2024-2025學年高二化學同步課堂課件（人教版2019選擇性必修1）第二節(jié) 水的電離和溶液的pH 第3課時

第二節(jié)水的電離和溶液pH第3課時第三章水溶液中的離子反應與平衡中和滴定誤差分析2酸堿中和滴定實驗1本節(jié)重點本節(jié)難點******實驗室有一瓶未知濃度的NaOH溶液，一瓶濃度為0.1000mol/L的HCl溶液如何準確測出NaOH溶液的濃度？測定物質(zhì)中元素、離子、官能團等各成分的含量，在化學上叫做定量分析。酸堿中和滴定就是一種重要的定量分析。根據(jù)分析方法的不同，定量分析可分為化學分析法和儀器分析法?；瘜W分析法是指依特定的化學反應及其計量關(guān)系對物質(zhì)進行分析的方法；儀器分析法是指利用特定的儀器對物質(zhì)進行定量分析的方法，根據(jù)取樣多少的不同，定量分析可分為常量分析、微量分析和超微量分析等。在定量分析中，實驗誤差是客觀存在的，所以需要對所得的數(shù)據(jù)進行處理和評價。方法導引——定量分析化學上，依據(jù)酸堿中和反應的原理和質(zhì)量守恒定律，我們可以利用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)酸堿中和滴定n(H+)＝n(OH-

)酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗滴定原理中和反應的實質(zhì)H++OH-

H2O酸堿恰好反應時c酸·V酸＝c堿·V堿若是一元酸和一元堿反應，則_____________________酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗滴定原理【問題1】需測得哪些數(shù)據(jù)能計算出c(NaOH)？V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]＝c(HCl)c(NaOH)??0.1000mol/L待測定量取一定體積c(HCl)c(NaOH)＝V[NaOH(aq)]V[HCl(aq)]?酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗滴定原理【問題2】你認為中和滴定實驗要解決的關(guān)鍵問題是什么？準確測量參加反應的兩種溶液的體積堿式滴定管酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗滴定原理【問題3】在下列儀器中選出能夠準確量取溶液體積的儀器？燒杯量筒酸式滴定管最小分刻度：0.1mL可估讀到：0.01mL酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗主要儀器堿式滴定管酸式滴定管滴定管夾(酸性、氧化性的試劑)(堿性的試劑)酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗主要儀器酸堿通用滴定管聚四氟乙烯活塞的滴定管酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗主要儀器酸式滴定管堿式滴定管儀器標識標有量程、使用溫度及刻度(“0”刻度在上方，越往下讀數(shù)越大)

酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗主要儀器如何讀數(shù)呢？V初V末V

＝V末－V初酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗主要儀器V初V末＝20.50mL－2.50mL＝18.00mLV

＝V末－V初酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗實驗操作0.1000mol/L鹽酸待測NaOH溶液25.00mL待測NaOH溶液鹽酸的體積

酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗滴定原理【問題4】如何判斷中和反應什么時候“恰好”反應完全(即判斷滴定終點)？實驗方法：在待測溶液中加入酸堿指示劑酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗滴定終點的確定強酸與強堿“恰好”反應時，所得溶液的pH＝7，用酚酞作指示劑時，實際滴定終點的pH＝8.2為什么可以將滴定終點當成“恰好”反應的點？大鹿化學工作室酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH滴定時，每滴溶液的體積約為0.04mLn(H+)＝n(OH-)酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH酸和堿恰反應完全V[HCl(aq)]＝20.00mL時pH＝7堿過量酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH注意：滴定時，每滴溶液的體積約為0.04mL少加入半滴HCl溶液V[HCl(aq)]＝19.98mL時c(OH-)

c(H+)pH≈1×10-4mol/Lc(OH-)＝V(混合液)n(OH-)酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH注意：滴定時，每滴溶液的體積約為0.04mL＝0.2000mol/L×(20.00－19.98)mL×10-3L/mL(20.00＋19.98)mL×10-3L/mL酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH注意：滴定時，每滴溶液的體積約為0.04mLc(OH-)＝1×10-4mol/L

pH＝?lgc(H+)＝?lg10-10＝10常溫下：c(H+)＝c(OH-)KW＝1×10-10mol/L＝1×10-141×10-4酸過量酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH注意：滴定時，每滴溶液的體積約為0.04mL多加入半滴HCl溶液即V[HCl(aq)]＝20.02mLc(H+)pH酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH注意：滴定時，每滴溶液的體積約為0.04mL≈1×10-4mol/LpH＝?lgc(H+)＝?lg10-4＝4c(H+)＝n(H+)V(混合液)＝0.2000mol/L×0.02mL×10-3L/mL(20.00＋20.02)mL×10-3L/mL酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化計算：用0.2000mol/L鹽酸滴定20.00mL0.2000mol/LNaOH溶液過程中溶液的pH，填入下表：V[HCl(aq)]/mL19.98(少加半滴)20.0020.02(多加半滴)溶液的pH1074誤差-0.1%0+0.1%注意：滴定時，每滴溶液的體積約為0.04mL當誤差在±0.1%，可認為酸堿完全反應酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗探究滴定終點前后溶液的pH變化用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol/LHCl溶液過程中的pH變化示意圖酸堿指示劑的顏色在pH突變范圍發(fā)生明顯的改變，就能以允許的誤差表示反應已完全，即為滴定終點酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗指示劑選擇原則在突變范圍內(nèi)指示劑有明顯的顏色變化石蕊的紫色和藍色差別不夠明顯，不用作指示劑滴定終點的確定酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗實驗操作滴定前準備實驗滴定判斷終點調(diào)節(jié)起始讀數(shù)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)010305020406數(shù)據(jù)處理實驗編號待測NaOH溶液的體積/mL已知濃度HCl溶液滴定前讀數(shù)滴定后讀數(shù)體積/mL125.00027.8427.84225.00027.8327.83325.00027.8527.85酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗數(shù)據(jù)處理c1(NaOH)c(HCl)·V[HCl(aq)]＝V[NaOH(aq)]0.1000mol/L×0.02784

