内容正文:
第三章 水溶液中的离子反应与平衡
第二节 水的电离和溶液的pH
第3课时 酸碱中和滴定(1)
人教版 高二年级
选择性必修一
Z
教学目标:
重难点:
1、掌握中和滴定的原理
2、认识滴定管
3、能正确选择指示剂并能描述终点现象
中和滴定的原理及指示剂的选择
教学目标与重难点
思考1:现有一瓶标签有损的NaOH溶液,有没有办法知道它的浓度呢?
沉淀法
加铝测量气体
蒸发结晶法
中和法
NaOH + HCl = NaCl + H2O
H+ + OH- = H2O
n(H+)酸=n(OH-)碱
即 c(H+)酸·V酸=c(OH-)碱·V碱
酸碱中和滴定:依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法
课堂引入
3
思考2:使用中和法测定NaOH溶液的浓度时,需要哪些数据?
c(H+)酸·V酸=c(OH-)碱·V碱
已知准确浓度的酸溶液
参加反应的两种溶液的体积
c (OH—) =
c (H+) V酸
V碱
已知0.1000mol/L
实验测定
量取
待测
标准溶液
20.00mL
25.00mL
思考3:试求NaOH溶液的浓度
0.0800mol/L
思考4:如何准确加入25.00mL的NaOH溶液?
中和滴定原理
思考5:以下哪个仪器可以准确测量溶液体积?
量筒
烧杯
容量瓶
滴定管
精确度:0.1mL
估读体积
配制溶液的仪器
仅有一根刻度线
精确度:0.01mL
中和滴定原理
①标注温度、量程
②“0”刻度线在上
③最小刻度:
读数精确度:
底部有一段无刻度
0.1 mL
0.01mL
思考6:液面位于2.00mL刻度时,实际管内溶液是48.00mL吗?
玻璃塞
带玻璃球的橡胶管
可装酸性溶液(除了HF)、强氧化性溶液
可装碱性溶液
使用前需要检漏
大于48.00mL
认识滴定管
滴定前读数为 mL
滴定后读数为 mL
液体加入了 mL
思考7:滴定前后滴定管中的液面如下
移液管(精度同滴定管)
准确取用固定体积的溶液
聚四氟乙烯滴定管(通用型)
36.10
20.46
15.64
认识滴定管
思考8:怎么判断反应是否恰好完全反应?
酸碱指示剂
思考9:反应终点pH为7,但下列指示剂变色点都不是7,不会带来误差?
选择指示剂
8
思考10:常温下,以0.1000mol/L的HCl溶液滴定 20.00mL 0.1000mol/L的NaOH溶液,完成下表(已知半滴溶液的体积为0.02mL )
V(HCl)/mL 19.98
20.00
20.02
pH
c(OH-) =
n(OH-)
V总
0.1000mol/L×0.02mL
(20.00+19.98) mL
=
=5×10-5 mol/L
此时溶液中OH- 过量
pH=9.7
c(H+) =
n(H+)
V总
0.1000mol/L×0.02mL
(20.02+20.00) mL
=
=5×10-5 mol/L
pH=4.3
9.7
4.3
①少加半滴盐酸时:
少加半滴
恰好反应
②多加半滴盐酸时:
多加半滴
7.0
此时溶液中H+ 过量
选择指示剂
常温下,以0.1000mol/L HCl溶液滴定20.00mL 0.1000mol/L NaOH溶液的pH如下
HCl(ml) 0.00 18.00 19.68 19.98 20.00 20.02 20.32 22.00 40.00
溶液pH值 13 11.7 10.9 9.7 7.0 4.3 3.1 2.3 1.5
9.7
7.0
4.3
pH突变范围(一滴)
误差 = (测量值-理论值) / 理论值
-0.1%
0.1%
实验误差= (V实验(HCl)-V真实(HCl))/V真实(HCl)
= (19.98-20.00)/20.00
= - 0.1%
< 2% 误差允许内
指示剂变色点在突变范围内,误差可忽略不计,可将滴定终点看作是恰好完全反应的点
选择指示剂
10
思考11:结合下图为盐酸滴定NaOH溶液选择合适的指示剂,并描述终点现象
4.3
9.7
由浅红色变为无色
由蓝色变为紫色
石蕊一般不用做指示剂
由黄色变为橙色
石蕊的“红色→紫色”、“紫色→蓝色”的颜色变化不够明显
选择指示剂
思考12:已知CH3COONa溶液呈碱性,用CH3COOH滴定NaOH应选用什么指示剂?
