2022年高中化學(xué) 專(zhuān)題3 第二單元 溶液的酸堿性教學(xué)設(shè)計(jì) 蘇教版選修4
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1、2022年高中化學(xué) 專(zhuān)題3 第二單元 溶液的酸堿性教學(xué)設(shè)計(jì) 蘇教版選修4 ●課標(biāo)要求 1.能進(jìn)行溶液pH的簡(jiǎn)單計(jì)算。 2.初步掌握測(cè)定溶液pH的方法。 ●課標(biāo)解讀 1.知道溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。 2.學(xué)會(huì)pH的簡(jiǎn)單計(jì)算,知道溶液稀釋時(shí),pH的變化規(guī)律。會(huì)計(jì)算各類(lèi)混合溶液的pH。 ●教學(xué)地位 溶液的酸堿性與pH是高中化學(xué)基礎(chǔ)理論和基本計(jì)算之一,是歷年高考考查的熱點(diǎn),從知識(shí)體系上看,是已學(xué)習(xí)的初中知識(shí)“溶液的酸堿度”和高中必修內(nèi)容“極弱電解質(zhì)水的電離”知識(shí)的延伸,是學(xué)習(xí)鹽類(lèi)水解知識(shí)的鋪墊。 (教師用書(shū)獨(dú)具) ●新課導(dǎo)入建議 同學(xué)們,你們吃過(guò)剛上市的
2、青蘋(píng)果嗎?它們什么味道?你還嘗過(guò)哪些有酸味的東西?在我們?nèi)粘I钪校诉@些有酸味的東西,還有沒(méi)有顯堿性的溶液呢?酸與堿的區(qū)別在哪?對(duì)于不能品嘗的溶液,我們又該如何確定它們是酸性還是堿性呢?今天我們就來(lái)探究這些問(wèn)題。 ●教學(xué)流程設(shè)計(jì) 課前預(yù)習(xí)安排: 1.看教材P71填寫(xiě)[課前自主導(dǎo)學(xué)]中的“一,溶液酸堿性與溶液中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系” 并完成[思考交流1],看教材P72,填寫(xiě)[課前自主導(dǎo)學(xué)]中的“二,溶液的pH,三,溶液的酸堿性測(cè)量?!? 并完成[思考交流2、3] 2.建議方式:同學(xué)之間可以進(jìn)行討論交流?步驟1:導(dǎo)入新導(dǎo)入新課,本課時(shí)教學(xué)地位分析?步驟2:建議對(duì)[思考交流1
3、、2、3]多提問(wèn)幾個(gè)學(xué)生,使80%以上的學(xué)生都能掌握該內(nèi)容,以利于下一步對(duì)該重點(diǎn)知識(shí)的探究 ? 步驟5:在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成[變式訓(xùn)練1]和[當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)]中的1、2題,驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。?步驟4:教師通過(guò)[例1]和教材P71的講解對(duì)探究1中的“溶液的酸堿性的判斷方法”進(jìn)行總結(jié)。?步驟3:師生互動(dòng)完成探究1“溶液的酸堿性與c(OH-)、c(H+)以及pH的關(guān)系”?;?dòng)方式:可利用[問(wèn)題導(dǎo)思]所設(shè)置的問(wèn)題,由淺入深進(jìn)行師生互動(dòng)。建議除例1外,再變換一下命題角度,設(shè)置一些備選例題以拓展學(xué)生的思路。 ? 步驟6:師生互動(dòng)完成探究2“溶液pH的計(jì)算”?;?dòng)方式:可利用[問(wèn)題
4、導(dǎo)思]所設(shè)置的問(wèn)題,由淺入深進(jìn)行師生互動(dòng)。建議除例2外,可使用“教師備課資源”以拓展學(xué)生的思路。?步驟7:教師通過(guò)[例2]和教材P72的講解對(duì)探究2中的“不同種類(lèi)的溶液中pH的計(jì)算方法”進(jìn)行總結(jié)。?步驟8:在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成[變式訓(xùn)練2]和[當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)]中的3、4、5題,驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。?步驟9:先由學(xué)生自主總結(jié)本課時(shí)學(xué)習(xí)的主要知識(shí),然后對(duì)照[課堂小結(jié)]以明確掌握已學(xué)內(nèi)容。安排學(xué)生課下完成[課后知能檢測(cè)] 課 標(biāo) 解 讀 重 點(diǎn) 難 點(diǎn) 1.了解溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。 2.學(xué)會(huì)用pH試紙測(cè)定溶液的pH。 1.能解酸堿性與pH的關(guān)系題。(重點(diǎn)) 3.
5、初步學(xué)會(huì)計(jì)算酸堿的pH以及氫離子濃度和pH的互算。
2.掌握溶液的酸堿性與pH的關(guān)系。(重點(diǎn))
4.掌握pH相同的強(qiáng)酸與弱酸的幾個(gè)規(guī)律。
3.學(xué)會(huì)計(jì)算酸堿的pH以及氫離子濃度和pH的互算。(重難點(diǎn))
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第1頁(yè))
溶液酸堿性與溶液中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系
溶液酸堿性
c(OH-)與c(H+)關(guān)系
酸堿性的強(qiáng)弱
溶液呈中性
c(H+)=c(OH-)
溶液呈酸性
c(H+)>c(OH-)
c(H+)越大,酸性越強(qiáng)
溶液呈堿性
c(H+) 6、思考并討論,在某溶液中,c(H+)為1×10-7 mol·L-1,此溶液一定呈中性嗎?
【答案】 不一定。判斷溶液酸堿性的標(biāo)準(zhǔn)是比較c(H+)與c(OH-)的相對(duì)大小,而不是與1×10-7 mol·L-1相比較,若c(H+)與c(OH-)不相等,則c(H+)為1×10-7 mol·L-1時(shí)溶液也不呈中性,如100 ℃時(shí)中性溶液中c(H+)約為1×10-6 mol·L-1。
溶液的pH
1.pH的表達(dá)式:pH=-lgc(H+)。
2.pH的物理意義
pH可以表示溶液的酸堿性及其強(qiáng)弱。
室溫下,c(H+)=1×10-7 mol·L-1,pH=7,溶液呈中性;c(H+)<1×10-7 7、 mol·L-1,pH>7,溶液呈堿性;c(H+)>1×10-7 mol·L-1,pH<7,溶液呈酸性。
意義:pH用來(lái)表示溶液酸堿性的強(qiáng)弱。
酸性增強(qiáng)pH堿性增強(qiáng)。
2.將pH=1的H2SO4稀釋100倍后,pH=3,將pH=6的H2SO4溶液,稀釋100倍后,pH=8嗎?為什么?
【答案】 不是,不能將酸性溶液稀釋成堿性溶液,pH=6的H2SO4稀釋100倍,pH應(yīng)接近于7,但小于7。
溶液酸、堿性測(cè)量
1.酸堿指示劑
(1)紫色石蕊試液,遇酸變紅,遇堿變藍(lán)。
(2)無(wú)色酚酞遇堿變紅。
2.pH試紙
(1)廣范pH試紙:其pH測(cè)量范圍是1~14。
(2)精 8、密pH試紙:測(cè)量精度高,但測(cè)量范圍較窄。
(3)pH試紙的使用方法:
把一小塊pH試紙放在玻璃片上,用蘸有待測(cè)液的玻璃棒點(diǎn)在試紙中央,試紙變色后,立即與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比得出溶液的pH。
3.pH計(jì)
pH計(jì)精度高,可直接從儀器中讀數(shù)。
3.能否用pH試紙測(cè)氯水的pH?
