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小学语文的教学教案

发表时间:2020-10-21

溶液的酸碱性教学案。

俗话说,凡事预则立,不预则废。教师要准备好教案,这是教师的任务之一。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,让教师能够快速的解决各种教学问题。你知道如何去写好一份优秀的教案呢?下面是小编为大家整理的“溶液的酸碱性教学案”,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

第二单元溶液的酸碱性
 
 第1课时 溶液的酸碱性

[目标要求] 1.了解溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系。 2.了解pH的定义及简单的计算。

一、溶液的酸碱性
1.一种溶液显酸性、中性还是碱性,取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在一定温度下,水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度,就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度,并据此判断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(H+)为1.0×10-5molL-1,根据KW=c(H+)c(OH-)=1.0×10-14mol2L-2可求得该酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9molL-1。
2.酸性溶液:c(H+)c(OH-),c(H+)越大,酸性越强;
中性溶液:c(H+)=c(OH-);
碱性溶液:c(H+)c(OH-),c(OH-)越大,碱性越强。
二、溶液的酸碱性与pH的关系
1.溶液pH的定义
(1)由于用c(H+)及c(OH-)来表示溶液的酸碱性有时数值非常小,使用很不方便。
在实际应用中,人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。pH与氢离子浓度的关系式为pH=-lg_c(H+)。
(2)pH值与溶液酸碱性的关系
在25℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7molL-1,所以在25℃时,pH=7时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性。pH7时,溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液显碱性,且pH越大,溶液中c(OH-)越大,溶液的碱性越强。pH7时,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,溶液显酸性,且pH越小,溶液中氢离子浓度越大,溶液的酸性越强。
2.强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算
(1)强酸与强酸混合液的pH
强酸Ⅰ:c1(酸),V1(酸)――→电离n1(H+)=c1(H+)V1,
强酸Ⅱ:c2(酸),V2(酸)――→电离n2(H+)=c2(H+)V2,
V混=V1+V2 n混(H+)=c1(H+)V1+c2(H+)V2c混(H+)=c1H+V1+c2H+V2V1+V2pH。
(2)强碱与强碱混合液的pH
强碱Ⅰ:c1(碱),V1(碱)――→电离n1(OH-)=c1(OH-)V1
强碱Ⅱ:c2(碱),V2(碱)――→电离n2(OH-)=c2(OH-)V2
V混=V1+V2 n混(OH-)=c1(OH-)V1+c2(OH-)V2
c混(OH-)=c1OH-V1+c2OH-V2V1+V2,再求c(H+)=KWcOH-pH。
三、溶液pH的测定方法
1.酸碱指示剂
酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱,它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的,因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围,但不能准确测定pH。
常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表:
指示剂甲基橙石蕊酚酞
变色范围pH3.1~4.45~88.2~10.0
溶液颜色红、橙、黄红、紫、蓝无色、粉红、红
2.pH试纸
粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是:取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上),用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的pH。
3.pH计
通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。

 

知识点一 溶液的酸碱性
1.下列溶液肯定呈酸性的是()
A.含H+的溶液B.能使酚酞显无色的溶液
C.pH7的溶液D.c(OH-)c(H+)的溶液
答案 D
解析 任何水溶液中均含H+和OH-,故A错。酚酞显无色的溶液,其pH8,该溶液可能显酸性,也可能呈中性或碱性,B错。以纯水在100℃为例,KW=1.0×10-12mol2L-2,c(H+)=1×10-6molL-1,pH=6,但溶液为中性,故pH7的溶液可能是酸性,也可能呈中性或碱性。
2.判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中,一定呈碱性的是()
A.能够使甲基橙呈现黄色的溶液
B.溶液的pH>7
C.溶液中:c(H+)<c(OH-)
D.溶液中:c(H+)>1×10-7molL-1
答案 C
解析 溶液酸碱性最本质的判断标准是看H+和OH-浓度的相对大小,只有当c(H+)>c(OH-)时,溶液才呈酸性;当c(H+)=c(OH-)时,溶液呈中性;当c(H+)<c(OH-)时,溶液呈碱性。甲基橙的变色范围是3.1~4.4,即pH<3.1时呈现红色,3.1<pH<4.4时呈现橙色,pH>4.4时呈现黄色。所以,使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的pH与温度有关,常温下pH>7的溶液一定显碱性,但在不是常温的情况下就不一定了。
3.下列溶液一定呈中性的是()
A.pH=7的溶液
B.c(H+)=c(OH-)的溶液
C.由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液
D.非电解质溶于水所得到的溶液
答案 B
知识点二 pH值计算
4.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11molL-1,则该溶液的pH可能是()
A.4B.7C.8D.11
答案 D
解析 由题意知由水电离产生的c(H+)=1×10-11molL-11×10-7molL-1,抑制了水的电离,可能是酸,也可能是碱,若是酸,c(H+)=1×10-3molL-1,pH=3,若是碱,c(OH-)=1×10-3molL-1,pH=11。
5.25℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系()
A.a+b=14B.a+b=13C.a+b=15D.a+b=7
答案 C
解析 酸中n(H+)=10-a×10,碱中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b,根据混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。
知识点三 pH的测定方法
6.下列试纸中,在测溶液的性质时,预先不能用蒸馏水润湿的是()
A.石蕊试纸B.醋酸铅试纸C.KI淀粉试纸D.pH试纸
答案 D
解析 pH试纸测溶液的酸碱性时是定量测定,加水润湿后会导致溶液的浓度降低,使测得的pH产生偏差,所以不能润湿。
7.有一学生甲在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。
(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是________________。
(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是________________________________________________________________________。
(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1molL-1的硫酸和0.01molL-1的硫酸。若能,简述操作过程。
________________________________________________________________________
①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液
④蒸馏水⑤BaCl2溶液⑥pH试纸
答案 (1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差
(2)盐酸 在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小
(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01molL-1的硫酸
解析 本题考查pH试纸的使用,pH试纸使用不能用蒸馏水润湿,若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同:若溶液为中性,则测得结果无误差;若为酸性,测得结果偏大;若为碱性,测得结果偏小。

 

练基础落实

1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是()
A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
答案 C
2.常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1mL,分别稀释至100mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强
C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)
D.若9<a<11,则X、Y都是弱碱
答案 D
3.在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于()
A.8.3B.8.7C.9D.9.7
答案 D
解析 本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合,总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合,应按c(OH-)计算:c混(OH-)=(1×10-6molL-1+1×10-4molL-1)/2=5.05×10-5molL-1,c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10molL-1,pH=9.7。
4.下列叙述正确的是()
A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14mol2L-2
B.c(H+)等于1×10-7molL-1的溶液一定是中性溶液
C.0.2molL-1CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1molL-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍
D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱
答案 A
解析 KW=c(H+)c(OH-),且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水,酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14mol2L-2;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7molL-1;0.2molL-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1molL-1CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2molL-1CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1molL-1CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1molL-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1molL-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。

练方法技巧

5.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY),若V(HX)V(HY),则下列说法正确的是()
A.HX可能是强酸
B.HY一定是强酸
C.HX的酸性强于HY的酸性
D.反应开始时二者生成H2的速率相等
答案 D
解析 解答该题应注意以下三点:(1)强酸完全电离,弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液,弱酸的浓度大,等体积时,其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H+)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意,Mg粉足量,酸不足,应根据酸的物质的量来计算H2的体积,由V(HX)V(HY),知pH相等时,HX的物质的量浓度比HY的大,即HX是比HY弱的弱酸,而无法判断HY是强酸还是弱酸,故A、B、C错误;D项,反应开始时的速率取决于c(H+),因为开始时c(H+)相等,故D项正确。
6.某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是()
A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线
B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C.a点KW的数值比c点KW的数值大
D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度
答案 B
解析 本题考查了强酸和弱酸的稀释规律,解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸),稀释相同的倍数时,因醋酸在稀释时仍不断地电离,故盐酸的pH增大的多,故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线,A错误;不断加水稀释时,溶液中c(H+)不断减小,导电性减弱,B正确;因为KW仅仅是温度的函数,因为是在相同的温度下,故a点KW与c点KW的数值相同,C错误;因盐酸和醋酸的pH相同,则c(醋酸)c(盐酸),稀释相同的倍数,由于醋酸存在电离平衡,故仍有c(醋酸)c(盐酸),D错误。
练综合拓展

