1、第3课时 pH的应用,【新课导入】 酸碱中和反应的实质是H+OH- H2O,因此在酸碱中和反应的过程中,随着酸(或碱)溶液的加入,溶液pH是不断发生变化的,那么溶液pH的变化特点是什么?如果测定食醋中的总酸(以CH3COOH计)量(g/100 mL),实验的关键是什么? 这就是本课时我们将要学习的主要内容。,【课标要求】 1.了解在日常生活、生产中pH的应用。 2.掌握酸碱中和滴定的原理。 3.掌握酸碱中和滴定的操作方法和滴定误差分析。 4.了解指示剂的选择。,探究点 酸碱中和滴定的原理及操作,一、pH在生产、生活中的应用 1.医疗上 (1)测试 的pH,诊断疾病。 (2)调控体液的pH,辅助
2、治疗疾病。 2.生活中 人们洗发时使用的护发素,其主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的。 3.在环保领域中 酸性或碱性废水的处理常常利用 原理结合pH自动测定仪进行监测和控制。,知识探究 梳理知识点拨方法,血液,酸碱度,中和反应,4.在农业生产中 因土壤的pH影响植物对不同形态养分的吸收及养分的有效性,各种作物的生长都对土壤的 有一定的要求。 5.在科学实验和工业生产中 溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量、产量的一个关键因素。 二、酸碱中和滴定原理及主要仪器 1.概念 利用 ,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。 2.原理 (1)实质: 。 (2)定量关系:
3、或 。,pH范围,中和反应,n(H+)=n(OH-),c(H+)V酸=c(OH-)V碱,3.主要试剂 (1)溶液:标准液和待测液。 (2)指示剂 酸碱指示剂的变色范围应在中和滴定过程中溶液的pH 内。 中和滴定通常选择 或 作指示剂,一般不选用石蕊试液。 4.主要仪器及使用 (1)仪器滴定管(如图A)、 滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、。,突变范围,甲基橙,酚酞,酸式,碱式,锥形瓶,(2)滴定管的使用,玻璃活塞,橡皮管,酸,碱,酸式,碱式,5.实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备,滴定管活塞,蒸馏水,待装液,0刻度,0或0刻度,指示剂,(2)滴定,控制滴定管活
4、塞,摇动锥形瓶,锥形瓶,内溶液颜色变化,(3)终点判断 等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内 原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。 (4)数据处理 按上述操作重复23次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。 思考 KMnO4(H+)溶液、溴水、Na2CO3溶液、稀盐酸应分别盛放在哪种滴定管中? 提示:强氧化性溶液、酸性溶液应盛放在酸式滴定管中,碱性溶液应盛放在碱式滴定管中。即酸性KMnO4溶液、溴水、稀盐酸应盛放在酸式滴定管中, Na2CO3溶液应盛放在碱式滴定管中。,不恢复,名师点拨,1.中和滴定误差分析的方法 要根据计算式c待= ,标准液滴定
5、待测溶液时,c标、V待均为定值,c待的大小取决于V标的大小,所有操作若导致消耗标准溶液多或读数大,则结果偏高;消耗标准溶液少或读数小,则结果偏低。,2.以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,3.图解量器的读数方法 (1)平视读数(如图1):实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。(2)俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。,(3)仰视读数(如图3):读数时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位
6、置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。 至于俯视和仰视的误差,还要结合具体仪器进行分析,因为量筒刻度从下到上逐渐增大;而滴定管刻度从下到上逐渐减小,并且滴定管中液体的体积是两次体积读数之差,在分析时还要看滴定前读数是否正确,然后才能判断实际量取的液体体积是偏大还是偏小。,1 .常温下用0.02 mol/L NaOH溶液滴定0.01 mol/L的H2SO4溶液,中和后加水到100 mL。若滴定时终点判断有误差:多加了一滴NaOH溶液,少加了一滴NaOH溶液(设一滴为 0.05 mL),则和溶液的pH分别是( ) A.5,9 B.4,9 C.4,4 D.9,5,D,过关演练
7、 巩固知识提升能力,2. 如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液pH变化的图像,根据图像所得结论正确的是( ) A.原来盐酸的物质的量浓度为 0.01 mol/L B.x为0.1 C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol/L D.x为0.01,D,解析:从题图中知,起始的盐酸pH=1,即c(H+)=c(HCl)=0.1 mol/L。故n(HCl)=0.1 mol/L0.1 L=0.01 mol。n(NaOH)=n(HCl)=0.01 mol。,3.用物质的量浓度为a molL-1的标准NaOH溶液去滴定 V mL 盐酸,请填写下列空白: (1)碱式滴定管用蒸馏水洗净后,接下来应
