江西省臨川區(qū)第二中學(xué)高中化學(xué) 第三章 第二節(jié) 水的電離和溶液的酸堿性（四）課件 新人教版選修4

水的電離平衡和溶液的酸堿性水的電離平衡和溶液的酸堿性五、五、pH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定利用藥物調(diào)控利用藥物調(diào)控pH是輔助治療的重要手段。是輔助治療的重要手段。 人體各種體液都有一定的pH，以保證正常的生理活動(dòng)。當(dāng)體內(nèi)的酸堿平衡失調(diào)時(shí)，血液的pH是診斷疾病的一個(gè)重要參數(shù)。v 應(yīng)用1：五、五、pH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定v 應(yīng)用2：生活中，洗發(fā)使用的洗發(fā)露、護(hù)發(fā)素，主要功能生活中，洗發(fā)使用的洗發(fā)露、護(hù)發(fā)素，主要功能也是調(diào)節(jié)頭發(fā)的也是調(diào)節(jié)頭發(fā)的pH使之達(dá)到適宜的酸堿度。使之達(dá)到適宜的酸堿度。五、五、pH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定v 應(yīng)用3：在環(huán)保領(lǐng)域，酸性或堿性廢水的處理常常利用中在環(huán)保領(lǐng)域，酸性或堿性廢水的處理常常利用中和反應(yīng)。和反應(yīng)。例如：酸性廢水可通過投加堿性廢渣或通過堿性濾料層過濾使之中和；堿性廢水可通過投加酸性廢水或利用煙道氣中和。五、五、pH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定v 應(yīng)用4：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，因土壤農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，因土壤的的pH影響植物對(duì)不同影響植物對(duì)不同形態(tài)養(yǎng)分的吸收及養(yǎng)形態(tài)養(yǎng)分的吸收及養(yǎng)分的有效性，各種作分的有效性，各種作物生長(zhǎng)都對(duì)土壤的物生長(zhǎng)都對(duì)土壤的pH范圍有一定要求。范圍有一定要求。v 1、定義：利用中和反應(yīng)，用已知濃度的酸（或堿）來測(cè)定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。v 2、原理： 以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ) H+ + OH- = H2O 在滴定達(dá)到終點(diǎn)在滴定達(dá)到終點(diǎn)( (即酸堿恰好反應(yīng)即酸堿恰好反應(yīng)) )時(shí)：時(shí)：n(H+)=n(OH-)堿堿酸酸VcVc五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和反應(yīng)后，溶液是否一定呈中性？酸堿中和反應(yīng)后，溶液是否一定呈中性？ 如：用.1000mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的NaOH ？ 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 H2SO4，它們的關(guān)系式如何書寫？堿酸酸堿VVcc已知：已知：0.1000mol/L消耗消耗標(biāo)準(zhǔn)酸標(biāo)準(zhǔn)酸的體積的體積（實(shí)驗(yàn)測(cè)定）（實(shí)驗(yàn)測(cè)定）量?。毫咳。?5.00L待測(cè)待測(cè)五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定鞏固練習(xí)鞏固練習(xí) 1、用0.1032mol/L的HCl溶液滴定25.00mL未知濃度的氫氧化鈉溶液，滴定完成時(shí)用去鹽酸溶液27.84mL。計(jì)算待測(cè)氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度。 2、用0.1230mol/L的NaOH溶液滴定25.00mL未知濃度的硫酸溶液，滴定完成時(shí)用去NaOH溶液27.84mL。計(jì)算待測(cè)硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度。( (答案：答案：0.1149mol/L)0.1149mol/L)（答案：（答案：0.06849mol/L)0.06849mol/L)如何準(zhǔn)確量取一定體積的未知濃度溶液？如何準(zhǔn)確量取一定體積的未知濃度溶液？如何測(cè)出所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積如何測(cè)出所消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積？ 3、儀器a.在右圖儀器中選出能夠準(zhǔn)在右圖儀器中選出能夠準(zhǔn)確量取鹽酸體積的儀器？確量取鹽酸體積的儀器？b.