7.已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如右图所示:
(1)则25℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。
(3)95℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________________________________________________________________
__________________。
(1)曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小
(2)10∶1 (3)a+b=14或pH1+pH2=14
(4)曲线B对应95℃,此时水的离子积为10-12mol2L-2,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5
解析 本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。
(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH也增大,但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。
(2)25℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)10-5molL-1=V(H2SO4)10-4molL-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。
(3)要注意的是95℃时,水的离子积为10-12mol2L-2,即c(H+)c(OH-)=10-12mol2L-2,即:等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12。根据95℃时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12,即:10-a+2=10b-12,所以,有以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。
(4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),若是强酸、强碱,两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生,即酸过量,所以说酸HA是弱酸。
8.(1)pH=2的某酸稀释100倍,pH________4,pH=12的某碱稀释100倍,pH________10。
(2)室温时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________。
(3)
MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是()
A.MOH是一种弱碱
B.在x点,MOH完全电离
C.在x点,c(M+)=c(R+)
D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍
答案 (1)≤ ≥ (2)2∶1 20∶1 (3)B
解析 (1)若某酸为强酸,则pH=4,若为弱酸,则pH4;同理,对pH=12的某碱稀释100倍,pH≥10。
(2)pH=5的H2SO4稀释10倍,c(H+)和c(SO2-4)同等倍数减小,所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1,若将稀释后的溶液再稀释100倍,其pH≈7,而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9molL-1,所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。
(3)由图知,稀释100倍后ROH的pH变化为2,为强碱,MOH的pH变化为1,为弱碱;x点时ROH与MOH的c(OH-)相等,故c(M+)与c(R+)相等;稀释前ROH的c(OH-)=0.1molL-1,MOH的c(OH-)=0.01molL-1,故D项正确;MOH为弱碱,在任何点都不能完全电离,B项错误。
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第2课时 酸碱中和滴定

[目标要求] 1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。

酸碱中和滴定
1.酸碱中和滴定概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理:n元酸与n′元碱恰好完全中和时:nc酸V酸=n′c碱V碱。如果用A代表一元酸,用B代表一元碱,可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度:cB=cAVAVB。
2.酸碱中和滴定的关键:准确测定参加反应的两种溶液的体积,以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。
3.酸碱中和滴定实验
实验仪器:pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。
实验药品:标准液、待测液、指示剂。
实验步骤:
(1)查:检查两滴定管是否漏水和堵塞;
(2)洗:先用蒸馏水洗涤两滴定管,然后用所要盛装的酸碱润洗2~3遍;
(3)盛、调:分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3厘米处,并将滴定管固定在滴定管夹上,然后赶走滴定管内部气泡,调节滴定管中液面高度处于某一刻度,并记下读数。
(4)取:从碱式滴定管中放出25.00mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中,滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。
(5)滴定:左手控制酸式滴定管活塞,右手拿住锥形瓶瓶颈,边滴入盐酸,边不断摇动锥形瓶,眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。
(6)记:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变为无色时,停止滴定,且半分钟内不恢复原来的颜色,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。
(7)算:整理数据进行计算。
根据cB=cAVAVB计算。
二、酸碱中和滴定误差分析
中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当,读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=c标准V标准V待测,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。
下列为不正确操作导致的实验结果偏差:
(1)仪器洗涤
①酸式滴定管水洗后,未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后,未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后,用待测液润洗(偏高)。
(2)量器读数
①滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视(偏高);

滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视(偏低)如图所示;
③滴定完毕后,立即读数,半分钟后颜色又褪去(偏低)。
(3)操作不当
①酸式滴定管漏液(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡变小(偏高);③滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出(偏低);④滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响);⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时,溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示剂,溶液由黄色变橙色,5s后又褪去(偏低)。
知识点一 酸碱中和滴定
1.一只规格为amL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在mmL处,当液面降到nmL处时,下列判断正确的是()
A.流出溶液的体积为(m-n)mL
B.流出溶液的体积为(n-m)mL
C.管内溶液体积等于(a-n)mL
D.管内溶液体积多于nmL
答案 B
解析 滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度越大,所以流出液体的体积为(n-m)mL;刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液,所以管内溶液体积大于(a-n)mL。
2.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,选择甲基橙作指示剂。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________,直到因加入一滴盐酸后,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:
滴定次数待测NaOH溶液的体积/mL0.1000molL-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度滴定后刻度溶液体积/mL
第一次25.000.0026.1126.11
第二次25.001.5630.3028.74
第三次25.000.2226.3126.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10
(4)V=26.11mL+26.09mL2=26.10mL,c(NaOH)=0.1000molL-1×26.10mL25.00mL=0.1044molL-1
解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c(NaOH)=cHClV[HClaq]V[NaOHaq]。欲求c(NaOH),须先求V[(HCl)aq]再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响,进而影响c(NaOH)。
(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。
(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。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。
(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。
(4)先算出耗用标准酸液的平均值
V=26.11mL+26.09mL2=26.10mL(第二次偏差太大,舍去)。c(NaOH)=0.1000molL-1×26.10mL25.00mL=0.1044molL-1。
知识点二 酸碱中和滴定误差分析
3.用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时,下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是()
A.锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出
B.滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失
C.指示剂变色15s后又恢复为原来的颜色便停止滴定
D.锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗
答案 B
解析 根据c(B)=cAVAVB判断,A项中,V(B)的实际量减少,导致V(A)减少,测定值偏小;B项使液体充满气泡,导致V(A)增大,测定值偏大;C项未到滴定终点,偏小;D项,不影响测定结果。
4.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断,填写下列各项操作会给实验造成的误差。
(1)称量固体NaOH时,未调节天平的零点()
(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确()
(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗()
(4)开始滴定时,滴定管尖端处有气泡,滴定完毕气泡排出()
(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下,结束时初读数按0计算()
(6)在滴定过程中活塞处漏液()
(7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出()
(8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视()
答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A
解析 (1)称量固体NaOH时,未调节天平零点,不能确定称量结果是偏大还是偏小,故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了,导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡,滴定后无气泡,相当于待测液比实际用量多了,导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小,导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多,导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时,用力过猛,使少量液体溅出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待测液体积减小,使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小,使结果偏高。

练基础落实
1.酸碱恰好完全中和时()
A.酸与碱的物质的量一定相等
B.溶液呈现中性
C.酸与碱的物质的量浓度相等
D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等
答案 D
2.用盐酸滴定NaOH溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定到终点时,溶液颜色的变化是()
A.由黄色变为红色B.由黄色变为橙色
C.由橙色变为红色D.由红色变为橙色
答案 B
3.用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液,下列操作导致结果偏低的是()
①锥形瓶用蒸馏水洗净后,再用待测液润洗2~3次
②滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
③滴定前仰视读数,滴定后平视读数
④摇动锥形瓶时,有少量液体溅出
⑤滴定时,锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液
A.③B.④⑤C.①②③D.③④
答案 D
解析 ①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH,会多耗用盐酸,导致结果偏高;②中气泡体积充当了标准盐酸,导致V(HCl)偏大,结果偏高;③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大,则ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小,结果偏低;④中使NaOH溅出,则使V(HCl)偏小,结果偏低;⑤对结果无影响,综合分析,选D。
4.下列指示剂的选择不正确的是()
(已知:I2+2Na2S2O3)2NaI+Na2S4O6
标准溶液待测溶液指示剂
AHClNaOH甲基橙
BNaOHHCl酚酞
CI2Na2S2O3淀粉
DKMnO4Na2SO3酚酞
答案 D
解析 强酸与强碱滴定时,甲基橙或酚酞均可以,但一般强酸滴定强碱时用甲基橙,反之用酚酞,A、B均正确;据I2遇淀粉变蓝可检验I2,C正确;D项中KMnO4本身有颜色,无需再用其他指示剂,D不正确。
5.下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是()
A.滴定管B.分液漏斗C.过滤漏斗D.容量瓶
答案 C
6.用0.1molL-1NaOH溶液滴定0.1molL-1的盐酸,如果达到滴定终点时不慎多加了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pH是()
A.4B.7.2C.10D.11.3
答案 C
解析 本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目,涉及到溶液中OH-、H+、pH的计算,考查学生的计算能力。用0.1molL-1的NaOH溶液滴定0.1molL-1的盐酸,滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05mL),加水至50mL,此时溶液中
c(OH-)=0.1molL-1×0.05mL50mL=1×10-4molL-1
c(H+)=1.0×10-14cOH-=1.0×10-141×10-4=1×10-10molL-1
pH=10即选项C正确。
练方法技巧

