第二節(jié)　水的電離和溶液的酸堿性第3課時(shí)　pH的應(yīng)用 定性分析：鑒定物質(zhì)的組成成分定量分析：測(cè)定物質(zhì)組成成分的含量化學(xué)分析酸堿中和滴定酸堿中和滴定 1.酸堿中和滴定的原理2.滴定試劑3.如何滴定4.滴定數(shù)據(jù)處理本節(jié)課主要內(nèi)容 1、定義：用已知物質(zhì)的量濃度的酸（或堿）來(lái)測(cè)定未知物質(zhì)的量濃度的堿（或酸）的方法。2、酸堿中和滴定的原理1.中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：H++OH-=H2On(H+)=n(OH-)酸酸堿堿VcVc=若為一元酸堿,得:酸堿中和滴定C標(biāo)準(zhǔn)V標(biāo)準(zhǔn)=C待測(cè)V待測(cè)→C待測(cè)=中和反應(yīng):酸和堿反應(yīng)生成鹽和水的反應(yīng) [問(wèn)題]運(yùn)用這種方法的關(guān)鍵問(wèn)題是什么？①準(zhǔn)確測(cè)出參加反應(yīng)的兩種溶液的體積。②準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行完全。酸堿中和滴定 3滴定指示劑 石蕊：甲基橙：01234567891011121314酚酞：8.210583.14.4強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿強(qiáng)酸滴定弱堿強(qiáng)堿滴定弱酸酚酞無(wú)→粉紅粉紅→無(wú)甲基橙紅→橙黃→橙石蕊因變色不明顯，通常不用作指示劑無(wú)→粉紅4.3突躍范圍9.7黃→橙無(wú)→粉紅3.1滴定指示劑變色范圍與選用 酚酞：石蕊：甲基橙：012345678910111213148.210583.14.4強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿酚酞粉紅→無(wú)甲基橙橙→黃石蕊因變色不明顯，通常不用作指示劑無(wú)→粉紅黃→橙4.3突躍范圍9.73.2滴定指示劑變色范圍與選用 ⑴指示劑變色靈敏，且PH變化??；⑵酸堿中和后溶液的PH應(yīng)在指示劑的變色PH范圍內(nèi)酸堿指示劑的合理選擇：選用酚酞或甲基橙選用酚酞（PH：8-10）選用甲基橙（PH：3.1-4.4）①?gòu)?qiáng)酸滴定弱堿②強(qiáng)堿滴定弱酸③兩強(qiáng)滴定3.3滴定指示劑變色范圍與選用 儀器：酸式(堿式)滴定管、滴定管夾、鐵架臺(tái)、燒杯、錐形瓶[關(guān)于滴定管]結(jié)構(gòu)：1、分酸式、堿式兩種。酸式可盛裝酸性物質(zhì)和氧化性物質(zhì)2、刻度：最小刻度“0”在上端最下端無(wú)刻度3、讀數(shù)：必須讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位。與量筒相區(qū)別用途：精確地放出一定體積的溶液。（0.01mL）4、實(shí)驗(yàn)儀器 酸式堿式4.1實(shí)驗(yàn)儀器 俯視圖仰視圖滴定管的俯視和仰視:正確視線仰視視線正確讀數(shù)仰視讀數(shù)讀數(shù)偏大正確視線俯視視線正確讀數(shù)俯視讀數(shù)讀數(shù)偏小0刻度在上00刻度在上04.2實(shí)驗(yàn)儀器 左手右手視線與凹液面水平相切滴加速度先快后慢眼睛注視瓶?jī)?nèi)顏色變化半分鐘顏色不復(fù)原滴定管保持垂直 左手控制活塞,姆指在前,食指、中指在后,無(wú)名指和小指彎向掌心,轉(zhuǎn)動(dòng)活塞,動(dòng)作輕緩自然,協(xié)調(diào),注意不要把活塞拉出.排氣泡:快速放液體法4.3酸式滴定管的使用方法 拇指、食指、中指輕輕稍向一側(cè)擠壓橡膠管.不用大力向中心擠壓,這樣擠不出液體,也不能向上或向下擠,會(huì)把小玻璃珠擠向上或向下,堵住液體下流.