除了上述儀器還需要哪些除了上述儀器還需要哪些儀器？?jī)x器？五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定 （1）移液管的使用五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定 （2）酸、堿滴定管的使用注意：注意：酸式酸式滴定管用來盛滴定管用來盛酸性或酸性或具有氧化性具有氧化性的溶液（的溶液（Br2、KMnO4），），不能不能用于裝用于裝堿性堿性溶液溶液堿式堿式滴定管用來盛滴定管用來盛堿性堿性溶液溶液，不能，不能用用于裝于裝酸性酸性溶液或溶液或會(huì)腐蝕橡膠會(huì)腐蝕橡膠的溶液（如的溶液（如強(qiáng)氧化性的溶液）。強(qiáng)氧化性的溶液）。特點(diǎn)：標(biāo)有溫度、容積、“0”刻度在最高點(diǎn)常用規(guī)格：25mL、50mL最小分刻度：0.1mL，讀數(shù)精確到0.01mL（精量?jī)x可估讀一位，粗量?jī)x不能估讀）五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定v 有一支25mL酸式滴定管內(nèi)盛有溶液，液面在10.00mL刻度處，當(dāng)管內(nèi)溶液全部排出時(shí)，所得溶液的體積是_15.00mL 4、酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)步驟檢漏洗滌、裝液滴定讀數(shù)記錄計(jì)算 （數(shù)據(jù)處理）（1）準(zhǔn)備工作檢漏：滴定管是否漏水，旋塞轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。洗滌： 滴定管自來水沖洗蒸餾水清洗23次待盛液潤(rùn)洗裝液排氣泡讀數(shù)x1（0刻度或以下） 錐形瓶自來水沖洗蒸餾水清洗23次（不需干燥，不可用待盛液潤(rùn)洗）五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定 （2）滴定操作 錐形瓶中加入2-3滴指示劑（酚酞或甲基橙） 左手控制活塞（或玻璃球），注意不要把活塞頂出 右手持錐形瓶頸部，向同一方向作圓周運(yùn)動(dòng)。 眼睛時(shí)刻注視錐形瓶中溶液顏色的變化（如下圖）注意：先快后慢，逐滴滴下，不能成股流下。終點(diǎn)判斷：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?，溶液顏色發(fā)生明顯變化，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定 （3）讀數(shù) 俯視：讀數(shù)偏小俯視：讀數(shù)偏小 仰視：讀數(shù)偏大仰視：讀數(shù)偏大345645673456 平視平視五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定俯視圖俯視圖仰視圖仰視圖正確正確讀數(shù)讀數(shù)仰視仰視讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)偏大讀數(shù)偏大正確正確讀數(shù)讀數(shù)俯視俯視讀數(shù)讀數(shù)讀數(shù)偏小讀數(shù)偏小345671314151617v （3）讀數(shù)）讀數(shù)五、五、pH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定先水洗先水洗2 23 3次，再潤(rùn)洗次，再潤(rùn)洗2 23 3次次左手左手右手右手時(shí)刻時(shí)刻半分鐘后讀數(shù)半分鐘后讀數(shù)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)18.30mL18.30mL注意注意BaBa(OH)(OH)2 2是二元堿是二元堿 取一只25ml酸式滴定管取0.10mol/L的HCl垂直固定在鐵架臺(tái)上，讀數(shù)VA10.30mL，右手轉(zhuǎn)動(dòng)活塞，左手振蕩錐形瓶先快后慢滴定，眼睛時(shí)而注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化，溶液顏色變化時(shí)，馬上停止滴定，讀出VA218.3mL，通過C未知V未知C標(biāo)準(zhǔn)V標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算出Ba(OH)2溶液中的濃度五、五、pH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定 （4）數(shù)據(jù)記錄與處理滴定次數(shù)鹽酸的濃度(mol/L)鹽酸的體積(mL)NaOH溶液的體積(mL)NaOH溶液的濃度(mol/L)平均值(mol/L)V1V2VV10.1000mol/L0.00 27.84 27.8425.00mL20.02 27.85 27.8330.01 27.86 27.85五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定v 5、酸堿中和滴定終點(diǎn)的確定酸堿指示劑一般是弱的有機(jī)酸或弱的有機(jī)堿。