7.下列实验操作不会引起误差的是()
A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶
B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴
D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡
答案 C
解析 A:锥形瓶一定不要用待测液润洗,否则使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。
B:冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是量取待测溶液,都必须用待装溶液润洗2~3次,否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小,影响结果。
C:在滴定过程中,指示剂略多加了几滴,一般不影响实验结果,因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。
D:开始实验时酸式滴定管中无气泡,结束实验时有气泡,会导致所读取的V(HCl)偏小,依据V(HCl)c(HCl)=V(NaOH)c(NaOH),使所测的c(NaOH)偏小。
8.用1.0molL-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示,则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是()
A.1.0molL-1,20mLB.0.5molL-1,40mL
C.0.5molL-1,80mLD.1.0molL-1,80mL
答案 C
解析 滴定前稀H2SO4的pH=0,c(H+)=1.0molL-1,则c(H2SO4)=0.5molL-1,当pH=7时V(NaOH)=40mL,通过计算原硫酸溶液的体积为40mL。本题考查中和滴定曲线,关键是把握滴定终点,pH=7恰好完全反应,即n(H+)=n(OH-)。
练综合拓展

9.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(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0.001molL-1KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O
填空完成问题:
(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。
A.酸式滴定管(50mL) B.碱式滴定管(50mL) C.量筒(10mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹 G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗
(2)不用________(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因
________________________________________________________________________。
(3)选何种指示剂,说明理由______________________________________________。
(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为amL,滴定后俯视液面刻度为bmL,则(b-a)mL比实际消耗KMnO4溶液体积______(多、少)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度______(大、小)。
答案 (1)A、B、D、E、F、G、H
(2)碱 KMnO4溶液能把橡胶管氧化
(3)不用指示剂,因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂
(4)少 小
解析 (1)(2)酸性KMnO4具有强氧化剂,要放在酸式滴定管中,取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管,再根据滴定所需的仪器可选出正确答案。
(3)酸性KMnO4被还原为Mn2+后由紫色变为无色。
(4)俯视读得的数值偏小。

延伸阅读

水的电离和溶液酸碱性


作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容,帮助高中教师能够井然有序的进行教学。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢?下面是小编为大家整理的“水的电离和溶液酸碱性”,欢迎大家与身边的朋友分享吧!

水的电离和溶液酸碱性

【考试说明要求】

1.了解水的电离和水的离子积常数;

2.了解溶液PH的定义,能进行PH的简单计算。

【基础知识梳理】

一、水的电离

1、水是一种电解质,其电离方程式为,

水的离子积Kw=

Kw只随温度变化而不随浓度变化,水的电离是热过程,25℃时,Kw=

2、影响水的电离平衡的因素

⑴温度⑵酸、碱

⑶易水解的盐

【思考】分析下列条件的改变对水的电离平衡的影响:

项目

条件平衡移

动方向C(H+)

变化C(OH-)

变化C(H+)与C(OH-)

大小比较Kw溶液

酸碱性

升温

加入少量H2SO4

加入少量NaOH

加入少量Na2CO3

加入少量FeCl3

【例1】纯水在25℃和80℃时的H+浓度,前后两个量的大小关系为()

A.大于B.等于C.小于D.不能确定

二、溶液的酸碱性和pH

1、溶液的酸碱性取决于溶液中_________和__________的相对大小。

酸性溶液:C(H+)_____C(OH-),中性溶液:C(H+)___C(OH-),碱性溶液:C(H+)__C(OH-)

2.(1)pH=_______________,pH大小反映了溶液中__________浓度大小,即反映溶液的_______性强弱。

(2)25℃时,酸性溶液:pH_____,中性溶液:pH_____,碱性溶液:pH_____。

(3)同种溶质的稀溶液:c(酸)越大,酸性越_____,pH越_____;c(碱)越大,碱性越_____,pH越_____。

(4)相同pH的酸(或碱),若酸(或碱)越弱,其物质的量浓度越____。

【思考】判断下列说法是否正确?(对的打√,错误打×)

⑴pH=0的溶液中C(H+)=0()

⑵pH相同盐酸和硫酸分别中和一定量氢氧化钠溶液,消耗两种酸体积比为2∶1()

⑶pH相同的氨水和NaOH溶液中和等量的盐酸时,消耗两种碱体积比为1∶1()

⑷pH=5的盐酸10mL加水稀释至1000mL后pH=7()

⑸100℃时纯水的pH=6,则100℃时纯水显酸性()

⑹pH=4.3的硫酸和pH=9.7的氢氧化钠溶液中水的电离程度近似相等()

3.pH的计算

①已知酸碱浓度求pH②稀释计算③混合计算

【例2】⑴求pH=4的盐酸与水等体积混合后溶液的pH

⑵求pH=12的Ba(OH)2溶液与水以体积比2∶3混合后溶液的pH

⑶常温下,重水离子积常数为1.6×10-15,则0.001mol/LNaOD重水溶液1mL加重水稀释至10L后溶液的pD

⑷求pH=4、pH=6的两种强酸溶液混合后溶液的pH=5时的体积比

⑸求pH=8的强碱溶液100mL和pH=9的强碱溶液300mL混合后溶液的pH

⑹求0.1mol/LHCl800mL和0.1mol/LNaOH200mL混合后溶液的pH

⑺等体积的pH=4的盐酸与醋酸加水稀释到pH=5,加水体积:前者_______后者。

4.pH的测定方法:①pH试纸;②酸碱指示剂;③pH计等。

【注意】使用pH试纸的方法:。

【思考】若用湿润的pH试纸测定下列溶液的pH,与实际相比,结果如何变化?

①盐酸溶液②乙酸溶液③氯化钠溶液④氢氧化钠溶液

若原盐酸和乙酸的pH相同,则产生的误差更大。

【例3】某温度(t℃)时,水的离子积为Kw=1×10-13,则该温度(选填大于、小于或等于)25℃,其理由是

若将此温度下pH=11的苛性钠溶液aL与pH=1的稀硫酸bL混合(设混合后溶液体积的微小变化忽略不计),试通过计算填写以下不同情况时两溶液的体积比:

(1)若所得混合液为中性,则a:b=:;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是。

(2)若所得混合液的pH=2,则a:b=:;此溶液中各种离子的浓度由大到小排列顺序是。

水的电离和溶液的酸碱性


第二节水的电离和溶液的酸碱性(第2课时)
【教学目标】⒈了解溶液的酸碱性和pH的关系
⒉掌握有关溶液pH值的简单计算
⒊了解常用的酸碱指示剂
【教学重点】⒈水的离子积,H+浓度、OH-浓度、pH值与溶液酸碱性的关系
⒉有关溶液pH值的简单计算
【教学难点】pH值的计算
【教学过程】
二、溶液的酸碱性和pH
⒈定义:PH=,广泛pH的范围为0~14。
注意:当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性。
⒉意义:
溶液的酸碱性常温(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
碱性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
⒊溶液PH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
 说明:常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。
常用酸碱指示剂的pH变色范围
指示剂变色范围的pH
石蕊5红色5-8紫色8蓝色
甲基橙3.1红色3.1-4.4橙色4.4黄色
酚酞8无色8-10浅红色10红色
(2)pH试纸法
使用方法:
(3)PH计法
三、PH的应用
阅读教材P49-50
四、有关pH的计算
(一)单一溶液的PH计算
1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。

2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%,求该溶液的PH值。

(二)酸碱混合溶液的PH计算
3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1:1,11:9,9:11混合,分别求三种情况下溶液的PH值。

(三)酸、碱加水稀释后溶液的PH值
6、常温下,将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍,求所得溶液的PH值。

