2022年酸碱平衡与酸碱滴定法教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第七章名师精编优秀教案酸碱平稳与酸碱滴定法7-5 酸碱滴定曲线和指示剂的挑选教学要求：1、把握强酸（碱） 、一元弱酸（碱）被滴定时化学计量点与2、明白酸碱滴定曲线的绘制；3、把握影响滴定突跃大小长短 的因素4、能依据 pH 突跃范畴正确的挑选指示剂；5、把握一元弱酸（碱）直接精确滴定的条件；pH 突跃范畴的运算；6、把握多元酸（碱）分步滴定的可行性条件,会运算多元酸（碱）各化学计量点的 pH值；教学内容：一、重要概念：酸碱滴定曲线：以滴定过程中滴定剂用量或中和反应分数为横坐标,以溶液 PH为纵坐标,绘出的一条溶液 pH 随滴定剂的加入量而变化的

2、曲线pH 突跃范畴：化学计量点前后0.1%相对误差范畴内,溶液 pH 值的变化范畴；二、对几种典型的酸碱滴定类型的讨论1、强酸（碱）滴定举例：以分析浓度为0.1000 mol.L-1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1000 mol.L-1 HCl 溶液N a O H设滴定过程中加入NaOH 的体积为 V mL ：a. V = 0 ：H+ = C HCl = 0.1000 mol.L-1b. V V 0：OHC NaOH过量=C NaOH V NaOHC HCl V HClV HClV NaOHpH 跃迁范畴的运算当 V = 19.98 mL 时,误差为-0.1%：. 9850 . 100

3、01cHCl 余20 . 00.010001939 . 9810molL0 . 10000 . 025 0.39 . 98pH = 4.3 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 当 V=20.02 mL 时,误差为名师精编优秀教案0.1%：pH 跃迁范畴为cNaOH 过量20. 020 . 100020. 005.01000140. 024.3-9.7；0 . 10000. 025 . 010molL40 . 02pH =9.7 pOH =4.3 总结：滴定阶段滴定前计量点前计量点计量点后过量、溶液组成V=0 V V 0

4、V=V 0VV 0HCl 、 H2O HCl余、NaCl 、H2O NaCl 、H 2ONaCl 、NaOHH2O H+=C HCl H+=C HCl 余H+=H+水OH-= C NaOH 过量当 V=20.02mL pH 值H+=0.1000 当 V=19.98 mL H+=10-7（Er= 0.1）时,（ Er=0.1）时,OH-=5.0 10-5H+=5.0 10-5PH=1.00pH=7pOH=4.30 pH=4.30 pH=9.70滴定曲线从图中也可看出该滴定过程的pH 突跃范畴为4.30-9.70；酸碱指示剂的挑选滴定突跃范畴凡变色范畴全部或大部分落在滴定突跃范畴之内的指示剂均可用

5、；故该滴定过程的突跃范畴为浓度对突跃范畴的影响4.30-9.70,可选用指示剂：酚酞、甲基橙、甲基红；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案从图中可见, 被测液浓度越大 , 突跃范畴越大；摸索题以分析浓度为0.1000 mol.L-1 HCl 溶液滴定 20 mL 0.1000 mol.L-1NaOH 溶液（酸碱滴定曲线见图 5-5 的虚线部分）（1）滴定过程的pH 突跃范畴为？（9.704.30）（2）酚酞、甲基橙、甲基红仍可选用为指示剂吗？（酚酞、甲基红（误差在0.1%内）；甲基橙：滴定至橙色（pH

6、=4.0）（误差为 +0.2%）2、一元弱酸（碱）滴定举例：以分析浓度为0.1000 mol.L-1 NaOH 溶液滴定 20 mL 0.1000 mol.L-1 HAc 溶液；HAc: Ka=1.810-5pKa4.74 设滴定过程中加入NaOH 的体积为 V mL ：a. V = 0 ：HCKa1.3 103pH =2.89 b. b. V V 0：OHC NaOH过量=C NaOH V NaOHC HAc V HAcV HAcV NaOH- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案pH 跃迁范畴的运算当 V=19.98 mL 时,误差为

7、-0.1%：c A.0100019 . 98pH =9.739 . 98c HA.0 100020 . 000 . 100019 . 980 . 10000 . 0239 . 9839 . 98pH4 . 74lg19 .984 . 74lg0 1. %7 . 740 . 02当 V=20.02 mL 时,误差为0.1%：cNaOH 过量20. 020 . 100020. 000 .100040. 02.010000 . 025 . 0105molL140 . 02pOH =4.3 该滴定过程的pH 突跃范畴为7.74-9.70；总结：滴定阶段滴定前计量点前计量点计量点后过量、溶液组成V=0