8、该进行的操作是 。 (2)用标准NaOH溶液滴定时,应将标准NaOH溶液注入 。 (3)如图是碱式滴定管中液面在滴定前后的读数,c(HCl)= molL-1。,(4)取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加23滴酚酞作指示剂,用自己配制的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作23次,记录数据如下。,滴定达到终点的标志是 。 根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留两位有效数字)。,解析:滴定管用蒸馏水洗净后应用待装液润洗;计算时应取几次滴定的平均值。 答案:(1)用标准碱液润洗 (2)碱式滴定管 (3) (4)溶液由无色恰好变成红色且半分钟内不褪色 0.11 molL-1,1.
9、在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 molL-1的盐酸,其液面恰好在5.00 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部转移到烧杯中,然后用0.1molL-1NaOH溶液进行中和,则消耗NaOH溶液的体积( ) A.大于20 mL B.小于20 mL C.等于20 mL D.等于5 mL,A,课堂检测 即学即测查漏补缺,解析:V(盐酸)20 mL,所以消耗NaOH溶液的体积大于20 mL。,2.下列说法正确的是( ) A.用图示仪器准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液 B.装置可用于已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验 C.中和滴定时,滴定管用所盛装的待装液润洗23次 D.中和滴定
10、实验时,用待测液润洗锥形瓶,C,解析:酸性KMnO4溶液不能用碱式滴定管量取,A不正确;NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中,B不正确;中和滴定时滴定管需用待装液润洗,而锥形瓶不能用待测液润洗,C正确,D不正确。,解析:锥形瓶装待测液时不能润洗,错误;锥形瓶用于盛装一定体积的待测液,正确;用石蕊作指示剂,变色不明显,错误;取一支酸式滴定管,洗涤干净,正确;酸式滴定管要用标准酸溶液润洗23次,不能直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液进行滴定,错误;左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶,正确;两眼应该注视着锥形瓶中溶液颜色变化,错误。,3.下面是一段关于中和滴定实验操作的叙述:取一锥形瓶,用待测
11、NaOH溶液润洗两次;在一锥形瓶中加入25 mL待测NaOH溶液;加入几滴石蕊试剂作指示剂;取一支酸式滴定管,洗涤干净;直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。文中所述操作有错误的序号为( ) A. B. C. D.,D,4. 某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填空。 (1)如图1是常见仪器的部分结构。,写出仪器名称:B ,C 。 使用前需检查是否漏水的仪器有 (填字母)。,解析:(1)仪器B带有瓶塞,且瓶颈细,有刻度线无刻度为容量瓶;C带
12、有刻度,小数在上,大数在下,为滴定管。 容量瓶带有活塞,滴定管带有旋塞,为防止漏液,使用前应检查是否 漏水。,答案:(1)容量瓶 滴定管 BC,(2)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。滴定终点时,锥形瓶中颜色变化为 ,且半分钟内颜色不复原。,解析:(2)滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化;用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,用甲基橙作指示剂,开始溶液显碱性,所以锥形瓶中溶液颜色为黄色,随着盐酸的加入量增多,溶液碱性减弱,颜色逐渐变浅,当由黄色突变为橙色,且半分钟内颜色不复原,即达到终点。,答案:(2)锥形瓶内溶液颜色变化 黄色突
13、变为橙色,(3)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 。 A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,答案: (3)D,答案:(4)26.10,(4)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图2所示,所用盐酸的体积为 mL。,解析:(4)滴定管小刻度在上,大刻度在下,精确度为0.01 mL,起始读数为0.00 mL,终点读数为26.10 mL,盐酸的体积为 26.10 mL。,(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如
