人教版選修4 第三章第二節(jié)　水的電離和溶液的酸堿性 第2課時(shí) 學(xué)案.doc

第二節(jié)水的電離和溶液的酸堿性（第2課時(shí)）1掌握ph的簡(jiǎn)單計(jì)算，了解各類混合溶液ph的計(jì)算。2了解溶液稀釋時(shí)ph的變化規(guī)律。3掌握酸堿中和滴定的原理及操作方法。4了解指示劑的選擇及滴定誤差分析。水的健康和人體的健康息息相關(guān)，要想擁有健康生活，必先讓占到人體70%80%的水充滿健康活力?！八|(zhì)決定體質(zhì)”，“好水健康”，保證健康水的足量攝入，不但可以有效排除人體內(nèi)的有害廢物，而且還可以從根本上增強(qiáng)人體的免疫力功能，輔助患者早日康復(fù)。健康水是最廉價(jià)、最有效、最安全的堿性水，對(duì)人體調(diào)節(jié)多余的體液有很好的作用。你知道如何測(cè)定水的ph嗎？提示：可以用ph試紙或ph計(jì)測(cè)定溶液的ph。一、單一溶液的ph計(jì)算1酸溶液的ph計(jì)算。c(酸)c(h)ph(1)強(qiáng)酸。如hna，設(shè)濃度為c moll1，則：c (h)_，phlgc(h)_。(2)弱酸。如一元弱酸ha，設(shè)濃度為c moll1；則c(h)c moll1，phlgc。2堿溶液的ph計(jì)算。c(堿)c(oh)c(h)ph(1)強(qiáng)堿。如b(oh)n，設(shè)濃度為c moll1，則：c(oh)_，c(h)_。phlgc(h)_。(2)弱堿。如一元弱堿boh，設(shè)濃度為c moll1，則c(oh)c moll1，c(h)moll1，ph14lgc。自主思考1：等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸相比哪個(gè)ph大？等物質(zhì)的量濃度的naoh溶液與氨水相比哪個(gè)ph大？二、酸堿中和滴定1概念：利用_，用已知濃度的酸(或堿)來(lái)測(cè)定未知濃度的堿(或酸)的實(shí)驗(yàn)方法。2原理：利用酸和堿反應(yīng)時(shí)，c(h)v酸c(oh)v堿即c(h)_或c(oh)_。3滴定過(guò)程中的ph變化及終點(diǎn)判斷。酸堿滴定過(guò)程中，溶液的ph發(fā)生了很大的變化。若用標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)酸溶液滴定未知濃度的強(qiáng)堿溶液，則反應(yīng)開(kāi)始時(shí)溶液的ph很_(填“大”或“小”)，隨著強(qiáng)酸的滴入，溶液的ph逐漸_；當(dāng)二者恰好中和時(shí)，溶液的ph_7；當(dāng)酸過(guò)量一滴時(shí)，溶液立即變?yōu)開(kāi)性。若用強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸則恰恰相反。根據(jù)滴定過(guò)程中的ph變化及酸堿指示劑在酸性或堿性溶液中的顏色變化，只要選擇合適的指示劑(滴定終點(diǎn)盡可能與變色范圍一致)，即可準(zhǔn)確判斷中和反應(yīng)是否恰好進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)室里選用的指示劑一般為_(kāi)。自主思考2：能否選用石蕊試液作為酸堿中和滴定的指示劑？4中和滴定的操作過(guò)程。(1)準(zhǔn)備過(guò)程：滴定管：_水洗_注液_調(diào)液面_。錐形瓶：_裝液_。(2)滴定操作：移取待測(cè)溶液，加指示劑23滴，滴定，判斷終點(diǎn)，讀數(shù)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，計(jì)算。說(shuō)明：操作時(shí)左手_，右手_，眼睛_。滴速：先_后_(填“快”或“慢”)，當(dāng)接近終點(diǎn)時(shí)，應(yīng)一滴一搖。答案：一、1.(1)nc moll1lg(nc)2(1)nc moll1 moll114lg(nc)自主思考1提示：比較ph大小最終要比較c(h)大小，等物質(zhì)的量濃度的鹽酸比醋酸中c(h)大，ph小，等物質(zhì)的量濃度的naoh比氨水中c(h)小，ph大。二、1.中和反應(yīng)2.3大減小酸甲基橙或酚酞自主思考2提示：不能。因石蕊試液在滴定終點(diǎn)時(shí)的顏色變化對(duì)比不明顯，且變色范圍較大。