高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 水的电离和溶液的pH教课内容ppt课件
展开知识点一 酸碱中和滴定实验
1.定义依据__________,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。
3.仪器(1)仪器:____________、____________、________、__________、________、烧杯、洗瓶。
特别提醒 ①酸式滴定管不能盛碱性溶液,而碱式滴定管不能盛酸性、氧化性、有机溶剂等试剂。②滴定管读数时,视线与凹液面最低处在同一水平线上。滴定管读数应精确到小数点后两位,如25.00 mL是正确的,而不能写成25 mL。
4.主要试剂(1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂。
5.指示剂的选择(1)原理由曲线可以看出,在酸、碱中和滴定过程中,在接近滴定终点时溶液的pH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。
(2)指示剂的选择若滴定终点为碱性时,选择______;酸性时,选择________;中性时,酚酞、甲基橙均可以。一般不选择石蕊,变色现象不明显。
6.滴定操作(1)滴定前准备
特别提醒 滴速:先快后慢,接近终点时,应一滴一摇,甚至半滴一摇,利用锥形瓶内壁承接尖嘴处悬挂的半滴溶液。
(3)终点判断等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内________原来的颜色,视为滴定终点并记录此时滴定管的读数。7.数据处理为减少实验误差,重复实验2~3次,根据每次所用标准溶液的体积计算待测液的物质的量浓度,最后求出待测液的物质的量浓度的________。
某学生用0.100 ml·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作如下:A.移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶中,并加入2~3滴酚酞;B.用标准溶液润洗滴定管2~3次;C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管使尖嘴处充满溶液;D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“ 0” 刻度以上2~3 mL处;E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数;F.把锥形瓶放在滴定管下面,用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。
回答下列问题:(1)正确操作步骤的顺序是________(填字母)。(2)上述操作B步骤的目的是______________________________________________________________________________________________。(3)判断达到滴定终点的实验现象是_______________________________________________________________________________________。
(4)如何除去酸式、碱式滴定管尖端处的气泡?(5)将液面在0 mL刻度处的25 mL酸式滴定管中的液体全部放出,液体的体积为25 mL吗?为什么?(6)滴定管在装标准液之前,是否需要用标准液润洗?锥形瓶在装待测液前,是否需要用待测液润洗?(7)酸碱恰好完全反应的点与滴定终点是否相同?
[提示] (1)BDCEAF。(2)洗去附在滴定管壁上的水,防止因将标准溶液稀释而带来误差。(3)滴入最后半滴KOH溶液,溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色。(4)酸式滴定管应打开活塞,快速放液以赶走气泡;碱式滴定管排气泡的方法如图。
(5)大于25 mL。原因是尖嘴部分无刻度。(6)滴定管在装标准液之前,需要用标准液润洗;锥形瓶在装待测液前,不能用待测液润洗。(7)由于所用指示剂变色范围的限制,滴定终点不一定是恰好完全反应的点。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)用50 mL酸式滴定管可准确量取25.00 mL KMnO4溶液。( ) (2)一支标有“20 ℃、25 mL”字样的滴定管内装液体到刻度1.00 mL时,管内液体的体积大于24.00 mL。( ) (3)“中和滴定”实验中,锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管用蒸馏水洗净后,必须润洗后方可使用。( ) (4)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度。( )(5)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。( )
2.某学生用0.2 ml·L-1的标准硫酸滴定待测的NaOH溶液,其实验操作如下:A.用碱式滴定管取待测液NaOH溶液放入锥形瓶,滴加2~3滴酚酞指示剂。B.用待测的NaOH溶液润洗碱式滴定管。C.用蒸馏水把滴定管洗净。