8、V V 0V=V 0VV 0HAc 、H 2O HAc余、NaAc 、H2O NaAc、H 2O NaAc 、NaOHH2O pH 值H+=CKapHpKalgcAOHCKaOH-= C NaOH 过量cHA当 V=20.02mL PH=2.89当 V=19.98 mL OH-=5.3 10-6（Er= 0.1）时,OH-=5.0 10-5（Er=0.1 ）时,pOH=5.28 pOH=4.30 pH=7.74 pH =8.72 pH=9.70滴定曲线从图中可见,曲线的突跃范畴 可挑选的指示剂：酚酞pH7.74-9.70 较 NaOH-HCl 小得多；名师归纳总结 - - - - - - -第

9、 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案突跃范畴的影响因素a.当被测液浓度肯定,Ka 值愈大,突跃范畴越宽；b.被测液浓度越大,突跃范畴越宽；c.直接精确滴定一元弱酸（碱）的可行性判据用指示剂指示终点（目测法）,当 pH= 0.2（即：滴定突跃0.4 pH ）,Et0.1%,此时必需满意 C.Ka （Kb） 10-8；因此, C.Ka （Kb ） 10-8 是一元弱酸（碱）被直接精确滴定的依据和条件；摸索题：以下一元弱酸 （碱）溶液浓度均为 0.1 mol.L-1,能否被等浓度的滴定剂直接精确滴定？（1）HF（Ka=7.2 10-5）; （2）C

10、H 26N 4（Kb=1.4 10-9）; （3）CH 3NH 2（Kb=4.2 10-4）解答：（1）C.Ka=0.1 7.210-5=7.210-610-8 （2）C.Kb=0.1 1.410-9=1.410-1010-8因此, HF、CH 3NH 2可以被直接精确滴定,而CH 26N4 就不能被直接精确滴定；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案3、多元弱酸（碱）的滴定精确滴定多元弱酸（碱）的可行性判据：以二元酸为例：C Ka 1108条件a1/Ka24 10结论指示剂挑选K可分步精确滴定,形依据

11、 pHa1、pH a2挑选成两个突跃分步滴定的两种指示C K 0a2108Ka1/Ka210 4只 能 一 次 滴 定 （ 总剂依据 pHa2挑选指示剂量）,形成一个突跃C Ka 1108Ka1/Ka24 10第一级离解出的H+依据 pHa1挑选指示剂可被分步滴定,形成C Ka2108Ka1/Ka24 10一个突跃不能精确滴定举例：名师归纳总结 能否用 0.1000 mol.L-1 NaOH 溶液滴定 0.1000 mol.L-1 H 3PO4 溶液？能否分步滴定？假如第 6 页,共 7 页能滴定,应选什么指示剂？（H 3PO4 的 Ka1=7.610-3,Ka2=6.310-8,Ka3=4.

12、410-13）解： C0K a1=0.1 7.610-3=7.210-610-8 C0K a2=0.1 6.310-8=6.310-910-8 C0K a3=0.1 4.410-13=4.4 10-14104K a2/K a3=1.4105104依据多元酸（碱）精确滴定的条件可见,H 3PO4前两个 H+可被分步滴定；第一化学计量点：+依据近似式 所以HCKa1 Ka2运算：由于 C0K a2/K W10,C0/ K a110,所以 HCKa1得到 H+=2.010-5pH=4.7 其次化学计量点：+依据近似式HKa2CKa3Kw运算：由于 C0K a3/K W10,所以 HC得到 H+=2.

13、210-10pH=9.66 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案其滴定曲线为：指示剂挑选：一级解离指示剂：甲基橙（3.1-4.4）二级解离指示剂：酚酞（8.2-10）三、本节小结1. pH 突跃范畴是指化学计量点前后0.1%相对误差范畴内,溶液 pH 值的变化范畴； 因此可通过运算终点误差0.1%处的 H +浓度确定 pH 突跃范畴；2. 影响滴定 pH 突跃范畴的因素主要是溶液浓度和反应完全程度；（1）浓度越大,突跃范畴越大,常用的酸碱滴定浓度一般为 0.1 mol.L-1；（2）反应完全程度越高,突跃范畴越大,即解离常数K a 越大

14、,突跃范畴越大；（3）强酸强碱反应完全程度高,通常突跃范畴大,简单滴定精确；C.Ka（Kb）10-8 时无明（4）一元弱酸弱碱与强酸强碱相比,滴定突跃范畴减小,且当显突跃,此时溶液无法直接精确滴定；（5）多元弱酸弱碱能否分步滴定和精确滴定的判据如下（以二元酸为例）：当 C0Ka1 10-8, C0K a2 10-8 时,如 K a1/K a2 10 4,就溶液可以分步滴定和精确滴定,如 K a1/K a210 4,就溶液只能精确滴定,不能分步滴定；当 C0K a1 10-8,C0Ka210-8 时,如 K a1/K a2 10 4,就溶液可以对第一级离解的 H +分步滴定和精确滴定, 而不能精确滴定其次级离解的 H +；如 K a1/K a210 4,就溶液不能精确滴定；3. 指示剂的挑选可依据 pH 突跃范畴来确定；当指示剂变色范畴全部或大部分落在滴定突跃范畴之内时,就其可作为此滴定过程的指示剂；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页