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高二化學(xué)教案:《溶液的酸堿性教學(xué)案》教學(xué)設(shè)計(jì)

來(lái)源:精品學(xué)習(xí)網(wǎng) 2018-11-18 14:48:07

  本文題目:高二化學(xué)教案:溶液的酸堿性教學(xué)案

  第1課時(shí) 溶液的酸堿性

  [目標(biāo)要求] 1.了解溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)的關(guān)系!2.了解pH的定義及簡(jiǎn)單的計(jì)算。

  一、溶液的酸堿性

  1.一種溶液顯酸性、中性還是堿性,取決于溶液中c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小。在一定溫度下,水溶液中氫離子和氫氧根離子的物質(zhì)的量濃度之積為常數(shù)。只要知道溶液中氫離子(或氫氧根離子)的濃度,就可以計(jì)算溶液中氫氧根離子(或氫離子)的濃度,并據(jù)此判斷酸堿性。例如室溫下測(cè)得某溶液中的c(H+)為1.0×10-5mol?L-1,根據(jù)KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14mol2?L-2可求得該酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol?L-1 。

  2.酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)越大,酸性越強(qiáng);

  中性溶液:c(H+)=c(OH-);

  堿性溶液:c(H+)

  二、溶液的酸堿性與pH的關(guān)系

  1.溶液pH的定義

  (1)由于用c(H+)及c(OH-)來(lái)表示溶液的酸堿性有時(shí)數(shù)值非常小,使用很不方便。

  在實(shí)際應(yīng)用中,人們常用溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)(pH)來(lái)表示溶液的酸堿性。pH與氫離子濃度的關(guān)系式為pH=-lg_c(H+)。

  (2)pH值與溶液酸堿性的關(guān)系

  在25 ℃時(shí),純水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol?L-1,所以在25 ℃時(shí),pH=7時(shí),溶液中氫離子濃度和氫氧根離子濃度相等,溶液顯中性。pH>7時(shí),溶液中氫離子濃度小于氫氧根離子濃度,溶液顯堿性,且pH越大,溶液中c(OH-)越大,溶液的堿性越強(qiáng)。pH<7時(shí),溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子濃度,溶液顯酸性,且pH越小,溶液中氫離子濃度越大,溶液的酸性越強(qiáng)。

  2.強(qiáng)酸與強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿與強(qiáng)堿)混合溶液pH的計(jì)算

  (1)強(qiáng)酸與強(qiáng)酸混合液的pH

  強(qiáng)酸 Ⅰ:c1(酸),V1(酸)――→電離n1(H+)=c1(H+)?V1,

  強(qiáng)酸 Ⅱ:c2(酸),V2(酸)――→電離n2(H+)=c2(H+)?V2,

  ?V混=V1+V2 n混(H+)=c1(H+)?V1+c2(H+)?V2?c混(H+)=c1?H+??V1+c2?H+??V2V1+V2?pH。

  (2)強(qiáng)堿與強(qiáng)堿混合液的pH

  強(qiáng)堿Ⅰ:c1(堿),V1(堿)――→電離n1(OH-)=c1(OH-)?V1

  強(qiáng)堿Ⅱ:c2(堿),V2(堿)――→電離n2(OH-)=c2(OH-)?V2

  ?V混=V1+V2 n混(OH-)=c1(OH-)?V1+c2(OH-)?V2

  ?c混(OH-)=c1?OH-??V1+c2?OH-??V2V1+V2,再求c(H+)=KWc?OH-??pH。

  三、溶液pH的測(cè)定方法

  1.酸堿指示劑

  酸堿指示劑一般是弱有機(jī)酸或弱有機(jī)堿,它們的顏色變化是在一定的pH范圍內(nèi)發(fā)生的,因此可以用這些指示劑粗略測(cè)出pH范圍,但不能準(zhǔn)確測(cè)定pH。

  常用指示劑的變色范圍和顏色變化如下表:

  指示劑 甲基橙 石蕊 酚酞

  變色范圍pH 3.1~4.4 5~8 8.2~10.0

  溶液顏色 紅、橙、黃 紅、紫、藍(lán) 無(wú)色、粉紅、紅

  2.pH試紙

  粗略地測(cè)定溶液的pH可用pH試紙。pH試紙的使用方法是:取一小塊pH試紙放在玻璃片上(或表面皿上),用潔凈的玻璃棒蘸取待測(cè)液點(diǎn)在試紙的中部,變色穩(wěn)定后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照確定溶液的pH。

  3.pH計(jì)

  通過(guò)儀器pH計(jì)來(lái)精確測(cè)定溶液的pH。

  知識(shí)點(diǎn)一 溶液的酸堿性

  1.下列溶液肯定呈酸性的是(  )