排氣泡:使尖嘴向上彎起，擠壓橡膠管擠壓位置4.4堿式滴定管的使用方法 5滴定步驟2、水洗：滴定管和錐形瓶3、潤(rùn)洗：4、加液：1、檢漏：5、排氣：調(diào)液、讀數(shù)檢驗(yàn)滴定管是否漏液注意：不能潤(rùn)洗錐形瓶7、滴定：左手---控制活塞開(kāi)關(guān)右手---向一個(gè)方向振蕩錐形瓶眼---錐形瓶中顏色變化、滴定管下端溶液流速8、讀數(shù)9、重復(fù)實(shí)驗(yàn)2~3次10、計(jì)算3-5mL液體，2-3次液面位于“0”刻度以上2~3cm處（體積估讀到0.01mL）(最后一滴剛好使溶液變色且半分鐘不再變化為止)6、取液：加指示劑 6實(shí)驗(yàn)步驟①滴定管：檢漏→③錐形瓶——自來(lái)水沖洗→蒸餾水清洗2-3次（不用待盛液潤(rùn)洗）⑴準(zhǔn)備工作檢漏:滴定管中裝適量水,旋轉(zhuǎn)活塞,進(jìn)行檢查.若漏水,在活塞兩端均勻涂凡士林.②滴定管：洗滌→三洗:自來(lái)水沖洗→蒸餾水清洗2-3次→待盛液潤(rùn)洗2-3次，標(biāo)準(zhǔn)：內(nèi)壁不掛水珠⑵滴定操作①準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液 ②移取待測(cè)液注液(至“0”刻度上2-3ml)→趕氣泡→調(diào)液面（至“0”刻度或“0”刻度以下）→記錄（v起始讀數(shù)）注液(至“0”刻度上2-3ml)→趕氣泡→調(diào)液面（至“0”刻度或“0”刻度以下）→記下起始讀數(shù)→放入錐形瓶→記錄終點(diǎn)讀數(shù)→滴加指示劑（2-3滴）讀數(shù)時(shí)要注意：Ⅰ.滴定管要直立Ⅱ裝液或放液后，需等1-2分鐘才能觀察液面高度Ⅲ.讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與凹液面最低處在同一水平線上，防止俯視或仰視Ⅳ.必須準(zhǔn)確到0.1mL，并估計(jì)到0.01mL。 ③滴定邊滴邊旋搖→滴速先快后慢→注視錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化→判定滴定終點(diǎn)（半分鐘內(nèi)不變色，達(dá)到終點(diǎn)）→記錄（v終點(diǎn)讀數(shù)）重復(fù)滴定2到3次注意：①手、眼②滴速先快后慢，接近終點(diǎn)時(shí)一滴一搖③終點(diǎn)，最后一滴剛好使溶液顏色發(fā)生明顯變化且30秒內(nèi)不恢復(fù)原色，終定指的是酸和堿恰好完全反應(yīng)，此時(shí)溶液的pH不一定等于7右手持錐形瓶頸部，向同一方向作圓周運(yùn)動(dòng)，而不是前后振動(dòng)左手控制活塞（或玻璃球），注意不要把活塞頂出 7.1酸堿中和滴定過(guò)程中的pH變化以0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol·L-1HCl溶液（1）滴定前：HCl溶液pH＝1（2）滴定開(kāi)始至恰好完全反應(yīng)前：當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.98mL（即剩余HCl溶液0.02mL）時(shí)c(OH-)=5×10-5mol·L-1，c(H+)=2×10-10mol·L-1，pH＝9.7（3）二者恰好完全反應(yīng)時(shí)，滴入NaOH溶液20mL，pH＝7（4）繼續(xù)滴入NaOH溶液：當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20.02mL（即NaOH溶液過(guò)量0.02mL）時(shí)，二者恰好完全反應(yīng)前后，即從剩余HCl溶液0.02mL到NaOH溶液過(guò)量0.02mL，總共不過(guò)是0.04mL（約一滴），溶液的pH卻從4.3增大到9.7，發(fā)生了“突變”。