摘要:
该高中化学课件聚焦“水溶液中的离子反应与平衡”核心知识点,以“方法指导 新知探究”为导入,衔接离子反应基础与酸碱中和滴定迁移应用,通过pH曲线(x轴V(NaOH)/mL,y轴pH,含曲线I、II及点a(0,3)、b(0,1))和导电能力曲线构建学习支架。
其亮点在于结合曲线图表分析,运用科学思维(证据推理、模型建构)与科学探究与实践(实验数据处理),通过解读曲线关键点及趋势,帮助学生建立离子反应平衡模型,提升分析能力,教师可借助结构化资源优化教学,提高课堂效率。
内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
高考命题点(六) 酸碱中和滴定的迁移应用
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
目录
contents
Part 01 方法指导 新知探究
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
方法指导 新知探究
返回导航
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
谢谢观看
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
返回导航
1
一、酸碱中和滴定曲线
1.酸碱中和滴定曲线的绘制
(1)滴定曲线概念
以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
(2)绘制曲线
已知:0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的相关数据如下:
V[NaOH
(aq)]/mL
0
5.00
10.00
15.00
18.00
19.00
19.50
19.98
pH
1.00
1.22
1.48
1.84
3.12
3.60
3.90
4.30
V[NaOH
(aq)]/mL
20.00
20.02
20.08
20.10
21.00
25.00
30.00
35.00
pH
7.00
9.70
10.30
10.40
11.38
12.05
12.30
12.44
在下列坐标纸中画NaOH溶液滴定盐酸的曲线
2.酸碱中和滴定曲线的应用
首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;其次看起点,起点可以看出酸性或碱性的强弱;再找滴定终点和pH=7的中性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位置;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。
1.由滴定曲线分析,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有何变化?
提示 pH发生突变。
2.滴定曲线对中和滴定操作有何启示?
提示 在pH发生突变的范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色变化明显,有利于确定滴定终点。
二、氧化还原滴定法
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可应用于氧化还原反应的定量测定。
(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;或间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性,但能与某些氧化剂或还原剂反应的物质。
(2)试剂:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等;常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)指示剂。
氧化还原滴定法的指示剂有三类:
①氧化还原指示剂;
②专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝;
③自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点时溶液呈高锰酸钾溶液的浅紫红色。
(4)实例
①KMnO4滴定H2C2O4溶液
原理:2MnOeq \o\al(-,4)+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂,当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
②Na2S2O3滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。
1.25 ℃时,用0.1000 mol·L-1的NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图pH 所示。下列有关判断正确的是( )
A.水的电离程度:a>c>d
B.曲线Ⅱ为NaOH 溶液滴
定一元弱酸乙
C.图像中的x=20.00
D.电离常数Ka(乙)≈1×10-5
【解析】 0.1 mol/L的一元强酸甲的pH=1,曲线Ⅱ是氢氧化钠溶液滴入甲中的滴定曲线;0.1 mol/L的一元弱酸乙的pH=3,曲线I是氢氧化钠溶液滴入乙中的滴定曲线。
A.曲线I上,随着氢氧化钠溶液的滴入,弱酸乙的浓度逐渐减小,水的电离程度逐渐增大,恰好完全反应时,水的电离程度逐渐增大,之后再加入氢氧化钠溶液,水的电离程度逐渐减小,水的电离程度a<c,A错误;
B.由分析可知,曲线Ⅱ为氢氧化钠溶液滴定一元强酸甲,B错误;
C.若x=20.00 mL,说明氢氧化钠与一元弱酸乙恰好完全反应,此时溶液pH>7,而图像中c点的pH=7,C错误;
D.0.1 mol/L的一元弱酸乙的pH=3,Ka≈eq \f(0.001×0.001,0.1)=10-5,D正确;故选D。
【答案】 D
2.浓度均为0.5 mol·L-1三种酸CH3COOH、HCl、HNO2,分别与0.5 mol·L-1 NaOH溶液反应,导电能力与NaOH的体积变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.曲线①是CH3COOH变化图像
B.曲线③是HNO2变化图像
C.曲线②的拐点是滴定终点
D.拐点后取决于Na+导电能力
【解析】 A.观察图像①的起始导电能力最强,且给的3种酸中HCl是强酸,所以曲线①是HCl,A错误;B.曲线③导电性开始时很小,CH3COOH是很弱的酸,所以③是CH3COOH,B错误;C.曲线②的拐点表示NaOH与HNO2恰好反应,即为滴定终点,C正确;D.拐点后溶液中有Na+、OH-,故导电能力取决于Na+、OH-浓度,D错误;故选C。
【答案】 C
3.某化学兴趣小组利用滴定原理进行无水碱式氯化铜[Cux(OH)yClz]组成的测定:称取样品12.870 0 g,加稀硝酸溶解,并加水定容至500 mL,得到待测液。
(1)铜的测定:取50.00 mL待测液,加入足量的氢氧化钠溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到的蓝色固体质量为1.176 0 g。则称取的样品中n(Cu2+)为__________ mol。
(2)采用沉淀滴定法测定氯,步骤如下:
a.准确量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入20.00 mL 0.200 0 mol·L-1 AgNO3溶液,充分反应;
