《酸堿中和滴定》教學(xué)設(shè)計(jì) 全市一等獎(jiǎng)

《酸堿中和滴定》教學(xué)設(shè)計(jì)(4)一、本周教學(xué)內(nèi)容：酸堿中和滴定二、教學(xué)目標(biāo)：1.理解酸堿中和滴定的原理；2.初步了解酸堿中和滴定的操作方法；3.掌握有關(guān)酸堿中和滴定的簡(jiǎn)單計(jì)算；三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)：酸堿中和滴定的原理及酸堿中和滴定的計(jì)量依據(jù)及計(jì)算四、教學(xué)過程：（一）酸堿中和滴定：化學(xué)定量分析的方法很多，而滴定法是其中最基本、最簡(jiǎn)單的一種。用已知濃度的酸（或堿）滴定未知濃度的堿（或酸）溶液的方法稱為酸堿中和滴定。中和滴定的原理：酸提供的H＋和堿提供的OH－恰好完全反應(yīng)（等物質(zhì)的量反應(yīng)）。中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：H＋＋OH－＝H2O如用A代表酸，用B代表堿，則有：又因c＝所以n＝cV則上式可表示為：如為一元酸和一元堿中和時(shí)：由于，則有：c(B)＝說明：1．在酸堿中和反應(yīng)中，使用一種已知物質(zhì)的量濃度的酸或堿溶液跟未知濃度的堿或酸溶液完全中和，測(cè)出二者的體積，根據(jù)化學(xué)方程式中酸和堿的物質(zhì)的量的比值，就可以計(jì)算出堿或酸的溶液濃度。2．酸和堿的中和能力是指一定物質(zhì)的量的酸（或堿）完全中和所消耗的堿（或酸）的能力，而不是指酸堿中和后溶液的pH＝73．酸堿中和反應(yīng)指示劑選擇：強(qiáng)酸和強(qiáng)堿之間的滴定，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（滴定終點(diǎn)）前后，溶液的pH會(huì)發(fā)生突變，這種突變對(duì)于選擇合適的指示劑具有重要意義，只要變色范圍在突變范圍內(nèi)的指示劑都可選擇（一般從甲基橙、甲基紅、酚酞中選擇而不選石蕊）。4．注意：酸、堿液的濃度越小，突變范圍越小，選擇的指示劑可能發(fā)生變化。例如：用LNaOH溶液滴定LHCl溶液：酚酞、甲基紅、甲基橙；用LNaOH溶液滴定LHCl溶液（藍(lán)線）：酚酞、甲基紅；用LNaOH溶液滴定LHCl溶液（紅線）：甲基紅。5．弱酸滴定強(qiáng)堿所選擇的酸堿指示劑一般用無色酚酞；而強(qiáng)酸滴定弱堿則選擇甲基橙。6．酸堿滴定曲線以滴加酸液或堿液的量為橫坐標(biāo)，以溶液的pH為縱坐標(biāo)，描述酸堿中和滴定過程中溶液pH的變化情況，其中滴定終點(diǎn)附近pH會(huì)發(fā)生突變，因此選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞┚湍軠?zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)；另外，選擇滴定管以精確測(cè)量放出的酸堿液體積。（二）酸堿中和滴定操作：酸堿中和滴定操作的基本儀器有：滴定管（酸式和堿式）、鐵架臺(tái)（帶滴定管夾）、錐形瓶（可裝待測(cè)液，也可裝標(biāo)準(zhǔn)液）、燒杯（盛廢液，不能裝待測(cè)液）酸堿中和滴定操作的操作程序：（1）檢查滴定管是否漏水；（2）潤(rùn)洗儀器。方法：從滴定管上口倒入3～5mL盛裝的溶液，傾斜著轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管，使液體濕潤(rùn)全部滴定管內(nèi)壁，然后用手控制活塞，將液體放入預(yù)置的燒杯中。（3）取反應(yīng)溶液，使液面在位于0以上2～3cm處，并將滴定管固定在鐵架臺(tái)上。（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溶液，并使液面處于0或0以下某一位置，準(zhǔn)確讀數(shù)，并記錄。（5）放出反應(yīng)液：根據(jù)需要從滴定管逐滴放出一定量液體。（6）重復(fù)滴定操作；（7）數(shù)據(jù)處理說明：1．兩種滴定管在構(gòu)造上的不同點(diǎn)：酸式---活塞堿式---帶有玻璃球的橡膠管2．滴定管的讀數(shù)方法：0刻度在上，從上往下讀，最大量程有25mL、50mL等，注意與量筒比較；3．精確度：取到小數(shù)點(diǎn)后兩位，如：、最后一位是估計(jì)值（注意與量筒比較）。4．