高中化學(xué) 3.2 pH的應(yīng)用（第3課時(shí)）課件 新人教版選修4.ppt

1、第3課時(shí)pH的應(yīng)用,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,1.pH在生活中的應(yīng)用 (1)醫(yī)療上: 測試血液的pH,診斷疾病。 調(diào)控血液的pH,輔助治療疾病。 (2)生活中:人們洗發(fā)時(shí)使用的護(hù)發(fā)素,其主要功能就是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的酸堿度。 (3)在環(huán)保領(lǐng)域中:酸性或堿性廢水的處理常常利用中和反應(yīng)原理結(jié)合pH自動(dòng)測定儀進(jìn)行監(jiān)測和控制。 (4)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中:因土壤的pH影響植物對不同形態(tài)養(yǎng)分的吸收及養(yǎng)分的有效性,各種作物的生長都對土壤的pH范圍有一定的要求。 (5)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工業(yè)生產(chǎn)中:溶液pH的控制常常是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果或產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量的一個(gè)關(guān)鍵因素。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,2.酸堿中和滴

2、定原理 (1)反應(yīng)實(shí)質(zhì):H+OH-=H2O。 (2)定量關(guān)系: (以一元酸溶液滴定一元堿溶液為例)。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,3.酸堿中和滴定的主要儀器及使用 (1)儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺、滴定管夾、錐形瓶、燒杯。 (2)滴定管的結(jié)構(gòu)及使用方法: 滴定管的結(jié)構(gòu): 儀器a是酸式滴定管,儀器b是堿式滴定管。 使用方法:,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,4.滴定操作 (1)實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作:,(2)滴定:,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,5.數(shù)據(jù)處理 為減少實(shí)驗(yàn)誤差,滴定時(shí),要求重復(fù)實(shí)驗(yàn)23次,求出所用標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值,然后再計(jì)算待測液的物質(zhì)的量濃度。,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,深度思考 判斷下列描述的正誤(正確的

3、畫“”,錯(cuò)誤的畫“”)。 (1)量筒“0”刻度在底部,滴定管的“0”刻度在接近尖嘴處。 () (2)在向滴定管中加液體時(shí),不一定每次都把液面調(diào)到“0”刻度。 () (3)酸堿滴定實(shí)驗(yàn)中常用的酸堿指示劑有甲基橙、石蕊和酚酞試劑。 () (4)中和滴定時(shí),眼睛應(yīng)注視滴定管中液面的變化。 () (5)對滴定管內(nèi)的溶液讀數(shù)時(shí)仰視讀數(shù)。 () (6)可用堿式滴定管準(zhǔn)確量取10 mL KMnO4溶液。 () (7)用酚酞或甲基橙作指示劑,達(dá)到中和滴定終點(diǎn)時(shí),溶液呈中性。 () (8)凹液面處于“0”刻度的25.00 mL酸式滴定管中盛裝的液體的體積一定是25.00 mL。 () (9)若采用仰視讀數(shù),量筒

4、的讀數(shù)偏大,滴定管的讀數(shù)偏大。(),遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,一、酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作 以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例 1.準(zhǔn)備工作 (1)滴定管的檢漏。 (2)洗滌:分別取酸式滴定管和堿式滴定管各一支,用蒸餾水洗滌23次,再用標(biāo)準(zhǔn)酸液和待測堿液各潤洗23次,潤洗液應(yīng)從滴定管下端排出。 (3)裝液:向堿式滴定管中裝入待測液NaOH溶液至“0”刻度以上,排氣泡,調(diào)整液面至“0”或“0”刻度以下,記錄初讀數(shù),以同樣步驟將標(biāo)準(zhǔn)液鹽酸注入酸式滴定管,調(diào)整液面并記錄初讀數(shù)。 (4)量取待測液:放出一定體積的氫氧化鈉溶液于洗凈的錐形瓶中,記錄讀數(shù),滴加23滴酚酞溶液。,遷移應(yīng)用

5、,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,2.滴定操作 左手控制活塞,右手搖動(dòng)錐形瓶,兩眼注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化。當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?剛好指示劑褪色,且半分鐘內(nèi)不變色時(shí),即到終點(diǎn),立即停止滴定,讀數(shù)并記錄末讀數(shù)。 3.數(shù)據(jù)處理 為減小誤差,滴定時(shí),要求重復(fù)實(shí)驗(yàn)23次,求平均值。,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,(1)結(jié)合中和滴定的實(shí)驗(yàn)原理和指示劑的變色范圍分析,酸堿恰好反應(yīng)時(shí)就是滴定終點(diǎn)嗎? 答案:不是。酸堿恰好反應(yīng)是指酸所提供的H+與堿所提供的OH-恰好完全反應(yīng),此時(shí)溶液可能為中性,也可能為酸性或堿性;而滴定終點(diǎn)是指指示劑顏色恰好變化的點(diǎn),二者不相同,選擇指示劑時(shí),應(yīng)使酸堿恰好反