思考:若在常温下,将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3H2O溶液分别稀释1000倍,则所得溶液的PH值在什么范围之内。

[反馈练习]
1.求下列溶液混合后的pH:
(1)把pH=2和pH=4的两种强酸溶液等体积混合,其pH=。
(2)把pH=12和pH=14的两种强碱溶液等体积混合,其pH=。
(3)把pH=5的H2SO4溶液和pH=8的NaOH溶液等体积混合,其pH=。
2.室温时,将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍,则C(H+):C(SO42-)=;
若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C(H+):C(SO42-)=。
2.20mL0.01mol/LKOH溶液的pH为;30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH为;两溶液混合后,溶液的pH为。
3.设水的电离平衡线如右图所示。
(1)若以A点表示25°时水在电离平衡时的粒子浓度,当温
度升高到100°时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子10-6
积从_________增加到____________;10-7
(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持
在100°的恒温,欲使混合溶液的PH=7,则Ba(OH)2溶液和盐
酸的体积比为__________。

学校临清一中学科化学编写人于梁森审稿人唐祖华
第二节水的电离和溶液的酸碱性(第2课时)
课前预习学案
一.预习目标
⒈了解溶液的酸碱性和pH的关系
2.了解常用的酸碱指示剂
二,预习内容
溶液的酸碱性和pH
⒈定义:PH=,广泛pH的范围为0~14。
注意:当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性。
⒉意义:
溶液的酸碱性常温(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
碱性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
⒊溶液PH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
 说明:常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。
常用酸碱指示剂的pH变色范围
指示剂变色范围的pH
石蕊5红色5-8紫色8蓝色
甲基橙3.1红色3.1-4.4橙色4.4黄色
酚酞8无色8-10浅红色10红色
(2)pH试纸法
使用方法:
(3)PH计法
PH的应用
阅读教材P49-50
课内探究学案

【学习目标】
掌握有关溶液pH值的简单计算

【学习重点】有关溶液pH值的简单计算
【学习难点】pH值的计算
有关pH的计算
(一)单一溶液的PH计算
1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。

2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%,求该溶液的PH值。

(二)酸碱混合溶液的PH计算
3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1:1,11:9,9:11混合,分别求三种情况下溶液的PH值。

(三)酸、碱加水稀释后溶液的PH值
6、常温下,将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍,求所得溶液的PH值。

思考:若在常温下,将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3H2O溶液分别稀释1000倍,则所得溶液的PH值在什么范围之内。

[反馈练习]
1.求下列溶液混合后的pH:
(1)把pH=2和pH=4的两种强酸溶液等体积混合,其pH=。
(2)把pH=12和pH=14的两种强碱溶液等体积混合,其pH=。
(3)把pH=5的H2SO4溶液和pH=8的NaOH溶液等体积混合,其pH=。
2.室温时,将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍,则C(H+):C(SO42-)=;
若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C(H+):C(SO42-)=。
2.20mL0.01mol/LKOH溶液的pH为;30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH为;两溶液混合后,溶液的pH为。
3.设水的电离平衡线如右图所示。
(1)若以A点表示25°时水在电离平衡时的粒子浓度,当温
度升高到100°时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子10-6
积从_________增加到____________;10-7
(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持
在100°的恒温,欲使混合溶液的PH=7,则Ba(OH)2溶液和盐
酸的体积比为__________。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

第二节水的电离和溶液的酸碱性(第2课时)
【课标要求】⒈了解溶液的酸碱性和pH的关系
⒉掌握有关溶液pH值的简单计算
⒊了解常用的酸碱指示剂
【学习重点】⒈水的离子积,H+浓度、OH-浓度、pH值与溶液酸碱性的关系
⒉有关溶液pH值的简单计算
【学习难点】pH值的计算
【学习过程】
【情景创设】
二、溶液的酸碱性和pH
⒈定义:PH=,广泛pH的范围为0~14。
注意:当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性。
⒉意义:
溶液的酸碱性常温(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
碱性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
⒊溶液PH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
 说明:常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。
常用酸碱指示剂的pH变色范围
指示剂变色范围的pH
石蕊5红色5-8紫色8蓝色
甲基橙3.1红色3.1-4.4橙色4.4黄色
酚酞8无色8-10浅红色10红色
(2)pH试纸法
使用方法:
(3)PH计法
三、PH的应用
阅读教材P49-50
四、有关pH的计算
(一)单一溶液的PH计算
1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。

2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%,求该溶液的PH值。

(二)酸碱混合溶液的PH计算
3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1:1,11:9,9:11混合,分别求三种情况下溶液的PH值。

(三)酸、碱加水稀释后溶液的PH值
6、常温下,将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍,求所得溶液的PH值。

思考:若在常温下,将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3H2O溶液分别稀释1000倍,则所得溶液的PH值在什么范围之内。

[反馈练习]
1.求下列溶液混合后的pH:
(1)把pH=2和pH=4的两种强酸溶液等体积混合,其pH=。
(2)把pH=12和pH=14的两种强碱溶液等体积混合,其pH=。
(3)把pH=5的H2SO4溶液和pH=8的NaOH溶液等体积混合,其pH=。
2.室温时,将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍,则C(H+):C(SO42-)=;
若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C(H+):C(SO42-)=。
2.20mL0.01mol/LKOH溶液的pH为;30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH为;两溶液混合后,溶液的pH为。
3.设水的电离平衡线如右图所示。
(1)若以A点表示25°时水在电离平衡时的粒子浓度,当温
度升高到100°时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子10-6
积从_________增加到____________;10-7
(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持
在100°的恒温,欲使混合溶液的PH=7,则Ba(OH)2溶液和盐
酸的体积比为__________。
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

第二节水的电离和溶液的酸碱性(第2课时)学案
【课标要求】⒈了解溶液的酸碱性和pH的关系
⒉掌握有关溶液pH值的简单计算
⒊了解常用的酸碱指示剂
【学习重点】⒈水的离子积,H+浓度、OH-浓度、pH值与溶液酸碱性的关系
⒉有关溶液pH值的简单计算
【学习难点】pH值的计算
【学习过程】
【情景创设】
二、溶液的酸碱性和pH
⒈定义:PH=,广泛pH的范围为0~14。
注意:当溶液中[H+]或[OH-]大于1mol/L时,不用pH表示溶液的酸碱性。
⒉意义:
溶液的酸碱性常温(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
碱性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/LpH7
⒊溶液PH的测定方法
(1)酸碱指示剂法
 说明:常用的酸碱指示剂有石蕊、甲基橙、酚酞试液。
常用酸碱指示剂的pH变色范围
指示剂变色范围的pH
石蕊5红色5-8紫色8蓝色
甲基橙3.1红色3.1-4.4橙色4.4黄色
酚酞8无色8-10浅红色10红色
(2)pH试纸法
使用方法:
(3)PH计法
三、PH的应用
阅读教材P49-50
四、有关pH的计算
(一)单一溶液的PH计算
1、分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。

2、已知常温下浓度为0.01mol/L的CH3COOH溶液的电离度为1%,求该溶液的PH值。

(二)酸碱混合溶液的PH计算
3、将PH=2的H2SO4溶液与PH=4的H2SO4溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

4、将PH=8的NaOH溶液与PH=10的NaOH溶液等体积混合后,求溶液的PH值。

5、常温下PH=4的HCl和PH=10的NaOH分别按体积比为1:1,11:9,9:11混合,分别求三种情况下溶液的PH值。

(三)酸、碱加水稀释后溶液的PH值
6、常温下,将PH=1的H2SO4溶液和PH=13的NaOH溶液分别稀释1000倍,求所得溶液的PH值。

思考:若在常温下,将PH=1的CH3COOH溶液和PH=13的NH3H2O溶液分别稀释1000倍,则所得溶液的PH值在什么范围之内。

[反馈练习]
1.求下列溶液混合后的pH:
(1)把pH=2和pH=4的两种强酸溶液等体积混合,其pH=。
(2)把pH=12和pH=14的两种强碱溶液等体积混合,其pH=。
(3)把pH=5的H2SO4溶液和pH=8的NaOH溶液等体积混合,其pH=。
2.室温时,将PH=5的H2SO4溶液稀释10倍,则C(H+):C(SO42-)=;
若再将稀释后的溶液再稀释100倍,则C(H+):C(SO42-)=。
2.20mL0.01mol/LKOH溶液的pH为;30mL0.005mol/LH2SO4溶液的pH为;两溶液混合后,溶液的pH为。
3.设水的电离平衡线如右图所示。
(1)若以A点表示25°时水在电离平衡时的粒子浓度,当温
度升高到100°时,水的电离平衡状态到B点,则此时水的离子10-6
积从_________增加到____________;10-7
(2)将PH=8的Ba(OH)2溶液与PH=5的稀盐酸混合,并保持
在100°的恒温,欲使混合溶液的PH=7,则Ba(OH)2溶液和盐
酸的体积比为__________。