滴定管的洗滌：先用蒸餾水洗滌，再用標(biāo)準(zhǔn)液（或待測(cè)液）來潤(rùn)洗。5．滴定管的固定：固定；垂直于桌面，高度以滴定管尖伸入錐形瓶約1cm為宜。6．滴定時(shí)，左手控制活塞、右手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)液體的顏色變化。7．滴定終點(diǎn)的判斷：當(dāng)最后一滴液體滴下后，錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色發(fā)生變化，且在半分鐘內(nèi)不變色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。8．再次進(jìn)行滴定時(shí)，一定要將滴定管內(nèi)液體重新注入至0刻度處，以免滴定時(shí)液體不足。9．強(qiáng)酸與強(qiáng)堿完全中和時(shí)，溶液的pH就為7，但指示劑變色時(shí)，溶液的pH不等于7。是因?yàn)椋簭?qiáng)酸強(qiáng)堿完全中和時(shí)溶液的pH就為7，而滴定的終點(diǎn)則是通過指示劑顏色的變化來觀察，此時(shí)溶液的pH往往不是7，但由滴定曲線可知：在滴定過程中開始一段時(shí)間溶液的pH變化不大，處于量變過程中，而在接近完全中和時(shí)，滴入的堿溶液時(shí)，溶液的pH變化很大，溶液由酸性變中性再變成堿性發(fā)生了突變，之后再滴入堿溶液，溶液的pH變化又比較緩慢，說明滴定過程中，溶液的酸堿性變化經(jīng)過了由量變引起質(zhì)變的過程，有一段發(fā)生了pH突變的過程，完全中和和酚酞或甲基橙指示劑變色的pH雖不同，但只相差半滴，即只有左右，這種誤差在許可的范圍之內(nèi)。（三）酸堿中和滴定誤差分析：根據(jù)c(B)＝（A為標(biāo)準(zhǔn)液，B為待測(cè)液）強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿誤差分析：標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果就偏大，反之，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小說明：用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉為例。如完全中和，有：1．下列操作會(huì)使鹽酸的體積變大，滴定結(jié)果c偏高：①滴定前未排除氣泡，滴定后氣泡消失；②滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)或二者都發(fā)生；③用有刻度的移液管移液時(shí)仰視讀數(shù)；④滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗，直接盛放標(biāo)準(zhǔn)液；⑤錐形瓶用水洗后又用待測(cè)液潤(rùn)洗；⑥把移液管尖端部分的殘留待測(cè)液也吹入錐形瓶中；⑦滴定時(shí)，溶液快速成線流下，而使終點(diǎn)確定過遲；⑧標(biāo)準(zhǔn)液滴入錐形瓶外，或滴在靠瓶口處的內(nèi)壁上而未用蒸餾水沖入瓶?jī)?nèi)：⑨標(biāo)準(zhǔn)液配制好后，倒進(jìn)未用此液清洗過的試劑瓶再取用。2．下列操作會(huì)使鹽酸的體積變小，滴定結(jié)果c偏低：①滴定前無氣泡，滴定終了有氣泡；②滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)；③有刻度的移液管移液時(shí)俯視讀數(shù)；④滴定管或移液管未用待測(cè)液潤(rùn)洗就直接量取待測(cè)液；⑤移液管尖嘴處懸掛的一滴待測(cè)液未“靠”入錐形瓶中；⑥待測(cè)液附著在錐形瓶口處未用水沖入瓶?jī)?nèi)；⑦錐形瓶搖動(dòng)時(shí)，有待測(cè)液濺出；⑧待測(cè)物是固體，稱量時(shí)，已吸潮；⑨近終點(diǎn)時(shí)，就停止振蕩錐形瓶；或確定終點(diǎn)過早；⑩盛裝過酸液的錐形瓶未經(jīng)充分洗滌又用來盛裝待測(cè)液。3．下列操作對(duì)滴定結(jié)果無影響：①錐形瓶用蒸餾水洗滌后，直接盛裝待測(cè)液；②向錐形瓶中注入待測(cè)液后，又用蒸餾水沖稀。例1.用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，選用酚酞作為指示劑，造成測(cè)定結(jié)果偏高的原因可能是（）A.