水的電離和溶液的酸堿性 市賽獲獎(jiǎng)

第三章

水溶液中的離子平衡第三課時(shí)2013-11-13第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性(1)pH的定義表達(dá)式為

，pH越大，溶液的

越強(qiáng)，pH越小，溶液的

越強(qiáng)。(2)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿恰好完全反應(yīng)時(shí)，溶液的pH＝

。(3)已學(xué)過的使用前需先檢查是否漏水的玻璃儀器主要有

、

。(4)對(duì)量筒內(nèi)的液體讀數(shù)時(shí)，仰視使讀數(shù)

，俯視使讀數(shù)

。pH＝－lgc(H＋)堿性酸性7容量瓶分液漏斗偏小偏大問題：現(xiàn)有一瓶0.1mol/L的HCl溶液和一瓶未知濃度的NaOH溶液。你有什么方法能測出NaOH溶液的濃度？談?wù)劸唧w的方法及需要解決的問題。如何解決酸和堿的用量問題？恰好完全反應(yīng)液體體積的量取指示劑一、酸堿中和滴定1．概念利用

用已知濃度的酸(或堿)來測定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。中和反應(yīng)2．原理(1)實(shí)質(zhì)：

(填離子方程式)。(2)原理：中和反應(yīng)中酸提供的H＋與堿提供的OH－的物質(zhì)的量相等。即c(H＋)·V酸＝c(OH－)·V堿(均為強(qiáng)電解質(zhì))。H＋＋OH－===H2O酸式滴定管堿式滴定管鐵架臺(tái)燒杯錐形瓶(2)滴定管的使用：①查漏：使用前先檢查滴定管活塞是否漏液。②水洗：先用自來水沖洗，再用蒸餾水沖洗。③潤洗：在加入反應(yīng)液之前，潔凈的滴定管要用所要盛裝的溶液潤洗

遍。④注液：分別將反應(yīng)液注入到相應(yīng)滴定管中，使液面位于滴定管刻度

處。⑤調(diào)節(jié)起始讀數(shù)：在滴定管下放一燒杯，調(diào)節(jié)活塞，使滴定管尖嘴部分

，然后調(diào)節(jié)使滴定管液面

，準(zhǔn)確讀取數(shù)值并記錄。2～3“0”以上2mL～3mL充滿反應(yīng)液處于某一刻度（“0”刻度以下）3．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理實(shí)驗(yàn)中取2～3次消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積的平均值，根據(jù)c(NaOH)＝，計(jì)算出待測NaOH溶液的濃度c(NaOH)。2．試劑酸堿中和滴定所用試劑為

、

和

，酸堿中和滴定中通常用

或

作指示劑。標(biāo)準(zhǔn)液待測液指示劑甲基橙酚酞1．判斷正誤(正確打“√”號(hào)，錯(cuò)誤打“×”號(hào))。(1)任何酸堿反應(yīng)的離子方程式都可寫作H＋＋OH－===H2O。(2)中和滴定原理是酸的物質(zhì)的量與堿的物質(zhì)的量相等時(shí)，二者恰好反應(yīng)。 (

)(3)對(duì)滴定管內(nèi)的溶液讀數(shù)時(shí)仰視使讀數(shù)偏小。(

)(4)酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)，也可選石蕊作指示劑。(

)(5)酸式滴定管用于量取酸性溶液，堿式滴定管用于量取堿性溶液。 (

)分析：(2)酸與堿的物質(zhì)的量不一定相等，但n(H＋)＝n(OH－)。(3)滴定管“0”刻度在上部，仰視使讀數(shù)偏大。(4)石蕊變色不明顯，中和滴定實(shí)驗(yàn)中不選作指示劑。答案：(1)×

(2)×

(3)×

(4)×

(5)√2．討論：為什么酸式滴定管不能用來盛裝堿液，堿式滴定管不能盛放酸性溶液？答案：酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞，容易被堿液腐蝕。堿式滴定管有橡膠管，容易被酸性溶液腐蝕。3．準(zhǔn)確量取25.00mL高錳酸鉀溶液，可選用的儀器是(

