人教版云南省德宏州梁河县第一中学高中化学 3.2水的电离和溶液的酸碱性课件1 新人教选修4.pptx

酸碱中和滴定酸碱中和滴定第三课时 pH的应用酸碱中和滴定2021/8/6 星期五11.1.实质实质:酸电离产生的酸电离产生的H+与碱电离产生的与碱电离产生的OH结合成水结合成水 H+OH=H2O一、酸碱中和反应2.酸碱恰好完全中和酸碱恰好完全中和:生成正生成正盐盐,没有剩余。酸所能提供的没有剩余。酸所能提供的H+数和数和碱所能提供的碱所能提供的OH数必然相等。数必然相等。n(H+)=n(OH-)2021/8/6 星期五2二、二、酸碱中和滴定原理。酸碱中和滴定原理。1、定义：定义：用已知物质的量浓度的用已知物质的量浓度的强强酸酸或或强强碱（标准溶液）来测定未知物质的量碱（标准溶液）来测定未知物质的量浓度的浓度的强强碱或碱或强强酸（待测溶液或未知溶液）酸（待测溶液或未知溶液）的方法叫做的方法叫做酸碱中和滴定。酸碱中和滴定。2、原理：原理：以酸碱中和反应为基础以酸碱中和反应为基础，H+OH-=H2O在滴定达到终点在滴定达到终点(即酸碱恰好反应即酸碱恰好反应)时：时：1mol1mol有有 n(H+)=n(OH-)2021/8/6 星期五3例题:用0.1100mol/L的HCl溶液滴定22.00mL未知浓度的NaOH溶液，滴定完成时，用去HCl溶液29.00mL。通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少？2021/8/6 星期五43、酸碱中和滴定的关键(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积准确测量参加反应的两种溶液的体积(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应准确判断中和反应是否恰好完全反应 需要能在滴加溶液需要能在滴加溶液时时准确表示所加溶准确表示所加溶液体液体积积的的仪仪器器滴定管滴定管需要能指示酸碱反需要能指示酸碱反应应完全的物完全的物质质酸碱指示酸碱指示剂【思思维维探究探究】：要想：要想测测定的定的浓浓度度结结果更准确，你果更准确，你认为实验认为实验的关的关键键是什么？是什么？2021/8/6 星期五51、酸碱中和滴所用的仪器：、酸碱中和滴所用的仪器：酸式滴定管酸式滴定管 碱式滴定管碱式滴定管 滴定管夹、滴定管夹、铁架台、铁架台、锥形瓶、锥形瓶、烧杯。烧杯。2、酸碱中和滴定所用的试剂、酸碱中和滴定所用的试剂 标准液（标准液（已知准确已知准确浓度的溶液）、待测液浓度的溶液）、待测液 适当的指示剂适当的指示剂二、酸碱中和滴定二、酸碱中和滴定2021/8/6 星期五6仪器的使用仪器的使用1.结构2.刻度3.操作4.读数2021/8/6 星期五7仪器的使用仪器的使用2021/8/6 星期五8202021212020212120202121平视：凹液面俯视仰视20202121读数视线视线与凹液面最低点相切与凹液面最低点相切或在同一水平或在同一水平线线上上2021/8/6 星期五9仪器的使用仪器的使用您读得准吗您读得准吗？答案：答案：25.60mL2021/8/6 星期五103、酸碱中和滴定的操作步骤、酸碱中和滴定的操作步骤1 1、检查、检查2 2、洗涤、润洗（、洗涤、润洗（2-32-3次）次）3 3、加液、调节起始刻度、加液、调节起始刻度4 4、加入指示剂、加入指示剂（并在瓶底衬一张白纸）（并在瓶底衬一张白纸）5 5、滴定过程、滴定过程6 6、数据处理、数据处理滴定前滴定前的准备的准备2021/8/6 星期五11加入少量水检查活塞或加入少量水检查活塞或橡胶管是否漏水，再检查橡胶管是否漏水，再检查活塞转动是否灵活。活塞转动是否灵活。、检查、检查2021/8/6 星期五122、滴定管和锥形瓶的洗涤（、滴定管和锥形瓶的洗涤（2次）次）洗洗涤剂涤剂自来水自来水蒸蒸馏馏水水标标准液准液润润洗洗（23次）次）锥锥形瓶不能用待形瓶不能用待测测液液润润洗洗2021/8/6 星期五133、向滴定管和锥形瓶中加液、向滴定管和锥形瓶中加液1）、取标准盐酸溶液：）、取标准盐酸溶液：注入标准液至注入标准液至“0”刻度线以上；刻度线以上；固定在滴定管固定在滴定管夹上；夹上；迅速转动活塞将尖嘴气泡排除迅速转动活塞将尖嘴气泡排除并调整液面在并调整液面在“0”刻度以下。刻度以下。记下准确读数。记下准确读数。2）、取待测）、取待测NaOH溶液：溶液：注入待测液至注入待测液至“0”刻度线以上；固定在滴定夹上；刻度线以上；固定在滴定夹上；迅速挤压玻璃球，将尖嘴气泡排出迅速挤压玻璃球，将尖嘴气泡排出；调整液面在调整液面在“0”或或“0”刻度线以下，准确记下读刻度线以下，准确记下读数。