2019-2020年高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡第二節(jié)水的電離和溶液的pH第3課時學(xué)案1新人教版.doc
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2019-2020年高中化學(xué)第三章水溶液中的離子平衡第二節(jié)水的電離和溶液的pH第3課時學(xué)案1新人教版 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:1、掌握酸堿中和滴定概念、原理、理解酸堿中和反應(yīng)的實質(zhì)。 2、熟記酸堿中和滴定實驗用到主要儀器名稱、儀器的用途。 3、掌握中和滴定實驗計算的步驟、方法及誤差分析。 【重點、難點】:酸堿中和滴定原理、操作及誤差分析 【學(xué)習(xí)過程】 一、中和滴定的概述 1.概念:用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法叫做酸堿中和滴定,它是中學(xué)化學(xué)中最重要的定量實驗方法。 2.原理: ,中和反應(yīng)中酸提供的H+(總量)與堿提供的OH-(總量)的物質(zhì)的量相等。 3.指示劑的選用 選擇指示劑時,一般要求變色明顯(所以一般不選用 ),指示劑的變色范圍與恰好中和時的pH要吻合。加入的量不易多,一般只能加2~3滴,否則會引起誤差。 滴定時一般選用 、 作指示劑。 通常情況下:強酸、強堿相互滴定時用酚酞或甲基橙作指示劑;石蕊試液不能作為中和滴定的指示劑。中學(xué)常見指示劑及變色范圍如下表: 指示劑 pH變色范圍 酸色 堿色 甲基橙 ~3.1~(橙色)~4.4~ 紅色(pH<3.1) 黃色(pH>4.4) 甲基紅 ~4.4~(橙色)~6.2~ 紅色(pH<4.4) 黃色(pH>6.2) 石蕊 ~5.0~(紫色)~8.0~ 紅色(pH<5) 藍色(pH>8.0) 酚酞 ~8.2~(粉紅色)~10.0~ 無色(pH<8.2) 紅色(pH>10.0) 4.儀器及使用: (1)儀器: 滴定管: 用于精確地放出一定體積溶液的容器,內(nèi)徑均勻,帶有刻度的細(xì)長玻璃管,下部有控制液體流量的玻璃活塞(或由橡皮管、玻璃球組成的閥);規(guī)格有25ml、50ml,估讀到0.01ml;分為酸式滴定管(不能盛堿液,HF以及Na2SiO3、Na2CO3等堿性溶液);堿式滴定管(不能盛放酸性和強氧化性溶液)。 滴定管、 滴定管、滴定管夾、鐵架臺、錐形瓶、洗瓶; (2)滴定管的使用:①檢漏:檢查兩滴定管是否 、堵塞和活塞轉(zhuǎn)動是否靈活; ②洗滌潤洗:在加入反應(yīng)液之前,潔凈的滴定管要用所要盛裝的溶液潤洗 次 ③裝液:分別將反應(yīng)液加入到相應(yīng)滴定管中,使液面高于“0”刻度 cm。 ④調(diào)節(jié)起始讀數(shù):在滴定管下方放一燒杯,調(diào)節(jié)活塞,使滴定管尖嘴部分 (①酸式:快速放液;②堿式:橡皮管向上翹起(趕氣泡))。使液面處于某一刻度(一般為0—1ml),準(zhǔn)確讀取讀數(shù)并記錄。 ⑤放出液體:根據(jù)實驗需要從滴定管中放出一定量的液體。 二、中和滴定的操作過程(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測氫氧化鈉溶液為例) 1.準(zhǔn)備過程: ① ② :分別取酸式滴定管和堿式滴定管各一支,用蒸餾水洗滌2—3次,再用標(biāo)準(zhǔn)酸液和待測堿液各潤洗 次,潤洗液必須從滴定管 端排出。 ③裝液:向堿式滴定管中裝入待測液NaOH溶液,排氣泡,調(diào)整液面,記錄初讀數(shù),放出一定 體積的待測液于洗凈的 中。以同樣的步驟將標(biāo)準(zhǔn)液HCl溶液注入酸式滴定管中,調(diào)整液面并記錄。 2.滴定操作:在錐形瓶的待測液中滴加2---3滴 試液,并開始滴定。 手眼:左手 ,右手 ,眼睛 滴速:先 后 ,當(dāng)接近終點時,應(yīng)一滴一搖。 終點的判斷:最后一滴剛好使指示劑顏色 且 ,即到終點,讀出體積并記錄。 3.?dāng)?shù)據(jù)處理:為減少實驗誤差,滴定時,要求重復(fù)實驗2---3次,求出 。 三、中和滴定的誤差分析 1.分析步驟:⑴、確定滴定物質(zhì)和被滴定物質(zhì); ⑵、寫出滴定未知濃度和滴定物質(zhì)體積的關(guān)系式; ⑶、判斷。 2.