高二化学教案:《溶液的酸碱性教学案》教学设计


本文题目:高二化学教案:溶液的酸碱性教学案

第1课时 溶液的酸碱性

[目标要求] 1.了解溶液的酸碱性与c(H+)、c(OH-)的关系。 2.了解pH的定义及简单的计算。

一、溶液的酸碱性

1.一种溶液显酸性、中性还是碱性,取决于溶液中c(H+)和c(OH-)的相对大小。在一定温度下,水溶液中氢离子和氢氧根离子的物质的量浓度之积为常数。只要知道溶液中氢离子(或氢氧根离子)的浓度,就可以计算溶液中氢氧根离子(或氢离子)的浓度,并据此判断酸碱性。例如室温下测得某溶液中的c(H+)为1.0×10-5mol?L-1,根据KW=c(H+)?c(OH-)=1.0×10-14mol2?L-2可求得该酸溶液中c(OH-)=1.0×10-9mol?L-1 。

2.酸性溶液:c(H+)>c(OH-),c(H+)越大,酸性越强;

中性溶液:c(H+)=c(OH-);

碱性溶液:c(H+)

二、溶液的酸碱性与pH的关系

1.溶液pH的定义

(1)由于用c(H+)及c(OH-)来表示溶液的酸碱性有时数值非常小,使用很不方便。

在实际应用中,人们常用溶液中氢离子浓度的负对数(pH)来表示溶液的酸碱性。pH与氢离子浓度的关系式为pH=-lg_c(H+)。

(2)pH值与溶液酸碱性的关系

在25 ℃时,纯水中c(H+)=c(OH-)=10-7mol?L-1,所以在25 ℃时,pH=7时,溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度相等,溶液显中性。pH>7时,溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液显碱性,且pH越大,溶液中c(OH-)越大,溶液的碱性越强。pH

2.强酸与强酸(或强碱与强碱)混合溶液pH的计算

(1)强酸与强酸混合液的pH

强酸 Ⅰ:c1(酸),V1(酸)――→电离n1(H+)=c1(H+)?V1,

强酸 Ⅱ:c2(酸),V2(酸)――→电离n2(H+)=c2(H+)?V2,

?V混=V1+V2 n混(H+)=c1(H+)?V1+c2(H+)?V2?c混(H+)=c1?H+??V1+c2?H+??V2V1+V2?pH。

(2)强碱与强碱混合液的pH

强碱Ⅰ:c1(碱),V1(碱)――→电离n1(OH-)=c1(OH-)?V1

强碱Ⅱ:c2(碱),V2(碱)――→电离n2(OH-)=c2(OH-)?V2

?V混=V1+V2 n混(OH-)=c1(OH-)?V1+c2(OH-)?V2

?c混(OH-)=c1?OH-??V1+c2?OH-??V2V1+V2,再求c(H+)=KWc?OH-??pH。

三、溶液pH的测定方法

1.酸碱指示剂

酸碱指示剂一般是弱有机酸或弱有机碱,它们的颜色变化是在一定的pH范围内发生的,因此可以用这些指示剂粗略测出pH范围,但不能准确测定pH。

常用指示剂的变色范围和颜色变化如下表:

指示剂 甲基橙 石蕊 酚酞

变色范围pH 3.1~4.4 5~8 8.2~10.0

溶液颜色 红、橙、黄 红、紫、蓝 无色、粉红、红

2.pH试纸

粗略地测定溶液的pH可用pH试纸。pH试纸的使用方法是:取一小块pH试纸放在玻璃片上(或表面皿上),用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在试纸的中部,变色稳定后与标准比色卡对照确定溶液的pH。

3.pH计

通过仪器pH计来精确测定溶液的pH。

知识点一 溶液的酸碱性

1.下列溶液肯定呈酸性的是()

A.含H+的溶液 B.能使酚酞显无色的溶液

C.pH

答案 D

解析 任何水溶液中均含H+和OH-,故A错。酚酞显无色的溶液,其pH

2.判断溶液的酸碱性有多种方法。下列溶液中,一定呈碱性的是()

A.能够使甲基橙呈现黄色的溶液

B.溶液的pH>7

C.溶液中:c(H+)

D.溶液中:c(H+)>1×10-7 mol?L-1

答案 C

解析 溶液酸碱性最本质的判断标准是看H+和OH-浓度的相对大小,只有当c(H+)>c(OH-)时,溶液才呈酸性;当c(H+)=c(OH-)时,溶液呈中性;当c(H+)4.4时呈现黄色。所以,使甲基橙呈现黄色的溶液不一定显碱性。溶液的pH与温度有关,常温下pH>7的溶液一定显碱性,但在不是常温的情况下就不一定了。

3.下列溶液一定呈中性的是()

A.pH=7的溶液

B.c(H+)=c(OH-)的溶液

C.由强酸、强碱以等物质的量反应所得到的溶液

D.非电解质溶于水所得到的溶液

答案 B

知识点二 pH值计算

4.常温下,某溶液中由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1,则该溶液的pH可能是()

A.4 B.7 C.8 D.11

答案 D

解析 由题意知由水电离产生的c(H+)=1×10-11 mol?L-1

5.25℃时,若pH=a的10体积某强酸溶液与pH=b的1体积某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合之前该强酸的pH与强碱的pH之间应满足的关系()

A.a+b=14 B.a+b=13 C.a+b=15 D.a+b=7

答案 C

解析 酸中n(H+)=10-a×10,碱中n(OH-)=10-1410-b×1=10-14+b,根据混合后溶液呈中性,故n(H+)=n(OH-),即10-a×10=10-14+b,所以a+b=15。

知识点三 pH的测定方法

6.下列试纸中,在测溶液的性质时,预先不能用蒸馏水润湿的是()

A.石蕊试纸 B.醋酸铅试纸 C.KI淀粉试纸 D.pH试纸

答案 D

解析 pH试纸测溶液的酸碱性时是定量测定,加水润湿后会导致溶液的浓度降低,使测得的pH产生偏差,所以不能润湿。

7.有一学生甲在实验室测某溶液的pH,实验时,他先用蒸馏水润湿pH试纸,然后用洁净干燥的玻璃棒蘸取试样进行检测。学生乙对学生甲的操作的评价为:操作错误,测定结果一定有误差。学生丙对学生甲的操作的评价为:操作错误,但测定结果不一定有误差。

(1)你支持________(填“乙”或“丙”)同学的观点,原因是________________。

(2)若用此法分别测定c(H+)相等的盐酸和醋酸溶液的pH,误差较大的是________,原因是________________________________________________________________________。

(3)只从下列试剂中选择实验所需的物品,你________(填“能”或“不能”)区分0.1 mol?L-1的硫酸和0.01 mol?L-1的硫酸。若能,简述操作过程。

________________________________________________________________________

①紫色石蕊试液 ②酚酞试液 ③甲基橙试液

④蒸馏水 ⑤BaCl2溶液 ⑥pH试纸

答案 (1)丙 当溶液呈中性时,则不产生误差;否则将产生误差

(2)盐酸 在稀释过程中,醋酸继续电离产生H+,使得溶液中c(H+)较盐酸溶液中c(H+)大,误差较小

(3)能 用玻璃棒分别蘸取两种溶液点在两张pH试纸上,与标准比色卡比较其pH,pH较大的为0.01 mol?L-1的硫酸

解析 本题考查pH试纸的使用,pH试纸使用不能用蒸馏水润湿,若润湿相当于对待测液稀释。对于不同性质的溶液造成的影响不同:若溶液为中性,则测得结果无误差;若为酸性,测得结果偏大;若为碱性,测得结果偏小。