数。往洁净的锥形瓶内准确放入往洁净的锥形瓶内准确放入10.00mL的待测液。的待测液。2021/8/6 星期五14选择原则：终点时指示剂的颜色变选择原则：终点时指示剂的颜色变化明显灵敏、易观察。化明显灵敏、易观察。4、指示剂的选择、指示剂的选择 因为因为石蕊试剂石蕊试剂变化不灵敏，所以一般变化不灵敏，所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。不用石蕊作中和滴定的指示剂。强酸滴定强碱强酸滴定强碱酚酞或甲基橙酚酞或甲基橙2021/8/6 星期五15指示剂的选择指示剂的选择指示剂的颜色变化要灵敏，变色范围最好接近指示剂的颜色变化要灵敏，变色范围最好接近滴定终点。滴定终点。即：碱滴定酸宜用酚酞作指示剂，即：碱滴定酸宜用酚酞作指示剂，酸滴定碱宜用甲基橙作指示剂（滴定过程中一酸滴定碱宜用甲基橙作指示剂（滴定过程中一般不能用石蕊作指示剂，为什么？般不能用石蕊作指示剂，为什么？)。注意：注意：1、指示剂用量不能过多，因指示剂本、指示剂用量不能过多，因指示剂本身也具有弱酸性或弱碱性，会使滴定中耗标准身也具有弱酸性或弱碱性，会使滴定中耗标准液量增大或减小，造成滴定误差。液量增大或减小，造成滴定误差。2、考虑酸碱恰好完全反应时生成的盐的性质。、考虑酸碱恰好完全反应时生成的盐的性质。若生成强酸弱碱盐，溶液呈酸性，用甲基橙；若生成强酸弱碱盐，溶液呈酸性，用甲基橙；若生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，用酚酞。若生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，用酚酞。2021/8/6 星期五16通常指示通常指示剂剂的的变变色范色范围围尽量与滴定尽量与滴定终终点的溶液酸碱性一致，在点的溶液酸碱性一致，在强强酸酸强强碱的滴定碱的滴定时时可以用可以用_或或_；强强碱滴定弱酸，碱滴定弱酸，最最终终生成的是生成的是强强碱弱酸碱弱酸盐盐，滴定，滴定终终点点时时溶液呈溶液呈_，选择选择_做指示做指示剂剂；而；而强强酸滴定弱碱酸滴定弱碱时时，则选则选_做指示做指示剂剂。酚酞酚酞甲基橙甲基橙碱性碱性酚酞酚酞甲基橙甲基橙酚酞：酸滴定碱酚酞：酸滴定碱颜色由红刚好褪色颜色由红刚好褪色碱滴定酸碱滴定酸颜色由无色到浅红色颜色由无色到浅红色甲基橙：甲基橙：酸滴定碱酸滴定碱顔色由黄色到橙色顔色由黄色到橙色碱滴定酸碱滴定酸顔色由橙色到黄色顔色由橙色到黄色2021/8/6 星期五17红红橙橙黄黄红红紫紫蓝蓝无色无色粉红粉红红红2021/8/6 星期五18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，求随溶液，求随V NaOH的增大，的增大，pH=？滴定过程的滴定过程的pHpH变化变化思考思考VNaOH(mL)0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH1.001.221.481.843.123.603.904.30VNaOH(mL)20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.009.7010.3010.4011.3812.0512.3012.442021/8/6 星期五19突跃范围突跃范围20.02mL19.98mL加入加入NaOH溶液的体积溶液的体积V(mL)溶溶液液的的pHpH“突跃突跃”的存在为准确判断终点提供了方便的存在为准确判断终点提供了方便2021/8/6 星期五20思考思考3 3：如何判断酸碱溶液恰好中和？：如何判断酸碱溶液恰好中和？可用甲基橙或酚酞判断终点。可用甲基橙或酚酞判断终点。思考思考2 2：酸碱中和滴定选用酚酞或甲基橙作指示剂，：酸碱中和滴定选用酚酞或甲基橙作指示剂，但其滴定终点的变色点并不是但其滴定终点的变色点并不是pH=7pH=7，这样对中和，这样对中和滴定终点的判断有没有影响？滴定终点的判断有没有影响？甲基橙：甲基橙：甲基橙：甲基橙：3.13.13.13.14.44.44.44.4酚酞：酚酞：酚酞：酚酞：8-108-108-108-10练练习习：2525在在20.00mL 20.00mL 0.10mol/L0.10mol/L的的盐盐酸酸中中，逐逐滴滴滴滴入入0.10mol/L NaOH0.10mol/L NaOH溶液溶液20.00mL20.00mL。