D.取下酸式滴定管,用标准的硫酸溶液润洗后,再将标准的硫酸溶液注入酸式滴定管至刻度“0”以上2~3 cm处,把酸式滴定管固定好,调节液面。E.检查滴定管是否漏水,并分别固定在滴定管架两边。F.另取锥形瓶,再重复滴定操作一次。G.把锥形瓶放在酸式滴定管的下面,瓶下垫一张白纸,然后边滴定边摇动锥形瓶,直至终点,记下滴定管的液面所在刻度。据上述滴定操作,完成下列填空:
(1)滴定操作的正确操作顺序是(用上述各编号字母填写)________→E→________→B→________→________→________。(2)G步骤的操作中判断滴定终点的依据是______________________ _________________________________________________________。(3)D步骤的操作中液面应调节到_______________________,尖嘴部分应____________________。(4)滴定时,用0.2 ml·L-1的硫酸来滴定待测溶液,不可选用________(填字母)作指示剂。A.甲基橙 B.石蕊 C.酚酞
当滴加最后半滴标准硫酸溶液时,锥形瓶中溶液由红色突变为无色,且半分钟内不恢复
刻度“0”或“0”以下
充满溶液(或无气泡)
(5)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
便于观察锥形瓶内溶液颜色的
[解析] (1)中和滴定操作通常为滴定管洗涤、检查,标准液装入滴定管,待测液、指示剂放入锥形瓶,滴定至终点,重复操作。故正确操作顺序是C→E→D→B→A→G→F。(2)本实验中,待测NaOH溶液和酚酞指示剂放在锥形瓶内,溶液呈红色。随着标准硫酸的滴入,溶液红色逐渐变浅。当滴加最后半滴标准硫酸溶液时,锥形瓶中溶液由红色突变为无色,且半分钟内不恢复,即为滴定终点。(3)D步骤的操作中液面应调节到刻度“0”或“0”以下,以便记录溶液体积的初始读数。尖嘴部分应充满溶液(或无气泡)。(4)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。
题后归纳 滴定终点的判断答题模板
知识点二 中和滴定误差分析
2.常见的误差分析(1)以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例:
(2)在进行误差分析时,要特别注意俯视(视线偏高)及仰视(视线偏低)的含义,并会区分俯视、仰视对量筒、滴定管产生误差的不同(如图)。
下列图示读数对滴定结果的影响如下:
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。
1.下列实验中,由于错误操作导致所测出的数据一定偏低的是( ) A.配制一定浓度的硫酸,用量筒量取一定体积浓硫酸液体时,发现有液体残留在量筒中,用蒸馏水把残留液洗涤并和原溶液混合在一起B.用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,酸式滴定管未用标准盐酸润洗,所测出的碱液的浓度值C.同一滴定实验,一般做三次,取三次实验的平均值进行计算,但某同学只做了一次D.用标准液滴定未知物质的量浓度的HCl溶液,达到滴定终点时,俯视读数计算所得的标准液体积
D [洗涤量取浓硫酸使用的量筒,并将洗涤液转移入容量瓶,导致硫酸的物质的量偏大,溶液浓度偏高,故A错误;用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会导致浓度偏低,所用体积增加,则测定结果偏高,故B错误;同一滴定实验,一般做三次,取三次实验的平均值进行计算,但某同学只做了一次,则测定结果可能偏低、也可能偏高,不能确定,故C错误;用标准液滴定未知物质的量浓度的HCl溶液,达到滴定终点时,俯视读数所测出的体积数值偏低,故D正确。]
2.下列滴定实验中仪器或指示剂选择正确,但操作造成测定值偏大的是( )
A.用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,用石蕊作指示剂B.两次所取的未知浓度的NaOH溶液的体积不相同,都用同浓度的盐酸滴定,用甲基橙作指示剂C.用标准H2SO4溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,读数如图ⅠD.用标准酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的稀Na2SO3溶液,读数如图Ⅱ
D [用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时,石蕊试剂的变色现象不明显,误差较大,所以不能用石蕊试剂作指示剂,故A错误;用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,应做平行试验,两次所取的未知浓度的氢氧化钠溶液的体积应相同,且最好选用酚酞作指示剂,否则会误差较大,故B错误;标准硫酸溶液呈酸性会腐蚀乳胶管,应用酸式滴定管量取,不能用碱式滴定管,故C错误;标准酸性高锰酸钾溶液会腐蚀乳胶管,应用酸式滴定管量取,若滴定前平视滴定管刻度,滴定终点仰视刻度会使标准溶液的体积偏大,导致测定值偏大,故D正确。]
知识点三 酸碱中和滴定曲线
1.酸碱中和滴定曲线的绘制用0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 ml·L-1左右的HCl溶液的相关数据如下表所示:
请以NaOH溶液的体积为横坐标,pH为纵坐标,在坐标纸上绘制NaOH溶液滴定HCl溶液过程中,溶液pH随NaOH溶液体积变化的曲线图。
(1)由滴定曲线分析,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有何变化?(2)滴定曲线对中和滴定操作有何启示?