  A.含H+的溶液 B.能使酚酞顯無(wú)色的溶液

  C.pH<7的溶液 D.c(OH-)

  答案 D

  解析 任何水溶液中均含H+和OH-,故A錯(cuò)。酚酞顯無(wú)色的溶液,其pH<8,該溶液可能顯酸性,也可能呈中性或堿性,B錯(cuò)。以純水在100℃為例,KW=1.0×10-12mol2?L-2,c(H+)=1×10-6mol?L-1,pH=6,但溶液為中性,故pH<7的溶液可能是酸性,也可能呈中性或堿性。

  2.判斷溶液的酸堿性有多種方法。下列溶液中,一定呈堿性的是(  )

  A.能夠使甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液

  B.溶液的pH>7

  C.溶液中:c(H+)

  D.溶液中:c(H+)>1×10-7 mol?L-1

  答案 C

  解析 溶液酸堿性最本質(zhì)的判斷標(biāo)準(zhǔn)是看H+和OH-濃度的相對(duì)大小,只有當(dāng)c(H+)>c(OH-)時(shí),溶液才呈酸性;當(dāng)c(H+)=c(OH-)時(shí),溶液呈中性;當(dāng)c(H+)4.4時(shí)呈現(xiàn)黃色。所以,使甲基橙呈現(xiàn)黃色的溶液不一定顯堿性。溶液的pH與溫度有關(guān),常溫下pH>7的溶液一定顯堿性,但在不是常溫的情況下就不一定了。

  3.下列溶液一定呈中性的是(  )

  A.pH=7的溶液

  B.c(H+)=c(OH-)的溶液

  C.由強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以等物質(zhì)的量反應(yīng)所得到的溶液

  D.非電解質(zhì)溶于水所得到的溶液

  答案 B

  知識(shí)點(diǎn)二 pH值計(jì)算

  4.常溫下,某溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1,則該溶液的pH可能是(  )

  A.4 B.7 C.8 D.11

  答案 D

  解析 由題意知由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1<1×10-7 mol?L-1,抑制了水的電離,可能是酸,也可能是堿,若是酸,c(H+)=1×10-3 mol?L-1,pH=3,若是堿,c(OH-)=1×10-3 mol?L-1,pH=11。

  5.25℃時(shí),若pH=a的10體積某強(qiáng)酸溶液與pH=b的1體積某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合之前該強(qiáng)酸的pH與強(qiáng)堿的pH之間應(yīng)滿足的關(guān)系(  )

  A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7

  答案 C

  解析 酸中n(H+)=10-a×10,堿中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b,根據(jù)混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。

  知識(shí)點(diǎn)三 pH的測(cè)定方法

  6.下列試紙中,在測(cè)溶液的性質(zhì)時(shí),預(yù)先不能用蒸餾水潤(rùn)濕的是(  )

  A.石蕊試紙 B.醋酸鉛試紙 C.KI淀粉試紙 D.pH試紙

  答案 D

  解析 pH試紙測(cè)溶液的酸堿性時(shí)是定量測(cè)定,加水潤(rùn)濕后會(huì)導(dǎo)致溶液的濃度降低,使測(cè)得的pH產(chǎn)生偏差,所以不能潤(rùn)濕。

  7.有一學(xué)生甲在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH,實(shí)驗(yàn)時(shí),他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。學(xué)生乙對(duì)學(xué)生甲的操作的評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,測(cè)定結(jié)果一定有誤差。學(xué)生丙對(duì)學(xué)生甲的操作的評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,但測(cè)定結(jié)果不一定有誤差。

  (1)你支持________(填“乙”或“丙”)同學(xué)的觀點(diǎn),原因是________________。

  (2)若用此法分別測(cè)定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是________,原因是________________________________________________________________________。

  (3)只從下列試劑中選擇實(shí)驗(yàn)所需的物品,你________(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1 mol?L-1的硫酸和0.01 mol?L-1的硫酸。若能,簡(jiǎn)述操作過(guò)程。

  ________________________________________________________________________

 、僮仙镌囈骸、诜犹囈骸、奂谆仍囈

 、苷麴s水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH試紙

  答案 (1)丙 當(dāng)溶液呈中性時(shí),則不產(chǎn)生誤差;否則將產(chǎn)生誤差

  (2)鹽酸 在稀釋過(guò)程中,醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,使得溶液中c(H+)較鹽酸溶液中c(H+)大,誤差較小

  (3)能 用玻璃棒分別蘸取兩種溶液點(diǎn)在兩張pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較其pH,pH較大的為0.01 mol?L-1的硫酸