)A．500mL量筒B．10mL量筒C．50mL酸式滴定管D．50mL堿式滴定管分析：準(zhǔn)確量取25.00mL液體，要用滴定管，而高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，可用酸式滴定管。答案：C4．某學(xué)生用0.1000mol·L－1的KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作可分解為如下幾步：A．移取20.00mL待測鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶，并加入2～3滴酚酞；B．用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管2～3次；C．把盛有標(biāo)準(zhǔn)溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)滴定管尖嘴使之充滿溶液；D．取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液注入堿式滴定管至刻度“0”以上2～3mL；E．調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”以下刻度，記下讀數(shù)；F．把錐形瓶放在滴定管的下面，用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定至終點(diǎn)并記下滴定管液面的刻度。就此實(shí)驗(yàn)完成填空：正確操作步驟的順序是(用字母序號(hào)填寫)________。分析：用KOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定未知濃度鹽酸時(shí)，正確的操作順序?yàn)椋簼櫹磯A式滴定管―→取標(biāo)準(zhǔn)液―→排氣泡―→調(diào)液面―→記讀數(shù)―→取待測液―→加入指示劑―→滴定。答案：BDCEAF1．酸堿中和滴定的關(guān)鍵(1)準(zhǔn)確測定參加反應(yīng)的酸堿溶液的體積。酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)中，用滴定管測定酸堿溶液的體積，不能用量筒，因?yàn)榱客仓荒艽致粤咳∫后w體積，精確度為0.1mL，而滴定管的精確度為0.01mL。(2)選取適當(dāng)指示劑，準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。①指示劑的選擇：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿相互滴定時(shí)，選甲基橙或酚酞都可以，但不能選石蕊試液(遇酸、堿顏色變化不明顯)。一般原則是：酸滴定堿，選甲基橙；堿滴定酸，選酚酞。②滴定終點(diǎn)的判斷(以NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸為例)：若用酚酞作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液時(shí)，溶液的顏色由無色突變?yōu)榉奂t色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。若用甲基橙作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰aOH溶液時(shí)，溶液的顏色由紅色變?yōu)槌壬?，且半分鐘?nèi)不變?yōu)樵?，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。2．酸堿中和滴定的重要操作(1)滴定前的準(zhǔn)備：(2)滴定：[例1]

(2012·孝感高中期中)用中和滴定法測定燒堿的純度，若燒堿中含有與酸不反應(yīng)的雜質(zhì)，試根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答：(1)將準(zhǔn)確稱取的4.3g燒堿樣品配成250mL待測液，需要的主要儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還必須用到的儀器有_________________________。(2)取10.00mL待測液，用________式滴定管量取。(3)用0.2000mol·L－1標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測燒堿溶液，滴定時(shí)左手旋轉(zhuǎn)酸式滴定管的玻璃活塞，右手不停地?fù)u動(dòng)錐形瓶，兩眼注視________，直到滴定終點(diǎn)。(4)根據(jù)下列數(shù)據(jù)，燒堿的純度為________。滴定次數(shù)待測液體積(mL)標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積(mL)滴定前讀數(shù)(mL)滴定后讀數(shù)(mL)第一次10.000.5020.40第二次10.004.0024.10[解析]

(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要用一定規(guī)格的容量瓶、膠頭滴管等。(2)待測液為堿液，用堿式滴定管量取。(3)第一次V1(鹽酸)＝19.90mL，第二次V2(鹽酸)＝20.10mL，兩次均平均V(鹽酸)＝20.00mL。[答案]

(1)250mL容量瓶、膠頭滴管(2)堿(3)錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化(4)93.02%解答酸堿中和滴定時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：(1)正確使用酸堿滴定管，尤其不能忽略潤洗這一步操作。(2)錐形瓶在使用時(shí)不能用待測液潤洗。(3)滴定時(shí)，眼睛不能注視滴定管內(nèi)溶液液面的變化。(4)準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。2．常見誤差分析可能情況操作及讀數(shù)誤差分析儀器的洗滌或潤洗未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管偏高未用待測液潤洗移液管或所用的滴定管偏低用待測液潤洗錐形瓶偏高洗滌后錐形瓶未干燥無影響可能情況操作及讀數(shù)誤差分析滴定時(shí)濺落液體標(biāo)準(zhǔn)液漏滴在錐形瓶外一滴偏高待測液濺出錐形瓶外一滴偏低將移液管下部的殘留液吹入錐形瓶偏高尖嘴處氣泡處理不當(dāng)?shù)吻坝袣馀?，滴后無氣泡偏高滴前無氣泡，滴后有氣泡偏低可能情況操作及讀數(shù)誤差分析讀數(shù)不正確滴前仰視，滴后平視偏低滴前平視，滴后仰視偏高滴前仰視，滴后俯視偏低達(dá)終點(diǎn)后，滴定管尖嘴處懸一滴標(biāo)準(zhǔn)液偏高[例2]用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，若測得的結(jié)果偏低，則產(chǎn)生誤差的原因可能是(