配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的NaOH中混有Na2CO3雜質(zhì)B.滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，俯視滴定管的刻度，其他操作正確C.盛裝未知液的錐形瓶用蒸餾水洗過，未用未知液潤(rùn)洗D.滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛一滴溶液解析：NaOH～HCl11V(NaOH)·c(NaOH)V(HCl)·c(HCl)所以c(HCl)＝討論：V(NaOH)、c(NaOH)、c(HCl)的大小，可推知c(HCl)是否會(huì)出現(xiàn)誤差。對(duì)A選項(xiàng)來說，由于等量的NaOH變成Na2CO3后，所需HCl的量減少，所以結(jié)果偏低。對(duì)B選項(xiàng)滴定終點(diǎn)時(shí)，由于滴定管“零”刻度在上，俯視讀數(shù)變小，仰視讀數(shù)變大，因?yàn)閂堿變小，c酸偏低。C選項(xiàng)中，錐形瓶不用待測(cè)液潤(rùn)洗，加水不影響測(cè)定。D選項(xiàng)中懸掛的液體已包含在V(NaOH)中，使V增大，C(HCl)值偏高。答案：D例2.用下列方法測(cè)定空氣中的污染物含量：將一定體積的空氣通入吸收劑，并測(cè)定其電導(dǎo)的變化（導(dǎo)體的電阻愈小，它的電導(dǎo)愈大），如測(cè)定H2S的含量，若用CuSO4溶液吸收，可測(cè)定很大濃度范圍內(nèi)的H2S，但電導(dǎo)變化不大；若用濃溴水吸收，僅限于低濃度范圍內(nèi)的H2S，但有很高的靈敏度?，F(xiàn)要兼顧吸收容量與靈敏度，測(cè)定空氣中Cl2的含量，則應(yīng)選用下列吸收劑中的（）A.Na2SO3溶液 B.KI溶液C.NaOH溶液 D.H2O解析：溶液電導(dǎo)的變化與溶液中離子濃度有關(guān)，離子濃度變大，電導(dǎo)變大，題中給出的4種吸收劑分別與Cl2的反應(yīng)情況如下：Na2SO3＋Cl2＋H2O＝Na2SO4＋2HCl（離子數(shù)目變大）2KI＋Cl2＝I2＋2KCl（離子數(shù)目基本不變）2NaOH＋Cl2＝NaCl＋NaClO＋H2O（離子數(shù)目基本不變）Cl2＋H2O＝HCl＋HClO（離子數(shù)目變大）再兼顧吸收容量，只有A符合題意。答案：A例3.維生素C又名抗壞血酸（分子式為C6H8O6），具有較強(qiáng)的還原性，放置在空氣中易被氧化，其含量可通過在弱酸性溶液中用已知濃度的I2溶液進(jìn)行測(cè)定。該反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：C6H8O6＋I(xiàn)2→C6H6O6＋2HI，現(xiàn)欲測(cè)定某樣品中維生素C的含量，步驟如下：①取10mL、6mol/L的CH3COOH溶液加入100mL蒸餾水中，加熱煮沸后放置冷卻。②精確稱取0.2000g樣品，溶解于上述冷卻的溶液中。③加入1mL淀粉溶液后，立即用濃度為mol/L的I2溶液進(jìn)行滴定，直至溶液中的藍(lán)色持續(xù)不褪為止，共消耗溶液。據(jù)此回答下列問題：⑴為何加入的CH3COOH稀溶液要先經(jīng)煮沸、冷卻后才能使用？⑵計(jì)算樣品中維生素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：維生素C具有較強(qiáng)的還原性，放置在空氣中易被氧化。因此煮沸是為了除去溶液中溶解的O2，避免維生素C被O2氧化，而冷卻是為了減緩滴定過程中維生素C與液面上空氣接觸時(shí)被氧化的速率；C6H8O6＋I(xiàn)2→C6H6O6＋2HI，加入淀粉是作為指示劑，測(cè)定溶液中維生素C的含量。C6H8O6＋I(xiàn)2→C6H6O6＋2HI11xmol/L×0.021L解得：x＝則維生素C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：答案：煮沸是為了除去溶液中溶解的O2，避免維生素C被O2氧化，冷卻是為了減緩滴定過程中維生素C與液面上空氣接觸時(shí)被氧化的速率；%。例4.用雙指示劑法測(cè)定試樣中含有NaOH、NaHCO3、Na2CO3中的一種或兩種物質(zhì)的含量。具體做法是：先向待測(cè)溶液中加入酚酞，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，當(dāng)NaOH或Na2CO3被轉(zhuǎn)化為NaCl或NaHCO3時(shí)，酚酞由粉紅色褪為無色，消耗V1mL鹽酸。