  解析 本題考查pH試紙的使用,pH試紙使用不能用蒸餾水潤(rùn)濕,若潤(rùn)濕相當(dāng)于對(duì)待測(cè)液稀釋。對(duì)于不同性質(zhì)的溶液造成的影響不同:若溶液為中性,則測(cè)得結(jié)果無(wú)誤差;若為酸性,測(cè)得結(jié)果偏大;若為堿性,測(cè)得結(jié)果偏小。

  練基礎(chǔ)落實(shí)

  1.用pH試紙測(cè)定某無(wú)色溶液的pH時(shí),規(guī)范的操作是(  )

  A.將pH試紙放入溶液中,觀察其顏色變化,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

  B.將溶液倒在pH試紙上跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

  C.用干燥的潔凈玻璃棒蘸取溶液,滴在pH試紙上,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

  D.在試管內(nèi)放入少量溶液,煮沸,把pH試紙放在管口,觀察顏色,跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較

  答案 C

  2.常溫下,pH=11的X、Y兩種堿溶液各1 mL,分別稀釋至100 mL,其pH與溶液體積(V)的關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(  )

  A.X、Y兩種堿溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度一定相等

  B.稀釋后,X溶液的堿性比Y溶液的堿性強(qiáng)

  C.分別完全中和X、Y這兩種堿溶液時(shí),消耗同濃度鹽酸的體積V(X)>V(Y)

  D.若9

  答案 D

  3.在常溫下,將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH最接近于(  )

  A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7

  答案 D

  解析 本題考查有關(guān)混合溶液pH的計(jì)算。有關(guān)稀溶液混合,總體積近似等于兩種溶液體積之和。強(qiáng)堿溶液混合,應(yīng)按c(OH-)計(jì)算:c混(OH-)=(1×10-6 mol?L-1+1×10-4 mol?L-1)/2=5.05×10-5 mol?L-1,c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10 mol?L-1,pH=9.7。

  4.下列敘述正確的是(  )

  A.無(wú)論是純水,還是酸性、堿性或中性稀溶液,在常溫下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14 mol2?L-2

  B.c(H+)等于1×10-7 mol?L-1的溶液一定是中性溶液

  C.0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍

  D.任何濃度的溶液都可以用pH來(lái)表示其酸性的強(qiáng)弱

  答案 A

  解析 KW=c(H+)?c(OH-) ,且KW只與溫度有關(guān),所以,在常溫下,純水,酸性、堿性或中性稀溶液,其KW=1×10-14mol2?L-2;在溫度不確定時(shí),中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol?L-1;0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度比0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH電離程度小,所以,0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;當(dāng)c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1時(shí),用pH表示溶液的酸堿性就不簡(jiǎn)便了,所以,當(dāng)c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1時(shí),一般不用pH表示溶液的酸堿性,而是直接用c(H+)或c(OH-)來(lái)表示。

  練方法技巧

  5.pH=3的兩種一元酸HX和HY溶液,分別取50 mL加入足量的鎂粉,充分反應(yīng)后,收集到H2的體積分別為V(HX)和V(HY),若V(HX)>V(HY),則下列說(shuō)法正確的是(  )

  A.HX可能是強(qiáng)酸

  B.HY一定是強(qiáng)酸

  C.HX的酸性強(qiáng)于HY的酸性

  D.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)二者生成H2的速率相等

  答案 D

  解析 解答該題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)強(qiáng)酸完全電離,弱酸部分電離。(2)酸性相同的溶液,弱酸的濃度大,等體積時(shí),其物質(zhì)的量多。(3)產(chǎn)生H2的速率取決于c(H+)的大小。本題考查了強(qiáng)、弱酸的判斷及溶液酸性大小的比較。據(jù)題意,Mg粉足量,酸不足,應(yīng)根據(jù)酸的物質(zhì)的量來(lái)計(jì)算H2的體積,由V(HX)>V(HY),知pH相等時(shí),HX的物質(zhì)的量濃度比HY的大,即HX是比HY弱的弱酸,而無(wú)法判斷HY是強(qiáng)酸還是弱酸,故A、B、C錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的速率取決于c(H+),因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)c(H+)相等,故D項(xiàng)正確。

  6.某溫度下,相同pH值的鹽酸和醋酸溶液分別加水稀釋,平衡pH值隨溶液體積變化的曲線如右圖所示。據(jù)圖判斷正確的是(  )

  A.Ⅱ?yàn)辂}酸稀釋時(shí)的pH值變化曲線

  B.b點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性比c點(diǎn)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)