4(1)檢漏潤(rùn)洗趕氣泡初始讀數(shù)水洗滴指示劑(2)握住活塞搖動(dòng)錐形瓶注視錐形瓶中溶液顏色的變化快慢一、稀釋后溶液ph的變化規(guī)律1酸堿溶液無(wú)限稀釋，ph只能無(wú)限接近于7，不可能大于或小于7。2對(duì)于pha的強(qiáng)酸和弱酸溶液，每稀釋10n倍，強(qiáng)酸的ph就增大n個(gè)單位，即phan(an7)，弱酸的ph范圍是：aphan，可用下圖表示。3對(duì)于phb的強(qiáng)堿和弱堿溶液，每稀釋10n倍，強(qiáng)堿的ph減小n個(gè)單位，即phbn(bn7)，弱堿的ph的范圍是：bnphb，可用下圖表示。4對(duì)于物質(zhì)的量濃度相同的強(qiáng)酸和弱酸稀釋相同倍數(shù)，強(qiáng)酸ph變化程度比弱酸大(強(qiáng)堿和弱堿類似)。弱酸、弱堿在稀釋過(guò)程中有濃度的變化，又有電離平衡的移動(dòng)，不能求得具體數(shù)值，只能確定其ph的范圍。二、幾種等體積混合溶液ph的計(jì)算問(wèn)題1兩強(qiáng)酸混合。c(h)混合ph2兩強(qiáng)堿混合。3強(qiáng)酸強(qiáng)堿混合。(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿正好完全反應(yīng)，溶液呈中性，c(h)c(oh)107 moll1，ph7。(2)酸過(guò)量：c(h)混合ph(3)堿過(guò)量：c(oh)混合c(h)混合ph三、酸堿中和滴定誤差分析誤差分析依據(jù)(一元酸、堿的中和滴定)c(b)或c(a)。若用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)液，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液多，則結(jié)果偏高；消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液少，則結(jié)果偏低。常見(jiàn)的誤差分析(以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液滴定待測(cè)naoh溶液為例)：步驟操作c(naoh)洗滌未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管偏高錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗偏高未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗取用待測(cè)液的滴定管偏低錐形瓶洗凈后瓶?jī)?nèi)還殘留有少量蒸餾水無(wú)影響讀數(shù)滴定前仰視讀數(shù)或滴定后俯視讀數(shù)偏低滴定前俯視讀數(shù)或滴定后仰視讀數(shù)偏高操作不當(dāng)?shù)味ㄍ戤吅罅⒓醋x數(shù)，半分鐘后顏色又褪去偏低滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡偏高滴定過(guò)程中振蕩時(shí)有液滴濺出偏低滴定過(guò)程中，錐形瓶?jī)?nèi)加少量蒸餾水無(wú)影響所配標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的物質(zhì)的量濃度偏大偏低讀數(shù)誤差可以用畫(huà)圖的形式來(lái)理解和記憶。如開(kāi)始讀數(shù)仰視，滴定完畢讀數(shù)俯視，如圖；開(kāi)始讀數(shù)俯視，滴定完畢讀數(shù)仰視，如圖。知識(shí)點(diǎn)1 有關(guān)溶液ph的計(jì)算【例題1】 現(xiàn)有溫度相同，pha和phb的兩種naoh溶液，已知ba2，將兩種溶液等體積混合后，所得溶液的ph接近于()。aalg2 bblg2 calg2 dblg2解析：pha的naoh溶液，c(h)10a moll1，c(oh)10a14 moll1；phb的naoh溶液，c(h)10b moll1，c(oh)10b14 moll1；而溶液等體積混合后：c(oh)由于ba2，所以c(oh)510b15 moll1；則c(h)210b moll1，所以phblg2，故答案選b。答案：b點(diǎn)撥：兩強(qiáng)堿混合，由于c(oh)混，先求出混合后的c(oh)，再通過(guò)kw求出c(h)，最后求ph。知識(shí)點(diǎn)2 酸堿中和滴定【例題2】 (雙選)用已知濃度的naoh溶液測(cè)定某h2so4溶液的濃度，參考下圖，從下表中選出正確選項(xiàng)()。