然后滴加甲基橙，繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定。當(dāng)NaHCO3轉(zhuǎn)化為NaCl時(shí)，溶液由黃色變?yōu)槌壬?，消耗V2mL鹽酸。⑴試根據(jù)下表給出的V1、V2數(shù)據(jù)范圍，判斷原混合物的成分（填化學(xué)式）。V1＝0、V2≠0V1≠0、V2＝0V1＝V2≠0V2＞V1＞0V1＞V2＞0⑵若稱取含雜質(zhì)的試樣1.200g(雜質(zhì)不與HCl反應(yīng))配制成水溶液，取出，用L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定，測(cè)得V1＝，V2＝。求試樣的成分及其試樣中各成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：=1\*GB2⑴NaOH、NaHCO3、Na2CO3三種物質(zhì)都可以與鹽酸反應(yīng)：NaOH＋HCl＝NaCl＋H2ONa2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑(向中逐滴滴加鹽酸時(shí)，反應(yīng)分兩步進(jìn)行：Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl；NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑)NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑同時(shí)，混合物中NaOH與NaHCO3不能共存。否則會(huì)反應(yīng)產(chǎn)生Na2CO3。則：=1\*GB3①V1＝0、V2≠0時(shí)，原溶液就是NaHCO3，此時(shí)，只存在NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑；=2\*GB3②V1≠0、V2＝0，說明此時(shí)無氣體放出，原物質(zhì)只是NaOH；=3\*GB3③V1＝V2≠0，說明在用酚酞或甲基橙作指示劑時(shí)，消耗的酸的物質(zhì)的量相同，則原物質(zhì)只能是Na2CO3，發(fā)生的反應(yīng)為：Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl；NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑。=4\*GB3④在Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl；NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑兩步反應(yīng)中消耗的酸的物質(zhì)的量相同，現(xiàn)V2＞V1＞0，說明第二步反應(yīng)中的NaHCO3大于第一步生成的NaHCO3，說明原混合物為NaHCO3和Na2CO3。=5\*GB3⑤同樣，在Na2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl；NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑兩步反應(yīng)中消耗的酸的物質(zhì)的量相同，現(xiàn)有V1＞V2＞0，說明在第一步過程中還有一種物質(zhì)可與酸反應(yīng)，根據(jù)物質(zhì)共存的規(guī)律，肯定不是NaOH與NaHCO3，同時(shí)又不是NaHCO3和Na2CO3，則只能是NaOH、Na2CO3。=2\*GB2⑵由V1＝，V2＝，說明V1＞V2＞0，即原混合物由NaOH、Na2CO3組成。則有：假設(shè)原混合物中NaOH的物質(zhì)的量為x，Na2CO3的物質(zhì)的量為yNaOH＋HCl＝NaCl＋H2ONa2CO3＋HCl＝NaHCO3＋NaCl1111xxyyNaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑11yy則有：y＝0.005L×L＝5×10－4mol則x＝0.035LQUOTE×L－5QUOTE×10－4mol＝3QUOTE×10－3mol由此可得ω(Na2CO3)＝%ω(NaOH)＝50%答案：V1＝0、V2≠0V1≠0、V2＝0V1＝V2≠0V2＞V1＞0V1＞V2＞0NaHCO3NaOHNa2CO3Na2CO3、NaHCO3NaOH、Na2CO3NaOH和Na2CO3；ω(Na2CO3)＝%；ω(NaOH)＝%1.