  C.a點(diǎn)KW的數(shù)值比c點(diǎn)KW的數(shù)值大

  D.b點(diǎn)酸的總濃度大于a點(diǎn)酸的總濃度

  答案 B

  解析 本題考查了強(qiáng)酸和弱酸的稀釋規(guī)律,解題時(shí)要注意弱酸在稀釋時(shí)還會(huì)繼續(xù)電離。pH相同的鹽酸(強(qiáng)酸)和醋酸(弱酸),稀釋相同的倍數(shù)時(shí),因醋酸在稀釋時(shí)仍不斷地電離,故鹽酸的pH增大的多,故曲線Ⅰ代表鹽酸稀釋時(shí)pH的變化曲線,A錯(cuò)誤;不斷加水稀釋時(shí),溶液中c(H+)不斷減小,導(dǎo)電性減弱,B正確;因?yàn)镵W僅僅是溫度的函數(shù),因?yàn)槭窃谙嗤臏囟认,故a點(diǎn)KW與c點(diǎn)KW的數(shù)值相同,C錯(cuò)誤;因鹽酸和醋酸的pH相同,則c(醋酸)>c(鹽酸),稀釋相同的倍數(shù),由于醋酸存在電離平衡,故仍有c(醋酸)>c(鹽酸),D錯(cuò)誤。

  練綜合拓展

  7.已知水在25 ℃和95 ℃時(shí),其電離平衡曲線如右圖所示:

  (1)則25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為_(kāi)_______(填“A”或“B”),請(qǐng)說(shuō)明理由________________________________________________________________________

  ________________________________________________________________________。

  (2)25 ℃時(shí),將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為_(kāi)_________。

  (3)95 ℃時(shí),若100體積pH1=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH2=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前,該強(qiáng)酸的pH1與強(qiáng)堿的pH2之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________________________________________________________________________

  __________________。

  (1) 曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等體積混合后,混合溶液的pH=5。請(qǐng)分析其原因:

  ________________________________________________________________________

  ________________________________________________________________________。

  答案 (1)A 水的電離是吸熱過(guò)程,溫度低時(shí),電離程度小,c(H+)、c(OH-)小

  (2)10∶1 (3)a+b=14或pH1+pH2=14

  (4)曲線B對(duì)應(yīng)95 ℃,此時(shí)水的離子積為10-12mol2?L-2,HA為弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中還剩余較多的HA分子,可繼續(xù)電離出H+,使溶液pH=5

  解析 本題的關(guān)鍵是搞清楚溫度對(duì)水的電離平衡、水的離子積和溶液pH的影響。

  (1)當(dāng)溫度升高時(shí),促進(jìn)水的電離,水的離子積也增大,水中氫離子濃度、氫氧根離子濃度都增大,水的pH也增大,但溶液仍然呈中性。因此結(jié)合圖象中A、B曲線變化情況及氫離子濃度、氫氧根離子濃度可以判斷,25 ℃時(shí)水的電離平衡曲線應(yīng)為A,理由為水的電離是吸熱過(guò)程,升高溫度,水的電離程度增大。

  (2)25 ℃時(shí)所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸堿恰好中和,即n(OH-)=n(H+),則V(NaOH)?10-5 mol?L-1=V(H2SO4)?10-4 mol?L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。

  (3)要注意的是95 ℃時(shí),水的離子積為10-12mol2?L-2,即c(H+)?c(OH-)=10-12mol2?L-2,即:等體積強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)至中性時(shí)pH(酸)+pH(堿)=12。根據(jù)95 ℃時(shí)混合后溶液呈中性,pH2=b的某強(qiáng)堿溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12,即:10-a+2=10b-12,所以,有以下關(guān)系:a+b=14或pH1+pH2=14。

  (4)在曲線B對(duì)應(yīng)溫度下,因pH(酸)+pH(堿)=12,可得酸堿兩溶液中c(H+)=c(OH-),若是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿,兩溶液等體積混合后溶液應(yīng)呈中性;現(xiàn)混合溶液的pH=5,即等體積混合后溶液顯酸性,說(shuō)明H+與OH-完全反應(yīng)后又有新的H+產(chǎn)生,即酸過(guò)量,所以說(shuō)酸HA是弱酸。

  8.(1)pH=2的某酸稀釋100倍,pH________4,pH=12的某堿稀釋100倍,pH________10。

  (2)室溫時(shí),將pH=5的H2SO4溶液稀釋10倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________,將稀釋后的溶液再稀釋100倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________。

  (3)

  MOH和ROH兩種一元堿的溶液分別加水稀釋時(shí),pH變化如右圖所示。下列敘述中不正確的是(  )

  A.MOH是一種弱堿

  B.在x點(diǎn),MOH完全電離

  C.在x點(diǎn),c(M+)=c(R+)

  D.稀釋前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍

  答案 (1)≤ ≥ (2)2∶1 20∶1 (3)B

  解析 (1)若某酸為強(qiáng)酸,則pH=4,若為弱酸,則pH<4;同理,對(duì)pH=12的某堿稀釋100倍,pH≥10。

  (2)pH=5的H2SO4稀釋10倍,c(H+)和c(SO2-4)同等倍數(shù)減小,所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1,若將稀釋后的溶液再稀釋100倍,其pH≈7,而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9 mol?L-1,所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。

