化学苏教版 (2019)第二单元 溶液的酸碱性评优课课件ppt
展开1.了解酸碱中和滴定的原理,知道酸碱中和滴定中溶液pH的变化是判断滴定终点的依据,了解指示剂的选择方法。
2.知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途,掌握酸碱中和滴定的实验操作、数据处理、误差分析及其在定量测定中的迁移应用。
1.概念和原理(1)概念是利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。(2)原理在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-之间的物质的量相等 。即:c(H+)·V(酸)=c(OH-)·V(碱),则c(H+)=
2.主要使用仪器仪器:滴定管、铁架台、滴定管夹、 、 。仪器a是 滴定管,仪器b是 滴定管。
注意 (1)酸碱通用滴定管的活塞是由聚四氟乙烯制成的。(2)盛放见光易分解物质的为棕色滴定管。
3.主要试剂(1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂(一般用酚酞或甲基橙)。常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示:
4.实验操作(1)实验前的准备工作
(3)终点的判断:等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内 ,视为滴定终点并记录标准液的体积。(4)数据处理:为减少实验误差,滴定时,要求重复实验2~3次,求出每次待测溶液的 ,然后再求出测定数值的平均值(误差偏差较大数据舍去)。
(1)锥形瓶在水洗后,要用待测液润洗2~3次( )(2)酸碱中和滴定实验一般不用石蕊作指示剂,是因为石蕊变色不明显( )(3)滴定实验中左手控制滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶( )(4)当观察到锥形瓶中颜色发生变化,立即停止滴定并记下滴定管液面读数( )(5)量取20.00 mL待测液时可用量筒量取( )
1.为什么酸式滴定管不能用来盛装碱性溶液,碱式滴定管不能盛装酸性溶液?
提示 酸式滴定管有磨砂的玻璃活塞,碱液容易与玻璃中的SiO2反应生成Na2SiO3,使玻璃活塞与滴定管壁粘合在一起,碱式滴定管有胶皮管,容易被酸性溶液腐蚀。
2.强酸与强碱恰好中和时pH=7,而甲基橙、酚酞的变色均不在pH=7时,为什么还可以用它们作指示剂指示滴定终点?
提示 以0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L-1 HCl溶液的滴定曲线为例。由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的
pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,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,所以即使酚酞、甲基橙的变色不在恰好中和的pH=7的点上,但体积差距很小,可以忽略不计。
1.用0.01 ml·L-1硫酸滴定0.01 ml·L-1 NaOH溶液,中和后加水至100 mL。若滴定时终点判断有误差:①多加了1滴硫酸;②少加了1滴硫酸(设1滴为0.05 mL)。则①和②中pH相差__。
2.用酸碱中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在____(填字母)称量。A.小烧杯中 B.洁净纸片上 C.托盘上
称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中。
(2)滴定时,用0.200 0 ml·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用____(填字母)作指示剂。A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
酸碱中和滴定时,一般选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显,易造成误差。
(3)滴定过程中,眼睛应注视_________________________;在铁架台上垫一张白纸,其目的是_______________________________________________。
锥形瓶内溶液颜色的变化
便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________ ml·L-1,烧碱样品的纯度是_________。
根据c(NaOH)= 分别求第一、二次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.400 0 ml·L-1,w(NaOH)= ×100%≈97.56%。
(1)锥形瓶在装待测液前不能用待测液润洗。(2)酸式滴定管不能盛放碱性溶液,碱式滴定管不能盛放酸性或氧化性溶液。(3)滴定管量取液体读数记录到0.01 mL。
3.室温下,用0.100 ml·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,滴定曲线如图所示。下列说法不正确的是A.Ⅰ表示的是滴定醋酸溶液的曲线B.初始盐酸和醋酸溶液浓度均为0.100 ml·L-1C.滴定盐酸和醋酸溶液时,均可选择酚酞作指示剂D.以甲基橙作指示剂滴定盐酸时,终点时颜色变化 为由黄色变橙色
醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和盐酸,醋酸的pH>盐酸的pH,所以Ⅰ表示滴定醋酸溶液的曲线,Ⅱ表示的是滴定盐酸的曲线,故A正确;根据图像可知,滴定盐酸和醋酸溶液消耗的V(NaOH)
都等于20.00 mL,故盐酸和醋酸溶液浓度相等,都等于0.100 ml·L-1,故B正确;酚酞的变色范围是8.2~10.0,则滴定醋酸溶液、盐酸时,均可选择酚酞作指示剂,故C正确;
