4）滴定時(shí)部分酸液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴出錐形瓶外（5）溶液顏色變淺時(shí)滴入酸液過快，停止滴定后反加一滴NaOH溶液無變化偏大偏小偏小偏大偏大3、讀數(shù)誤差（畫圖法）序號(hào)操作方法誤差分析（1）滴定前平視，滴定后俯視（或前仰后俯）（2）滴定前平視，滴定后仰視（或前俯后仰）（3）兩次滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積相差太大偏大無法判斷，舍去偏小小試牛刀1.錐形瓶用蒸餾水洗滌后，直接盛待測(cè)液。2.將待測(cè)液用水沖稀。3.滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)。4.滴定前滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡，滴定后尖嘴無氣泡。5.取待測(cè)液的滴定管或移液管未用待測(cè)液潤(rùn)洗直接量取待測(cè)液。6.搖蕩錐形瓶使溶液濺出。V（HCl）不變，c（NaOH）不變V（HCl）不變，c（NaOH）不變V（HCl）變大，c（NaOH）變大V（HCl）變大，c（NaOH）變大V（HCl）變小，c（NaOH）變小V（HCl）變小，c（NaOH）變小酸堿中和滴定實(shí)質(zhì)是H++OH-=H2O準(zhǔn)確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確量取溶液體積準(zhǔn)確指示滴定終點(diǎn)1235課堂小結(jié)定量分析4誤差分析33【課堂練習(xí)】：108量筒1.讀以下液體體積的讀數(shù)78滴定管讀數(shù):________

讀數(shù):________

7.48mL9.1mL34【課堂練習(xí)】：2.有一支50mL的滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10mL刻度處，把滴定管中的液體全部流下排除，承接在量筒中，量筒中的溶液的體積（）

A.大于40.0mLB.等于40.0mLC.小于40.0mLD.等于10.0mLA35【課堂練習(xí)】：3.下列有關(guān)中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作正確的是A．滴定管用蒸餾水洗滌后，加入待裝液B．移液管用蒸餾水洗滌后，加入待裝液C．滴定接近終點(diǎn)時(shí)，滴定管的尖嘴接觸了錐形瓶?jī)?nèi)壁D．滴定到錐形瓶?jī)?nèi)液體顏色發(fā)生變化，馬上停止滴定c4.用0.01

mol·L-1H2SO4滴定0.01

mol·L-1NaOH溶液，中和后加水至100mL。若滴定時(shí)終點(diǎn)判斷有誤差：①多加了一滴H2SO4；②少加了一滴H2SO4(設(shè)一滴為0.05mL)。則①和②中C（H+）之比是（）。A.

10B.

50C.

5×103D.

104【課堂練習(xí)】：D37【課堂練習(xí)】：5.某未知溶液可能由