pH的应用.ppt

第3课时pH的应用 1 了解在日常生活 生产中pH的应用 2 掌握酸碱中和滴定概念和原理 3 了解指示剂选择方法 4 掌握中和滴定实验的操作步骤和误差分析 一 pH的应用在我们日常生活中 很多时候都涉及测pH 那么pH有哪些应用呢 1 人体健康调节 如洗发时人们用的护发素主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度 2 环保治理污水 酸性废水可投加 物质使之中和 碱性废水可投加 物质或利用烟道气中和 碱性 酸性 3 农业生产调节 控制土壤的pH使之适宜作物生长 提高作物的质量和产量 4 在医疗上 可以通过测试和调节pH来进行诊断和治疗疾病 5 在科学实验和工业生产方面 溶液pH的控制常常是影响实验结果或产品质量 产量的关键因素 二 酸碱中和滴定我们如何去调节液体的pH呢 如何去掌握溶液pH的变化情况 进而更好地服务于我们的生活呢 1 概念 用 的酸 或碱 测定 的碱 或酸 的方法 已知物质的量浓度 未知物质的量 浓度 2 实验用品 1 仪器 滴定管 如图A 滴定管 如图B 滴定管夹 铁架台 烧杯等 酸式 碱式 锥形瓶 2 试剂 标准液 待测液 指示剂 蒸馏水 3 滴定管的使用 酸性 氧化性的试剂一般用 滴定管 因为酸和氧化性物质能 碱性的试剂一般用 滴定管 因为碱性物质的溶液易与玻璃中的 反应 酸式 腐蚀橡胶 碱式 SiO2 科目三考试科目3实际道路考试技巧 视频教程 科目四考试科目四模拟考试题C1科目四仿真考试 3 操作步骤 1 检查 检查滴定管是否漏水 2 洗涤 滴定管在使用前要经过三次洗涤 首先用洗涤液洗2次 3次 其次要用 洗涤2次 3次 最后 装液之前要用 润洗2次 3次 锥形瓶在使用前 要用蒸馏水洗干净 但不要 蒸馏水 待装液 润洗 3 注液 把 溶液和 溶液分别注入滴定管中 使滴定管尖嘴部分充满溶液 再将液面调节到 以下某一刻度 并记录刻度 4 滴定 从滴定管放入一定体积的溶液于锥形瓶中 而后加入 指示剂 达到滴定终点时 记录读数 精确到小数点后 如23 38mL 最后一位是估计值 重复上述操作两次 4 数据处理 取 代入计算式计算 待测 标准 0 或 0 刻度 1滴 2滴 两位 平均值 1 中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时 二者恰好反应 分析 酸碱完全反应时 n H n OH 但酸与碱的物质的量不一定相等 因为酸有一元酸 多元酸之分 碱也有一元碱和多元碱之别 2 在向滴定管中加液体时 不一定每次都把液面调到 0 刻度 分析 因为中和滴定实验 测酸或碱溶液的体积时 取的数值是滴定后和滴定前两次读数的差值 这个差值是反应消耗的溶液体积 所以开始不一定在 0 刻度 只要在 0 或 0 以下某一刻度即可 但不能在 0 以上 3 待测液如果不用锥形瓶盛放 也可以用烧杯 因为用烧杯更方便滴定并且不容易滴在外面 分析 滴定时 右手要不断旋摇锥形瓶 用烧杯不方便摇动且容易将反应液洒出 4 为了节约 第一次润洗滴定管的润洗液从滴定管的尖嘴处放出到烧杯中 然后再倒入滴定管 这样反复润洗2次 3次 就可以了 分析 应当每次都要用新的标准液润洗 5 如果中和滴定操作反复了两次之后 认为这两次测得消耗标准液的体积数据差值较大 再做第三次实验 最后结果处理时 可以取这三次的平均值作为最后的实验结果 分析 因为这三次的平均值 比取两次最接近的平均值误差更大 中和滴定的操作注意事项和误差分析1 指示剂的选择 1 强酸强碱相互滴定 选用甲基橙或酚酞 2 强酸弱碱生成盐显酸性 选用甲基橙 强碱弱酸生成盐显碱性 选用酚酞 3 石蕊试剂因颜色变化不明显 变色不敏锐 且变色范围过宽 一般不作中和滴定指示剂 2 酸碱中和滴定操作注意事项 1 滴定准备 滴定管先用水洗 再用所盛溶液润洗 锥形瓶只能用水洗 不能再用待测溶液润洗 2 滴定 终点判断 等到滴入最后一滴标准液 指示剂变色 且半分钟内不恢复原来的颜色 视为滴定终点并记录标准液的体积 3 中和滴定误差分析 1 误差分析方法 中和滴定实验中 不同的错误操作引起不同的量的偏差 分析时应注意思维的有序性 首先依题意列出计算式 再区别计算过程中不变量和变化量 然后紧紧抓住变化量对实验结果的影响进行分析 基本依据 c V n分别表示溶液物质的量浓度 溶液体积 酸或碱的元数 判断方法 标准溶液用量 体积 偏多待测溶液浓度偏高标准溶液用量 体积 偏少待测溶液浓度偏低 2 下列操作会带来哪些误差 以标准溶液盐酸滴定待测溶液氢氧化钠溶液为例分析 未用HCl标准液润洗酸式滴定管就装液进行滴定 未用NaOH待测液润洗碱式滴定管就进行取液 用NaOH待测液润洗锥形瓶 装有HCl标准液的滴定管尖嘴气泡未排出就进行滴定 