练基础落实

1.用pH试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是()

A.将pH试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较

B.将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较

C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较

D.在试管内放入少量溶液,煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较

答案 C

2.常温下,pH=11的X、Y两种碱溶液各1 mL,分别稀释至100 mL,其pH与溶液体积(V)的关系如图所示,下列说法正确的是()

A.X、Y两种碱溶液中溶质的物质的量浓度一定相等

B.稀释后,X溶液的碱性比Y溶液的碱性强

C.分别完全中和X、Y这两种碱溶液时,消耗同浓度盐酸的体积V(X)>V(Y)

D.若9

答案 D

3.在常温下,将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液的pH最接近于()

A.8.3 B.8.7 C.9 D.9.7

答案 D

解析 本题考查有关混合溶液pH的计算。有关稀溶液混合,总体积近似等于两种溶液体积之和。强碱溶液混合,应按c(OH-)计算:c混(OH-)=(1×10-6 mol?L-1+1×10-4 mol?L-1)/2=5.05×10-5 mol?L-1,c混(H+)=KW/c(OH-)≈2×10-10 mol?L-1,pH=9.7。

4.下列叙述正确的是()

A.无论是纯水,还是酸性、碱性或中性稀溶液,在常温下,其c(H+)×c(OH-)=1×10-14 mol2?L-2

B.c(H+)等于1×10-7 mol?L-1的溶液一定是中性溶液

C.0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)是0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍

D.任何浓度的溶液都可以用pH来表示其酸性的强弱

答案 A

解析 KW=c(H+)?c(OH-) ,且KW只与温度有关,所以,在常温下,纯水,酸性、碱性或中性稀溶液,其KW=1×10-14mol2?L-2;在温度不确定时,中性溶液里的c(H+)不一定等于1×10-7 mol?L-1;0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度比0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的CH3COOH电离程度小,所以,0.2 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)小于0.1 mol?L-1 CH3COOH溶液中的c(H+)的2倍;当c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1时,用pH表示溶液的酸碱性就不简便了,所以,当c(H+)或c(OH-)大于1 mol?L-1时,一般不用pH表示溶液的酸碱性,而是直接用c(H+)或c(OH-)来表示。

练方法技巧

5.pH=3的两种一元酸HX和HY溶液,分别取50 mL加入足量的镁粉,充分反应后,收集到H2的体积分别为V(HX)和V(HY),若V(HX)>V(HY),则下列说法正确的是()

A.HX可能是强酸

B.HY一定是强酸

C.HX的酸性强于HY的酸性

D.反应开始时二者生成H2的速率相等

答案 D

解析 解答该题应注意以下三点:(1)强酸完全电离,弱酸部分电离。(2)酸性相同的溶液,弱酸的浓度大,等体积时,其物质的量多。(3)产生H2的速率取决于c(H+)的大小。本题考查了强、弱酸的判断及溶液酸性大小的比较。据题意,Mg粉足量,酸不足,应根据酸的物质的量来计算H2的体积,由V(HX)>V(HY),知pH相等时,HX的物质的量浓度比HY的大,即HX是比HY弱的弱酸,而无法判断HY是强酸还是弱酸,故A、B、C错误;D项,反应开始时的速率取决于c(H+),因为开始时c(H+)相等,故D项正确。

6.某温度下,相同pH值的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如右图所示。据图判断正确的是()

A.Ⅱ为盐酸稀释时的pH值变化曲线

B.b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强

C.a点KW的数值比c点KW的数值大

D.b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度

答案 B

解析 本题考查了强酸和弱酸的稀释规律,解题时要注意弱酸在稀释时还会继续电离。pH相同的盐酸(强酸)和醋酸(弱酸),稀释相同的倍数时,因醋酸在稀释时仍不断地电离,故盐酸的pH增大的多,故曲线Ⅰ代表盐酸稀释时pH的变化曲线,A错误;不断加水稀释时,溶液中c(H+)不断减小,导电性减弱,B正确;因为KW仅仅是温度的函数,因为是在相同的温度下,故a点KW与c点KW的数值相同,C错误;因盐酸和醋酸的pH相同,则c(醋酸)>c(盐酸),稀释相同的倍数,由于醋酸存在电离平衡,故仍有c(醋酸)>c(盐酸),D错误。

练综合拓展

7.已知水在25 ℃和95 ℃时,其电离平衡曲线如右图所示:

(1)则25 ℃时水的电离平衡曲线应为________(填“A”或“B”),请说明理由________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)25 ℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为__________。

(3)95 ℃时,若100体积pH1=a的某强酸溶液与1体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是________________________________________________________________________

__________________。

(1) 曲线B对应温度下,pH=2的某HA溶液和pH=10的NaOH溶液等体积混合后,混合溶液的pH=5。请分析其原因:

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 (1)A 水的电离是吸热过程,温度低时,电离程度小,c(H+)、c(OH-)小

(2)10∶1 (3)a+b=14或pH1+pH2=14

(4)曲线B对应95 ℃,此时水的离子积为10-12mol2?L-2,HA为弱酸,HA中和NaOH后,混合溶液中还剩余较多的HA分子,可继续电离出H+,使溶液pH=5

解析 本题的关键是搞清楚温度对水的电离平衡、水的离子积和溶液pH的影响。

(1)当温度升高时,促进水的电离,水的离子积也增大,水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度都增大,水的pH也增大,但溶液仍然呈中性。因此结合图象中A、B曲线变化情况及氢离子浓度、氢氧根离子浓度可以判断,25 ℃时水的电离平衡曲线应为A,理由为水的电离是吸热过程,升高温度,水的电离程度增大。

(2)25 ℃时所得混合溶液的pH=7,溶液呈中性即酸碱恰好中和,即n(OH-)=n(H+),则V(NaOH)?10-5 mol?L-1=V(H2SO4)?10-4 mol?L-1,得V(NaOH)∶V(H2SO4)=10∶1。

(3)要注意的是95 ℃时,水的离子积为10-12mol2?L-2,即c(H+)?c(OH-)=10-12mol2?L-2,即:等体积强酸、强碱反应至中性时pH(酸)+pH(碱)=12。根据95 ℃时混合后溶液呈中性,pH2=b的某强碱溶液中c(OH-)=10b-12;有100×10-a=1×10b-12,即:10-a+2=10b-12,所以,有以下关系:a+b=14或pH1+pH2=14。

(4)在曲线B对应温度下,因pH(酸)+pH(碱)=12,可得酸碱两溶液中c(H+)=c(OH-),若是强酸、强碱,两溶液等体积混合后溶液应呈中性;现混合溶液的pH=5,即等体积混合后溶液显酸性,说明H+与OH-完全反应后又有新的H+产生,即酸过量,所以说酸HA是弱酸。

8.(1)pH=2的某酸稀释100倍,pH________4,pH=12的某碱稀释100倍,pH________10。

(2)室温时,将pH=5的H2SO4溶液稀释10倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________,将稀释后的溶液再稀释100倍,c(H+)∶c(SO2-4)=________。

(3)

MOH和ROH两种一元碱的溶液分别加水稀释时,pH变化如右图所示。下列叙述中不正确的是()

A.MOH是一种弱碱

B.在x点,MOH完全电离

C.在x点,c(M+)=c(R+)

D.稀释前ROH溶液中c(OH-)是MOH溶液中c(OH-)的10倍

答案 (1)≤ ≥ (2)2∶1 20∶1 (3)B

解析 (1)若某酸为强酸,则pH=4,若为弱酸,则pH

(2)pH=5的H2SO4稀释10倍,c(H+)和c(SO2-4)同等倍数减小,所以c(H+)∶c(SO2-4)=2∶1,若将稀释后的溶液再稀释100倍,其pH≈7,而c(SO2-4)=5×10-7102=5×10-9 mol?L-1,所以c(H+)∶c(SO2-4)=10-7∶5×10-9=20∶1。