判断下列情况下溶液的判断下列情况下溶液的pHpH。滴滴加加NaOHNaOH溶溶液液到到完完全全反反应应少少一一滴滴（一一滴滴溶溶液液的的体体积积是是0.04mL0.04mL），这时溶液的），这时溶液的pHpH；完全反应后再多加一滴完全反应后再多加一滴NaOHNaOH溶液时的溶液时的pHpH；（pH=4pH=4）（pH=10pH=10）2021/8/6 星期五21一滴酸/碱引起的突变：2021/8/6 星期五22 跟完全反应所需跟完全反应所需NaOH(20.00mL)NaOH(20.00mL)溶液相比，若少溶液相比，若少（多）加一滴（多）加一滴NaOHNaOH溶液，计算测得的盐酸的物质的溶液，计算测得的盐酸的物质的量浓度是多少？量浓度是多少？练练习习：2525在在20.00mL 20.00mL 0.10mol/L0.10mol/L的的盐盐酸酸中中，逐逐滴滴滴滴入入0.10mol/L NaOH0.10mol/L NaOH溶液溶液20.00mL20.00mL。判断下列情况下溶液的判断下列情况下溶液的pHpH。滴滴加加NaOHNaOH溶溶液液到到完完全全反反应应少少一一滴滴（一一滴滴溶溶液液的的体体积积是是0.04mL0.04mL），这时溶液的），这时溶液的pHpH；完全反应后再多加一滴完全反应后再多加一滴NaOHNaOH溶液时的溶液时的pHpH；（pH=4pH=4）（pH=10pH=10）少加一滴时：少加一滴时：少加一滴时：少加一滴时：c(HClc(HClc(HClc(HCl）=0.0998mol/L=0.0998mol/L=0.0998mol/L=0.0998mol/L 跟实际浓度跟实际浓度跟实际浓度跟实际浓度0.1000mol/L0.1000mol/L0.1000mol/L0.1000mol/L相比，相比，相比，相比，误差很小误差很小误差很小误差很小误差很小误差很小。故可故可故可故可利用甲基橙或者酚酞的突变来判断滴定的终点利用甲基橙或者酚酞的突变来判断滴定的终点利用甲基橙或者酚酞的突变来判断滴定的终点利用甲基橙或者酚酞的突变来判断滴定的终点多加一滴时：多加一滴时：多加一滴时：多加一滴时：c(HClc(HClc(HClc(HCl）=0.1002mol/L=0.1002mol/L=0.1002mol/L=0.1002mol/L2021/8/6 星期五23结论：结论：在滴定终点前后，溶液的在滴定终点前后，溶液的pHpH发生突跃。发生突跃。酚酞的变色点落在溶液酚酞的变色点落在溶液pHpH的突跃范围内。的突跃范围内。按按pHpH突突跃跃范范围围内内的的体体积积计计算算，结结果果是是可可以以达达到到足足够的准确度。够的准确度。酸碱中和滴定是一个酸碱中和滴定是一个非常精确非常精确的定量实的定量实验。验。2021/8/6 星期五245 5、滴定、滴定用滴定管或移液管量取一定体积的待测用滴定管或移液管量取一定体积的待测液放入锥形瓶中液放入锥形瓶中注意：锥形瓶只能用蒸馏水洗注意：锥形瓶只能用蒸馏水洗，一定不能一定不能用待测液润洗，否则结果会偏高，用待测液润洗，否则结果会偏高，锥形锥形瓶取液时要用滴定管（或用相应体积规瓶取液时要用滴定管（或用相应体积规格的移液管），不能用量筒。格的移液管），不能用量筒。2021/8/6 星期五25向锥形瓶中加入二到三滴指示剂向锥形瓶中加入二到三滴指示剂左手左手_，右手右手_，眼睛注视，眼睛注视_。摇动锥形瓶摇动锥形瓶锥形瓶中溶液颜色的变化和液体的流速锥形瓶中溶液颜色的变化和液体的流速控制滴定管活塞控制滴定管活塞2021/8/6 星期五26滴定终点的判断：滴定终点的判断：加入加入最后一滴最后一滴标准标准液时指示剂刚好液时指示剂刚好变色变色，且半分钟内不，且半分钟内不褪色褪色 重复做重复做2-3次，取几次标准液体积的次，取几次标准液体积的平均值计算平均值计算2021/8/6 星期五272021/8/6 星期五282021/8/6 星期五297、计算滴定结果。、计算滴定结果。cAVAVB=cBcBVBVA=cA操作操作2 2次取平均值代入公式计算：次取平均值代入公式计算：次数待测液体积（）标准液体积（）滴定前滴定后实际平均值122021/8/6 星期五30【当堂检测】1、（、（99年上海）下列叙述年上海）下列叙述仪仪器器“0”刻度位置刻度位置正确的是正确的是（）A.在量筒的上端在量筒的上端B.在滴定管上端在滴定管上端C 在托在托盘盘天平刻度尺的正中天平刻度尺的正中D 在托在托盘盘天平刻度尺的右天平刻度尺的右边边2.