【答案】 氯水中含有的次氯酸具有漂白性,可將pH試紙漂白,所以不能用pH試紙測(cè)氯水的pH,應(yīng)用酸度計(jì)。
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第2頁(yè))
溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)以及pH的關(guān)系
【問(wèn)題導(dǎo)思】
①判斷溶液酸堿性的根本依據(jù)是什么?
【答案】 根本依據(jù)是c(H+)與c 9、(OH-)的相對(duì)大小。
②c(H+)=10-6 mol·L-1的溶液中c(OH-)一定為10-8 mol·L-1,這個(gè)說(shuō)法對(duì)嗎?
【答案】 不對(duì),應(yīng)注明25 ℃
1.
溶液
性質(zhì)
c(H+)與
c(OH-)
c(H+)/mol·L-1
pH
(25 ℃)
任意溫度
25 ℃
中性
c(H+)=
c(OH-)
c(H+)=
c(H+)=
1×10-7
pH=7
酸性
c(H+)>
c(OH-)
c(H+)>
c(H+)>
1×10-7
pH<7
堿性
c(H+)<
c(OH-)
c(H+)<
c(H+)<
1×10-7
10、
pH>7
2.溶液在25 ℃時(shí),c(H+)、pH與酸堿性的關(guān)系可用下圖表示:
溶液中c(H+)越小,c(OH-)越大,溶液的酸性越弱,堿性越強(qiáng),pH越大,反之亦然。
1.判斷溶液酸堿性的最根本的標(biāo)準(zhǔn)是比較溶液中c(H+)、c(OH-)的相對(duì)大小,而pH=7或溶液中c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1,僅僅是在室溫下溶液呈中性的判斷標(biāo)準(zhǔn),因此在判斷溶液酸堿性時(shí)要特別注意溶液的溫度。
2.pH=0的溶液中c(H+)不是0 mol·L-1,而是1 mol·L-1。
下列說(shuō)法中正確的是( )
A.常溫下,pH=0的鹽酸溶液比0.5 mol·L-1的硫酸溶液 11、的酸性弱
B.pH=6的溶液一定顯酸性
C.在溫度不變時(shí),水溶液中c(H+)和c(OH-)不能同時(shí)增大
D.某溫度下,純水中c(H+)=2×10-7 mol·L-1,其呈酸性
【解析】 pH=0的鹽酸與0.5 mol·L-1的硫酸溶液中c(H+)都是1 mol·L-1。溫度不確定時(shí),pH=6的溶液可能顯中性、酸性或堿性;在溫度一定時(shí),c(H+)·c(OH-)=Kw是一個(gè)定值,故二者不能同時(shí)增大,故C正確;D項(xiàng)沒(méi)有給出該溫度下的水的Kw,無(wú)法判斷c(H+)和c(OH-)的相對(duì)大小,故無(wú)法判斷酸堿性,D錯(cuò)誤。
【答案】 C
1.下列溶液一定顯酸性的是( )
A.溶液中c(OH- 12、)>c(H+)
B.滴加紫色石蕊試液后變紅色的溶液
C.溶液中c(H+)=10-6mol·L-1
D.pH<7的溶液
【解析】 判斷溶液酸堿性的關(guān)鍵看c(H+)和c(OH-)相對(duì)大小,若c(H+)>c(OH-),溶液呈酸性;而pH<7或c(H+)>10-7 mol·L-1,僅適用于室溫時(shí),若溫度不確定,就不能用來(lái)判斷溶液的酸堿性。而B(niǎo)項(xiàng)中可使紫色石蕊試液變紅,則該溶液為酸性。
【答案】 B
溶液pH的計(jì)算
【問(wèn)題導(dǎo)思】
①pH與溶液中的c(OH-)的大小有什么關(guān)系?
【答案】 pH越大的溶液c(OH-)越大。
②pH隨溶液中c(H+)的增大如何變化?
【答案 13、】 c(H+)增大,pH變小。
③堿性溶液的pH的計(jì)算需要注意什么?
【答案】 先求混合液中的c(OH-),再根據(jù)離子積求c(H+),最后求pH。
1.單一溶液pH的計(jì)算
(1)強(qiáng)酸溶液,如HnA。設(shè)c(HnA)為c mol·L-1,則c(H+)=nc mol·L-1,pH=-lgc(H+)=-lgnc。
(2)強(qiáng)堿溶液,如B(OH)n。設(shè)c[B(OH)n]為c mol·L-1,則c(H+)= mol·L-1,pH=-lgc(H+)=14+lgnc。
2.強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的稀釋
(1)對(duì)于強(qiáng)酸溶液,每稀釋為10倍體積,pH增大1個(gè)單位。無(wú)論稀釋多少倍,酸溶液的pH不可能等于或大于7,只 14、能趨近于7。這是因?yàn)楫?dāng)pH接近6的時(shí)候,再加水稀釋?zhuān)伤婋x提供的H+不能再忽略。
(2)對(duì)于強(qiáng)堿溶液,每稀釋為10倍體積,pH減小1個(gè)單位。無(wú)論稀釋多少倍,堿溶液的pH不可能等于或小于7,只能趨近于7。這是因?yàn)楫?dāng)pH接近8的時(shí)候,再加水稀釋?zhuān)伤婋x提供的OH-不能再忽略。
3.強(qiáng)酸與強(qiáng)酸(或強(qiáng)堿與強(qiáng)堿)混合后溶液pH的計(jì)算
(1)兩強(qiáng)酸溶液混合
由c(H+)混=先求出混合后的c(H+)混,再根據(jù)公式pH=-lgc(H+)求pH。
若兩強(qiáng)酸溶液的pH之差≥2,且以等體積混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH較小值加0.3,如pH=3和pH=5的兩種鹽酸等體積混合后 15、,鹽酸的pH=3.3。
(2)兩強(qiáng)堿溶液混合
由c(OH-)混=先求出混合后的c(OH-)混,再通過(guò)Kw求出c(H+)混,最后求pH。
若兩強(qiáng)堿溶液的pH之差≥2,且以等體積混合,可采用速算方法:混合后溶液的pH等于混合前溶液pH較大值減0.3,如pH=9和pH=11的兩種燒堿溶液等體積混合后,燒堿溶液的pH=10.7。
4.強(qiáng)酸溶液與強(qiáng)堿溶液混合
這里的混合,實(shí)為中和,要發(fā)生反應(yīng)H++OH-===H2O,中和后溶液的pH有以下三種情況:
(1)若恰好中和c(H+)·V酸=c(OH-)·V堿,pH=7。
(2)若剩余酸,先求中和后剩余的c(H+),c(H+)=,然后求pH。
( 16、3)若剩余堿,先求中和后剩余的c(OH-),c(OH-)=,c(H+)=,最后求pH。
1.將pH相同的強(qiáng)酸和弱酸稀釋相同倍數(shù)后,強(qiáng)酸的pH大,弱酸的pH小。
2.對(duì)有關(guān)溶液pH的計(jì)算和判斷,首先注意是否是在常溫下。
計(jì)算下列溶液的pH。
(1)某H2SO4溶液的濃度是0.005 mol·L-1;
①此溶液的pH=________;
②用水稀釋到原來(lái)體積的100倍,pH=________。
(2)pH=3的鹽酸與pH=5的鹽酸等體積混合,pH=________。
(3)pH=10和pH=13的兩種NaOH溶液等體積混合,pH=________。
(4)pH= 17、12的NaOH和pH=4的HCl等體積混合,pH=________。
【解析】
(1)①c(H+)=0.005 mol·L-1×2=0.01 mol·L-1,故pH=-lg10-2=2。
②c(H+)=0.01 mol·L-1÷100=1×10-4mol·L-1,故pH=-lg10-4=4。