(3)由图知,稀释100倍后ROH的pH变化为2,为强碱,MOH的pH变化为1,为弱碱;x点时ROH与MOH的c(OH-)相等,故c(M+)与c(R+)相等;稀释前ROH的c(OH-)=0.1 mol?L-1,MOH的c(OH-)=0.01 mol?L-1,故D项正确;MOH为弱碱,在任何点都不能完全电离,B项错误。

第2课时 酸碱中和滴定

[目标要求] 1.理解酸碱中和滴定的原理。2.初步了解酸碱中和滴定的操作方法。3.掌握有关酸碱中和滴定的误差分析。

酸碱中和滴定

1.酸碱中和滴定概念:用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。滴定的原理:n元酸与n′元碱恰好完全中和时:nc酸V酸=n′c碱V碱。如果用A代表一元酸,用B代表一元碱,可以利用下列关系式来计算未知碱(或酸)的物质的量浓度:cB=cAVAVB。

2.酸碱中和滴定的关键:准确测定参加反应的两种溶液的体积,以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。

3.酸碱中和滴定实验

实验仪器:pH计、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、烧杯、滴定管夹、量筒、铁架台。

实验药品:标准液、待测液、指示剂。

实验步骤:

(1)查:检查两滴定管是否漏水和堵塞;

(2)洗:先用蒸馏水洗涤两滴定管,然后用所要盛装的酸碱润洗2~3遍;

(3)盛、调:分别将酸、碱溶液注入酸、碱滴定管中,使液面位于滴定管刻度“0”以上2~3厘米处,并将滴定管固定在滴定管夹上,然后赶走滴定管内部气泡,调节滴定管中液面高度处于某一刻度,并记下读数。

(4)取:从碱式滴定管中放出25.00 mL氢氧化钠溶液于锥形瓶中,滴入2滴酚酞试液,将锥形瓶置于酸式滴定管下方,并在瓶底衬一张白纸。

(5)滴定:左手控制酸式滴定管活塞,右手拿住锥形瓶瓶颈,边滴入盐酸,边不断摇动锥形瓶,眼睛始终注意锥形瓶内溶液颜色变化。

(6)记:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变为无色时,停止滴定,且半分钟内不恢复原来的颜色,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。

(7)算:整理数据进行计算。

根据cB=cAVAVB计算。

二、酸碱中和滴定误差分析

中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当,读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=c标准?V标准V待测,当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。

下列为不正确操作导致的实验结果偏差:

(1)仪器洗涤

①酸式滴定管水洗后,未润洗(偏高);②酸式滴定管水洗后,误用待测液润洗(偏高);③碱式滴定管水洗后,未润洗(偏低);④锥形瓶水洗后,用待测液润洗(偏高)。

(2)量器读数

①滴定前俯视酸式滴定管,滴定后平视(偏高);

滴定前仰视酸式滴定管,滴定后俯视(偏低)如图所示;

③滴定完毕后,立即读数,半分钟后颜色又褪去(偏低)。

(3)操作不当

①酸式滴定管漏液(偏高);②滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡变小(偏高);③滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出(偏低);④滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水(无影响); ⑤用甲基橙作指示剂进行滴定时,溶液由橙色变红色时停止滴定(偏高);⑥用甲基橙作指示剂,溶液由黄色变橙色,5 s后又褪去(偏低)。

知识点一 酸碱中和滴定

1.一只规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是()

A.流出溶液的体积为(m-n) mL

B.流出溶液的体积为(n-m) mL

C.管内溶液体积等于(a-n) mL

D.管内溶液体积多于n mL

答案 B

解析 滴定管的“0”刻度在上方,越向下刻度越大,所以流出液体的体积为(n-m) mL;刻度线以下及尖嘴部分均充有溶液,所以管内溶液体积大于(a-n) mL。

2.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,选择甲基橙作指示剂。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________,直到因加入一滴盐酸后,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:

滴定次数 待测NaOH溶液的体积/mL 0.100 0 mol?L-1盐酸的体积/mL

滴定前刻度 滴定后刻度 溶液体积/mL

第一次 25.00 0.00 26.11 26.11

第二次 25.00 1.56 30.30 28.74

第三次 25.00 0.22 26.31 26.09

依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。

答案 (1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D (3)0.00 26.10 26.10

(4)V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL,c(NaOH)=0.100 0 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1

解析 在求c(NaOH)和进行误差分析时应依据公式:c(NaOH)=c?HCl??V[?HCl?aq]V[?NaOH?aq]。欲求c(NaOH),须先求V[(HCl)aq]再代入公式;进行误差分析时,要考虑实际操作对每一个量即V[(HCl)aq]和V[(NaOH)aq]的影响,进而影响c(NaOH)。

(1)考查酸碱中和滴定实验的规范操作。

(2)考查由于不正确操作引起的误差分析。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。

(3)读数时,以凹液面的最低点为基准。

(4)先算出耗用标准酸液的平均值

V=26.11 mL+26.09 mL2=26.10 mL(第二次偏差太大,舍去)。c(NaOH)=0.1000 mol?L-1×26.10 mL25.00 mL=0.104 4 mol?L-1。

知识点二 酸碱中和滴定误差分析

3.用标准盐酸溶液滴定待测浓度的碱溶液时,下列操作中会引起碱溶液浓度的测定值偏大的是()

A.锥形瓶中的溶液在滴定过程中溅出

B.滴定管装液后尖嘴部位有气泡,滴定后气泡消失

C.指示剂变色15 s后又恢复为原来的颜色便停止滴定

D.锥形瓶用蒸馏水冲洗后未用待测液润洗

答案 B

解析 根据c(B)=c?A??V?A?V?B?判断,A项中,V(B)的实际量减少,导致V(A)减少,测定值偏小;B项使液体充满气泡,导致V(A)增大,测定值偏大;C项未到滴定终点,偏小;D项,不影响测定结果。

4.称取一定质量的NaOH来测定未知浓度的盐酸时(NaOH放在锥形瓶内,盐酸放在滴定管中)。用A.偏高;B.偏低;C.无影响;D.无法判断,填写下列各项操作会给实验造成的误差。

(1)称量固体NaOH时,未调节天平的零点()

(2)将NaOH放入锥形瓶中加水溶解时,加入水的体积不准确()

(3)滴定管装入盐酸前未用盐酸洗()

(4)开始滴定时,滴定管尖端处有气泡,滴定完毕气泡排出()

(5)滴定前未将液面调至刻度线“0”或“0”以下,结束时初读数按0计算()

(6)在滴定过程中活塞处漏液()

(7)摇动锥形瓶时,因用力过猛,使少量溶液溅出()

(8)滴定前读数时仰视,滴定完毕读数时俯视()

答案 (1)D (2)C (3)B (4)B (5)A (6)B (7)A (8)A

解析 (1)称量固体NaOH时,未调节天平零点,不能确定称量结果是偏大还是偏小,故选D。(2)锥形瓶内是否含水或加多少水并不影响NaOH与HCl的中和反应。(3)滴定管中装盐酸前未润洗相当于将待测液稀释了,导致测定结果偏低。(4)滴定前有气泡,滴定后无气泡,相当于待测液比实际用量多了,导致结果偏低。(5)读出的数据比实际值小,导致结果偏大。(6)滴定过程中漏液使读出的待测液的体积比实际消耗量多,导致结果偏低。(7)摇动锥形瓶时,用力过猛,使少量液体溅出,致使一部分NaOH未被中和,消耗待测液体积减小,使测定结果偏高。(8)读出的数据比实际值偏小,使结果偏高。

练基础落实

1.酸碱恰好完全中和时()

A.酸与碱的物质的量一定相等

B.溶液呈现中性

C.酸与碱的物质的量浓度相等

D.酸所能提供的H+与碱所能提供的OH-的物质的量相等

答案 D

2.用盐酸滴定NaOH溶液的实验中,以甲基橙为指示剂,滴定到终点时,溶液颜色的变化是()

A.由黄色变为红色 B.由黄色变为橙色

C.由橙色变为红色 D.由红色变为橙色

答案 B

3.用标准盐酸测定未知浓度的氢氧化钠溶液,下列操作导致结果偏低的是()