  (3)由圖知,稀釋100倍后ROH的pH變化為2,為強(qiáng)堿,MOH的pH變化為1,為弱堿;x點(diǎn)時(shí)ROH與MOH的c(OH-)相等,故c(M+)與c(R+)相等;稀釋前ROH的c(OH-)=0.1 mol?L-1,MOH的c(OH-)=0.01 mol?L-1,故D項(xiàng)正確;MOH為弱堿,在任何點(diǎn)都不能完全電離,B項(xiàng)錯(cuò)誤。

  第2課時(shí) 酸堿中和滴定

  [目標(biāo)要求] 1.理解酸堿中和滴定的原理。2.初步了解酸堿中和滴定的操作方法。3.掌握有關(guān)酸堿中和滴定的誤差分析。

  酸堿中和滴定

  1.酸堿中和滴定概念:用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法叫做酸堿中和滴定。滴定的原理:n元酸與n′元堿恰好完全中和時(shí):nc酸V酸=n′c堿V堿。如果用A代表一元酸,用B代表一元堿,可以利用下列關(guān)系式來(lái)計(jì)算未知堿(或酸)的物質(zhì)的量濃度:cB=cAVAVB。

  2.酸堿中和滴定的關(guān)鍵:準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積,以及準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。

  3.酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)

  實(shí)驗(yàn)儀器:pH計(jì)、酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶、燒杯、滴定管夾、量筒、鐵架臺(tái)。

  實(shí)驗(yàn)藥品:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑。

  實(shí)驗(yàn)步驟:

  (1)查:檢查兩滴定管是否漏水和堵塞;

  (2)洗:先用蒸餾水洗滌兩滴定管,然后用所要盛裝的酸堿潤(rùn)洗2~3遍;

  (3)盛、調(diào):分別將酸、堿溶液注入酸、堿滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3厘米處,并將滴定管固定在滴定管夾上,然后趕走滴定管內(nèi)部氣泡,調(diào)節(jié)滴定管中液面高度處于某一刻度,并記下讀數(shù)。

  (4)。簭膲A式滴定管中放出25.00 mL氫氧化鈉溶液于錐形瓶中,滴入2滴酚酞試液,將錐形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底襯一張白紙。

  (5)滴定:左手控制酸式滴定管活塞,右手拿住錐形瓶瓶頸,邊滴入鹽酸,邊不斷搖動(dòng)錐形瓶,眼睛始終注意錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化。

  (6)記:當(dāng)看到加一滴鹽酸時(shí),錐形瓶中溶液紅色突變?yōu)闊o(wú)色時(shí),停止滴定,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色,準(zhǔn)確記下鹽酸讀數(shù),并準(zhǔn)確求得滴定用去的鹽酸體積。

  (7)算:整理數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

  根據(jù)cB=cAVAVB計(jì)算。

  二、酸堿中和滴定誤差分析

  中和滴定實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的途徑主要有操作不當(dāng),讀數(shù)不準(zhǔn)等,分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析,c待測(cè)=c標(biāo)準(zhǔn)?V標(biāo)準(zhǔn)V待測(cè),當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定待測(cè)堿溶液時(shí),c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為定值,c待測(cè)的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。

  下列為不正確操作導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差:

  (1)儀器洗滌

 、偎崾降味ü芩春,未潤(rùn)洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,誤用待測(cè)液潤(rùn)洗(偏高);③堿式滴定管水洗后,未潤(rùn)洗(偏低);④錐形瓶水洗后,用待測(cè)液潤(rùn)洗(偏高)。

  (2)量器讀數(shù)

  ①滴定前俯視酸式滴定管,滴定后平視(偏高);

 、

  滴定前仰視酸式滴定管,滴定后俯視(偏低)如圖所示;

  ③滴定完畢后,立即讀數(shù),半分鐘后顏色又褪去(偏低)。

  (3)操作不當(dāng)

 、偎崾降味ü苈┮(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定過(guò)程中氣泡變小(偏高);③滴定過(guò)程中,振蕩錐形瓶時(shí),不小心將溶液濺出(偏低);④滴定過(guò)程中,錐形瓶?jī)?nèi)加少量蒸餾水(無(wú)影響); ⑤用甲基橙作指示劑進(jìn)行滴定時(shí),溶液由橙色變紅色時(shí)停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示劑,溶液由黃色變橙色,5 s后又褪去(偏低)。

  知識(shí)點(diǎn)一 酸堿中和滴定

  1.一只規(guī)格為a mL的滴定管,其尖嘴部分充滿溶液,管內(nèi)液面在m mL處,當(dāng)液面降到n mL處時(shí),下列判斷正確的是(  )