(2)c(H+)==5×10-4,故pH=-lg(5×10-4)=4-lg5=3.3。
(3)因?yàn)槿芤撼蕢A性c(OH-)==5×10-2,故c(H+)==2×10-13,故pH=-lg(2×10-13)=13-lg2=12.7。
(4)NaOH中c(OH-)=10-2mol·L-1,HCl中 18、c(H+)=10-4 mol·L-1。二者等體積反應(yīng),堿過(guò)量,反應(yīng)后溶液呈堿性。所以反應(yīng)后c(OH-)==5×10-3,故c(H+)==2×10-12,故pH=-lg(2×10-12)=12-lg2=11.7。
【答案】 (1)①2?、? (2)3.3 (3)12.7 (4)11.7
無(wú)論單一溶液還是混合溶液,有關(guān)pH值計(jì)算的關(guān)鍵是首先判斷溶液的酸堿性,若溶液呈酸性,則根據(jù)溶液中的c(H+)進(jìn)行計(jì)算,若溶液呈堿性,則根據(jù)溶液中的c(OH-)進(jìn)行計(jì)算,另外,一定注意溫度對(duì)Kw的影響。
2.將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合后,溶液的pH最接近于 19、( )
A.8.3 B.8.7
C.9 D.9.7
【解析】 本題是強(qiáng)堿混合,應(yīng)先計(jì)算混合液中c(OH-),然后再由水的離子積常數(shù)計(jì)算出溶液中的c(H+)濃度,最后,求出溶液的pH。
c(OH-)==5.05×10-5 mol·L-1,
c(H+)=Kw/c(OH-)≈2×10-10 mol·L-1,pH=9.7。
【答案】 D
【教師備課資源】
pH的計(jì)算與測(cè)量常見(jiàn)誤區(qū)
某學(xué)?;瘜W(xué)興趣小組探究關(guān)于溶液酸堿性的問(wèn)題
(1)甲同學(xué)將石蕊試液滴入某溶液,溶液顯紫色,由此得出結(jié)論,該溶液一定呈中性。
(2)乙同學(xué)欲用pH試紙測(cè)定某氫氧化鈉溶液的pH,他將pH試紙 20、用蒸餾水潤(rùn)濕后,再把待測(cè)液滴到pH試紙上,跟比色卡對(duì)照,測(cè)得pH=8。
(3)丙、丁兩同學(xué)分別計(jì)算pH=10和pH=13的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH。
丙同學(xué)的做法是:混合后
c(H+)=
=5×10-11 mol·L-1,
pH=11-lg5;
丁同學(xué)的做法是:混合后
c(OH-)=
=5×10-2 mol·L-1,
pOH=2-lg5,pH=14-pOH=12+lg5。
【思考探究】 1.甲同學(xué)的結(jié)論一定正確嗎?
2.乙同學(xué)測(cè)得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確嗎?若不準(zhǔn)確,請(qǐng)說(shuō)明理由。
3.丙、丁兩同學(xué)的做法中,正確的是哪個(gè)?為什么?
【答案】 1.不一定。若溶液呈微弱的酸 21、性或堿性,也可使石蕊顯紫色,石蕊只能粗略的測(cè)量溶液的酸堿性。
2.不準(zhǔn)確。pH試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后,相當(dāng)于將待測(cè)液稀釋了,原溶液的堿性比稀釋后的堿性強(qiáng),即稀釋前pH>8。
3.丁正確。堿溶液中的H+是由H2O電離生成的,因?yàn)閴A對(duì)H2O的電離有抑制作用,故H+濃度很小,故對(duì)堿溶液計(jì)算pH時(shí),應(yīng)先計(jì)算c(OH-),再由Kw求出c(H+)計(jì)算pH。丙同學(xué)直接用c(H+)計(jì)算pH是錯(cuò)誤的。因?yàn)閴A溶液不能直接用c(H+)計(jì)算pH。
溶液的酸堿性
1.下列溶液一定呈堿性的是( )
A.pH=8的溶液 B.含有OH-離子的溶液
C.NaCl溶液 D.c(OH-)>c(H+)的溶 22、液
【解析】 溶液的酸堿性取決于溶液中c(OH-)、c(H+)的相對(duì)大小,堿性溶液:一定有c(OH-)>c(H+)。
【答案】 D
2.25 ℃的下列溶液中堿性最強(qiáng)的是( )
A.pH=11的溶液
B.c(OH-)=0.12 mol·L-1的溶液
C.1 L中含有4 g NaOH的溶液
D.c(H+)=1×10-10mol·L-1的溶液
【解析】 溶液的堿性最強(qiáng),則該溶液中c(OH-)最大。A項(xiàng),c(OH-)=10-3mol·L-1;C項(xiàng),c(OH-)==0.1 mol·L-1;D項(xiàng),c(OH-)==10-4mol·L-1。
【答案】 B
3.常溫下,關(guān)于溶液的稀釋?zhuān)铝?/p>
23、說(shuō)法正確的是( )
A.pH=3的醋酸溶液稀釋100倍,pH=5
B.pH=4的H2SO4溶液加水稀釋100倍,溶液中由水電離產(chǎn)生的c(H+)=1×10-6 mol·L-1
C.將1 L 0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液稀釋為2 L,pH=13
D.pH=8的NaOH溶液稀釋100倍,其pH=6
【解析】 A項(xiàng),CH3COOH是弱酸,在稀釋過(guò)程中電離程度增大,稀釋100倍后,3 24、OH-)=1.0×10-8 mol·L-1,由水電離的c(OH-)與水電離的c(H+)相等。
C項(xiàng),0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液稀釋到2 L時(shí),c(OH-)= mol·L-1=0.1 mol·L-1,c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1,pH=13,D項(xiàng),NaOH溶液是堿溶液,無(wú)論怎么稀釋?zhuān)琾H在常溫下不可能成為6,只能無(wú)限接近于7。
【答案】 C
4.(xx·海南化學(xué))常溫下,將0.1 mol·L-1氫氧化鈉溶液與0.06 mol·L-1硫酸溶液等體積混合,該混合溶液的pH等于( )
A.1.7 B.2.0
C.12.0 D.12.4
【解析】 設(shè)兩溶液 25、的體積均為1 L,OH-的物質(zhì)的量為0.1 mol·L-1×1 L=0.1 mol,因H+的濃度是硫酸濃度的2倍,即0.06 mol·L-1×2=0.12 mol·L-1,故H+的物質(zhì)的量為0.12 mol·L-1×1 L=0.12 mol,H+的物質(zhì)的量大于OH-的物質(zhì)的量,混合后溶液呈酸性,反應(yīng)后剩余H+的物質(zhì)的量濃度為(0.12 mol-0.1 mol)÷(1 L+1 L)=0.01 mol·L-1,溶液的pH=-lg c(H+)=2。
【答案】 B
5.有一學(xué)生甲在實(shí)驗(yàn)室測(cè)某溶液的pH,實(shí)驗(yàn)時(shí),他先用蒸餾水潤(rùn)濕pH試紙,然后用潔凈干燥的玻璃棒蘸取試樣進(jìn)行檢測(cè)。學(xué)生乙對(duì)學(xué)生甲的操作的 26、評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,測(cè)定結(jié)果一定有誤差。學(xué)生丙對(duì)學(xué)生甲操作的評(píng)價(jià)為:操作錯(cuò)誤,但測(cè)定結(jié)果不一定有誤差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同學(xué)的觀點(diǎn),原因是______________________________________________。