①锥形瓶用蒸馏水洗净后,再用待测液润洗2~3次

②滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失

③滴定前仰视读数,滴定后平视读数

④摇动锥形瓶时,有少量液体溅出

⑤滴定时,锥形瓶里加入少量蒸馏水稀释溶液

A.③ B.④⑤ C.①②③ D.③④

答案 D

解析 ①中相当于向锥形瓶中事先加入了一部分NaOH,会多耗用盐酸,导致结果偏高;②中气泡体积充当了标准盐酸,导致V(HCl)偏大,结果偏高;③中滴定前仰视使V(HCl)初偏大,则ΔV(HCl)=V(HCl)末-V(HCl)初偏小,结果偏低;④中使NaOH溅出,则使V(HCl)偏小,结果偏低;⑤对结果无影响,综合分析,选D。

4.下列指示剂的选择不正确的是()

(已知:I2+2Na2S2O3) 2NaI+Na2S4O6

标准溶液 待测溶液 指示剂

A HCl NaOH 甲基橙

B NaOH HCl 酚酞

C I2 Na2S2O3 淀粉

D KMnO4 Na2SO3 酚酞

答案 D

解析 强酸与强碱滴定时,甲基橙或酚酞均可以,但一般强酸滴定强碱时用甲基橙,反之用酚酞,A、B均正确;据I2遇淀粉变蓝可检验I2,C正确;D项中KMnO4本身有颜色,无需再用其他指示剂,D不正确。

5.下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是()

A.滴定管 B.分液漏斗 C.过滤漏斗 D.容量瓶

答案 C

6.用0.1 mol?L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的盐酸,如果达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液体积约为0.05 mL)继续加水至50 mL,所得溶液pH是()

A.4 B.7.2 C.10 D.11.3

答案 C

解析 本题是以酸碱中和滴定为素材设计的题目,涉及到溶液中OH-、H+、pH的计算,考查学生的计算能力。用0.1 mol?L-1的NaOH溶液滴定0.1 mol?L-1的盐酸,滴定到终点时溶液呈中性。多加1滴NaOH溶液(1滴溶液体积为0.05 mL),加水至50 mL,此时溶液中

c(OH-)=0.1 mol?L-1×0.05 mL50 mL=1×10-4 mol?L-1

c(H+)=1.0×10-14c?OH-?=1.0×10-141×10-4=1×10-10 mol?L-1

pH=10即选项C正确。

练方法技巧

7.下列实验操作不会引起误差的是()

A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶

B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液

C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴

D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡

答案 C

解析 A:锥形瓶一定不要用待测液润洗,否则使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。

B:冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是量取待测溶液,都必须用待装溶液润洗2~3次,否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小,影响结果。

C:在滴定过程中,指示剂略多加了几滴,一般不影响实验结果,因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。

D:开始实验时酸式滴定管中无气泡,结束实验时有气泡,会导致所读取的V(HCl)偏小,依据V(HCl)?c(HCl)=V(NaOH)?c(NaOH),使所测的c(NaOH)偏小。

8.用1.0 mol?L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积关系变化如图所示,则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是()

A.1.0 mol?L-1,20 mL B.0.5 mol?L-1,40 mL

C.0.5 mol?L-1,80 mL D.1.0 mol?L-1,80 mL

答案 C

解析 滴定前稀H2SO4的pH=0,c(H+)=1.0 mol?L-1,则c(H2SO4)=0.5 mol?L-1,当pH=7时V(NaOH)=40 mL,通过计算原硫酸溶液的体积为40 mL。本题考查中和滴定曲线,关键是把握滴定终点,pH=7恰好完全反应,即n(H+)=n(OH-)。

练综合拓展

9.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(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0.001 mol?L-1KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是2MnO-4+5HSO-3+H+===2Mn2++5SO2-4+3H2O

填空完成问题:

(1)该滴定实验所需仪器有下列中的________。

A.酸式滴定管(50 mL) B.碱式滴定管(50 mL) C.量筒(10 mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹 G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗

(2)不用________(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因

________________________________________________________________________。

(3)选何种指示剂,说明理由______________________________________________。

(4)滴定前平视KMnO4液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a) mL比实际消耗KMnO4溶液体积______(多、少)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度______(大、小)。

答案 (1)A、B、D、E、F、G、H

(2)碱 KMnO4溶液能把橡胶管氧化

(3)不用指示剂,因为KMnO4被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂

(4)少 小

解析 (1)(2)酸性KMnO4具有强氧化剂,要放在酸式滴定管中,取用待测NaHSO3溶液要用碱式滴定管,再根据滴定所需的仪器可选出正确答案。

(3)酸性KMnO4被还原为Mn2+后由紫色变为无色。

(4)俯视读得的数值偏小。

水的电离和溶液的酸碱性学案(3课时)


制作人:宝鸡石油中学高二化学组审核人:宝鸡石油中学高二化学组
授课时间:班级:姓名:组名:
3.2《水的电离和溶液的酸碱性》导学案(第1课时)
学习目标:
1、知道水是一种极弱的电解质,在一定温度下,水的离子积是常数。
2、了解溶液的酸碱性和pH的关系。
3、掌握水的电离平衡/
学习过程
一、知识链接
1.水的电离:水是电解质,发生电离,电离过程
水的电离平衡常数的表达式为
思考:实验测得,在室温下1LH2O(即mol)中只有1×10-7molH2O电离,则室温下C(H+)和C(OH-)分别为多少?纯水中水的电离度α(H2O)=。
2.水的离子积
水的离子积:KW=。
注:(1)一定温度时,KW是个常数,KW只与有关,越高KW越。
25℃时,KW=,100℃时,KW=10-12。
(2)KW不仅适用于纯水,也适用于酸、碱、盐的稀溶液。任何水溶液中,由水所电离而生成的C(H+)C(OH-)。
二、自主探究
溶液的酸碱性和pH
1.影响水的电离平衡的因素
(1)温度:温度升高,水的电离度,水的电离平衡向方向移动,
C(H+)和C(OH-),KW。
(2)溶液的酸、碱度:改变溶液的酸、碱度均可使水的电离平衡发生移动。
三:合作探究
讨论:改变下列条件水的电离平衡是否移动?向哪个方向移动?水的离子积常数是否改变?是增大还是减小?
①升高温度②加入NaCl③加入NaOH④加入HCl
练习:①在0.01mol/LHCl溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。,
②在0.01mol/LNaOH溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。
③在0.01mol/LNaCl溶液中,C(OH-)=,C(H+)=,
由水电离出的H+浓度=,由水电离出的OH-浓度=。
小结:(1)升高温度,促进水的电离KW增大
(2)酸、碱抑制水的电离
2.溶液的酸碱性
溶液的酸碱性常温(25℃)
中性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
酸性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
碱性溶液:C(H+)C(OH-)C(H+)1×10-7mol/L
3.溶液的pH:pH=-lgc(H+)
轻松做答:
(1)C(H+)=1×10-6mol/LpH=______;C(H+)=1×10-3mol/LpH=_____
C(H+)=1×10-mmol/LpH=______;C(OH-)=1×10-6mol/LpH=______
C(OH-)=1×10-10mol/LpH=______;C(OH-)=1×10-nmol/LpH=______
(2)pH=2C(H+)=________;pH=8c(H+)=________
(3)c(H+)=1mol/LpH=______;c(H+)=10mol/LpH=_____

归纳:pH与溶液酸碱性的关系(25℃时)
pH溶液的酸碱性
pH7溶液呈性,pH越小,溶液的酸性
pH=7溶液呈性

pH7溶液呈性,pH越大,溶液的碱性
四:学习评价

1.pH=2的强酸溶液,加水稀释,若溶液体积扩大10倍,则C(H+)或C(OH-)的变化()
A、C(H+)和C(OH-)都减少B、C(H+)增大
C、C(OH-)增大D、C(H+)减小
2.向纯水中加入少量的KHSO4固体(温度不变),则溶液的( )
A、pH值升高B、C(H+)和C(OH-)的乘积增大
C、酸性增强 D、OH-离子浓度减小
3.100℃时,KW=1×10-12,对纯水的叙述正确的是( )
 A、pH=6显弱酸性B、C(H+)=10-6mol/L,溶液为中性
 C、KW是常温时的10-2倍D、温度不变冲稀10倍pH=7五:总结与反思