以甲基橙作指示剂滴定盐酸时,开始时的溶液颜色为红色,最后的颜色变化应为由红色变为橙色,且半分钟之内不变化,故D不正确。
1.误差分析依据(一元酸、碱的中和滴定)中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当、读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测= ,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于 的大小。
2.常见的误差分析以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例:
1.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断填写下列各项操作会给实验造成的误差。(1)称量固体NaOH时,未调节天平的零点( )
称量固体NaOH时,未调节天平零点,不能确定称量结果是偏高还是偏低。
(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确( )
锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。
A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断
(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸润洗( )
滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了,导致测定结果偏低。
(4)开始滴定时,滴定管尖嘴处有气泡,滴定完毕气泡排出( )
滴定前有气泡,滴定后无气泡,相当于待测液比实际用量多了,导致结果偏低。
(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下,结束时初读数按0计算( )
读出的数据比实际值小,导致结果偏高。
(6)在滴定过程中活塞处漏液( )
滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多,导致结果偏低。
(7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出( )
摇动锥形瓶时,用力过猛,使少量液体溅出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待测液体积减小,使测定结果偏高。
(8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视( )
读出的数据比实际值偏小,使结果偏高。
2.在化学实验操作中,往往由于读数不规范导致较大的实验误差。下列有关实验中,会导致所配制(或所测定)溶液浓度偏高的是(其他操作均正确)A.配制500 mL 1 ml·L-1稀硫酸实验中,用量筒量取18 ml·L-1浓硫酸 时俯视读数B.配制100 mL 5 ml·L-1氯化钠溶液实验中,定容时仰视刻度线C.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液实验中,使用碱式滴定管开始平视, 后来俯视读数D.用标准NaOH溶液滴定待测盐酸实验中,使用碱式滴定管开始平视, 后来俯视读数
A项,先计算所需体积再量取,俯视读数使得所量液体体积小于所需的体积,使得所配制溶液浓度偏低;B项,定容时仰视刻度线,当液面已超过刻度线后才认为恰好与刻度线相切,使得所配制溶液浓度偏低;C项,如使用碱式滴定管放出20.00 mL待测NaOH溶液到锥形瓶中,起始时液面在“0”刻度处,俯视使液面已超过20.00 mL刻度后才认为恰好为20.00 mL,实际放出的液体偏多,消耗的盐酸偏多,所测待测液浓度偏高;D项,NaOH是标准溶液,俯视使读数偏小,V标偏小,所测待测液浓度偏低。
滴定管读数误差分析滴定管正确的读数方法是视线、刻度线、凹液面最低点在同一水平线上。试分析下列图示读数对滴定结果的影响:
(1)如图Ⅰ,开始仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会偏小。(2)如图Ⅱ,开始俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会偏大。
题组一 仪器的选择与使用1.(2021·沈阳高二检测)准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是A.500 mL量筒 B.10 mL量筒C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
准确量取25.00 mL液体,要用滴定管,而酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管。
2.在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 ml·L-1的盐酸,其液面恰好在5 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部转移到烧杯中,然后用0.1 ml·L-1 NaOH溶液进行中和,则消耗NaOH溶液的体积A.大于20 mL B.小于20 mLC.等于20 mL D.等于5 mL
V(HCl)>20 mL,所以消耗NaOH溶液的体积大于20 mL。
3.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,从下表中选出正确选项
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
酸碱中和滴定中一般不选用石蕊溶液作指示剂,①错误;酸式滴定管不能盛放碱液,②错误。