(1)pH发生突变。(2)在pH发生突变的范围内,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,有利于确定滴定终点。
2.分析酸碱中和滴定曲线的方法首先看横、纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;其次看起点,起点可以看出酸性或碱性的强弱;再找滴定终点和中性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(常温下pH=7)的位置;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。
1.室温下,向20.00 mL 0.100 0 ml·L-1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lg 5≈0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3
2.请回答有关滴定过程中的相关问题。(1)用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图所示。
①在图中A的pH范围使用的指示剂是________;C的pH范围使用的指示剂是________。②下列关于上述中和滴定过程中的操作,正确的是________(填字母)。A.用碱式滴定管量取已知浓度的烧碱溶液B.滴定管和锥形瓶都必须用待装液润洗C.滴定过程中始终注视锥形瓶中溶液颜色变化D.锥形瓶中的待测液可用量筒量取
(2)如图表示用相同浓度的NaOH溶液分别滴定浓度相同的3种一元酸,由图可确定酸性最强的是________。
[解析] (1)①A中pH变化范围在8.2~10,指示剂为酚酞,C中pH变化范围在3.1~4.4,指示剂为甲基橙。②考查中和滴定基本常识,锥形瓶不能用待装液润洗,B错;为保证实验的准确性,待测液不能用量筒量取,D错。(2)浓度相同的3种一元酸,③的pH最小,说明酸性最强。
1.50 mL的酸式滴定管中,HCl液面在20 mL处,则该滴定管内HCl溶液的体积是( )A.大于20 mL B.等于20 mLC.大于30 mLD.等于30 mL
C [酸式滴定管的下方尖端处没有刻度,所以50 mL的滴定管内所含溶液的体积大于50 mL,HCl液面在20 mL处,则滴定管内溶液的体积大于30 mL。]
2.酸碱中和滴定实验中,不需要用到的实验仪器是( )
D [酸碱中和滴定需要用到的玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶,不需要用到漏斗。]
3.常温下,将20.00 mL 0.100 0 ml·L-1 CH3COOH溶液置于锥形瓶中,将0.100 0 ml·L-1 NaOH溶液置于滴定管中,用NaOH溶液滴定CH3COOH,实验中的下列情形会导致达到滴定终点时,消耗NaOH溶液体积小于20 mL的是( ) A.装NaOH溶液的滴定管水洗后未用待装液润洗B.滴定管滴定前尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失C.滴定过程中,用蒸馏水将附着在瓶壁上的液体冲入溶液中D.滴定前正确读数,滴定结束时,俯视滴定管进行读数
A.装NaOH溶液的滴定管水洗后未用待装液润洗,导致标准液NaOH被稀释,则中和等量的待测液,消耗NaOH溶液体积偏多、大于20 mL,A不符合;B.滴定管滴定前尖嘴处有气泡,使初始读数偏小,滴定后气泡消失,导致所测得的NaOH溶液体积偏多、大于20 mL,B不符合;C.滴定过程中,用蒸馏水将附着在瓶壁上的液体冲入溶液中,不影响醋酸和氢氧化钠的物质的量,不影响消耗NaOH溶液的体积,C不符合;D.滴定结束时,俯视滴定管进行读数,使终点读数偏小,导致所测得的NaOH溶液体积偏小、小于20 mL,D符合。]
4.实验室用0.100 0 ml·L-1 HCl溶液滴定NaOH溶液,选用甲基橙作为指示剂。下列说法错误的是( )A.可用量筒量取25.00 mL NaOH溶液置于锥形瓶中B.应选用带塑料塞的容量瓶配制NaOH溶液C.用标准液润洗过的酸式滴定管量取0.100 0 ml·L-1 HCl溶液,赶走气泡、调节液面至“0”刻度D.达到滴定终点时,溶液由黄色变为橙色
A [量筒只能精确到0.1 mL,故A错误;NaOH溶液是碱性溶液,会与玻璃塞反应而使玻璃塞不易打开,因此应选用带塑料塞的容量瓶配制NaOH溶液,故B正确;滴定管需要用标准液润洗,赶走气泡、调节液面至“0”刻度,故C正确;达到滴定终点时,溶液颜色由黄色变为橙色,故D正确。]
5.(教材互鉴:改编自苏教版教材)某同学用中和滴定法测定某烧碱溶液的浓度。
Ⅰ.实验步骤:(1)用仪器________(填“A”或“B”)量取待测烧碱溶液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴酚酞作指示剂。
(2)记录盛装0.100 0 ml·L-1标准盐酸的酸式滴定管的初始读数。如果某时刻液面位置如图所示,则此时的读数为________ mL。
(3)滴定。滴定过程中,眼睛应始终注视____________________。(4)滴定终点的现象是____________________________________ ____________________________________。
锥形瓶中溶液的颜色变化
滴入最后半滴标准溶液后,溶液由红色
恰好变为无色,且半分钟内不恢复原色
Ⅲ.数据处理:计算该烧碱溶液的浓度c(NaOH)=________ ml·L-1(精确到小数点后4位)。Ⅳ.误差分析:以下操作会导致测定结果偏高的是_______(填字母)。A.未用盐酸标准溶液润洗滴定管B.装待测液前,锥形瓶中有少量蒸馏水C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失D.读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
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