  A.流出溶液的體積為(m-n) mL

  B.流出溶液的體積為(n-m) mL

  C.管內(nèi)溶液體積等于(a-n) mL

  D.管內(nèi)溶液體積多于n mL

  答案 B

  解析 滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度越大,所以流出液體的體積為(n-m) mL;刻度線以下及尖嘴部分均充有溶液,所以管內(nèi)溶液體積大于(a-n) mL。

  2.某學(xué)生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),選擇甲基橙作指示劑。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

  (1)用標(biāo)準(zhǔn)的鹽酸滴定待測(cè)的NaOH溶液時(shí),左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,眼睛注視________,直到因加入一滴鹽酸后,溶液由黃色變?yōu)槌壬,并______為止。

  (2)下列操作中可能使所測(cè)NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是(  )

  A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗就直接注入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸

  B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒(méi)有干燥

  C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失

  D.讀取鹽酸體積時(shí),開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定結(jié)束時(shí)俯視讀數(shù)

  (3)若滴定開(kāi)始和結(jié)束時(shí),酸式滴定管中的液面如圖所示,則起始讀數(shù)為_(kāi)_______mL,終點(diǎn)讀數(shù)為_(kāi)_______mL,所用鹽酸溶液的體積為_(kāi)_______mL。

  (4)某學(xué)生根據(jù)3次實(shí)驗(yàn)分別記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

  滴定次數(shù) 待測(cè)NaOH溶液的體積/mL 0.100 0 mol?L-1鹽酸的體積/mL

  滴定前刻度 滴定后刻度 溶液體積/mL

  第一次 25.00 0.00 26.11 26.11

  第二次 25.00 1.56 30.30 28.74

  第三次 25.00 0.22 26.31 26.09

  依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計(jì)算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度。

  答案 (1)錐形瓶中溶液顏色變化 在半分鐘內(nèi)不變色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10

  (4)V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL,c(NaOH)=0.100 0 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1

  解析 在求c(NaOH)和進(jìn)行誤差分析時(shí)應(yīng)依據(jù)公式:c(NaOH)=c?HCl??V[?HCl?aq]V[?NaOH?aq]。欲求c(NaOH),須先求V[(HCl)aq]再代入公式;進(jìn)行誤差分析時(shí),要考慮實(shí)際操作對(duì)每一個(gè)量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影響,進(jìn)而影響c(NaOH)。

  (1)考查酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的規(guī)范操作。

  (2)考查由于不正確操作引起的誤差分析。滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗,內(nèi)壁附著一層水,可將加入的鹽酸稀釋,消耗相同量的堿,所需鹽酸的體積偏大,結(jié)果偏高;用堿式滴定管取出的待測(cè)NaOH溶液的物質(zhì)的量一旦確定,倒入錐形瓶后,水的加入不影響OH-的物質(zhì)的量,也就不影響結(jié)果;若排出氣泡,液面會(huì)下降,故讀取V酸偏大,結(jié)果偏高;正確讀數(shù)(虛線部分)和錯(cuò)誤讀數(shù)(實(shí)線部分)如圖所示。

  (3)讀數(shù)時(shí),以凹液面的最低點(diǎn)為基準(zhǔn)。

  (4)先算出耗用標(biāo)準(zhǔn)酸液的平均值

  V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去)。c(NaOH)=0.1000 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1。

  知識(shí)點(diǎn)二 酸堿中和滴定誤差分析

  3.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測(cè)濃度的堿溶液時(shí),下列操作中會(huì)引起堿溶液濃度的測(cè)定值偏大的是(  )

  A.錐形瓶中的溶液在滴定過(guò)程中濺出

  B.滴定管裝液后尖嘴部位有氣泡,滴定后氣泡消失

  C.指示劑變色15 s后又恢復(fù)為原來(lái)的顏色便停止滴定

  D.錐形瓶用蒸餾水沖洗后未用待測(cè)液潤(rùn)洗

  答案 B

  解析 根據(jù)c(B)=c?A??V?A?V?B?判斷,A項(xiàng)中,V(B)的實(shí)際量減少,導(dǎo)致V(A)減少,測(cè)定值偏小;B項(xiàng)使液體充滿氣泡,導(dǎo)致V(A)增大,測(cè)定值偏大;C項(xiàng)未到滴定終點(diǎn),偏小;D項(xiàng),不影響測(cè)定結(jié)果。

  4.稱取一定質(zhì)量的NaOH來(lái)測(cè)定未知濃度的鹽酸時(shí)(NaOH放在錐形瓶?jī)?nèi),鹽酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.無(wú)影響;D.無(wú)法判斷,填寫(xiě)下列各項(xiàng)操作會(huì)給實(shí)驗(yàn)造成的誤差。

