高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH示范课课件ppt

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第三章 水溶液中的离子反应与平衡第二节 水的电离和溶液的pH示范课课件ppt，共36页。PPT课件主要包含了酸碱中和滴定实验，拓展延伸，指示剂的选择，1原理，播放视频“滴定准备”，2锥形瓶的使用，中和滴定的操作过程，酸碱中和滴定曲线，特别提醒，播放视频“定性分析”等内容，欢迎下载使用。
提问：如何测定未知浓度的盐酸溶液的物质的量浓度?
根据化学反应比例定量分析。 ①滴入 AgNO3 和 HNO3 混合溶液,称量沉淀质量; ②滴入 Na2CO3 溶液,测量CO2 体积; ③用已知物质的量浓度的碱来测定未知物质的量浓度的酸溶液。
第①种方法操作比较复杂,第②种方法中需要测量气体的体积,而气体的体积受温度、压强影响大,误差较大,第③种方法就是今天我们要学的酸碱中和滴定。
提问：什么是酸碱中和滴定? 酸碱中和滴定的原理又是什么呢?
酸碱中和滴定(1)概念:酸碱中和滴定是依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。
酸碱中和滴定(2)原理:在酸碱中和反应中,使用一种已知物质的量浓度的酸或碱溶液跟未知浓度的碱或酸溶液完全中和,测出二者所用的体积,根据化学方程式中酸和碱完全中和时的物质的量的比值,从而求得未知浓度的碱或酸溶液的物质的量浓度。
酸碱中和滴定(3)酸碱中和滴定的关键有两个:其一是要准确测定出参加中和反应的酸或碱溶液的体积,这就需要选用精确度较高的实验仪器,并正确使用;其二是要准确判断中和反应是否恰好完全反应,这需要选用适当的酸碱指示剂,并通过颜色变化来准确判断。
酸碱中和滴定常用的仪器
1.滴定管的选择(1)滴定管是内径均匀,带有刻度的细长玻璃导管,下端有用于控制液体流量的玻璃活塞(或由乳胶管、玻璃球组成的阀)。滴定管主要用来精确地放出一定体积的溶液。(2)酸式滴定管用于盛装酸性溶液或强氧化性溶液(如酸性 KMnO4 溶液等),但不能盛装碱性溶液。
1.滴定管的选择(3)碱式滴定管一般盛装碱性溶液。(4)滴定管使用前必须先检查是否漏水,若不漏水,再用蒸馏水洗涤滴定管2~3次,然后用待装液润洗2~3次,最后装入待装液。
2.滴定管读数的正确操作读取滴定管中液体的体积时,视线要平视,要与滴定管内液面凹液面的最低处相切。
(1)酸式滴定管有一玻璃活塞,因碱溶液与玻璃反应生成硅酸盐,具有粘性,故不能把碱溶液装入酸式滴定管。(2)碱式滴定管有一段橡皮胶管,因此不能装酸液,因为酸会腐蚀橡皮管;碱式滴定管也不能装有氧化性的溶液,氧化剂会把橡皮管氧化。(3)滴定管的精确度为 0.01 mL。滴定管的“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。
中和滴定所用的试剂有已知浓度的酸或碱溶液,也称标准溶液,未知浓度的碱或酸溶液也称待测溶液、适当的指示剂。酸碱恰好完全中和的时刻叫滴定终点。为准确判定滴定终点,须选用变色明显,变色范围的pH 与恰好中和时的pH 吻合的酸碱指示剂。
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。
(2)酸碱中和滴定指示剂的选择及滴定终点的颜色变化
(3)指示剂的用量一般是 2~3滴。当指示剂刚好变色,并在半分钟内不褪色,即认为已达到滴定终点。
(1)滴定管的使用方法
播放视频“酸碱中和滴定”
以 0.1000 ml/L HCl溶液滴定未知浓度 NaOH 溶液为例(1)装标准液:向润洗过的酸式滴定管中加入 0.1000 ml/L HCl溶液,赶出气泡,调节液面后记录准确读数。(2)量待测液:向润洗过的碱式滴定管中加入待测浓度的 NaOH 溶液,赶出气泡,调节液面后,用碱式滴定管向锥形瓶中滴入 20.00 mL待测液,再向其中滴入2滴酚酞溶液,这时溶液呈红色。
以 0.1000 ml/L HCl溶液滴定未知浓度 NaOH 溶液为例(3)滴定操作:把锥形瓶放在酸式滴定管下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入酸,边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴酸),直到因为加入半滴酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色,且半分钟内不变色为止。这表示已经达到滴定终点,记录滴定管液面的读数。
以 0.1000 ml/L HCl溶液滴定未知浓度 NaOH 溶液为例(4)重复实验:重复实验两次,并记录相关数据。(5)处理数据:取三次滴定体积的平均值,计算待测 NaOH 溶液中 NaOH 的物质的量浓度。
(1)酸碱中和滴定曲线是以滴定过程中加入酸(或碱)溶液的体积为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘制的一条溶液的pH 随加入酸(或碱)溶液的体积而发生变化的曲线,滴定终点附近的pH 突变对酸碱中和滴定中如何选择合适的酸碱指示剂具有重要意义。
(2)用 0.1000 ml/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 ml/L HCl溶液的pH 变化曲线如图所示:
(2)用 0.1000 ml/L NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.1000 ml/L HCl溶液的pH 变化曲线如图所示:反应终点时溶液pH=7,但在反应终点前后,pH发生突变,当滴入NaOH标准溶液19.98mL时,溶液pH=4.3,当滴入 NaOH 标准溶液20.02mL时,溶液pH=9.7,即在滴定终点附近,当标准液体积变化0.04mL(1滴约0.05mL)时,pH 变化值达到5.4,甲基橙和酚酞的变色范围都在pH 突变的范围内,而多滴或少滴0.02mL溶液,都在误差允许的范围内,所以可用到达滴定终点时消耗标准液的体积来计算酸的浓度。
