10.下列说法中正确的是
A.在25℃的纯水中,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,呈中性
B.溶液中若c(H+)>10-7mol/L,则c(H+)>c(OH-),溶液显酸性
C.c(H+)越大,则pH值越大,溶液的碱性越强
D.pH值为0的溶液中c(H+)=0mol/L
11.体积相同、浓度相同的盐酸和醋酸,与碱中和时消耗的量()
A.相同 B.盐酸多 C.醋酸多 D.无法比较
12.体积相同、pH相同的盐酸和醋酸,与碱中和时消耗的量()
A.相同 B.盐酸多 C.醋酸多 D.无法比较
13.25℃、
浓度均为0.1mol/L的下列溶液中CH+由大到小的排列顺序:
①氨水②NaOH③盐酸④醋酸
14.某温度下纯水中C(H+)=2×10-7mol/L,则此时溶液中的C(OH-)=___________。
若温度不变,滴入稀盐酸使C(H+)=5×10-6mol/L,则此时溶液中的C(OH-)=___________。
【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掌握有关混合溶液pH值的简单计算
3、了解溶液稀释时pH的变化规律
【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值的计算
【学习难点】pH值的计算
【旧知回顾】
溶液的酸碱性和pH
⒈定义:
PH=,广泛pH的范围为0~14。
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
【练习】
1.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是( )
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸馏水润湿后放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测点在试纸上,再与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
D.将一小条试纸先用蒸馏水润湿后,在待测液中蘸一下,取出后与标准比色卡对照
三、有关pH的计算
(一)单一溶液的PH计算
[例1]分别求0.05mol/LH2SO4溶液和0.05mol/LBa(OH)2溶液的PH值。
(二)酸碱混合溶液的PH计算
[例2]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。
[例3]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。
[例4]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。
[小结]有关pH计算的解题规律
(1)单一溶液的pH计算
强酸溶液,如HnA,设浓度为cmol·L-1,则
c(H+)=ncmol·L-1,pH=—lg{c(H+)}=—lgnc
强碱溶液,如B(OH)n,设浓度为cmol·L-1,则
c(H+)=10—14/ncmol·L-1,pH=—lg{c(H+)}=14+lgnc
(2)酸碱混合pH计算
适用于两种强酸混合c(H+)混=[c(H+)1V1+c(H+)2V2]/(V1+V2)。
适用于两种强碱混合c(OH—)混=[c(OH—)1V1+c(OH—)2V2]/(V1+V2)
适用于酸碱混合,一者过量时:
c(OH—)混|c(H+)酸V酸—c(OH—)碱V碱|
c(H+)混V酸+V碱
恰好完全反应,则c(H+)酸V酸=c(OH—)碱V碱
说明:
若两种强酸(pH之差大于2)等体积混合,混合液pH=pH小+0.3
若两种强碱(pH之差大于2)等体积混合,混合液pH=pH大—0.3
(三)酸、碱加水稀释后溶液的PH值
[例5]常温下,将PH=4的H2SO4溶液和PH=10的NaOH溶液分别稀释10,100,1000,10n倍,无限稀释,求所得溶液的PH值。
[例6]若在常温下,将PH=4的CH3COOH溶液和PH=10的NH3·H2O溶液分别稀释10,100,1000,10n倍,无限稀释,则所得溶液的PH值在什么范围之内。
[例7]画出酸溶液在稀释过程中pH的变化图,画出碱溶液在稀释过程中pH的变化图
[小结]稀释后溶液pH的变化规律
酸
碱
弱酸
强酸
弱减
强碱
稀释10n倍
<pH+n
pH+n
>pH-n
pH-n
无限稀释
pH趋向于7
说明:
(1)对于物质的量浓度相同的强酸和弱酸稀释相同倍数,强酸pH变化程度比弱酸的大(强碱和弱碱也类似)
(2)弱酸、弱碱在稀释过程中有浓度的变化,又有电离平衡的移动,不能求得具体的数值,只能确定其pH范围。
(四)酸,碱等体积混合
[例8]室温下,下列混和溶液的pH一定小于7的是()
A.pH=3的盐酸溶液,与pH=11的氨水等体积混合
B.pH=3的盐酸溶液,与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合
C.pH=3的硫酸溶液,与pH=11的氨水等体积混合
D.pH=3的醋酸溶液,与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合
小结:
酸,碱等体积混合时,若酸和碱的pH之和为14
(1)若为强酸与强碱,则pH=7
(2)若为强酸与弱碱,则pH>7
(3)若为弱酸与强碱,则pH<7
规律:
谁弱谁过量,谁弱显谁性
(五)强酸,强碱恰好反应时的体积比的关系
[例9]25℃时,水的离子积为10-14,将pH=11的NaOH溶液aL与pH=2的H2SO4溶液bL混合,所得溶液为中性,则a∶b=_______;
小结:
因为H+)酸V酸=c(OH—)碱V碱
所以
=
=
[例10]100℃时,水的离子积为10-12,将pH=11的NaOH溶液aL与pH=2的H2SO4溶液bL混合,所得溶液为中性,则a∶b=_______;
【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-)=。
3.20mL0.01mol/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。
4.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__________。
5.下列叙述正确的是()
A.95℃纯水的pH<7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4
C.0.2mol•L-1的盐酸,与等体积水混合后pH=1
D.pH=3的醋酸溶液,与pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
625℃时,向VmlPH=a的盐酸中滴加PH=b的NaOH溶液10Vml,反应后的溶液中
(Cl-)=nc(Na+),则此时a+b的值为
A.12B.13C.14D.15
第3课时:
酸碱中和滴定
【学习目标】
1、理解酸碱中和滴定的基本原理。
2、初步学会中和滴定的基本操作方法。
3、掌握酸碱中和的有关计算和简单误差分析。
【学法指导与知识提要】
中和滴定是化学分析中的一种重要方法,滴定操作技术要求比较严格。
本节重点是掌握中和滴定的方法,难点是中和滴定的操作技术和实验误差分析。
【旧知回顾】
测定溶液酸碱性的方法有哪些?
定性测定:
定量测定:
【新知讲解】
一、酸碱中和滴定的原理
1、实质:
H++OH-=H2O
酸、碱有强弱之分,但酸、碱中和反应的实质不变。
例:
HCl+NaOH=NaCl+H2OCH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O
H2SO4+2NH3·H2O=(NH4)2SO4+2H2O
反应中,起反应的酸、碱物质的量之比等于它们的化学计量数之比。
例如:
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O
由H2SO4---------NaOH
1mol2mol
C酸·V酸C碱·V碱
则C碱=
2、概念:
________________________________________________________________________叫“中和滴定”。
二、中和滴定操作
1、仪器:
酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、滴定管夹、锥形瓶、铁架台。
酸式滴定管可盛装________________
碱式滴定管不能盛装__________________
2、试剂:
标准浓度的溶液,待测浓度的溶液,指示剂。
3、滴定前准备
(1)检查滴定管是否漏液
(2)玻璃仪器洗涤:
①水洗②用标准液润洗装标准液的滴定管
③用待测液润洗装待测液的滴定管
(3)向用标准液润洗过的滴定管中装入标准液。
调整液面到0刻度或0刻度以下(注意O刻度在上方),排除滴定管尖嘴部分气泡,记下刻度读数。
(4)往锥形瓶中加入一定体积(一般为20.00mL)的待测液
注意:
锥形瓶只能用蒸馏水洗,一定不能用待测液润洗,否则结果会偏高,锥形瓶取液时要用滴定管(或用相应体积规格的移液管),不能用量筒。
(5)向锥形瓶中加入2-3滴指示剂。
[指示剂的选择]
指示剂的颜色变化要灵敏,变色范围最好接近等当点,且在滴定终点由浅色变深色,即:
碱滴定酸宜用酚酞作指示剂,酸滴定碱宜用甲基橙作指示剂(滴定过程中一般不能用石蕊作指示剂)。
注意:
指示剂用量不能过多,因指示剂本身也具有弱酸性或弱碱性,会使滴定中耗标准液量增大或减小,造成滴定误差。
4、滴定操作
左手操作滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注意观察锥形瓶中溶液颜色变化,到最后一滴刚好使指示剂颜色发生改变,且半分钟不再变化为止,记下刻度读数。
再重复上述操作一次或两次。
(定量分析的基本要求)
终点的判断方法:
最后一滴刚好使指示剂颜色发生改变,半分钟不再变化。
滴定终点不是酸碱恰好完全反应,但是由于在酸碱恰好完全反应前后,少加一点标准液或多加一滴标准液,会使pH发生很大的变化,可以使酸碱指示剂变色,对于结果影响不大。
5、数据的处理
取两次操作或叁次操作所耗实际试液体积的平均值进行计算。
(如果有偏差太大的要舍去)
注意:
用滴定管的精确度为0.01mL,故无论用滴定管取待测液或用标准液滴定达终点计数时,待测液和标准液体积都必须精确到小数点后第二位数。
三、中和滴定误差分析
造成滴定误差的关键因素是:
①标准液浓度是否准确②待测液体积
③滴定时耗标准液的体积。
因此,滴定时引起误差的错误操作常有以下几点:
1、锥形瓶水洗后,又用待测液润洗,再取液,待测液实际用量增大造成测定结果是浓度偏高。
2、不能用量筒取待测液,因量筒为粗略量具,分度值为最大量度的1/50,精度低,要用移液管取液。
3、滴定管水洗后未用标准液润洗就直接装入标准液,造成标准液稀释,滴定中耗体积增大,测定结果是使待测液浓度偏高。
4、滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,气泡作标准液体积计算,造成测定结果浓度偏高。
5、滴定过程中,标准液滴到锥形瓶外,或盛标准液滴定管漏液,读数时,V标偏大,造成测定结果是待测液浓度偏大。
6、盛待测液滴定管水洗后,未用待测液润就取液入锥形瓶,造成待测液被稀释,测定结果浓度偏低。
7、读数不准确,例如,盛标准液的滴定管,滴定前仰视,读数偏大,滴定后俯视,读数偏小。
造成计算标准液体积差偏小,待测液测定结果浓度偏低。
8、待测液溅到锥形瓶外或在瓶壁内上方附着未被标准液中和,测定结果待测液浓度偏低。
9、标准液滴入锥形瓶后未摇匀,出现局部变色或刚变色未等待半分钟观察变色是否稳定就停止滴定,造成滴定未达终点,测定结果待测液浓度偏低。
注意:
(1)酸式滴定管可以盛装酸性或强氧化性等液体,但一定不能盛装碱液,
碱式滴定管只能盛装碱性或对橡胶无腐蚀性液体,一定不能盛装酸性或强氧化性液体。
(2)滴定管使用时,下端没有刻度部分液体不能用于滴定。
(3)滴定管规格常有25.00mL和50.00mL两种。
(4)滴定完成后,应即时排除滴定管中废液,用水洗净,倒夹在滴定管架上。
(5)中和滴定的终点是指示剂变色点,故溶液一定不是中性。
而酸、碱恰刚巧完全中和时,溶液不一定呈中性。
【反馈练习】
1下列仪器中,没有“0”刻度线的是()
A、温度计B、量筒C、滴定管D、容量瓶
2一支25mL滴定管,内盛溶液液面在15.00mL刻度处,当将滴定管内液体全部排出时,所得液体的体积是()
A、10.00mLB、15.00mLC、小于10.00mLD、大于10.00mL
3准确量取25.00mLKMnO4溶液可以选用的仪器是()
A、50mL量筒 B、10mL量筒C、50mL酸式滴定管D、50mL碱式滴定管
4如图
(1)图I表示10mL量筒中液面的位置,A与B、B与C刻度相差1mL,如果刻度A为4,量筒中液体体积是mL。
(2)图II表示50mL滴定管中液面的位置,如果液面处
的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代
号)。
A.是amLB.是(50-a)mL
C.一定大于amLD.一定大于(50-a)mL
5室温下0.lmol·L-1NaOH溶液滴定amL某浓度的HCl溶液,达到终点时消耗NaOH溶液bmL,此时溶液中氢离子的浓度c(H+)/mol·L-1是
A.0.la/(a+b)B.0.1b/(a+b)C.1×107D.1×10-7
6在一支25mL的酸式滴定管中盛入0.1mol/LHCl溶液,其液面恰好在5mL刻度处。
若把滴定管内溶液全部