(2)若用此法分別測(cè)定c(H+)相等的鹽酸和醋酸溶液的pH,誤差較大的是________,原因是____________________。
(3)只從下列試劑中選擇實(shí)驗(yàn)所需的物品,你______(填“能”或“不能”)區(qū)分0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸。若能,簡(jiǎn)述操作過(guò)程_______________ 27、______。
①紫色石蕊試液?、诜犹囈骸、奂谆仍囈骸、苷麴s水?、軧aCl2溶液?、辮H試紙
【解析】 (1)用pH試紙測(cè)溶液的pH時(shí),試紙不能潤(rùn)濕,否則,相當(dāng)于將溶液稀釋?zhuān)嵝匀芤旱膒H偏大,堿性溶液的pH偏小,但中性溶液的pH無(wú)影響。
(2)用濕潤(rùn)的pH試紙測(cè)量溶液的pH時(shí),對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)溶液pH的影響更大,因弱電解質(zhì)溶液在稀釋過(guò)程中要繼續(xù)電離,稀釋后的弱電解質(zhì)溶液中離子濃度比強(qiáng)電解質(zhì)溶液中離子濃度更接近未稀釋時(shí)的離子濃度。
(3)0.1 mol·L-1的硫酸和0.01 mol·L-1的硫酸濃度差別較大,可直接用pH試紙鑒別。
【答案】 (1)丙 當(dāng)溶液呈中性時(shí),則不產(chǎn)生誤差;否 28、則將產(chǎn)生誤差
(2)鹽酸 在稀釋過(guò)程中醋酸繼續(xù)電離產(chǎn)生H+,使得溶液中c(H+)較鹽酸溶液中c(H+)大,誤差較小
(3)能 用玻璃棒分別蘸取兩種溶液點(diǎn)在兩張pH試紙上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較其pH,pH較大的為0.01 mol·L-1 的硫酸
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第95頁(yè))
1.下列說(shuō)法正確的是( )
A.pH=0的溶液不存在
B.使用廣泛pH試紙測(cè)得某溶液的pH=3.5
C.中性溶液的pH不一定等于7
D.酸或堿溶液在稀釋時(shí),溶液的pH均減小
【解析】 c(H+)=1 mol/L時(shí),溶液的pH=0,A錯(cuò);廣泛pH試紙測(cè)得溶液的pH只能為整數(shù),B錯(cuò);溫度升高,水的Kw 29、增大,中性溶液pH<7,C對(duì);酸溶液稀釋時(shí)pH增大,D錯(cuò)。
【答案】 C
2.在25 ℃時(shí),某稀溶液中由水電離產(chǎn)生的H+濃度為1×10-12 mol·L-1,下列有關(guān)該溶液的敘述,正確的是( )
A.該溶液一定呈酸性
B.該溶液一定呈堿性
C.該溶液的pH一定是2
D.該溶液的pH可能為12
【解析】 由水的電離方程式H2OH++OH-可知由水產(chǎn)生的c(OH-)=1×10-12 mol·L-1。因此,該溶液可能呈酸性,此時(shí)c(H+)==1×10-2 mol·L-1,pH=2;也可能呈堿性,此時(shí)c(H+)=1×10-12 mol·L-1,pH=12。
【答案】 D
3.用 30、pH試紙測(cè)定溶液pH的正確操作是( )
A.將一小條試紙放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
B.將一小條試紙用蒸餾水潤(rùn)濕后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待測(cè)液點(diǎn)在試紙上,再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
C.將一小條試紙?jiān)诖郎y(cè)液中蘸一下,取出后放在表面皿上,與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
D.將一小條試紙先用蒸餾水潤(rùn)濕后,在待測(cè)液中蘸一下,取出后放在表面皿上與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照
【答案】 A
4.將體積都為10 mL、pH都等于3的醋酸溶液和鹽酸,加水稀釋至a mL和b mL,則得稀釋后溶液的pH均為5。則稀釋后溶液的體積( )
A.a(chǎn)=b=100 B.a(chǎn)=b=1 31、 000
C.a(chǎn)b=1 000
【解析】 pH=3的鹽酸稀釋100倍pH=5,pH=3的醋酸溶液在稀釋的過(guò)程中,CH3COOH會(huì)繼續(xù)電離出H+以削弱c(H+)的減小,要稀釋至pH=5,則要多于100倍。
【答案】 D
5.室溫下,下列溶液等體積混合后,所得溶液的pH一定大于7的是( )
A.0.1 mol/L的鹽酸和0.1 mol/L的氫氧化鈉溶液
B.0.2 mol/L的鹽酸和0.1 mol/L的氫氧化鋇溶液
C.pH=4的醋酸溶液和pH=10的氫氧化鈉溶液
D.pH=4的鹽酸和pH=10的氨水
【答案】 D
6.下列溶液里,由水電離生成的氫離 32、子濃度之比①∶②∶③∶④是( )
①pH=0的鹽酸?、?.1 mol·L-1的鹽酸?、?.01 mol·L-1NaOH溶液 ④pH=11的NaOH溶液
A.1∶10∶100∶1 000 B.0∶1∶12∶11
C.14∶13∶12∶11 D.14∶13∶2∶3
【解析】 酸溶液中的OH-,堿溶液中的H+是由水電離出來(lái)的,且水電離的c(H+)=c(OH-),因此根據(jù)Kw=c(H+)·c(OH-),求得①②③④四種溶液中由水電離的c(H+)分別為10-14、10-13、10-12、10-11。
【答案】 A
7.(雙選)若t ℃時(shí)水的離子積常數(shù)為1×10-12 mol2·L-2。t 33、℃時(shí),下列敘述正確的是( )
A.pH為7的溶液為中性
B.100 mL 0.01 mol·L-1鹽酸的pH為2
C.100 mL 0.01 mol·L-1NaOH的pH為12
D.pH為7的溶液為堿性
【解析】 根據(jù)水的離子積常數(shù)為1×10-12,可知t ℃時(shí)中性溶液的pH為6,故A是錯(cuò)誤的,則pH為7時(shí)是堿性的;但在0.01 mol·L-1NaOH的溶液中,pH=10,故C錯(cuò)誤。
【答案】 BD
8.將pH=3的鹽酸溶液和pH=11的氨水等體積混合后,溶液中離子濃度關(guān)系正確的是( )
A.c(NH)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(NH)>c(Cl-) 34、>c(OH-)>c(H+)
C.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
D.c(Cl-)>c(NH)>c(OH-)>c(H+)