（2001天津天津12）在一支）在一支25 mL的酸式滴定管中盛的酸式滴定管中盛入入0.lmolL1 HCl溶液，其液面恰好在溶液，其液面恰好在5 mL的刻的刻度度处处，若把滴定管中的溶液全部放入，若把滴定管中的溶液全部放入烧烧杯中，然后杯中，然后以以0.lmolL1 NaOH 溶液溶液进进行中和行中和则则所需所需NaOH 溶液的体溶液的体积积()A大于大于20 mL B小于小于20 mL C等于等于20 mL D等于等于5 mLBA2021/8/6 星期五313、下列是一段关于中和滴定的、下列是一段关于中和滴定的实验实验叙述：叙述：取一锥形瓶，用待测取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；溶液润洗两次；在锥形瓶中放入在锥形瓶中放入25.00 ml待测液待测液NaOH溶液；溶液；加入几滴石蕊试剂作指示剂；加入几滴石蕊试剂作指示剂；取一支酸式滴定管，洗涤干净后；取一支酸式滴定管，洗涤干净后；直接往其中注入标准酸溶液，进行滴定；直接往其中注入标准酸溶液，进行滴定；左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；瓶；两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直至滴两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直至滴定终点；定终点；其中错误的是（其中错误的是（）A.B.C.D.D2021/8/6 星期五32酸式碱式莫混用，读数视线要水平；酸式碱式莫混用，读数视线要水平；充满尖嘴不留气，液面不要高于零，充满尖嘴不留气，液面不要高于零，莫忘滴加指示剂，开始读数要记清；莫忘滴加指示剂，开始读数要记清；左手慢慢旋活塞，右手摇动锥形瓶；左手慢慢旋活塞，右手摇动锥形瓶；两眼紧盯待测液，颜色突变立即停；两眼紧盯待测液，颜色突变立即停；记下刻度来计算，中和滴定准成功。记下刻度来计算，中和滴定准成功。中和滴定的记忆口诀中和滴定的记忆口诀2021/8/6 星期五33三、酸碱中和滴定中的误差分析三、酸碱中和滴定中的误差分析产生误差的途径：操作不当，滴定终点判产生误差的途径：操作不当，滴定终点判断不准等。断不准等。根据原理：待测量的计算式。根据原理：待测量的计算式。c 待待=c标标V标标V待待2021/8/6 星期五34误差分析：误差分析：c c（待）（待）=V V（标）（标）c c（标）（标）V V（待）（待）在分析过程中将误差归结到在分析过程中将误差归结到V V（标）（标）上上几种具体情况分析：几种具体情况分析：一一.洗涤洗涤未用标准液润洗滴定管（未用标准液润洗滴定管（）偏高偏高未用待测液润洗滴定管（未用待测液润洗滴定管（）偏低偏低用待测液润洗锥形瓶（用待测液润洗锥形瓶（）偏高偏高二二.漏溅液体漏溅液体漏液漏液漏滴漏滴（）偏高偏高锥形瓶中待测液溅出（锥形瓶中待测液溅出（）偏低偏低2021/8/6 星期五35三三.气泡处理不当：气泡处理不当：装标准液的滴定管尖嘴处有气泡（装标准液的滴定管尖嘴处有气泡（）偏高偏高装待测液的滴定管尖嘴处有气泡（装待测液的滴定管尖嘴处有气泡（）偏低偏低四四.观察时视线有误：观察时视线有误：滴定前滴定前滴定后滴定后结果结果仰视仰视平视平视仰视仰视俯视俯视仰视仰视仰视仰视平视平视仰视仰视偏低偏低偏低偏低偏高偏高五五.终点判断有误：终点判断有误：滴定不足（滴定不足（）滴定过量（滴定过量（）偏低偏低偏高偏高不能确定不能确定2021/8/6 星期五36滴定前仰视，滴定后俯视。滴定前仰视，滴定后俯视。分析：分析：V标偏小，导致标偏小，导致C测测偏小。偏小。滴定前滴定前滴定后滴定后读读出出值值实实际际值值2021/8/6 星期五37滴定前俯视，滴定后仰视。滴定前俯视，滴定后仰视。分析：分析：V标偏大，导致标偏大，导致C测测偏大。偏大。滴定前滴定前滴定后滴定后实实际际值值读出读出值值2021/8/6 星期五381、锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠、锥形瓶内用蒸馏水洗涤后，再用待测氢氧化钠润洗润洗 2-3次，将润洗液倒掉，再装次，将润洗液倒掉，再装NaOH溶液（溶液（）偏高偏高2、在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质在配制待测氢氧化钠溶液过程中，称取一定质量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐量的氢氧化钠时，内含少量的氢氧化钾，用标准盐酸溶液进行滴定。