分析依據(jù):cB,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。其誤差可從計算式分析。 引起體積誤差的常有: ①讀數(shù), ②儀器洗滌, ③滴定管漏液, ④標(biāo)準(zhǔn)液不標(biāo)準(zhǔn)(如稱量、配制、混入雜質(zhì)等引起的), ⑤指示劑用錯, ⑥待測液的量取等。 注意:①一般錐形瓶盛放待測液不需用待測液潤洗,有水不影響結(jié)果,潤洗反而會結(jié)果偏 。 ②滴定管(盛放標(biāo)準(zhǔn)液)一定要用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,如不潤洗,結(jié)果會偏 。 ③滴定管(移液管)在量取待測液時要潤洗,否則結(jié)果會偏 。 (另:配制一定濃度溶液時,容量瓶不需用待配液潤洗,否則濃度會偏高。) 3.量筒和滴定管錯誤讀數(shù)時的誤差分析 量筒的刻度是由底到口按從 到 (填:大或?。┑捻樞蚩潭鹊模ㄈ鐖D所示)。若正確讀數(shù)為5.0 mL則俯視讀數(shù)為5.2 mL,結(jié)果偏高;若仰視讀數(shù)時,則為4.8 mL,結(jié)果偏低。 滴定管的刻度由上到下,從 開始(零刻度以上還有一段沒有刻度)逐漸 ,(在最大刻度以下也有一段至尖嘴處末端沒有刻度)因此,讀數(shù)值的偏差與量筒相反。例如:正確液面在5.00 mL時,其俯視讀數(shù)為4.80 mL,偏小,而仰視讀數(shù)時,則為5.20 mL,結(jié)果偏大。但對滴定結(jié)果的影響要看滴定前后兩次讀數(shù)的差值來決定。 總之,對于量筒和滴定管,俯視和仰視時的共同點在于:俯視時液面位于讀取刻度的下方;仰視時液面位于讀取刻度的上方(記住“俯視看高;仰視看低”)。 4. 造成誤差的常見錯誤操作 下面是用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定待測堿而引起的結(jié)果變化情況 ,在實驗時若出現(xiàn)下列情況,對實驗結(jié)果有什么影響? 實驗操作情況 對c堿的影響 ①開始滴定時滴定管尖嘴處留有氣泡 偏 ②讀數(shù)開始時仰視,終止時俯視 偏 ③到滴定終點時尚有一滴酸掛在滴定管尖嘴外而未滴入錐瓶 偏 ④洗凈的酸管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗 偏 ⑤洗凈的錐瓶用待測堿潤洗 偏 ⑥不小心將標(biāo)準(zhǔn)液滴至錐瓶外 偏 ⑦不小心將待測堿液濺至錐瓶外 偏 ⑧滴定前向錐形瓶中加入10 mL蒸餾水,其余操作正常 偏 ⑨滴定過程中有標(biāo)準(zhǔn)液沾在錐形瓶內(nèi)壁上,又未用蒸餾水沖洗下去 偏 總之,用中和滴定方法測定酸或堿溶液濃度的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確測定出參加反應(yīng)的兩種溶液的體積及準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進行完全。 【疑點反饋】:(通過本課學(xué)習(xí)、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識,請記錄下來) 【基礎(chǔ)達標(biāo)】 1.下列敘述儀器“0”刻度位置正確的是( ) A.在量筒的上端 B.在滴定管的上端 C.在托盤天平標(biāo)尺的正中 D.在托盤天平標(biāo)尺的右邊 2.有一支50 mL酸式滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10.0 mL刻度處,把滴定管的溶液全部流下排出,盛接在量筒中,量筒內(nèi)溶液的體積是( ) A.大于40.0 mL B.為40.0 mL C.大于10.0 mL D.為10.0 mL 3.取濃度相同的NaOH和HCl溶液,以3∶2體積比相混合,所得溶液的pH等于12,則原溶液的濃度為( ) A.0.01 molL-1 B.0.017 molL-1 C.0.05 molL-1 D.0.50 molL-1 4.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 溶液 滴定 管中 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 石蕊 甲 5.