【解析】 首先判斷反應(yīng)后的溶質(zhì)為NH4Cl和氨水的混合溶液,c(NH3·H2O)?c(HCl),所以反應(yīng)后氨水的物質(zhì)的量大得多,應(yīng)考慮氨水的電離,反應(yīng)后溶液顯堿性,再由電荷守恒,答案B。
【答案】 B
9.(xx·臺(tái)州高二質(zhì)檢)在由水電離產(chǎn)生的H+的濃度為1×10-13 mol/L的溶液中,一定能大量共存的離子組是( )
①K+、Cl-、NO、S2-?、贙+、Fe2+、I-、SO ③Na+、Cl-、NO、SO ④Na+、Ca2+、Cl-、HC 35、O?、軰+、Ba2+、Cl-、NO
A.①③ B.③⑤
C.③④ D.②⑤
【解析】 由水電離產(chǎn)生的H+的濃度為1×10-13 mol/L的溶液,可能顯酸性也可能顯堿性,題目要求選一定能大量共存的離子組即應(yīng)是在酸性和堿性溶液中都能大量共存的離子組,其中①在酸性溶液中不共存。②④在堿性條件下不共存,故只能選B。
【答案】 B
10.(雙選)下列說(shuō)法正確的是( )
A.100 ℃時(shí),將pH=2的鹽酸與pH=12的NaOH溶液等體積混合,溶液顯中性(xx·天津高考)
B.pH=4.5的蕃茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍(xx·天津高考)
C.1.0×10- 36、3mol·L-1鹽酸的pH=3.0,1.0×10-8 mol·L-1鹽酸的pH=8.0(xx·全國(guó)高考)
D.若1 mL pH=1的鹽酸與100 mL NaOH溶液混合后,溶液的pH=7,則NaOH溶液的pH=11(xx·全國(guó)高考)
【解析】 A項(xiàng),pH=2的鹽酸c(H+)=10-2mol·L-1,pH=12的NaOH溶液c(H+)=10-12mol·L-1,c(OH-)==1 mol·L-1,故二者混合呈堿性;B項(xiàng),pH=4.5的蕃茄汁中c(H+)=10-4.5 mol·L-1,pH=6.5的牛奶中c(H+)=10-6.5mol·L-1,故前者c(H+)是后者c(H+)的=100倍;C項(xiàng) 37、,1.0×10-8mol·L-1鹽酸的pH應(yīng)小于7;D項(xiàng),pH=7則1×10-3 L×0.1 mol·L-1=0.1 L×c(OH-),c(OH-)=1×10-3mol·L-1,pH=14-3=11,正確。
【答案】 BD
11.(xx·湖州高二調(diào)研)(1)常溫下0.01 mol·L-1HCl溶液:
①由水電離出的c(H+)=________;
②pH=________;
③加水稀釋100倍,pH=________。
(2)常溫下0.01 mol·L-1NaOH溶液:
①pH=________;
②加水稀釋100倍,pH=________。
【解析】 (1)①0.01 mol 38、·L-1HCl溶液中的OH-只來(lái)源于水的電離,且c(OH-)水=c(H+)水,H+來(lái)源于水和HCl的電離,由于水的電離程度很小,計(jì)算時(shí)水電離的H+可忽略,c(H+)=0.01 mol·L-1,c(OH-)=c(OH-)水=c(H+)水==10-12 mol·L-1。②pH=-lg 0.01=2。③加水稀釋100倍,c(H+)變?yōu)樵瓉?lái)的,即c(H+)=10-4 mol·L-1,pH=4。
(2)①0.01 mol·L-1的NaOH溶液中的OH-來(lái)源于水和NaOH的電離,由于水的電離程度很小,計(jì)算時(shí)可忽略,即c(OH-)=10-2 mol·L-1,所以c(H+)==1.0×10-12 mol·L 39、-1,pH=12;②加水稀釋100倍,c(OH-)=10-4 mol·L-1,所以c(H-)==1.0×10-10 mol·L-1,pH=10。
【答案】 (1)①1.0×10-12 mol·L-1?、??、? (2)①12?、?0
12.某溫度下純水的pH=6。
(1)pH=7的溶液呈________(填“酸性”、“中性”或“堿性”);
(2)該溫度下0.1 mol·L-1的鹽酸溶液的pH=________;
(3)0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液的pH=________。
【解析】 (1)純水中的c(H+)=c(OH-),pH=6,c(H+)=c(OH-)=1×10 40、-6 mol·L-1,Kw=1×10-6 mol·L-1×1×10-6 mol·L-1=1×10-12 mol2·L-2,pH=7的溶液中c(H+)=1×10-7 mol·L-1,c(OH-)==1×10-5 mol·L-1,c(OH-)>c(H+),溶液呈堿性。
(2)0.1 mol·L-1的鹽酸中c(H+)=0.1 mol·L-1,pH=-lgc(H+)=1。
(3)0.05 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.05 mol·L-1×2=0.1 mol·L-1,c(H+)==1×10-11 mol·L-1,pH=-lgc(H+)=11。
【答案】 (1)堿性 (2) 41、1 (3)11
13.某溫度t時(shí),水的離子積為Kw=1×10-13 mol2·L-2,則t________25 ℃(填“>”、“<”或“=”),其理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若將此溫度下pH=11的苛性鈉溶液a L與pH=1的稀硫酸b L混合,設(shè)混合后溶液體積的微小變化忽略不計(jì),試計(jì)算以下不同情況時(shí)兩種溶液的體積比。
42、(1)若所得混合溶液為中性,則a∶b=________________________________________________________________________。
(2)若所得混合液的pH=2,則a∶b=________________________________________________________________________。
【解析】 室溫時(shí)水的Kw=1×10-14 mol2·L-2<1×10-13 mol2·L-2,水的電離是吸熱的,升高溫度,水的電離平衡正向移動(dòng),Kw增大,則t>25 ℃。
苛性鈉溶液中,c(OH-)=10-2 mol·L 43、-1,則n(OH-)=a L×10-2 mol·L-1=0.01a mol。稀硫酸中,n(H+)=b L×10-1 mol·L-1=0.1b mol。
(1)所得混合液為中性,即n(H+)=n(OH-),
故0.1b mol=0.01a mol,得a∶b=10∶1。
(2)所得混合液的pH=2,即酸過(guò)量,由[n(H+)-n(OH-)]/(a L+b L)=c(H+)進(jìn)行計(jì)算,故(0.1b-0.01a)mol/(a L+b L)=10-2 mol·L-1,解得a∶b=9∶2。
【答案】 > 水的電離過(guò)程是吸熱的,升高溫度,電離平衡正向移動(dòng),Kw增大,則t>25 ℃
(1)10∶1 (2 44、)9∶2
14.(xx·溫州高二質(zhì)檢)(1)常溫下100 mL 0.05 mol·L-1的氫氧化鋇溶液中滴加硫酸鈉溶液,當(dāng)兩者恰好完全反應(yīng)時(shí),測(cè)得溶液的pH為12。則加入硫酸鈉溶液的體積是________mL。(溶液混合時(shí)體積的變化不計(jì),下同)