量筒和滴定管所盛放液體的凹面，都在10mL刻度，若都采用仰視讀數(shù)，則前者比后者的讀數(shù)A.大于 B.小于 C.等于 D.不能比較2.用已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液時(shí)，下列操作中正確的是A.酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，直接加入已知濃度的鹽酸B.錐形瓶用蒸餾水洗凈后，直接加入一定體積的未知濃度的NaOH溶液C.滴定時(shí)，沒有逐出滴定管下口的氣泡D.讀數(shù)時(shí)，視線與滴定管內(nèi)液體的凹液面最低處保持水平3.室溫下mol/LNaOH溶液滴定amL某濃度的HCl溶液，達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH溶液bmL，此時(shí)溶液中氫離子的濃度c(H＋)是（單位：mol/L）（）A.(a＋b) B.(a＋b) C.1×107 D.1×10－74.有①、②、③三瓶體積相等，濃度都是1mol/L的HCl溶液，將①加熱蒸發(fā)至體積減少一半，在②中加入少量CH3COONa固體（加入后溶液仍呈強(qiáng)酸性），③不作改變。然后以酚酞做指示劑，用NaOH溶液滴定上述三種溶液，所消耗的NaOH溶液的體積是：A.①＝③＞② B.③＞②＞① C.③＝②＞① D.①＝②＝③5.實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液測(cè)定某NaOH溶液的濃度，用甲基橙作指示劑，下列操作中可能使測(cè)定結(jié)果偏低的是A.酸式滴定管在裝酸液前未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤(rùn)洗2－3次B.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，在滴定過程中氣泡消失C.錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色變化由黃色變橙色，立即記下滴定管液面所在刻度D.盛NaOH溶液的錐形瓶滴定前用NaOH溶液潤(rùn)洗2－3次6.用已知濃度的鹽酸滴定由NaOH固體配成的溶液時(shí)，下列操作會(huì)使滴定結(jié)果偏低的是：A.NaOH固體稱量時(shí)間過長(zhǎng) B.盛放標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的滴定管用堿液潤(rùn)洗C.用酚酞作指示劑 D.固體NaOH中含有KOH雜質(zhì)7.用mol/LNaOH溶液滴定mol/L的HCl溶液時(shí)，如果滴定誤差在±%以內(nèi)，反應(yīng)完畢后，溶液的pH值范圍為A.6.9－ B.－10.7 C.－ D.8.以下是幾種酸堿指示劑變色的pH范圍：①甲基橙～②甲基紅～③酚酞～10,現(xiàn)用mol·L－1NaOH溶液滴定濃度相近的甲酸時(shí)，上述指示劑A.都可以用 B.只能用③C.可以用①或② D.可以用②或③9.有一支50mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在mL刻度處，把滴定管中的溶液全部流下排出，盛接在量筒中，量筒內(nèi)溶液的體積 A.大于mL B.為mLC.小于mL D.為mL10.下圖是向100mL的鹽酸中逐漸加入NaOH溶液時(shí)，溶液的pH變化圖。根據(jù)圖所得結(jié)論正確的是A.原來鹽酸的物質(zhì)的量濃度為mol·L－1B.ｘ處為mol的NaOH溶液C.原來鹽酸的物質(zhì)的量濃度為1mol·L－1D.ｘ處為mol的NaOH溶液11.用mol·L－1NaOH溶液滴定mol·L－1鹽酸，如達(dá)到滴定的終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的體積約為mL)，繼續(xù)加水至50mL，所得溶液的pH是A.4 B.7.2 C.10 D.12.下面是一段關(guān)于酸堿中和實(shí)驗(yàn)操作的敘述：①取一錐形瓶，用待測(cè)NaOH溶液潤(rùn)洗兩次。②在一錐形瓶中加入25mL待測(cè)NaOH溶液。③加入幾滴石蕊試劑做指示劑。④取一支酸式滴定管，洗滌干凈。⑤直接往酸式滴定管中注入標(biāo)準(zhǔn)酸溶液，進(jìn)行滴定。⑥左手旋轉(zhuǎn)滴定管的玻璃活塞，右