题组二 滴定操作及数据处理4.下列有关中和滴定实验的叙述正确的是A.中和滴定实验中所用标准溶液越浓越好,指示剂的用量一般为2~3 mLB.滴定管、锥形瓶均应先水洗后润洗C.进行滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注意滴定管内 的液面变化D.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时,若滴定前读数时仰视,滴定后俯 视,则测定值偏大
中和滴定实验中,标准溶液越浓误差越大,指示剂的用量一般为2~3滴,A错误;盛待测液的锥形瓶不能润洗,否则测定结果偏大,B错误;滴定前读数时仰视,读数偏大,滴定后俯视,读数偏小,致使读取的标准盐酸的体积偏小,故测定值偏小,D错误。
5.①取一锥形瓶,用NaOH待测溶液润洗两次;②在锥形瓶中放入25.00 mL NaOH待测溶液;③加入几滴石蕊试液作指示剂;④取一支酸式滴定管,洗涤干净;⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;⑥左手旋转滴定管的玻璃活塞,右手不停摇动锥形瓶;⑦两眼注视着滴定管内标准酸溶液液面的变化,直至滴定终点。以上关于酸碱中和滴定实验的叙述中错误的是A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
锥形瓶不用润洗,操作①错误;一般不用石蕊作酸碱中和滴定的指示剂,操作③错误;滴定管必须用待装液润洗后才能注入待装液,操作⑤错误;两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,操作⑦错误。
6.室温下,用0.1 ml·L-1 NaOH溶液滴定0.1 ml·L-1盐酸,如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05 mL),继续加水至50 mL,所得溶液的pH是A.4 B.7.2 C.10 D.11.3
题组三 滴定误差分析7.准确移取20.00 mL某待测NaOH溶液于锥形瓶中,用0.100 0 ml·L-1 HCl溶液滴定。下述操作可导致被测定NaOH溶液浓度偏低的是A.未用标准液润洗滴定管B.达到滴定终点,读数时俯视液面C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未润洗D.滴定前滴定管下端尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失
未用标准液润洗滴定管,导致标准液浓度偏低,消耗标准液的体积偏大,根据c待= 可得,被测定NaOH溶液浓度偏高,故A不符合题意;达到滴定终点,读数时俯视液面,读取的标准液体积偏小,根据c待= 可得,被测定NaOH溶液浓度偏低,故B符合题意;盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未润洗,不影响测定结果,故C不符合题意;滴定前滴定管下端尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,消耗标准液的体积偏大,根据c待= 可得,被测定NaOH溶液浓度偏高,故D不符合题意。
8.下列有关滴定操作的说法正确的是A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mLB.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标 准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中 含有NaOH杂质,则测定结果偏高D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若读数时,滴定前仰视, 滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
滴定管精确到0.01 mL,读数应保留小数点后2位,A项错误;用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗,标准液浓度减小,消耗标准液体积增加,则测定结果偏高,B项错误;所用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液中OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积V(碱)偏小,根据c(酸)= 可知c(酸)偏小,C项错误;
用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致读取的盐酸体积偏小,根据c(酸)= 可知测定结果偏高,D项正确。
题组四 中和滴定图像(曲线)9.在25 ℃时,用0.125 ml·L-1的标准盐酸滴定25.00 mL未知浓度的NaOH溶液所得滴定曲线如图所示。图中K点代表的pH为A.13 B.12 C.10 D.11
由图示可知,在V(HCl)=20.00 mL时,pH=7,HCl与NaOH恰好完全反应,由c(HCl)·V(HCl)=c(NaOH)·V(NaOH)知,c(NaOH)== =0.1 ml·L-1。由Kw=c(H+)·c(OH-)知,0.1 ml·L-1的NaOH溶液的c(H+)=10-13 ml·L-1,即其pH=13。
10.如图是常温下向20.0 mL的盐酸中逐滴加入0.10 ml·L-1 NaOH溶液时,溶液的pH随NaOH溶液的体积V(mL)变化的曲线,根据图像所得的下列结论中正确的是A.原盐酸的浓度为0.10 ml·L-1B.x的值为=12时,V的值为20.4D.原盐酸的浓度为1.0 ml·L-1
当V(NaOH)=0 mL时,盐酸的pH=1,因此c(HCl)=0.10 ml·L-1,A正确、D错误;当反应后溶液pH=7时,HCl与NaOH恰好完全反应,因此n(HCl)=n(NaOH),故V(NaOH)=20.0 mL,B错误;
当反应后溶液pH=12时,=1×10-2 ml·L-1,解得V(NaOH)≈24.4 mL,C错误。