錐形瓶中的溶液滴定管中的溶液選用指示劑選用滴定管a堿酸石蕊乙b酸堿酚酞甲c堿酸甲基橙甲d酸堿酚酞乙解析：本題考查中和滴定中酸式滴定管、堿式滴定管和酸堿指示劑的選擇。甲為酸式滴定管，乙為堿式滴定管。酸性溶液、強(qiáng)氧化性溶液(如kmno4溶液)一般裝在酸式滴定管中，堿性溶液一般裝在堿式滴定管中。指示劑的選擇比較復(fù)雜，一般情況下，強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸用酚酞指示劑，強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿用甲基橙或酚酞指示劑。當(dāng)指示劑可以有多種選擇時(shí)，選擇的指示劑最好是到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)由淺變深發(fā)生變化。中和滴定時(shí)，一般情況下是把已知物質(zhì)的量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入待測(cè)的未知濃度的溶液中，但把未知物質(zhì)的量濃度的溶液滴入已知物質(zhì)的量濃度的溶液中，只要操作正確，也可以求得待測(cè)溶液濃度。答案：cd點(diǎn)撥：在中和滴定實(shí)驗(yàn)中，已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液是放在錐形瓶中還是滴定管中是人為規(guī)定的，只要指示劑和滴定管能夠和實(shí)驗(yàn)要求相符合(指示劑變色范圍在終點(diǎn)ph突變范圍之內(nèi)，滴定管不過(guò)大或過(guò)小)即可。注意：指示劑變色要靈敏，酸式滴定管不能盛放堿性溶液，堿式滴定管不能盛放強(qiáng)氧化性溶液及酸性溶液等。知識(shí)點(diǎn)3 酸堿中和滴定誤差分析【例題3】 下列實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)引起誤差的是()。a酸堿中和滴定時(shí)，用待測(cè)液潤(rùn)洗錐形瓶b酸堿中和滴定時(shí)，用沖洗干凈的滴定管盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液c用naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定未知濃度的鹽酸時(shí)，選用酚酞作指示劑，實(shí)驗(yàn)時(shí)不小心多加了幾滴指示劑d用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸測(cè)定未知濃度naoh溶液結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)無(wú)氣泡解析：a項(xiàng)錐形瓶一定不要用待測(cè)液潤(rùn)洗，否則使待測(cè)液的量偏大，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，從而使所測(cè)濃度偏大。b項(xiàng)沖洗干凈的滴定管無(wú)論是盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液，還是量取待測(cè)溶液，都必須用待裝溶液潤(rùn)洗23次，否則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液或待測(cè)溶液比原來(lái)溶液的濃度偏小，影響結(jié)果。c項(xiàng)在滴定過(guò)程中，指示劑略多加了幾滴，一般不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因?yàn)橹甘緞┎粫?huì)改變反應(yīng)過(guò)程中酸和堿的物質(zhì)的量。d項(xiàng)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)酸式滴定管中無(wú)氣泡，結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)有氣泡，會(huì)導(dǎo)致所讀取的v(hcl)偏小，依據(jù)v(hcl)c(hcl)v(naoh)c(naoh)，所測(cè)的c(naoh)偏小。