c(H+)=(0.100mol·L-1×0.02mL)/(20.00mL+19.98mL)=5×10-5mol·L-1，即pH＝4.3 突躍范圍20.02mL19.98mL加入NaOH溶液的體積V(mL)溶液的pH誤差范圍：7.2酸堿中和滴定過(guò)程中的pH變化 7.3滴定的判定1、pH的變化2、滴定終點(diǎn)的判斷—酸堿指示劑注意：（1）酸堿恰好完全反應(yīng)（即等反應(yīng)點(diǎn)）時(shí)，溶液不一定呈中性。（2）中和滴定終點(diǎn)（即指示劑變色點(diǎn)）與等反應(yīng)點(diǎn)有區(qū)別，此時(shí)溶液一般不為中性。（3）酸堿中和滴定通常選用酚酞或甲基橙試液做指示劑。強(qiáng)酸滴弱堿----甲基橙強(qiáng)堿滴弱酸----酚酞強(qiáng)酸、強(qiáng)堿互滴----酚酞、甲基橙一種酸（或堿）溶液中加入指示劑，用堿（或酸）來(lái)滴定，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螇A液（或酸液），加入指示劑的溶液突然變色，且半分鐘內(nèi)不褪色，表示已達(dá)滴定終點(diǎn)。 NaOH(ml)0.0018.0019.6819.9820.0020.0220.2022.0023.00溶液pH1.02.33.34.37.09.710.711.712.5問(wèn)題2:滴定終點(diǎn)時(shí)多半滴和少半滴溶液性質(zhì)發(fā)生怎樣改變?PH發(fā)生怎樣改變?問(wèn)題1:滴定終點(diǎn)消耗堿多少?pH等于多少?問(wèn)題3:以NaOH加入量為橫坐標(biāo),以pH值變化為縱坐標(biāo),繪制中和滴定曲線。引出pH突變概念及范圍[例題1]:用0.1mol/L的NaOH溶液滴定物質(zhì)的量濃度為0.1ml/lL的鹽酸溶液20.00ml。[問(wèn)題探究]酸堿恰好中和的瞬間溶液PH有什么變化？7.4滴定終點(diǎn)計(jì)算 pH1210864210203040反應(yīng)終點(diǎn)加入NaOH(ml)中和滴定曲線酸堿指示劑的顏色在此pH突變范圍發(fā)生明顯的改變,則就能以極小的誤差指示出滴定終點(diǎn)的到達(dá)。突變范圍7.5滴定曲線 0.1mol/LNaOH滴定20.00mL0.1mol/LHCl過(guò)程中pH變化0.1mol/LHCl滴定20.00mL0.1mol/LNaOH過(guò)程pH變化7.6滴定曲線 8中和滴定誤差分析例：用已知濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液來(lái)滴定未知濃度的NaOH溶液c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]標(biāo)準(zhǔn)液：HCl待測(cè)液：NaOH1、儀器洗滌：①堿式滴定管水洗后未潤(rùn)洗：――偏低――標(biāo)準(zhǔn)液溶液降低，V[HCl(aq)]↑――偏高②酸式滴定管水洗后未潤(rùn)洗：③錐形瓶水洗后用NaOH溶液潤(rùn)洗：――錐形瓶中待測(cè)液的物質(zhì)的量增大，V[HCl(aq)]↑――偏高 8.1誤差原因分析（標(biāo)準(zhǔn)酸滴定未知堿）HnA+nNaOH=nNaA+nH2O1molnmolC酸V酸==C堿V堿C堿=⑴儀器潤(rùn)洗不當(dāng):①盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用蒸餾水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗；②盛待測(cè)液滴定(移液)管用蒸餾水洗后未用待測(cè)液潤(rùn)洗；③錐形瓶用蒸餾水洗后再用待測(cè)液潤(rùn)洗；(①偏大;②偏小;③偏大) ⑵讀數(shù)方法有誤;①滴定前仰視,滴定后俯視；②滴定前俯視,滴定后仰視；③天平或量筒的使用讀數(shù)方法錯(cuò)誤；⑶操作出現(xiàn)問(wèn)題:①盛標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管漏液；②盛待測(cè)液的滴定管滴前尖嘴部分有氣泡,終了無(wú)氣泡(或前無(wú)后有)；③振蕩錐形瓶時(shí),不小心有待測(cè)液濺出；④滴定過(guò)程中,將標(biāo)準(zhǔn)液滴到錐形瓶外；偏大偏大偏小偏小偏大偏大⑤快速滴定后立即讀數(shù)。