偏大 偏小 偏大 偏大 装有NaOH待测液的滴定管尖嘴气泡未排出就进行取液 酸式滴定管开始滴定前仰视读数 滴定终了时俯视读数 用锥形瓶准确取NaOH待测液时 锥形瓶中有少量蒸馏水 偏小 偏小 无影响 3 杂质 标准物含杂质 对滴定结果的影响 用于配制标准液的固体应该是纯净物 但其中有可能混有杂质 称量时又按所需标准物固体质量来称取的 故一般均会产生误差 在此杂质又分两种情况 杂质与待测液不反应 如NaOH中含NaCl 所配的NaOH溶液浓度变小 滴定盐酸时 NaCl不参与反应 所需标准液的体积偏大 故测定结果偏大 若杂质与待测液反应 例 用标准Na2CO3溶液来滴定盐酸 若配制标准溶液的Na2CO3固体中含有a KOH b NaOH 解 Na2CO3 2HCl 2NaCl H2O CO2 106g2mol53g1mol KOH HCl KCl H2O56g1molNaOH HCl NaCl H2O40g1mol因为40 53 56所以测得待测液浓度a偏高 b偏低 特别提醒 1 润洗滴定管的原因是滴定管内壁有蒸馏水 对所装溶液有稀释作用 造成实验误差 2 锥形瓶不能用待测液润洗 若将锥形瓶用待测液润洗 必然是增大了待测液中溶质的物质的量 导致滴定误差 3 滴定管 量筒的读数也是造成滴定误差的重要因素 读数时要注意 液面 眼睛在两边 刻度在中间 三点 如图A B C 成一水平线 典例 某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时 选用甲基橙作指示剂 请填写下列空白 1 用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时 左手握酸式滴定管的活塞 右手摇动锥形瓶 眼睛注视 直到加入一滴盐酸后 溶液由黄色变为橙色 并 为止 2 下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 A 酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸B 滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥C 酸式滴定管在滴定前有气泡 滴定后气泡消失D 读取盐酸体积时 开始仰视读数 滴定结束时俯视读数 3 若滴定开始和结束时 酸式滴定管中的液面如图所示 则起始读数为 mL 终点读数为 mL 所用盐酸溶液的体积为 mL 4 某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表 依据上表数据计算该NaOH溶液的物质的量浓度为 思路点拨 解答本题时要注意以下三点 1 滴定操作中注意事项以及滴定管的示数和读数 2 产生误差的原因 3 有关中和滴定的计算和数据处理 解析 2 滴定管未用标准盐酸润洗 内壁附着一层水 可将加入的盐酸稀释 消耗相同量的碱 所需盐酸的体积偏大 结果偏高 用碱式滴定管取出的待测NaOH溶液的物质的量一旦确定 倒入锥形瓶后 水的加入不影响OH 的物质的量 也就不影响结果 若排出气泡 液面会下降 故读取V 酸 偏大 结果偏高 正确读数 虚线部分 和错误读数 实线部分 如图所示 可知读取盐酸体积偏小 导致所测NaOH溶液的物质的量浓度偏低 3 读数时 以凹液面的最低点为基准 4 先算出耗用标准盐酸的平均值 第二次偏差太大 舍去 0 1044mol L 1答案 1 锥形瓶中溶液颜色变化在半分钟内不褪色 2 D 3 0 0026 1026 10 4 0 1044mol L 1 解题流程 中和滴定实验题解题流程书写化学方程式 离子方程式 仪器选择以及滴定管的示数和读数 指示剂选择 误差分析 数据处理以及相关计算 按照上述归纳 再做一做下面的练习熟悉一下解题流程吧 变式训练 2012 衡水高二检测 某学生用0 1000mol L 1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸 其操作可分为如下几步 A 量取20 00mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶 并加入2滴 3滴酚酞溶液 B 用标准溶液润洗滴定管2次 3次 C 把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好 调节滴定管尖嘴使之充满溶液 D 取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度线以上2cm 3cm E 调节液面至 0 或 0 以下刻度并记下读数 F 把锥形瓶放在滴定管的下面 