（1）常見酸堿指示劑變色范圍： 甲基橙甲基橙石石 蕊蕊酚酚 酞酞 3.1 4.4 酸色酸色 中間色中間色 堿色堿色紅色紅色 橙色橙色 5.0 8.0 8.2 10.0 紅色紅色 紫色紫色 藍(lán)色藍(lán)色粉紅色粉紅色無色無色紅色紅色黃色黃色五、五、pH的應(yīng)用的應(yīng)用酸堿中和滴定酸堿中和滴定為什么可用指示為什么可用指示劑來表征反應(yīng)達(dá)劑來表征反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)，是否靈到終點(diǎn)，是否靈敏有效？該如何敏有效？該如何選擇指示劑？選擇指示劑？滴入HCl mL剩余NaOH mol過量HCl mol pH c（H +）的計(jì)算0.00210-3 13.0018.00210-4 11.7219.80210-5 10.7019.98210-6 9.7020.00007.00 20.02210-64.3020.20210-53.3022.00210-42.3240.00210-3 1.480.1000mol/LHCl滴定滴定 NaOH(20mL 0.1000mol/L)一一滴滴突突躍躍五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定v （2）、酸堿中和滴定曲線0.1000mol/LHCl滴定滴定 NaOH(20mL 0.1000mol/L)4.39.7突躍突躍（一滴）（一滴）78.210.0酚酞酚酞3.14.4甲基橙甲基橙6.2甲基紅甲基紅指示劑的選擇原則a.變色范圍全部或部分處在突躍范圍內(nèi)b.顏色變化明顯，靈敏（指示劑變色范圍窄），易觀察。五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定0 10 20 30 40酸堿滴定曲線：以酸或堿的滴加量作為橫坐標(biāo)，以溶液的pH為縱坐標(biāo)繪出pH隨酸或堿的滴加量而變化的曲線滴定種類選用的指示劑達(dá)到終點(diǎn)時(shí)顏色變化用量滴定終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿甲基橙黃色橙色1-2滴最后一滴（半滴）滴下，剛好使溶液中指示劑顏色發(fā)生明顯變化，且30s內(nèi)不恢復(fù)原色。酚酞紅色無色強(qiáng)酸滴定弱堿甲基橙黃色橙色強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸甲基橙紅色橙色酚酞無色粉紅色強(qiáng)堿滴定弱酸酚酞無色粉紅色指示劑的選擇五、PH的應(yīng)用酸堿中和滴定v 酸堿中和滴定誤差分析指示劑引起的誤差滴定操作過程中引起的誤差讀數(shù)不準(zhǔn)確引起的誤差待標(biāo)標(biāo)待VVcc式中式中：C標(biāo)標(biāo)是已知的，是已知的，V待待是準(zhǔn)確是準(zhǔn)確量取量取的，一切的誤差都?xì)w結(jié)到的，一切的誤差都?xì)w結(jié)到V標(biāo)標(biāo)上上六、酸堿中和滴定誤差分析可能情況可能情況操作及讀數(shù)操作及讀數(shù)結(jié)果結(jié)果1、儀器、儀器的洗滌或的洗滌或潤(rùn)洗潤(rùn)洗未用標(biāo)準(zhǔn)液洗滌滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液洗滌滴定管未用待測(cè)液洗滌移液管或相應(yīng)滴定管未用待測(cè)液洗滌移液管或相應(yīng)滴定管用待測(cè)液洗滌錐形瓶用待測(cè)液洗滌錐形瓶洗滌后錐形瓶未干燥洗滌后錐形瓶未干燥2、氣泡、氣泡及其處理及其處理滴定前有氣泡，滴定后無氣泡滴定前有氣泡，滴定后無氣泡滴定前無氣泡，滴定后有氣泡滴定前無氣泡，滴定后有氣泡偏高偏高偏低偏低偏高偏高無影響無影響偏高偏高偏低偏低六、酸堿中和滴定誤差分析待標(biāo)標(biāo)待VVcc可能情況可能情況操作及讀數(shù)操作及讀數(shù)結(jié)果結(jié)果3、讀數(shù)不、讀數(shù)不正確正確滴定前仰視滴定管讀數(shù)，滴定后平視滴定前仰視滴定管讀數(shù)，滴定后平視滴定前平視，滴定后仰視滴定前平視，滴定后仰視滴定前仰視，滴定后俯視滴定前仰視，滴定后俯視滴定前俯視，滴定后仰視滴定前俯視，滴定后仰視滴定后，滴定管尖嘴處掛一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴定后，滴定管尖嘴處掛一滴標(biāo)準(zhǔn)液4、滴定時(shí)、滴定時(shí)濺落液體濺落液體標(biāo)準(zhǔn)液滴在錐形瓶外一滴標(biāo)準(zhǔn)液滴在錐形瓶外一滴待測(cè)液濺出錐形瓶外一滴待測(cè)液濺出錐形瓶外一滴偏低偏低偏高偏高偏低偏低偏高偏高偏高偏高偏高偏高偏低偏低六、酸堿中和滴定誤差分析待標(biāo)標(biāo)待VVcc可能情況可能情況操作及讀數(shù)操作及讀數(shù)結(jié)果結(jié)果5、標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配溶液的配制制用含用含Na2O雜質(zhì)的雜質(zhì)的NaOH固體來配制已固體來配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸度的鹽酸用含用含Na2CO3雜質(zhì)的雜質(zhì)的NaOH固體來配制固體來配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用于滴定未知濃度的鹽酸濃度的鹽酸6、待測(cè)、待測(cè)液中含有液中含有雜質(zhì)雜質(zhì)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定含用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定含Na2CO3雜質(zhì)的雜質(zhì)的NaOH溶液溶液偏低偏低偏高偏高？