  (1)稱量固體NaOH時(shí),未調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn)(  )

  (2)將NaOH放入錐形瓶中加水溶解時(shí),加入水的體積不準(zhǔn)確(  )

  (3)滴定管裝入鹽酸前未用鹽酸洗(  )

  (4)開(kāi)始滴定時(shí),滴定管尖端處有氣泡,滴定完畢氣泡排出(  )

  (5)滴定前未將液面調(diào)至刻度線“0”或“0”以下,結(jié)束時(shí)初讀數(shù)按0計(jì)算(  )

  (6)在滴定過(guò)程中活塞處漏液(  )

  (7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí),因用力過(guò)猛,使少量溶液濺出(  )

  (8)滴定前讀數(shù)時(shí)仰視,滴定完畢讀數(shù)時(shí)俯視(  )

  答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A

  解析 (1)稱量固體NaOH時(shí),未調(diào)節(jié)天平零點(diǎn),不能確定稱量結(jié)果是偏大還是偏小,故選D。(2)錐形瓶?jī)?nèi)是否含水或加多少水并不影響NaOH與HCl的中和反應(yīng)。(3)滴定管中裝鹽酸前未潤(rùn)洗相當(dāng)于將待測(cè)液稀釋了,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。(4)滴定前有氣泡,滴定后無(wú)氣泡,相當(dāng)于待測(cè)液比實(shí)際用量多了,導(dǎo)致結(jié)果偏低。(5)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值小,導(dǎo)致結(jié)果偏大。(6)滴定過(guò)程中漏液使讀出的待測(cè)液的體積比實(shí)際消耗量多,導(dǎo)致結(jié)果偏低。(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí),用力過(guò)猛,使少量液體濺出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待測(cè)液體積減小,使測(cè)定結(jié)果偏高。(8)讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值偏小,使結(jié)果偏高。

  練基礎(chǔ)落實(shí)

  1.酸堿恰好完全中和時(shí)(  )

  A.酸與堿的物質(zhì)的量一定相等

  B.溶液呈現(xiàn)中性

  C.酸與堿的物質(zhì)的量濃度相等

  D.酸所能提供的H+與堿所能提供的OH-的物質(zhì)的量相等

  答案 D

  2.用鹽酸滴定NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)中,以甲基橙為指示劑,滴定到終點(diǎn)時(shí),溶液顏色的變化是(  )

  A.由黃色變?yōu)榧t色 B.由黃色變?yōu)槌壬?br />
  C.由橙色變?yōu)榧t色 D.由紅色變?yōu)槌壬?br />
  答案 B

  3.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度的氫氧化鈉溶液,下列操作導(dǎo)致結(jié)果偏低的是(  )

 、馘F形瓶用蒸餾水洗凈后,再用待測(cè)液潤(rùn)洗2~3次

 、诘味ㄇ暗味ü芗庾煊袣馀,滴定后氣泡消失

 、鄣味ㄇ把鲆曌x數(shù),滴定后平視讀數(shù)

 、軗u動(dòng)錐形瓶時(shí),有少量液體濺出

 、莸味〞r(shí),錐形瓶里加入少量蒸餾水稀釋溶液

  A.③ B.④⑤ C.①②③ D.③④

  答案 D

  解析、僦邢喈(dāng)于向錐形瓶中事先加入了一部分NaOH,會(huì)多耗用鹽酸,導(dǎo)致結(jié)果偏高;②中氣泡體積充當(dāng)了標(biāo)準(zhǔn)鹽酸,導(dǎo)致V(HCl)偏大,結(jié)果偏高;③中滴定前仰視使V(HCl)初偏大,則ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小,結(jié)果偏低;④中使NaOH濺出,則使V(HCl)偏小,結(jié)果偏低;⑤對(duì)結(jié)果無(wú)影響,綜合分析,選D。

  4.下列指示劑的選擇不正確的是(  )

  (已知:I2+2Na2S2O3) 2NaI+Na2S4O6

  標(biāo)準(zhǔn)溶液 待測(cè)溶液 指示劑

  A HCl NaOH 甲基橙

  B NaOH HCl 酚酞

  C I2 Na2S2O3 淀粉

  D KMnO4 Na2SO3 酚酞

  答案 D

  解析 強(qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定時(shí),甲基橙或酚酞均可以,但一般強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿時(shí)用甲基橙,反之用酚酞,A、B均正確;據(jù)I2遇淀粉變藍(lán)可檢驗(yàn)I2,C正確;D項(xiàng)中KMnO4本身有顏色,無(wú)需再用其他指示劑,D不正確。

  5.下列儀器中使用前不需要檢驗(yàn)是否漏水的是(  )