(1)中和滴定前,必须用滴定液多次润洗滴定管,以确保溶液的浓度不被剩余在滴定管中的水稀释变小。(2)加入指示剂的量控制在2~3滴,以避免指示剂消耗酸或碱。(3)临近终点时,滴液要慢,至指示剂变色“不立即”褪去或变为原色即为终点,避免过量。(4)重视测定结果的复核,即重复实验测定2次以上,取实验平均值。
小试牛刀 正误判断。(1)一支标有“20℃、25mL”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24.00mL。 ( )(2)用 50 mL 酸式滴定管可准确量取 25.00 mL KMnO4溶液。 ( )(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。 ( )
小试牛刀 正误判断。(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。 ( )(6)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度。 ( )
定性分析主要包括试样的外表观察和准备、初步试验(如焰色试验、灼烧试验和溶解试验等)、阳离子分析和阴离子分析等。测定物质中元素、离子、官能团等各成分的含量,在化学上叫做定量分析。中和滴定是一种重要的定量分析。在定量分析中,实验误差是客观存在的,需对所得数据进行处理和评价,计算它们的平均值。
酸碱中和滴定的误差分析
以一元酸滴定一元碱为例,标准液滴定待测液时,c标准 、V待测 均为定值,c待测 的大小取决于V标准 的大小,所有操作导致消耗标准溶液多或读数大,则测定结果偏高,反之,则偏低。
以 0.1000 ml/L 盐酸滴定未知浓度氢氧化钠溶液为例:
小试牛刀 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。 ( )(2)将 NaOH 放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确。 ( )(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸润洗。 ( )
小试牛刀 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。(4)开始滴定时,滴定管尖端处有气泡,滴定完毕气泡排出。 ( )(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下,结束时初始读数按0计算。 ( )(6)在滴定过程中活塞处漏液。 ( )
小试牛刀 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。(7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出。 ( )(8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视。 ( )
归纳总结：量筒、滴定管读数误差分析
注意:俯视(视线偏高)及仰视(视线偏低);两者刻度不同。
一、酸碱中和滴定实验1.概念和原理(1)概念:依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。(2)原理:
3.主要试剂(1)待测液;(2)标准液;(3)指示剂。4.指示剂的选择5.滴定操作6.数据处理
二、中和滴定误差分析1.分析依据2.常见的误差分析
1.某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2 晶体试样的纯度,试样不含其他能与I－ 发生反应的氧化性杂质,已知:2Cu2+ +4I－ 2CuI↓+I2，I2+2S2O32－ S4O62－ +2I－ 。取 m g试样溶于水,加入过量 KI固体,充分反应,用 0.1000 ml·L－1Na2S2O3 标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.试样在甲中溶解，滴定管选乙B.选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点 C.丁图中,滴定前滴定管的读数为(a－0.50)mL D.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小
2.室温下,向 20.00 mL 0.1000 ml·L－1盐酸中滴加 0.1000 ml·L－1 NaOH 溶液,溶液的 pH 随NaOH 溶液体积的变化如图所示。已知 lg5=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
3.如图1为 0.2 ml·L－1CH3COOH 溶液滴定 25.00 mL NaOH 溶液实验后总结绘制溶液pH 的变化曲线。请回答下列问题:(1)滴定实验过程部分步骤如下:a.选用正确滴定管准确量取 25.00 mL 待测液置于洁净锥形瓶中;b.加人适量蒸馏水;c.锥形瓶底部垫一张白纸;d.加入 2 mL 酚酞试液;e.开始滴定,边滴边振荡;f.眼睛注视滴定管内液面变化;g.当刚刚滴到溶液变色时,即停止滴定。上述实验操作步骤中存在错误的有____________ (填序号)。?
3.如图1为 0.2 ml·L－1CH3COOH 溶液滴定 25.00 mL NaOH 溶液实验后总结绘制溶液pH 的变化曲线。请回答下列问题:(2)用___________(填仪器名称)量取25.00mL的 NaOH 溶液。图2中,盛装待测液后排气泡动作正确的是________(填序号)。?
3.如图1为 0.2 ml·L－1CH3COOH 溶液滴定 25.00 mL NaOH 溶液实验后总结绘制溶液pH 的变化曲线。请回答下列问题:(3)选用酚酞作指示剂时,滴定终点时颜色变化的情况是__________________________________________;分析滴定曲线可知NaOH 溶液浓度为_____ml·L－1。?
浅红色变成无色且半分钟内不变色