六、酸堿中和滴定誤差分析待標(biāo)標(biāo)待VVcc 雙指示劑常用于確定可能含有NaOH與Na2CO3或Na2CO3與NaHCO3的混合物的成分及各物質(zhì)含量的測(cè)定。 1、指示劑：酚酞、甲基橙 如： （1）取體積相同（0.025L）的兩份0.1mol/L NaOH溶液，把其中一份放在空氣中一段時(shí)間后，溶液的pH_，其原因是_ （2）用已知濃度的硫酸溶液中和上述兩份溶液，若中和第一份（在空氣放置一段時(shí)間）所消耗硫酸溶液的體積為V1，另一份消耗硫酸溶液的體積為V2 ，則： 以甲基橙為指示劑時(shí)，V1與V2的關(guān)系是_ 以酚酞為指示劑時(shí)，V1與V2的關(guān)系是_七、雙指示劑法測(cè)定物質(zhì)的濃度減小吸收空氣中吸收空氣中CO2V1=V2 V1V2 2、原理： （1）以酚酞為指示劑，滴定終點(diǎn)為溶液恰好由紅色變?yōu)闊o色，發(fā)生的反應(yīng)為：OH-+H+=H2O，CO32-+H+=HCO3-（HCO3-不發(fā)生反應(yīng)） （2）以甲基橙為指示劑，滴定終點(diǎn)為溶液恰好由黃色變?yōu)槌壬?，所發(fā)生的反應(yīng)為： OH-+H+=H2O，CO32-+H+=HCO3- ，HCO3-+H+=H2O+CO2 若在以酚酞為指示劑滴定到終點(diǎn)的溶液中再加甲基橙作指若在以酚酞為指示劑滴定到終點(diǎn)的溶液中再加甲基橙作指示劑，則此時(shí)溶液中只發(fā)生最后一個(gè)反應(yīng)。示劑，則此時(shí)溶液中只發(fā)生最后一個(gè)反應(yīng)。七、雙指示劑法測(cè)定物質(zhì)的濃度 組分：NaOH、Na2CO3（1）以酚酞作指示劑，消耗）以酚酞作指示劑，消耗cmol/L鹽酸鹽酸V1 NaOH+HCl=NaOH+H2O Na2CO3+HCl=NaHCO3+H2O（2）以甲基橙作指示劑，消耗）以甲基橙作指示劑，消耗cmol/L鹽酸鹽酸V2 NaHCO3+HCl=NaCl+CO21Vcyx2Vcy七、雙指示劑法測(cè)定物質(zhì)的濃度 組分：Na2CO3 、NaHCO3（1）以酚酞作指示劑，消耗）以酚酞作指示劑，消耗cmol/L鹽酸鹽酸V1 Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl（2）以甲基橙作指示劑，消耗）以甲基橙作指示劑，消耗cmol/L鹽酸鹽酸V2 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O1Vcx2Vcyx七、雙指示劑法測(cè)定物質(zhì)的濃度八、氧化還原滴定 1、原理： 與酸堿中和滴定的原理相似，如果兩種物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能夠用一種方法（通常是顏色）顯示物質(zhì)間恰好反應(yīng)完全的時(shí)刻，則可通過滴定實(shí)驗(yàn)來測(cè)定其濃度。如：KMnO4酸性溶液作氧化劑常用來滴定含H2C2O4，HC2O4-，F(xiàn)e2+的溶液。2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O2MnO4-+5HC2O4-+11H+=2Mn2+10CO2+8H2OMnO4-+5 Fe2+ +8H+=Mn2+ 5Fe3+ +4H2O 2、指示劑的選擇 （1）物質(zhì)本身有顏色，如KMnO4 ，不用指示劑 （2）物質(zhì)本身無顏色，加指示劑；如Na2S2O3溶液滴定I2溶液時(shí)，可加淀粉作為指示劑八、氧化還原滴定I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-v 3、計(jì)算（1）化學(xué)方程式、離子方程式、關(guān)系式（2）得失電子守恒、原子守恒、電荷守恒等八、氧化還原滴定 1、在測(cè)定某礦石中的含鐵量時(shí)，可準(zhǔn)確稱取0.2113g鐵礦石溶解在酸中，再把Fe3+還原成Fe2+，然后用0.0223mol/L的KMnO4溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)的例子方程式如下：MnO4-+5 Fe2+ +8H+=Mn2+ 5Fe3+ +4H2O，滴定結(jié)果消耗KMnO4溶液17.20mL，試計(jì)算和回答下列問題： （1）礦石中含鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_ （2）KMnO4應(yīng)裝在_滴定管中， 原因是_ （3）如果礦石是用鹽酸溶解制取的，F(xiàn)e2+溶液里含有Cl-，則測(cè)得的結(jié)果礦石中的含鐵量_(偏高，偏低，無影響)， 原因是_ （4）如何檢驗(yàn)溶液中Fe3+是否完全還原為Fe2+?