下列有關(guān)滴定操作的順序正確的是( ) ①用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管 ②往滴定管內(nèi)注入標(biāo)準(zhǔn)溶液?、蹤z查滴定管是否漏水 ④滴定?、菹礈? A.⑤①②③④ B.③⑤①②④ C.⑤②③①④ D.②①③⑤④ 6.某學(xué)生用堿式滴定管量取0.1 molL-1的NaOH溶液,開始時仰視液面讀數(shù)為1.00 mL,取出部分溶液后,俯視液面,讀數(shù)為11.00 mL,該同學(xué)在操作中實際取出的液體體積為( ) A.大于10.00 mL B.小于10.00 mL C.等于10.00 mL D.等于11.00 mL 7.下列實驗操作中錯誤的是( ) A.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 B.蒸餾時,應(yīng)使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶支管口 C.滴定時,左手控制滴定管活塞,右手握持錐形瓶,邊滴邊振蕩,眼睛注視滴定管中的液面 D.稱量時,稱量物放在稱量紙上,置于托盤天平的左盤,砝碼放在托盤天平的右盤中 8.以酚酞試液作指示劑,對某新制NaOH溶液進行中和滴定實驗,數(shù)據(jù)記錄如下表: 待測液 消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸 (0.01 molL-1) 的體積 ① 20 mL NaOH溶液 V1 mL ② 20 mL NaOH溶液+10 mL H2O V2 mL ③ 敞口隔夜放置的20 mL NaOH溶液 V3 mL 則該新制的NaOH溶液的濃度c(molL-1)計算合理的是( ) A.c=0.01(V1+V2+V3)/(320) B.c=0.01(V1+V2)/(220) C.c=0.01(V1+V3)/(220) D.c=0.01V1/20 9.下列實驗?zāi)苓_到預(yù)期目的是( ) A.用20 mL的量筒量取2.00 mL稀H2SO4 B.用堿式滴定管量取18.50 mL 1 molL-1的NaOH溶液 C.用托盤天平稱量50.50 g KCl固體 D.用pH試紙測出某NaOH溶液的pH為11.5 【拓展提高】 10.某學(xué)生欲用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,選擇甲基橙作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液時,左手握酸式滴定管的活塞,右手輕輕搖動錐形瓶,眼睛注視_____________________________________________ ____________。直到因加入一滴鹽酸后,溶液由黃色變?yōu)槌壬?,并________為止。 (2)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是________(填字母序號)。 A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸 B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥 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,開始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時俯視讀數(shù) (3)若滴定開始和結(jié)束時,酸式滴定管中的液面如 圖所示,則起始讀數(shù)為________mL,終點讀數(shù)為________mL;所用鹽酸溶液的體積為________mL。 11.乙二酸俗名草酸,下面是化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對草酸晶體(H2C2O4xH2O)進行的探究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)。 該組同學(xué)的研究課題是:探究測定草酸晶體(H2C2O4xH2O)中的x值。通過查閱資料和網(wǎng)絡(luò)查尋得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液進行滴定: 2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O ①稱取1.260 g純草酸晶體,將其制成100.00 mL水溶液為待測液。 ②取25.00 mL待測液放入錐形瓶中,再加入適量的稀H2SO4。 ③用濃度為0.100 0 molL-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定,達到終點時消耗10.00 mL。 (1)滴定時,將酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液裝在如圖中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中。 (2)本實驗滴定達到終點的標(biāo)志可以是 ________________________________________________________________________。 (3)通過上述數(shù)據(jù),求得x=________。 討論:①若滴定終點時俯視滴定管刻度,則由此測得的x值會________(填“偏大”、“偏小”或“不變”,下同)。 ②若滴定時所用的酸性KMnO4溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小,則由此測得的x值會________。 【參考答案】 1.B [量筒無“0”刻度,滴定管“0”刻度在上方,托盤天平“0”刻度在標(biāo)尺的左邊。] 2.A 3.C [設(shè)NaOH和HCl溶液的濃度都為x。根據(jù)反應(yīng)后溶液的pH=12顯堿性列計算式。 =c(OH-)=10-2 molL-1 解之得x=0.05 molL-1。] 4.C [此題考察中和滴定的一部分操作和滴定管結(jié)構(gòu),甲為酸式滴定管,乙為堿式滴定管; 2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O c(H2SO4)= 若錐形瓶裝入一定體積NaOH溶液,則選用甲,滴定管內(nèi)裝H2SO4溶液。若錐形瓶中裝入一定體積H2SO4溶液(待測液),則選用乙,滴定管內(nèi)裝NaOH溶液。] 5.B 6.A [滴定管的“0”刻度在上,量取NaOH溶液,開始時仰視液面使讀數(shù)偏大,取出部分溶液后,俯視液面使讀數(shù)偏小,滴定前后刻度差為10.00 mL,但實際取出的液體體積偏大。] 7.C [滴定時,眼睛應(yīng)注視錐形瓶中的溶液顏色變化。] 8.B [②20 mL NaOH溶液中加入10 mL H2O,其溶質(zhì)物質(zhì)的量不變,只要仍用20 mL來進行計算,仍可得正確值。③敞口隔夜放置的NaOH溶液已發(fā)生反應(yīng)生成部分Na2CO3溶液,用酚酞作指示劑,消耗鹽酸的量將發(fā)生改變。] 9.B 10.(1)錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化 在半分鐘內(nèi)不褪色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10 11.(1)甲 (2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液時,溶液由無色變?yōu)樽仙?,且半分鐘?nèi)不褪色,即達滴定終點 (3)2 偏大 偏小 解析 (1)因為酸性KMnO4具有強氧化性,會腐蝕橡膠管,故應(yīng)用酸式滴定管盛裝。 (2)可利用酸性KMnO4溶液自身的顏色作為指示劑判斷滴定終點,當(dāng)達到滴定終點時,再滴加酸性KMnO4溶液時,溶液將由無色變?yōu)樽仙? (3)由題給化學(xué)方程式及數(shù)據(jù)可知,1.260 g純草酸晶體中含H2C2O4的物質(zhì)的量為0.100 0 molL-110.00 mL10-3 LmL-1=0.010 0 mol,則1.260 g H2C2O4xH2O中含H2O的物質(zhì)的量為 =0.020 0mol,則x=2。若滴定終點時俯視滴定管讀數(shù),則所得消耗酸性KMnO4溶液的體積偏小,由此所得n(H2C2O4)偏小,則n(H2O)偏大,x偏大;同理,若酸性KMnO4溶液變質(zhì),則消耗其體積偏大,所得x值偏小- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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