(2)常溫下,若100體積的某強(qiáng)酸溶液與1體積的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則混合之前,該強(qiáng)酸的pH(用a表示)與強(qiáng)堿的pH(用b表示)之間應(yīng)滿(mǎn)足的關(guān)系是________。
(3)已知100 ℃ Kw=1×10-12(mol/L)2,0.1 mol/L NaOH溶液,由水電離出的OH-物質(zhì)的量的濃度為_(kāi)_______,pH=________。
45、【解析】 (1)反應(yīng)后OH-并未消耗,濃度變?yōu)?.01 mol·L-1,
=0.01 mol·L-1
V(Na2SO4)=0.9 L=900 mL
(2)pH=b的堿溶液中c(OH-)=10-14+b,因?yàn)閚(H+)=n(OH-),則有100 V×10-a=V×10-14+b
化簡(jiǎn)得10a+b-14=102 a+b=16
(3)由水電離出的OH-的濃度等于NaOH溶液中H+的濃度,
c(H+)===1×10-11 mol/L,
pH=-lgc(H+)=-lg10-11=11。
【答案】 (1)900 (2)a+b=16 (3)1×10-11 mol·L-11 11
第二課時(shí) 46、酸堿中和滴定
(教師用書(shū)獨(dú)具)
●課標(biāo)要求
知道溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要應(yīng)用。
●課標(biāo)解讀
1.知道酸堿中和滴定的原理,熟記酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)所用的主要儀器的名稱(chēng)及用途。
2.學(xué)會(huì)酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)操作,計(jì)算方法和誤差分析。
●教學(xué)地位
酸堿中和滴定操作簡(jiǎn)便、快速,并且有足夠的準(zhǔn)確性具有很大的實(shí)用價(jià)值。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中被廣泛使用,而且酸堿中和滴定的原理和方法本身是教學(xué)的重點(diǎn),在高考中經(jīng)常做為命題的重點(diǎn)內(nèi)容。
(教師用書(shū)獨(dú)具)
●新課導(dǎo)入建議
導(dǎo)入:教師舉起一種食品包裝袋,(如奶粉的外包裝袋)
師:同學(xué)們?cè)谫I(mǎi)到一袋食品時(shí) 47、,注意到上面標(biāo)有哪些說(shuō)明了嗎?
生:食用方法、成分含量、生產(chǎn)日期等。
師:在這些說(shuō)明中,成分及其含量的測(cè)定,都屬于化學(xué)工作者的任務(wù)。在化學(xué)上,鑒定物質(zhì)是由哪些成分組成的叫定性分析,而測(cè)定各成分的含量分別為多少叫定量分析,我們今天就學(xué)習(xí)一種定量分析方法。
●教學(xué)流程設(shè)計(jì)
課前預(yù)習(xí)安排:
1.看教材P74填寫(xiě)[課前自主導(dǎo)學(xué)]中的“一,酸堿中和滴定的原理”
并完成[思考交流1],看教材P74,填寫(xiě)[課前自主導(dǎo)學(xué)]中的“二,酸堿中和滴定中的儀器及滴定管的使用方法?!?
并完成[思考交流2]
2.建議方式:同學(xué)之間可以進(jìn)行討論交流?步驟1:導(dǎo)入新導(dǎo)入新課,本課時(shí)教材地位分析?步驟2:建議對(duì) 48、[思考交流]1、2多提問(wèn)幾個(gè)學(xué)生,使80%以上的學(xué)生都能掌握該內(nèi)容,以利于下一步對(duì)該重點(diǎn)知識(shí)的探究
?
步驟5:在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成[變式訓(xùn)練1]和[當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)]中的1、2、3、5題,驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。?步驟4:教師通過(guò)[例1]和教材P76的講解對(duì)探究1中的“酸堿中和滴定的原理和操作”進(jìn)行總結(jié)。?步驟3:師生互動(dòng)完成探究1“酸堿中和滴定原理分析和實(shí)驗(yàn)操作”。互動(dòng)方式:可利用[問(wèn)題導(dǎo)思]所設(shè)置的問(wèn)題,由淺入深進(jìn)行師生互動(dòng)。建議除例1外,再變換一下命題角度,設(shè)置一些備選例題以拓展學(xué)生的思路。
?
步驟6:師生互動(dòng)完成探究2“酸堿中和滴定誤差分析”?;?dòng)方式:可利用[問(wèn) 49、題導(dǎo)思]所設(shè)置的問(wèn)題,由淺入深進(jìn)行師生互動(dòng)。建議除例2外,可使用“教師備課資源”為您提供的備選例題以拓展學(xué)生的思路。?步驟7:教師通過(guò)[例2]和教材P76的講解對(duì)探究2中的“誤差分析題解題技巧”進(jìn)行總結(jié)。?步驟8:在老師指導(dǎo)下由學(xué)生自主完成[變式訓(xùn)練2]和[當(dāng)堂雙基達(dá)標(biāo)]中的4題,驗(yàn)證學(xué)生對(duì)探究點(diǎn)的理解掌握情況。?步驟9:先由學(xué)生自主總結(jié)本課時(shí)學(xué)習(xí)的主要知識(shí),然后對(duì)照[課堂小結(jié)]以明確掌握已學(xué)內(nèi)容。安排學(xué)生課下完成[課后知能檢測(cè)]
課 標(biāo) 解 讀
重 點(diǎn) 難 點(diǎn)
1.了解酸堿中和過(guò)程中pH的變化規(guī)律,并能繪制滴定過(guò)程中的pH變化曲線。
2.理解中和滴定實(shí)驗(yàn)中指示劑的選擇和使用。
3. 50、學(xué)會(huì)使用中和滴定實(shí)驗(yàn)有關(guān)儀器(錐形瓶、移液管和滴定管等)的基本操作規(guī)范,能進(jìn)行酸堿中和滴定,明確滴定過(guò)程要記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
4.通過(guò)中和滴定實(shí)驗(yàn),理解化學(xué)定量分析實(shí)驗(yàn)中有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)誤差的分析等。
1.理解酸堿中和滴定的原理;(重點(diǎn))
2.掌握酸堿中和滴定的方法及誤差分析。(重難點(diǎn))
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第1頁(yè))
酸堿中和滴定的原理
1.概念
酸堿中和滴定是利用已知濃度的酸(或堿)去滴定一定體積未知濃度的堿(或酸),通過(guò)測(cè)定反應(yīng)完全時(shí)消耗已知濃度的酸(或堿)的體積,從而推算出未知濃度的堿(或酸)的濃度的方法。
2.原理
中和反應(yīng)中酸 51、提供的H+與堿提供的OH-的物質(zhì)的量相等。
即c(H+)·V酸=c(OH-)·V堿
c(H+)=
或c(OH-)=。
1.滴定終點(diǎn)是如何確定的?此時(shí)是否酸和堿恰好中和?