6、應(yīng)時(shí)溶液的pH落在指示劑變色的pH范圍之內(nèi)。 (2)在滴定操作時(shí),通常在錐形瓶下墊一張白紙,其作用是什么? 答案:使滴定終點(diǎn)顏色變化更易觀察,便于判斷滴定終點(diǎn),減小實(shí)驗(yàn)誤差。,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,【例1】 現(xiàn)用中和滴定法測定某燒堿溶液的濃度,有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下:,(1)用式滴定管盛裝0.250 0 molL-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液。如圖表示第二次滴定前后50 mL滴定管中液面的位置。 該次滴定所用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積為 mL。,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,(2)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室中有石蕊和酚酞兩種指示劑,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用作指示劑。 (3)根據(jù)所給數(shù)據(jù),該燒堿樣品的物質(zhì)的量濃度為。

7、 (4)若操作過程中滴加鹽酸速度過快,未充分振蕩,剛看到溶液變色,就立刻停止滴定,則會造成測定結(jié)果(填“偏低”“偏高”或“無影響”)。,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,解析:(1)鹽酸應(yīng)用酸式滴定管盛放,據(jù)圖可知初讀數(shù)是0.30 mL,末讀數(shù)是24.90 mL,故消耗鹽酸的體積是24.90 mL-0.30 mL=24.60 mL。 (2)石蕊變色不明顯,中和滴定實(shí)驗(yàn)中不選其作指示劑。 (3)因?yàn)槿螌?shí)驗(yàn)中消耗的鹽酸的體積分別是26.30 mL、24.60 mL、26.34 mL,因此第二次實(shí)驗(yàn)誤差較大,不能代入數(shù)據(jù)計(jì)算,應(yīng)據(jù)第一次和第三次數(shù)據(jù)計(jì)算,得出消耗鹽酸體積的平均值是26

8、.32 mL。燒堿與鹽酸反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比是11,故有c(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH),即0.250 0 molL-126.32 mL=25.00 mLc(NaOH),則c(NaOH)=0.263 2 molL-1。 (4)操作過程中滴加鹽酸速度過快,未充分振蕩,剛看到溶液變色,就立刻停止滴定,此時(shí)滴加的鹽酸不足,因此計(jì)算所得燒堿的物質(zhì)的量濃度偏低。 答案:(1)酸24.60(2)酚酞 (3)0.263 2 molL-1(4)偏低,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,1.下列有關(guān)敘述中正確的是() A.滴定管下端

9、連有橡皮管的為酸式滴定管 B.在滴定時(shí),左手操作錐形瓶,右手操作滴定管活塞或玻璃球 C.滴定前應(yīng)首先排除尖嘴部分的氣泡 D.滴定過程中兩眼應(yīng)注視滴定管內(nèi)液面的變化 解析:A項(xiàng)應(yīng)是堿式滴定管;B項(xiàng)應(yīng)是右手操作錐形瓶,左手操作滴定管開關(guān);D項(xiàng)應(yīng)兩眼觀察錐形瓶內(nèi)顏色變化。 答案:C,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,2.取20.00 mL待測稀鹽酸放入錐形瓶中,并滴加23滴酚酞溶液作指示劑,用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作23次,記錄數(shù)據(jù)如下。,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,(1)排除堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用操作(填圖編號),輕輕擠壓玻璃球使

10、尖嘴部分充滿堿液。 (2)滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是。 (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù),可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為(保留兩位小數(shù))。 答案:(1)丙(2)溶液由無色變淺紅色(或粉紅色),且半分鐘內(nèi)不褪色(3)0.11 molL-1,遷移應(yīng)用,典題例解,思考探究,一,二,知識精要,二、酸堿中和滴定的誤差分析 1.誤差分析依據(jù)(一元酸、堿的中和滴定) 中和滴定實(shí)驗(yàn)中,產(chǎn)生誤差的原因主要有操作不當(dāng)、讀數(shù)不準(zhǔn)等,分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析, ,當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定待測堿溶液時(shí),c標(biāo)準(zhǔn)、V待測均為定值,c待測的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。,遷移應(yīng)用,典題例解,思考探究,一,二,知識精要,2.常見的誤差分析 (以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測N

11、aOH溶液為例),遷移應(yīng)用,典題例解,思考探究,一,二,知識精要,3.特別提示 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;開始讀數(shù)俯視,滴定完畢讀數(shù)仰視,如圖。,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,為減小實(shí)驗(yàn)誤差,酸(包括弱酸)、堿(包括弱堿)進(jìn)行中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí),如何選擇指示劑? 答案:(1)強(qiáng)酸溶液與強(qiáng)堿溶液之間進(jìn)行中和滴定時(shí),選用酚酞或甲基橙作指示劑,但不能選用石蕊作指示劑。 (2)強(qiáng)酸溶液滴定弱堿(如NH3H2O)溶液,選用甲基橙作指示劑。 (3)強(qiáng)堿溶液滴定弱酸(如CH3COOH)溶液,選用酚酞作指示劑。,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考