b.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖(防止AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀);
c.加入指示剂,用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液;
d.重复实验操作三次,平均消耗NH4SCN标准溶液的体积为10.00 mL。
①滴定选用的指示剂是______________。
②如果不加硝基苯,可能造成所测含氯量__________(填“偏大”或“偏小”)。
(3)根据上述实验结果可推知该碱式氯化铜的化学式为____________________。
【解析】 (1)取50.00 mL待测液,加入足量的NaOH溶液,经过滤、洗涤、低温烘干、称量,得到1.176 0 g蓝色固体Cu(OH)2,则n[Cu(OH)2]=eq \f(1.176 0 g,98 g/mol)=0.012 mol,则称取的样品中n(Cu2+)=eq \f(500 mL,50.00 mL)×0.012 mol=0.12 mol。
(2)①滴定时,SCN-与Ag+结合生成AgSCN沉淀,当多余的Ag+被沉淀完全,再滴入NH4SCN标准溶液,可利用Fe3+与SCN-反应生成血红色物质而观察到溶液变色,则应选用的指示剂为Fe(NO3)3溶液。②滴加NH4SCN标准溶液前,先加入硝基苯使AgCl沉淀表面被有机物覆盖,
如果不加硝基苯,部分AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀,消耗NH4SCN溶液体积偏大,导致计算的转化为AgCl沉淀消耗的AgNO3溶液的体积偏小,则测得样品中氯元素的含量偏小。
(3)12.870 0 g无水碱式氯化铜中,含n(Cu2+)=0.12 mol,10.00 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液中含n(NH4SCN)=0.001 mol,共加入20.00 mL 0.200 0 mol·L-1 AgNO3溶液,由NH4SCN~AgNO3可知,与Cl-反应的n(AgNO3)=0.02 L×0.200 0 mol·L-1-0.001 mol=0.003 mol,由Cl-~
Ag+可知,n(Cl-)=0.003 mol,则样品中n(Cl-)=0.003 mol×eq \f(500 mL,25.00 mL)=0.06 mol;根据化合物中元素化合价代数和为0可知,2n(Cu2+)=n(Cl-)+n(OH-),即2×0.12 mol=0.06 mol+n(OH-),解得n(OH-)=0.18 mol,则无水碱式氯化铜中n(Cu2+)∶n(OH-)∶n(Cl-)=0.12 mol∶0.18 mol∶0.06 mol=2∶3∶1,即无水碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。
【答案】 (1)0.12 (2)①Fe(NO3)3溶液 ②偏小 (3)Cu2(OH)3Cl
4.NOx含量的测定
将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成NOeq \o\al(-,3),加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。
(1)滴定操作使用的玻璃仪器主要有___________________________。
(2)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NOeq \o\al(-,3)+4H+===NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2Oeq \o\al(2-,7)+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为________ mg·m-1。
(3)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果________。
【答案】
(1)锥形瓶、酸式滴定管 (2)eq \f(23×c1V1-6c2V2,3V)×104 (3)偏高
5.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白:
(1)移取10.00 mL密度为ρ g·mL-1的过氧化氢溶液至250 mL________(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
eq \x( )MnOeq \o\al(-,4)+eq \x( )H2O2+eq \x( )H+===eq \x( )Mn2++eq \x( )H2O+eq \x( )________
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_______________________。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol·L-1 KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果________(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】 (1)容量瓶
(2)2 5 6 2 8 5 O2↑
(3)酸式 滴入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅紫红色,且30 s内不褪色
(4)eq \f(0.085cV,ρ)×100% (5)偏高
6.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2Oeq \o\al(2-,7),利用滴定原理测定Cr2Oeq \o\al(2-,7)含量的方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2Oeq \o\al(2-,7)+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O。
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)
滴定次数
Na2S2O3溶液起始读数/mL
Na2S2O3溶液终点读数/mL
第一次
1.02
19.03
第二次
2.00
19.99
第三次
0.20
a
(1)步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是________。
(2)步骤Ⅲ中滴加的指示剂为________;滴定达到终点时的实验现象是____________________________________________________。
(3)步骤Ⅲ中a的读数如图所示,则:
①a=________。
②Cr2Oeq \o\al(2-,7)的含量为____________ g·L-1。
(4)以下操作会造成废水中Cr2Oeq \o\al(2-,7)含量测定值偏高的是________(填字母)。
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
【答案】 (1)酸式滴定管 (2)淀粉溶液 滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液刚好从蓝色变为无色,且30 s内不变色
(3)①18.20 ②2.16 (4)CD
$$