酸溶液进行滴定。偏低偏低2021/8/6 星期五39练习练习2 2：分析如下操作引起的误差如何：分析如下操作引起的误差如何：(1)(1)滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗。滴定前，在用蒸馏水洗涤滴定管后，未用标准液润洗。(2)(2)滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。滴定前，滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失。(3)(3)滴定前，用待测液润洗锥形瓶。滴定前，用待测液润洗锥形瓶。(4)(4)取待测液时，移液管用蒸馏水洗涤后，未用待测液润洗。取待测液时，移液管用蒸馏水洗涤后，未用待测液润洗。(5)(5)取液时，移液管尖端的残留液吹入锥形瓶中。取液时，移液管尖端的残留液吹入锥形瓶中。(6)(6)读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。读取标准液的刻度时，滴定前平视，滴定后俯视。(7)(7)若用甲基橙作指示剂，最后一滴盐酸滴入使溶液由橙色变若用甲基橙作指示剂，最后一滴盐酸滴入使溶液由橙色变为红色。为红色。(偏高偏高)(偏高偏高)(偏高偏高)(偏低偏低)(偏高偏高)(偏低偏低)(偏高偏高)2021/8/6 星期五40(8)(8)滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液溅出。滴定过程中，锥形瓶振荡太剧烈，有少量溶液溅出。(9)(9)滴定后，滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中。滴定后，滴定管尖端挂有液滴未滴入锥形瓶中。(10)(10)滴定前仰视读数，滴定后平视刻度读数。滴定前仰视读数，滴定后平视刻度读数。(11)(11)滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水。滴定过程中向锥形瓶内加入少量蒸馏水。(12)(12)滴定过程中，滴定管漏液。滴定过程中，滴定管漏液。(13)(13)滴定临近终点时，用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴滴定临近终点时，用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴 口的半滴标准溶液至锥形瓶中。口的半滴标准溶液至锥形瓶中。(14)(14)过早估计滴定终点。过早估计滴定终点。(15)(15)过晚估计滴定终点。过晚估计滴定终点。(16)(16)一滴标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下。一滴标准溶液附在锥形瓶壁上未洗下。(偏低偏低)(偏高偏高)(偏低偏低)(无影响无影响)(偏高偏高)(操作正确，无影响操作正确，无影响)(偏低偏低)(偏高偏高)(偏高偏高)2021/8/6 星期五41练习：练习：1、（、（00年上海）下列实验操作中错误的（年上海）下列实验操作中错误的（）A.分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出层液体从上口倒出B.蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸烧瓶支管口蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸烧瓶支管口C.滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面D.称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在托盘天平的右盘中的左盘，砝码放在托盘天平的右盘中C2021/8/6 星期五423.（2001全国全国12）用已知浓度的）用已知浓度的NaOH溶溶液测定某液测定某H2SO4溶液的浓度，参考右图，溶液的浓度，参考右图，从下表中选出正确选项（从下表中选出正确选项（）锥锥形瓶中形瓶中的溶液的溶液滴定管滴定管中的溶中的溶液液选选用指用指示示剂剂选选用滴用滴定管定管A碱碱酸酸石蕊石蕊（乙）（乙）B酸酸碱碱酚酚酞酞（甲）（甲）C碱碱酸酸甲基橙甲基橙（甲）（甲）D酸酸碱碱酚酚酞酞（乙）（乙）cD2021/8/6 星期五43442021/8/6 星期五