思考13:已知NH4Cl溶液呈酸性,用盐酸滴定氨水应选用什么指示剂?
需要选择在碱性环境变色的酚酞,由浅红色变为无色
需要选择在酸性环境变色的甲基橙,由黄色变为橙色
结论:终点溶液碱性用酚酞,终点溶液酸性用甲基橙
终点溶液中性,酚酞和甲基橙均可用
滴定曲线图
12
用0.1000 mol/L盐酸滴定20.00 mL未知的浓度的NaOH溶液
思考15:如何滴入半滴?
滴定管的尖嘴接触锥形瓶内壁,用锥形瓶内壁“刮”下半滴标准液
当滴入最后半滴盐酸时,溶液由浅红色变为无色,且半分钟内不恢复为原来的颜色,即达到终点
答题模板:
当滴入最后半滴×××溶液后,溶液由××色变成××色,且半分钟内不恢复原来颜色,说明达到滴定终点。
思考14:怎么判断反应是否恰好完全反应?
选择指示剂
1、如图是向100 mL的盐酸中逐渐加入NaOH溶液时,溶液的pH变化图像,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0.1 mol·L-1
B.X的值为0.1
C.原来盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
D.X的值为0.001
A
滴定曲线图
2、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,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是
A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
C.电离常数Ka(乙)≈1.01×10−5
D.图像中的x>20.00
终点溶液显碱性,用酚酞
C
滴定曲线图
①纵坐标
明确谁滴谁
②起点
看出是强酸(碱)还是弱酸(碱)
③pH=7的中性点
滴定终点
CH+VH+=COH−VOH−
酸碱恰好按反应系数完全反应
如果是强酸强碱反应,则pH=7即为反应终点
如果有弱酸或弱碱,反应终点一定不等于7
①碱滴酸
②pH=1,强酸
滴定初始浓度为0.1mol/L的酸
NaCl:中性,用酚酞或甲基橙
CH3COONa溶液:碱性,用酚酞
NH4Cl溶液:酸性,用甲基橙
滴定曲线图
1、有一支50mL的滴定管,其中盛有溶液,液面恰好在10mL刻度处,把滴定管中的液体全部流下排除,承接在量筒中,量筒中的溶液的体积( )
A.大于40.0mL B.等于40.0mL
C.小于40.0mL D.等于10.0mL
A
2、下列说法正确的是( )
A 需要用50.00mL 碱式滴定管 取出25.00mL 的高锰酸钾溶液
B 用盐酸滴定NaOH溶液,甲基橙作为指示剂,终点颜色变化:黄→橙色
C 酸碱中和反应的滴定终点,pH一定等于7
D 用标准盐酸滴定未知浓度氨水时(已知氯化铵为酸性),可以用酚酞作指示剂。
思考:如果用酚酞结果有什么影响?
会提前达到滴定终点,氨水浓度偏小
B
课堂检测
3、25 ℃时,向20.00 mL浓度均为0.100 0 mol/L的三种酸HX、HY、HZ中分别加入浓度为0.100 0 mol/L的NaOH溶液,结果如图所示,下列说法正确的是( )
A. 电离常数Ka(HY)=10-5
B. 酸性强弱:HX>HY>HZ
C. HZ的电离方程式为HZ ⇌H++Z
D. 若加入过程温度发生变化,
则V=40.00mL时Kw最大
A
课堂检测
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