L0.02500L＝＝0.1114mol/L酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗數(shù)據(jù)處理將三次滴定測出的待測NaOH溶液濃度取平均值：c(NaOH)＝0.1114mol/L＝0.1114mol/L+0.1113mol/L+0.1114mol/L3實驗1c1(NaOH)

＝0.1114mol/L實驗2c2(NaOH)

＝0.1113mol/L實驗3c3(NaOH)

＝0.1114mol/L酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗誤差分析分析依據(jù)c待測·V待測＝c標準·V標準c待測＝V待測c標準·V標準c標準、V待測均為定值誤差均體現(xiàn)在V標準的大小上V標偏大→c待偏大V標偏小→c待偏小酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗誤差分析常見的誤差分析步驟操作V標準c待測洗滌酸式滴定管未用標準溶液潤洗堿式滴定管未用標準溶液潤洗錐形瓶用待測溶液潤洗錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水取液放出堿液的滴定管開始有氣泡，放出液體后氣泡消失變大偏高變小偏低變大偏高不變不影響變小偏低酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗誤差分析常見的誤差分析步驟操作V標準c待測滴定酸式滴定管滴定前有氣泡，滴定終點時氣泡消失振蕩錐形瓶時部分液體濺出部分酸液滴出錐形瓶外溶液顏色較淺時滴入酸液過快，停止滴定后再加一滴NaOH溶液無變化變大偏高變小偏低變大偏高變大偏高酸堿中和滴定酸堿中和滴定實驗誤差分析常見的誤差分析步驟操作V標準c待測讀數(shù)滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)變大偏高變小偏低開始俯視讀數(shù)，滴定完畢仰視讀數(shù)，滴定結(jié)果會偏大開始仰視讀數(shù)，滴定完畢俯視讀數(shù)，滴定結(jié)果會偏小酸堿溶劑理論1905年，美國化學家富蘭克林提出了酸堿的溶劑理論，人們發(fā)現(xiàn)許多溶劑都能發(fā)生自電離過程，生成特征陽離子和特征陰離子，如2H2O=H3O++OH-、2NH3=NH4++NH2-，溶劑理論認為凡在溶劑中能產(chǎn)生(包括化學反應生成)特征陽離子的物質(zhì)為溶劑酸，反之為溶劑堿，例如：在NH3(l)中，NH2-為一元堿，NH2-為二元堿，N3-為三元堿，NH4+為一元酸1．準確量取25.00mL酸性高錳酸鉀溶液，可選用的儀器是(

)A．500mL量筒 B．10mL量筒C．50mL酸式滴定管 D．50mL堿式滴定管答案C解析準確量取25.00mL液體，要用滴定管，而酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，應用酸式滴定管。2.如圖表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面處的讀數(shù)是a，則滴定管中液體的體積(

)A．等于amL B．等于(50－a)mLC．一定大于amL D．一定大于(50－a)mL答案D解析滴定管的零刻度在上面，滴定管刻度線以下還有一小段沒有刻度，因此滴定管能量取的液體體積大于其量程，故滴定管中液體的體積一定大于(50－a)mL。3．下列有關(guān)中和滴定實驗的敘述正確的是(

)A．中和滴定實驗中所用標準溶液越濃越好，指示劑的用量一般為2～3mLB．滴定管、錐形瓶均應先水洗后潤洗C．進行滴定時眼睛應注意錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化而不應注意滴定管內(nèi)的液面變化D．用標準鹽酸滴定待測NaOH溶液時，若滴定前讀數(shù)時仰視，滴定后俯視，則測定值偏大答案C解析中和滴定實驗中，標準溶液越濃誤差越大，指示劑的用量一般為2～3滴，A錯誤；盛待測液的錐形瓶不能潤洗，否則測定結(jié)果偏大，B錯誤；滴定前讀數(shù)時仰視，讀數(shù)偏大，滴定后俯視，讀數(shù)偏小，致使讀取的標準鹽酸的體積偏小，故測定值偏小，D錯誤。選項ABCDc(HCl)/(mol·L－1)0.12000.04000.03000.0900c(NaOH)/(mo