答案：c點(diǎn)撥：根據(jù)公式c待k進(jìn)行中和滴定的誤差分析是最基本的方法，使用中應(yīng)注意由于操作的失誤導(dǎo)致公式中的某些數(shù)據(jù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致最終結(jié)果出現(xiàn)誤差。如配制標(biāo)準(zhǔn)液，由于溶質(zhì)的損失，使標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏低，進(jìn)而滴定時(shí)，使標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏大，或待測(cè)液的體積偏小，使測(cè)量的待測(cè)液的濃度偏大。1常溫下，將0.1 moll1氫氧化鈉溶液與0.06 moll1硫酸溶液等體積混合，該混合溶液的ph等于()。a1.7 b2.0 c12.0 d12.42已知室溫時(shí)，0.1 mo1l1某一元酸ha在水中有0.1%發(fā)生電離，下列敘述錯(cuò)誤的是()。a該溶液的ph4b升高溫度，溶液的ph增大c此酸的電離平衡常數(shù)約為1107d由ha電離出的c(h)約為水電離出的c(h)的106倍3準(zhǔn)確量取25.00 ml kmno4溶液，可選用的儀器是()。a50 ml量筒 b10 ml量筒c50 ml酸式滴定管 d50 ml堿式滴定管4實(shí)驗(yàn)室中有一未知濃度的稀鹽酸，某學(xué)生測(cè)定鹽酸濃度是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)完成下列填空：(1)配制100 ml 0.10 moll1 naoh 標(biāo)準(zhǔn)溶液。主要操作步驟：計(jì)算稱量溶解(冷卻后)洗滌(并將洗滌液移入容量瓶)_將配制好的溶液倒入試劑瓶中，貼上標(biāo)簽。稱量_ g氫氧化鈉固體所需儀器有：天平(帶砝碼、鑷子)、_、_。(2)取20.00 ml待測(cè)鹽酸放入錐形瓶中，并滴加23滴酚酞作指示劑，用自己配制的標(biāo)準(zhǔn)naoh溶液進(jìn)行滴定。重復(fù)上述滴定操作23次，記錄數(shù)據(jù)如下。實(shí)驗(yàn)編號(hào)naoh溶液的濃度/(moll1)滴定完成時(shí)，naoh溶液滴入的體積/ml待測(cè)鹽酸的體積/ml10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00滴定達(dá)到終點(diǎn)的標(biāo)志是_。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，可計(jì)算出該鹽酸的濃度約為 _(保留兩位有效數(shù)字)。排除堿式滴定管中氣泡的方法應(yīng)采用如圖所示操作中的_，然后輕輕擠壓玻璃球使尖嘴部分充滿堿液。在上述實(shí)驗(yàn)中，下列操作(其他操作正確)會(huì)造成測(cè)定結(jié)果偏高的有_ 。a滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)俯視讀數(shù)b酸式滴定管使用前，水洗后未用待測(cè)鹽酸潤(rùn)洗c錐形瓶水洗后未干燥d堿式滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失答案：1b假設(shè)溶液都為1 l，n(h)0.12 mol、n(oh)0.1 mol，酸過(guò)量，反應(yīng)后溶液中c(h)0.01 moll1，ph2.0。2b根據(jù)ha在水中的電離度算出c(h)0.1%0.1 moll1104 moll1，所以ph4；因ha在水中有電離平衡，升高溫度，促進(jìn)平衡向電離的方向移動(dòng)，所以c(h)將增大，ph會(huì)減小；c選項(xiàng)，可由平衡常數(shù)表達(dá)式算出k1107，所以c正確；c(h)104 moll1 ，所以水電離產(chǎn)生的c(h)1010 moll1，前者是后者的106倍。3c由于量的體積精確度為0.01 ml，故應(yīng)選用滴定管，而kmno4等強(qiáng)氧化劑易腐蝕堿式滴定管的橡皮管而只能盛裝在酸式滴定管中。4答案：(1)轉(zhuǎn)移定容搖勻0.4燒杯(或表面皿)藥匙(2)最后一滴naoh溶液加入，溶液由無(wú)色恰好變成淺粉紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色0.11 moll1丙d解析：(1)題目要求配制100