14、表:,依据表中数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度: (保留两位有效数字)。,答案:(5)0.100 0 mol/L,实验微专题6 滴定原理的应用氧化还原滴定,1.原理 以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质。,【典型例题】 KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质 MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示: 称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1 h; 用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2; 过滤得到的KMnO4溶
15、液贮存于棕色试剂瓶中并放在暗处; 利用氧化还原滴定法,在7080 条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。,请回答下列问题: (1)准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是 。 (2)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用 (填字母序号)。 A.H2C2O42H2O B.FeSO4 C.浓盐酸 D.Na2SO3,答案:(1)酸式滴定管 (2)A,解析:(1)KMnO4溶液具有强氧化性,能将碱式滴定管下端的橡皮管腐蚀,所以不能用碱式滴定管量取,可以用酸式滴定管量取。 (2)H2C2O42H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物;FeSO4
16、在空气中不稳定,易被氧化,铁元素的化合价从+2价升高到+3价;浓盐酸易挥发;Na2SO3在空气中不稳定,易被氧化成Na2SO4。,(3)若准确称取W g(2)中所选的基准试剂溶于水配成500 mL 溶液,取25.00 mL置于锥形瓶中,用KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物质的量浓度为 mol/L。,(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2+的含量,测得的浓度值将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,答案:(4)偏高,解析:(4)在放置过程中,由于空气中还原性物质的作用,使KMnO4溶液的浓度变小了,再去滴定水样中的Fe2+时,消耗 KMn
17、O4 溶液(标准溶液)的体积会增大,导致计算出来的 c(Fe2+)会增大,测定的结果偏高。,【变式练习】 在化学分析中,常需用KMnO4标准溶液,由于KMnO4晶体在室温下不太稳定,因而很难直接配制准确物质的量浓度的KMnO4溶液。实验室一般先称取一定质量的KMnO4晶体,粗配成大致浓度的KMnO4溶液,再用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠对粗配的KMnO4溶液进行标定,测出所配制的KMnO4溶液的准确浓度,反应原理为:,以下是标定KMnO4溶液的实验步骤: 步骤一:先粗配浓度约为0.15 molL-1的KMnO4溶液500 mL。 步骤二:准确称取Na2C2O4固体m g放入锥形瓶
18、中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,用步骤一所配KMnO4溶液进行滴定。记录相关数据。重复操作23次。 步骤三:计算得KMnO4溶液的物质的量浓度。,试回答下列问题: (1)如图为整个过程中可能使用仪器的部分结构(有的仪器被放大)。 若量取某液体的体积时,平视读数为N mL,仰视读数为M mL,若MN, 则所使用的仪器是 (填序号)。 (2)该滴定实验滴定终点的现象是 。 (3)步骤二中滴定操作过程所使用的玻璃仪器有 。,答案:(1)C (2)当滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 (3)酸式滴定管、锥形瓶,解析:(1)用于量取一定体积的液体的仪器是A(量筒)和C(滴定管),若MN,则所使用的仪器为滴定管。 (2)高锰酸钾溶液为紫红色,当滴入最后一滴KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即达到了滴定终点。 (3)KMnO4溶液具有氧化性,应该用酸式滴定管盛装。,(4)若m的数值为1.340,滴定的KMnO4溶液平均用量为25.00 mL,则KMnO4溶液的浓度为 molL-1。 (5)滴定完毕后,读数时俯视,则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。,(5)滴定完毕后,读数时俯视,造成V(待测)偏小,根据 c(待测)=V(标准)c(标准)/V(待测),可知c(待测)偏高。 答案:(4)0.160 0 (5)偏高,谢谢观赏！,