  A.滴定管 B.分液漏斗 C.過(guò)濾漏斗 D.容量瓶

  答案 C

  6.用0.1 mol?L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的鹽酸,如果達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液體積約為0.05 mL)繼續(xù)加水至50 mL,所得溶液pH是(  )

  A.4 B.7.2 C.10 D.11.3

  答案 C

  解析 本題是以酸堿中和滴定為素材設(shè)計(jì)的題目,涉及到溶液中OH-、H+、pH的計(jì)算,考查學(xué)生的計(jì)算能力。用0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的鹽酸,滴定到終點(diǎn)時(shí)溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液體積為0.05 mL),加水至50 mL,此時(shí)溶液中

  c(OH-)=0.1 mol?L-1×0.05 mL50 mL=1×10-4 mol?L-1

  c(H+)=1.0×10-14c?OH-?=1.0×10-141×10-4=1×10-10 mol?L-1

  pH=10即選項(xiàng)C正確。

  練方法技巧

  7.下列實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)引起誤差的是(  )

  A.酸堿中和滴定時(shí),用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶

  B.酸堿中和滴定時(shí),用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液

  C.用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸溶液時(shí),選用酚酞作指示劑,實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加了幾滴

  D.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度NaOH結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí),酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)氣泡

  答案 C

  解析 A:錐形瓶一定不要用待測(cè)液潤(rùn)洗,否則使待測(cè)液的量偏大,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大從而使所測(cè)濃度偏大。

  B:沖洗干凈的滴定管無(wú)論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液,還是量取待測(cè)溶液,都必須用待裝溶液潤(rùn)洗2~3次,否則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測(cè)溶液比原來(lái)溶液的濃度偏小,影響結(jié)果。

  C:在滴定過(guò)程中,指示劑略多加了幾滴,一般不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因?yàn)橹甘緞┎粫?huì)改變反應(yīng)過(guò)程中酸和堿的物質(zhì)的量。

  D:開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管中無(wú)氣泡,結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)有氣泡,會(huì)導(dǎo)致所讀取的V(HCl)偏小,依據(jù)V(HCl)?c(HCl)=V(NaOH)?c(NaOH),使所測(cè)的c(NaOH)偏小。

  8.用1.0 mol?L-1的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的體積關(guān)系變化如圖所示,則原H2SO4溶液的物質(zhì)的量濃度和完全反應(yīng)后溶液的大致體積是(  )

  A.1.0 mol?L-1,20 mL B.0.5 mol?L-1,40 mL

  C.0.5 mol?L-1,80 mL D.1.0 mol?L-1,80 mL

  答案 C

  解析 滴定前稀H2SO4的pH=0,c(H+)=1.0 mol?L-1,則c(H2SO4)=0.5 mol?L-1,當(dāng)pH=7時(shí)V(NaOH)=40 mL,通過(guò)計(jì)算原硫酸溶液的體積為40 mL。本題考查中和滴定曲線,關(guān)鍵是把握滴定終點(diǎn),pH=7恰好完全反應(yīng),即n(H+)=n(OH-)。

  練綜合拓展

  9.氧化還原滴定實(shí)驗(yàn)與中和滴定類(lèi)似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)。

  現(xiàn)有0.001 mol?L-1KMnO4酸性溶液和未知濃度的無(wú)色NaHSO3溶液。反應(yīng)離子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O

  填空完成問(wèn)題:

  (1)該滴定實(shí)驗(yàn)所需儀器有下列中的________。

  A.酸式滴定管(50 mL) B.堿式滴定管(50 mL) C.量筒(10 mL) D.錐形瓶 E.鐵架臺(tái) F.滴定管夾 G.燒杯 H.白紙 I.膠頭滴管 J.漏斗

  (2)不用________(酸、堿)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液。試分析原因

  ________________________________________________________________________。

  (3)選何種指示劑,說(shuō)明理由______________________________________________。

  (4)滴定前平視KMnO4液面,刻度為a mL,滴定后俯視液面刻度為b mL,則(b-a) mL比實(shí)際消耗KMnO4溶液體積______(多、少)。根據(jù)(b-a)mL計(jì)算得到的待測(cè)濃度,比實(shí)際濃度______(大、小)。

  答案 (1)A、B、D、E、F、G、H

  (2)堿 KMnO4溶液能把橡膠管氧化

  (3)不用指示劑,因?yàn)镵MnO4被還原劑還原成Mn2+,紫紅色褪去,所以不需要指示劑

  (4)少 小

  解析 (1)(2)酸性KMnO4具有強(qiáng)氧化劑,要放在酸式滴定管中,取用待測(cè)NaHSO3溶液要用堿式滴定管,再根據(jù)滴定所需的儀器可選出正確答案。

  (3)酸性KMnO4被還原為Mn2+后由紫色變?yōu)闊o(wú)色。

  (4)俯視讀得的數(shù)值偏小。

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