偏大偏大⑷指示劑選擇欠妥:①用強(qiáng)酸滴定弱堿,指示劑用酚酞；(正確選擇:甲基橙)偏小:堿有余,酸不足 ②用強(qiáng)堿滴定弱酸,指示劑選用甲基橙;(正確選擇:酚酞)⑸終點(diǎn)判斷不準(zhǔn)確:如滴定管的尖嘴部分有半滴或一滴標(biāo)準(zhǔn)液未滴下⑹樣品中含有雜質(zhì):a.用鹽酸滴定含Na2O的NaOH樣品；b.用含Na2CO3的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定鹽酸；偏大,Na2CO3中和力比NaOH小,耗標(biāo)準(zhǔn)液更多. 例：用已知濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液來(lái)滴定未知濃度的NaOH溶液c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]2、讀數(shù)：①滴定前俯視酸式滴定管，滴定后平視：俯視――V[HCl(aq)]↑――偏高②滴定前仰視，滴定后俯視酸式滴定管：――V[HCl(aq)]↓――偏低③滴定完畢后，立即讀數(shù)：――管內(nèi)壁上有液體未流下――V[HCl(aq)]↑――偏高仰視 例：用已知濃度的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液來(lái)滴定未知濃度的NaOH溶液c(NaOH)=c(HCl)·V[HCl(aq)]V[NaOH(aq)]3、其它不當(dāng)操作：①滴定管漏液：――V[HCl(aq)]↑――偏高②滴定管中有氣泡，滴定完后氣泡減小或消失：――V[HCl(aq)]↑――偏高③滴定過(guò)程中，振蕩錐形瓶時(shí)，不小心將溶液濺出：――V[HCl(aq)]↓――偏低④滴定進(jìn)程中，錐形瓶?jī)?nèi)加少量蒸餾水：――n(NaOH)不變，V[HCl(aq)]不變，――無(wú)影響⑤滴至終點(diǎn)時(shí)滴定管尖嘴處半滴標(biāo)準(zhǔn)液尚未滴下：――V[HCl(aq)]↑――偏高 5、25℃時(shí)，pH=a的鹽酸VaL與pH=b的NaOHVbL恰好完全中和。（1）a+b=14Va﹕Vb=（2）a+b=13Va﹕Vb=（3）a+b＞14Va﹕Vb1（填＞、＜、=）（4）a+b=nVa﹕Vb=（5）Va=Vba+b=（6）Va=10Vba+b=（7）10Va=Vba+b=（8）Va﹕Vb=10na+b= 練習(xí)1：（1）圖Ⅰ表示10mL量筒中液面的位置，A與B，B與C刻度間均相差1mL，如果刻度A為4，量筒中液體的體積是mL.（2）圖Ⅱ表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面處的讀數(shù)是a，測(cè)滴定管中液體的體積是（填代號(hào)）。A、amL???B、（50-a）mL??????C、>amL?????D、>（50-a）mL3.2D 2．下面是關(guān)于中和滴定的實(shí)驗(yàn)敘述：取25mL未知濃度的HCl溶液。a．放入錐形瓶中，此瓶需事先用蒸餾水洗凈。b．并將該瓶用待測(cè)液潤(rùn)洗過(guò)。c．加入幾滴酚酞做指示劑。d.取一支酸式滴定管，經(jīng)蒸餾水洗凈e.直接向其中注入標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，進(jìn)行滴定。f.一旦發(fā)現(xiàn)溶液由無(wú)色變粉紅色，即停止滴定，g.記下數(shù)據(jù)NaOH溶液體積為22mL。在橫線標(biāo)明的操作中，有錯(cuò)誤的是()A.dcfB.bdefC.bdegD.bcefgC