12、探究,知識精要,【例2】 下列實(shí)驗(yàn)操作不會引起誤差的是() A.酸堿中和滴定時(shí),用待測液潤洗錐形瓶 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)溶液測定未知濃度的鹽酸時(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)鹽酸測定未知濃度NaOH溶液結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí),酸式滴定管尖嘴部分有氣泡,開始實(shí)驗(yàn)時(shí)無氣泡,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,解析:A項(xiàng),錐形瓶一定不要用待測液潤洗,否則使待測液的量偏大,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大,從而使所測定濃度偏大。B項(xiàng),沖洗干凈的滴定管無論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液,還是量取待測溶液,都必須用待裝溶液潤洗23次,否則會使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測溶液

13、比原來溶液的濃度偏小,影響結(jié)果。C項(xiàng),在滴定過程中,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淖兎磻?yīng)過程中酸和堿的物質(zhì)的量。D項(xiàng),開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管中無氣泡,結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)有氣泡,會導(dǎo)致所讀取的V(HCl)偏小,依據(jù)V(HCl)c(HCl)=V(NaOH)c(NaOH),所測的c(NaOH)偏小。 答案:C,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,1.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

14、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),滴定后正確讀數(shù) 解析:A項(xiàng),若錐形瓶用NaOH溶液潤洗了,會使測定結(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,使一部分鹽酸占據(jù)原來氣泡的體積,未與NaOH溶液反應(yīng),使所讀取的鹽酸的體積比實(shí)際反應(yīng)用量大,V(HCl)大了,測定的c(NaOH)也會偏高;D項(xiàng),滴定前仰視,讀數(shù)偏大,滴定后正確讀數(shù),使V(HCl)小了,會使測定的c(NaOH)偏低。 答案:D,遷移應(yīng)用,典題例解

15、,一,二,思考探究,知識精要,2.稱取一定質(zhì)量的NaOH來測定未知濃度的鹽酸時(shí)(NaOH放在錐形瓶內(nèi),鹽酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.無影響;D.無法判斷,填寫下列各項(xiàng)操作會給實(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潤洗 () (4)開始滴定時(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)在滴定過程中活塞處漏液 () (7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí),因用力過猛,使少量溶液濺出 () (8

16、)滴定前讀數(shù)時(shí)仰視,滴定完畢讀數(shù)時(shí)俯視 (),D,C,B,B,A,B,A,A,遷移應(yīng)用,典題例解,一,二,思考探究,知識精要,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)錐形瓶內(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洗相當(dāng)于將待測液稀釋了,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。(4)滴定前有氣泡,滴定后無氣泡,相當(dāng)于待測液比實(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)果偏高。(6)滴定過程中漏液使讀出的待測液的體積比實(shí)際消耗量多,導(dǎo)致結(jié)果偏低。(7)搖動(dòng)錐形瓶時(shí),用力過猛,使少量液體濺出,致使一部分NaO

17、H未被中和,消耗待測液體積減小,使測定結(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。,思悟升華,案例探究,氧化還原滴定法 已知: 。某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定含有CuCl22H2O晶體的試樣(不含能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì))的純度,過程如下:取0.36 g試樣溶于水,加入過量KI固體,充分反應(yīng),生成白色沉淀。用0.100 0 molL-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí),消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。 (1)可選用作滴定指示劑,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。 (2)CuCl2溶液與KI反應(yīng)的離子方程式為。 (3)該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。,思悟升華,案例

18、探究,解析:(1)由于相當(dāng)于用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碘單質(zhì),所以可以用淀粉溶液作指示劑,到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由藍(lán)色變成無色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。 (2)銅離子具有弱氧化性,可以把碘離子氧化成碘單質(zhì),自身被還原成+1價(jià)的銅。 (3)由反應(yīng)可知,關(guān)系式如下: CuCl22H2ONa2S2O3 11 n(CuCl22H2O)0.100 0 molL-10.020 L 則n(CuCl22H2O)=0.100 0 molL-10.020 L=0.002 mol 則m(CuCl22H2O)=0.002 mol171 gmol-1=0.342 g 則該試樣中CuCl22H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為: 答案:(1)淀粉溶液藍(lán)色褪去,半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色 (2)2Cu2+4I-=2CuI+I2(3)95%,思悟升華,案例探究,中和滴定操作不僅適用于酸堿中和反應(yīng),還可遷移應(yīng)用于氧化還原反應(yīng)的定量測定。 (1)原理: 以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接或間接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì)。 (2)試劑: 常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。 常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。,思悟升華,案例探究,(3)指示劑: 氧化還原滴定法的指示劑有三類: 氧化還原指示劑。 專用指示劑,如在