【答案】 當(dāng)最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液恰好使指示劑的顏色發(fā)生明顯變化,且在半分鐘內(nèi)不褪色,即為滴定終點(diǎn)。
由于指示劑變色時(shí)的pH一般不等于酸堿恰好中和時(shí)的pH,所以此時(shí)一般不是酸堿恰好中和的時(shí)刻,但在允許的誤差范圍之內(nèi)。
酸、堿中和滴定中的儀器及滴定管的使用方法
1.儀器
2.滴定管的使用方法
(1)檢查儀器:使用前先檢查滴定管活塞是否漏水。
(2)潤(rùn)洗儀器:在加入反應(yīng)液之前,潔凈的滴定管 52、要用所要盛裝的溶液潤(rùn)洗2~3遍。
(3)加入反應(yīng)液:分別將反應(yīng)液加入到相應(yīng)滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2_mL~3_mL處。
(4)調(diào)節(jié)起始讀數(shù):在滴定管下放一燒杯,調(diào)節(jié)活塞,使滴定管尖嘴部分充滿(mǎn)反應(yīng)液,然后調(diào)節(jié)滴定管液面使其處于零刻度或零刻度以下,準(zhǔn)確讀取數(shù)值并記錄。
2.溴水、酸性KMnO4溶液若用于滴定需放入哪種滴定管中,為什么?純堿溶液呢?
【答案】 溴水、酸性KMnO4溶液具有酸性和強(qiáng)氧化性,應(yīng)放在酸式滴定管中,純堿溶液顯堿性,應(yīng)放在堿式滴定管中。
(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第2頁(yè))
酸堿中和滴定原理分析和實(shí)驗(yàn)操作
【問(wèn)題導(dǎo)思】 53、
①中和滴定實(shí)驗(yàn)中,使用滴定管有什么優(yōu)點(diǎn)?
【答案】 易于控制流量,讀數(shù)比較精確。
②中和滴定操作中,怎么控制滴速?
【答案】 先快后慢,接近終點(diǎn)時(shí),應(yīng)一滴一搖。
③中和滴定操作中,眼睛注意觀察什么?
【答案】 應(yīng)注意觀察錐形瓶?jī)?nèi)顏色變化。
1.實(shí)驗(yàn)原理
在中和反應(yīng)中雖然表面上沒(méi)有明顯現(xiàn)象,但pH發(fā)生很大變化,在滴定過(guò)程中會(huì)發(fā)生pH突變而使指示劑顏色發(fā)生變化,通過(guò)溶液顏色變化來(lái)判定終點(diǎn),主要用于測(cè)定酸或堿的濃度。計(jì)算公式c(待)=。
2.滴定實(shí)驗(yàn)所用的儀器
主要儀器:酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾、鐵架臺(tái)、錐形瓶。
滴定管及其使用:
(1)滴定管的優(yōu)點(diǎn)是易于控制所滴加 54、液體的流量,讀數(shù)比較精確,精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位,如24.00 mL、23.38 mL,最后一位是估讀值。
(2)中和滴定中使用的滴定管分酸式和堿式兩種,使用時(shí)不能混用。酸式滴定管可用于盛裝酸性或具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì),堿式滴定管用于盛裝堿性物質(zhì)。
(3)中和滴定中有關(guān)儀器的洗滌
滴定管在使用前經(jīng)檢查不漏水后再進(jìn)行洗滌,須先用自來(lái)水洗(必要時(shí)用特殊試劑洗),再用蒸餾水洗,然后再用待盛液潤(rùn)洗2~3次,但錐形瓶用蒸餾水洗凈后不能再用待盛液潤(rùn)洗,否則會(huì)引起誤差。
(4)要注意滴定管的刻度,“0”刻度在上,往下越來(lái)越大,全部容積大于它的最大刻度值,因?yàn)橄露擞幸徊糠譀](méi)有刻度。滴定時(shí),所用溶液不得超過(guò)最低 55、刻度,一次滴定不得使用兩滴定管酸(或堿),也不得中途向滴定管中添加試劑。
3.試劑
(1)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、酸堿指示劑。
(2)常用的酸堿指示劑及變色范圍
指示劑
酸堿指示劑的變色范圍(pH)及顏色
甲基橙
<3.1 紅色
3.1~4.4 橙色
>4.4 黃色
酚酞
<8.2 無(wú)色
8.2~10.0 淺紅色
>10.0紅色
4.酸、堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)操作(以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例)
(1)滴定前的準(zhǔn)備工作
①查漏:檢查滴定管的活塞是否靈活、滴定管是否漏水。
②洗滌:
酸式、堿式滴定管、錐形瓶依次用自來(lái)水、蒸餾水洗滌干凈。
③潤(rùn)洗:
用待裝 56、溶液將酸式、堿式滴定管潤(rùn)洗2~3次,以保證裝入溶液時(shí)不改變?nèi)芤旱臐舛取?
④裝液:
溶液裝入酸式、堿式滴定管中,所裝溶液至“0”刻度上方2 mL~3 mL處。
⑤調(diào)液面:調(diào)節(jié)活塞(或擠壓玻璃球),趕走氣泡使滴定管尖嘴部分充滿(mǎn)溶液,并使液面處于“0”刻度或“0”刻度以下某一刻度處。
⑥記讀數(shù):讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與溶液凹液面最低處相平,記錄刻度(保留兩位小數(shù))。
(2)滴定
①用堿式滴定管(或移液管)取一定體積的待測(cè)液于錐形瓶中,并滴入2~3滴酚酞試劑。把錐形瓶放在墊有一張白紙的酸式滴定管下面。
②用左手控制活塞,右手不斷旋轉(zhuǎn)振蕩錐形瓶,眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化及滴定流速,當(dāng)溶液變至無(wú)色 57、且半分鐘內(nèi)不再恢復(fù)紅色時(shí),記下刻度。
(3)計(jì)算:重復(fù)滴定2~3次,取其平均值進(jìn)行計(jì)算。
1.滴定管使用時(shí)需注意酸式滴定管下部是玻璃活塞,不能盛裝堿性溶液;堿式滴定管下部是橡皮管,不能盛放酸性及強(qiáng)氧化性溶液,如溴水、高錳酸鉀溶液等。
2.滴速:先快后慢,當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí),應(yīng)一滴一搖。
3.在滴定過(guò)程中錐形瓶口不能碰滴定管下端尖嘴。
閱讀下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,根據(jù)題目要求回答問(wèn)題。
某學(xué)生為測(cè)定未知濃度的硫酸溶液,實(shí)驗(yàn)如下:用1.00 mL待測(cè)硫酸配制100 mL稀硫酸溶液;以0.14 mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀硫酸25.00 mL,滴定終止時(shí)消耗NaOH溶液15.00 58、 mL。
(1)該學(xué)生用標(biāo)準(zhǔn)0.14 mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的實(shí)驗(yàn)操作如下:
A.用酸式滴定管取稀硫酸25.00 mL,注入錐形瓶中,加入指示劑
B.用待測(cè)液潤(rùn)洗酸式滴定管
C.用蒸餾水洗干凈滴定管
D.取下堿式滴定管用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液潤(rùn)洗后,將標(biāo)準(zhǔn)液注入堿式滴定管“0”刻度以上2 cm~3 cm處,再把堿式滴定管固定好,調(diào)節(jié)液面至刻度“0”或“0”刻度以下
E.檢查滴定管是否漏水
F.另取錐形瓶,再重復(fù)操作一次
G.把錐形瓶放在滴定管下面,瓶下墊一張白紙,邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶直至滴定終點(diǎn),記下滴定管液面所在刻度
①滴定操作的正確順序是_______________ 59、_(用序號(hào)填寫(xiě));
②該滴定操作中應(yīng)選用的指示劑是________;
③在G操作中如何確定終點(diǎn)?________________。
(2)堿式滴定管用蒸餾水洗滌后,未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗導(dǎo)致滴定結(jié)果________(填“偏小”、“偏大”或“無(wú)影響”)。
(3)配制準(zhǔn)確濃度的稀硫酸溶液,必須使用的主要容器是________________________________________________。
(4)如有1 mol·L-1和0.1 mol·L-1的NaOH溶液,應(yīng)用________mol·L-1的NaOH溶液,原因是_______________。
(5)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時(shí), 60、應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液注入________(選填“甲”或“乙”)中。
【解析】 (1)中和滴定的步驟為檢查→洗滌→潤(rùn)洗→加液→滴定,故順序?yàn)镋CDBAGF;指示劑可以使用酚酞;達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色(或粉紅色),且半分鐘內(nèi)不褪去。(2)若滴定管沒(méi)有用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗,相當(dāng)于溶液被稀釋?zhuān)牡臉?biāo)準(zhǔn)溶液體積就大,從而使測(cè)定結(jié)果偏大。(3)配制100 mL的溶液應(yīng)選用100 mL的容量瓶。(4)進(jìn)行滴定時(shí),所用標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度越稀,誤差就越小,故選用0.1 mol·L-1氫氧化鈉溶液。(5)氫氧化鈉溶液應(yīng)注入堿式滴定管乙中。
【答案】 (1)①ECDBAGF?、诜犹?
③溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紅色 61、(或粉紅色),且半分鐘內(nèi)不褪去
(2)偏大 (3)100 mL容量瓶
(4)0.1 溶液濃度越稀,誤差就越小
(5)乙
1.取20.00 mL待測(cè)稀鹽酸溶液放入錐形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示劑,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2~3次,記錄數(shù)據(jù)如下。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)
NaOH溶液的濃度/mol·L-1
滴定完成時(shí),NaOH溶液滴入的體積/mL
待測(cè)鹽酸溶液的體積/mL
1
0.10
22.62
20.00
2
0.10
22.72
20.00
3
0.10
22.80
20.00
(1)排除堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用操作_ 62、_____(填圖編號(hào)),輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿(mǎn)堿液。
甲 乙 丙
(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_(kāi)_____(保留兩位小數(shù))。
【解析】 (1)根據(jù)堿式滴定管的構(gòu)造可知,彎曲橡皮管即可將管中的氣泡排除。
(2)根據(jù)指示劑在酸性溶液或堿性溶液中的顏色變化即可做答。
(3)因NaOH標(biāo)準(zhǔn)液的濃度及待測(cè)液的體積一定,故只算NaOH溶液體積的平均值即可。
【答案】 (1)丙 (2)最后一滴NaOH溶液加入,溶液由無(wú)色恰好變成粉紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色
(3)0.11 mol·L-1
酸堿中 63、和滴定誤差分析
【問(wèn)題導(dǎo)思】
①對(duì)待測(cè)液濃度誤差分析的關(guān)鍵是什么?
【答案】 一切操作都轉(zhuǎn)化為對(duì)標(biāo)準(zhǔn)液體積VA的影響上,VA大,cB大;VA小,cB小。
②對(duì)盛有標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管滴定前俯視讀數(shù)與滴定后俯視讀數(shù),對(duì)結(jié)果影響一致嗎?
【答案】 不一致,滴定前俯視結(jié)果偏高,滴定后俯視結(jié)果偏低。
1.原理:
cB=其中VB為準(zhǔn)確量取的待測(cè)液的體積,cA為標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度, 故VA大,cB大;VA小,cB小。
2.常見(jiàn)誤差
以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿溶液(酚酞作指示劑)為例,常見(jiàn)的因操作錯(cuò)誤而引起的誤差有:
步驟
操作
VA
cB
洗滌
酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤(rùn)洗
變大 64、
偏高
堿式滴定管未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗
變小
偏低
錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗
變大
偏高
錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水
不變
無(wú)影響
取液
放出堿液的滴定管開(kāi)始有氣泡,放出液體后氣泡消失
變小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失
變大
偏高
振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出
變小
偏低
部分酸液滴在錐形瓶外
變大
偏高
溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過(guò)快,停止滴定后反加一滴堿液顏色無(wú)變化
變大
偏高
讀數(shù)
酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視讀數(shù)(或前仰后俯)
變小
偏低
酸式滴 65、定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后仰視讀數(shù)(或前俯后仰)
變大
偏高
在中和滴定操作過(guò)程中,有以下各項(xiàng)因操作不當(dāng)引起的實(shí)驗(yàn)誤差, 用“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”填空。
(1)滴定管用蒸餾水洗凈后,未用已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗,使滴定結(jié)果________。
(2) 錐形瓶用蒸餾水洗凈后,又用待測(cè)溶液潤(rùn)洗,使滴定結(jié)果________。
(3)滴定管(裝標(biāo)準(zhǔn)溶液,下同)在滴定前尖嘴處有氣泡,滴定終了時(shí)無(wú)氣泡,使滴定結(jié)果________。
(4)對(duì)滴定管讀數(shù)時(shí),滴定前平視,滴定終了時(shí)俯視,使滴定結(jié)果________。
(5)滴定前仰視,滴定終了平視,使滴定結(jié)果________。
(6)過(guò)早 66、估計(jì)終點(diǎn),使滴定結(jié)果________。
(7)用含Na2O雜質(zhì)的NaOH固體來(lái)配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用于滴定未知濃度的鹽酸,使測(cè)得鹽酸的濃度______。
(8)用含Na2CO3雜質(zhì)的NaOH固體來(lái)配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用于滴定未知濃度的鹽酸,使測(cè)得鹽酸的濃度________。
(9)洗滌錐形瓶時(shí),誤把稀食鹽水當(dāng)做蒸餾水,然后用錐形瓶裝待測(cè)的鹽酸,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí),對(duì)測(cè)定結(jié)果________。
【解析】 一元強(qiáng)酸和一元強(qiáng)堿的中和滴定誤差分析的依據(jù):c待 ==·V標(biāo)根據(jù)V標(biāo)的偏大或偏小判斷c待是偏高還是偏低。如(1)中,滴定管裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗,會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液變稀,導(dǎo)致所耗V標(biāo)偏大,使測(cè)定c待偏高,其余各項(xiàng)可仿此分析。
【答案】 (1)偏高 (2)偏高 (3)偏高 (4)偏低
(5)偏低 (6)偏低 (7)偏低 (8)偏高 (9)無(wú)影響
對(duì)酸堿中和滴定(或氧化還原滴定),進(jìn)行誤差分析,要從相應(yīng)的關(guān)系式入手,分析并確定引起誤差的直接變量或間接變量。
2.用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液,選用酚酞作指示劑,下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低
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