用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度 据此实验完成填空 1 正确操作步骤的顺序是 用字母序号填写 2 上述B步骤操作的目的是 3 上述A步骤操作之前 先用待测溶液润洗锥形瓶 则对滴定结果的影响是 4 判断到达滴定终点的实验现象是 解析 1 滴定操作的顺序为 润洗 加液 排气泡 调节液面 待测液注入锥形瓶 滴定 即B D C E A F 2 润洗的目的是洗去滴定管内壁的水 防止将标准液稀释 3 润洗锥形瓶 会使待测液溶质偏多 消耗标准液多 结果偏高 4 因为锥形瓶内是盐酸 指示剂是酚酞 滴定终点溶液的颜色由无色变为浅红色 答案 1 B D C E A F 2 洗去滴定管内壁附着的水 防止将标准溶液稀释而带来误差 3 偏高 4 溶液由无色变为浅红色且在半分钟内不褪色 1 在一支25mL的酸式滴定管中盛入0 1mol L 1的HCl溶液 其液面恰好在5mL刻度处 若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中 然后以0 1mol L 1的NaOH溶液进行中和 则所需NaOH溶液的体积 A 大于20mLB 小于20mLC 等于20mLD 等于5mL 解析 选A 若要正确解答本题 必须准确了解滴定管的刻度特征 如图 滴定管下部有一段无刻度线 故从5mL刻度到尖嘴底部的溶液体积大于20mL 因此所需NaOH溶液的体积大于20mL 2 下列有关中和滴定的操作 用标准液润洗滴定管 往滴定管内注入标准溶液 检查滴定管是否漏水 滴定 滴加指示剂于待测液 洗涤 正确的操作顺序是 A B C D 解析 选C 酸碱中和滴定的操作 滴定管的准备 查漏 洗涤 润洗 充液 赶气泡 调液面 读数 滴定 移取待测液 加入指示剂 滴定 判断终点 读数 数据处理 取两次或多次消耗标准溶液体积的平均值 依方程式求c 测 3 用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液 下列各操作中 不会引起实验误差的是 A 用蒸馏水洗净滴定管后 装入标准盐酸进行滴定B 用蒸馏水洗净锥形瓶后 再用NaOH溶液润洗 而后装入一定体积的NaOH溶液进行滴定C 用碱式滴定管取10 00mLNaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中 再加入适量蒸馏水进行滴定D 改用移液管取10 00mL的NaOH溶液 放入锥形瓶后 把移液管尖嘴液体吹出 解析 选C A项未用标准液润洗 使c 酸 变小 则V 酸 偏大 c 碱 偏高 B项锥形瓶用NaOH溶液润洗 使n 碱 偏大 耗酸量增大 则结果c 碱 偏高 C项加水 n 碱 不变 结果不变 D项中尖嘴液体不应吹出 否则使碱量增加 结果偏高 4 2012 济南高二检测 用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度 如图 从下表中选出正确选项 解析 选D 用已知浓度的碱滴定酸时 酸应放在锥形瓶中 碱应放在碱式滴定管中 指示剂一般不用石蕊 因其变色不够灵敏 5 用0 1mol L 1NaOH溶液滴定0 1mol L 1盐酸 如达到滴定终点时不慎多加1滴NaOH溶液 1滴溶液体积约为0 05mL 继续加水至50mL 所得溶液的pH是 A 4B 7 2C 10D 11 3 解析 选C 多加一滴NaOH溶液时 c OH 则c H 1 10 10mol L 1 pH 10 6 2012 杭州高二检测 由于以下操作的不规范 给实验结果带来偏差 请回答 1 在俯视的情况下 用量筒量取amL液体 则液体的实际体积比amL要 2 在俯视的情况下 对滴定管的某一液面读数为bmL 则正确读数要比bmL 3 若滴定前平视读数 滴定后俯视读数 由滴定管所读流出液体的体积为cmL 则实际流出的液体体积比cmL要 4 在俯视的情况下 对容量瓶进行定容 则所配溶液的实际浓度比想配的浓度要 解析 了解量筒 滴定管 容量瓶的刻度特征 量筒的最小刻度在下端 最大刻度在上端 滴定管则相反 容量瓶只有一条刻度线 答案 1 小 2 大 3 大 4 大 氧化还原滴定实验探究氧化还原滴定实验同中和滴定类似 用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之 现有0 001mol L 1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液 反应的离子方程式是2MnO4 5HSO3 H 2Mn2 5SO42 3H2O 思考探究 1 该实验仪器和中和滴定的实验仪器是否不同 提示 一样的 也是需要 酸式滴定管 50mL 锥形瓶