)A．滴定時(shí)，裝未知濃度的NaOH溶液的錐形瓶忘記用NaOH溶液潤洗B．酸式滴定管用蒸餾水洗后，沒用鹽酸潤洗C．滴定前，滴定管的尖嘴處有氣泡，而在滴定后氣泡消失D．滴定前仰視讀取了酸式滴定管的讀數(shù)，滴定后讀數(shù)正確[解析]

選項(xiàng)A操作正確，若錐形瓶用NaOH溶液潤洗了，會(huì)使測定結(jié)果偏高，故不潤洗是正確的；B項(xiàng)中酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，所以鹽酸變稀了，V(HCl)就大了，會(huì)使測定的c(NaOH)偏高；C項(xiàng)滴定前有氣泡，滴定后無氣泡，使一部分鹽酸充滿原來氣泡的體積，未與NaOH溶液反應(yīng)，使鹽酸的體積比實(shí)際反應(yīng)用量大，V(HCl)大了，測定的c(NaOH)也會(huì)偏高；D項(xiàng)滴定前仰視，讀數(shù)偏大，滴定后讀數(shù)正確，使V(HCl)小了，會(huì)使c(NaOH)偏低。[答案]

D讀數(shù)誤差可以用畫圖的形式來理解和記憶。如開始讀數(shù)仰視，滴定完畢讀數(shù)俯視，如圖Ⅰ；開始讀數(shù)俯視，滴定完畢讀數(shù)仰視，如圖Ⅱ。用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定20.00ml0.1000mol/L的HCl溶液，隨VNaOH

的增大，pH如何變化？

滴定過程的pH變化VNaOH(mL)0.005.0010.0015.0018.0019.0019.5019.98pH1.001.221.481.843.123.603.904.30VNaOH(mL)20.0020.0220.0820.1021.0025.0030.0035.00pH7.009.7010.3010.4011.3812.0512.3012.44突躍范圍20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的體積V(mL)溶液的pH“突躍”的存在為準(zhǔn)確判斷終點(diǎn)提供了方便一滴堿（酸）引起的pH突變——酸堿滴定曲線(1)酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為：H＋＋OH－===H2O。(2)中和滴定實(shí)驗(yàn)的常用儀器有酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺(tái)、滴定管夾、錐形瓶、燒杯。(3)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿進(jìn)行中和滴定實(shí)驗(yàn)選用的指示劑為酚酞或甲基橙。(4)滴定管使用前要先檢查是否漏水，裝標(biāo)準(zhǔn)液之前要先用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗，它能精確量取液體體積，精確度為0.01mL。(5)中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作為：左手控制滴定管的活塞(或玻璃球)，右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。左手塞，右手瓶；一邊滴，一邊搖；眼向下，別上瞧；顏色變，等等看；半分鐘，記數(shù)據(jù)。練一練練習(xí)1：讀出以下液體體積的讀數(shù)78滴定管108量筒7.47mL9.1mL2、（99年上海）下列敘述儀器“0”刻度位置正確的是 （）

A.在量筒的上端B.在滴定管上端

C在托盤天平刻度尺的正中

D在托盤天平刻皮尺的右邊3、（00年上海）下列實(shí)驗(yàn)操作中錯(cuò)誤的（）

A.分液時(shí)，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出

B.蒸餾時(shí)，應(yīng)使溫度計(jì)水銀球靠近蒸燒瓶支管口

C.滴定時(shí)，大手控制滴定管活塞，右手握持錐形瓶，邊滴邊振蕩，眼睛注視滴定管中的液面

D.稱量時(shí)，稱量物放在稱量紙上，置于托盤天平的大盤，砝碼放在托盤天平的右盤中CB4.2001全國12）用已知濃度的NaOH溶液測定某H2SO4溶液的濃度，參考右圖，從下表中選出正確選項(xiàng)（）錐形瓶中的溶液滴定管中的溶液選用指示劑選用滴定管A堿酸石蕊（乙）B酸堿酚酞（甲）C堿酸甲基橙（甲）D酸堿酚酞（乙）CD5.（2001天津12）在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.lmol·L－1HCl溶液，其液面恰好在5mL的刻度處，若把滴定管中的溶液全部放入燒杯中，然后以0.lmol·L－1NaOH溶液進(jìn)行中和．則所需NaOH溶液的體積()A．大于