11.(2022·山东潍坊一中高二检测)25 ℃时,用0.100 0 ml·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·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)=1.01×10-5D.图像中的x>20.00
根据两种酸的浓度均为0.100 0 ml·L-1以曲线Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙,曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元强酸甲,B项错误;
分析曲线Ⅰ可知,滴定终点时溶液为碱性,故应选取酚酞作指示剂,A项错误;
由a点可知,滴定前,一元弱酸乙溶液中c(H+)=0.001 0 ml·L-1,故Ka(乙)= ≈1.01×10-5,C项正确;
由强碱滴定强酸达到滴定终点时pH=7可知,x=20.00,D项错误。
12.室温下,向20.00 mL未知浓度的盐酸中滴加0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知:①lg 5≈0.7;②甲基红是一种常用的酸碱指示剂,其pH在4.4~6.2区间时呈橙色,pH≤4.4时呈红色,pH≥6.2时呈黄色。下列说法正确的是A.滴定时,需用盐酸润洗锥形瓶B.滴定终点后俯视读数,以此数据计算出的盐酸浓 度偏高C.若c(HCl)=0.100 0 ml·L-1,V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3D.由图知选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
A项,滴定时,用盐酸润洗锥形瓶会导致锥形瓶内n(HCl)偏多,则消耗的V(NaOH)偏多,导致测定值c(HCl)偏大,错误;B项,滴定终点后俯视读数,导致V(NaOH)偏小,以此数据计算出的盐酸浓度偏低,错误;
C项,若c(HCl)=0.100 0 ml·L-1,V(NaOH)=30.00 mL时,混合溶液中c(OH-)= ml·L-1=0.02 ml·L-1,则c(H+)= ml·L-1=5×10-13 ml·L-1,pH=-lg c(H+)=-lg (5×10-13)≈12.3,正确;
D项,甲基橙的指示范围是3.1~4.4,甲基红的指示范围是4.4~6.2,甲基红的指示范围与突变范围重叠更大,则使用甲基红的误差小,错误。
13.用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的浓度,用酚酞作指示剂,下列操作不会影响实验精度的是A.滴定实验中配制标准酸液时,所用砝码生锈B.用滴定管量取20.00 mL酸液时,开始时平视读数,结束时俯视读数C.酸式滴定管水洗后未用酸溶液润洗D.用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定
配制标准酸液时应用量筒量取一定体积的浓盐酸,不能用托盘天平称量浓盐酸,A项不符合题意;用滴定管量取20.00 mL酸液时,开始时平视读数,结束时俯视读数,会使量取的酸液体积偏大,导致测定结果偏大,B项不符合题意;酸式滴定管水洗后未用酸溶液润洗,使酸溶液的浓度偏低,滴定过程中消耗酸溶液体积偏大,导致测定结果偏大,C项不符合题意;用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定,由于氢氧化钠的物质的量不变,则消耗酸溶液的体积不变,操作正确,不会影响实验精度,D项符合题意。
14.生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的 含量。利用的反应原理为4 +6HCHO===(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O。实验步骤如下:①甲醛中常含有微量甲酸,应先除去。取甲醛a mL于锥形瓶中,加入1~2滴指示剂,用浓度为b ml·L-1的NaOH溶液滴定,滴定管的初始读数为V1 mL,当锥形瓶内溶液呈浅红色时,滴定管的读数为V2 mL。②向锥形瓶中加入饱和食盐水试样c mL,静置1分钟。③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液继续滴定锥形瓶内溶液,至溶液呈浅红色时,滴定管的读数为V3 mL。下列说法不正确的是
步骤①中用NaOH溶液滴定甲酸,滴定终点时生成甲酸钠,溶液呈碱性,酚酞的变色范围为8.2~10.0,所以指示剂可选用酚酞试液,故A正确;
15.如图是用0.100 0 ml·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。
请回答下列问题:(1)仪器A的名称是____________。(2)盐酸的体积读数:滴定前读数为______mL,滴定后读数为________mL。
滴定管的刻度由上到下逐渐增大,精确度为0.01 mL,因此滴定前读数为0.80 mL,滴定后读数为22.80 mL。
(3)某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是_______(保留四位有效数字)ml·L-1。
第2组读数属异常值,应舍去,
(4)对下列几种假定情况进行讨论(填“无影响”“偏高”或“偏低”):①取待测液的滴定管,取液前滴定管尖端有气泡,取液后气泡消失,对测定结果的影响是________;
会使V(HCl)偏小,c(NaOH)偏低;
②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果的影响是________;
③标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视,对测定结果的影响是______。
会使V(HCl)偏大,c(NaOH)偏高。
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