山东省临清市人教版化学选修4课件:第3章 第2节 水的电离和溶液的酸碱性(2)

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名称 山东省临清市人教版化学选修4课件:第3章 第2节 水的电离和溶液的酸碱性(2)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2012-01-01 21:18:39

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(共45张PPT)
第二节 水的电离和溶液的酸碱性(2)
一、pH的计算
酸性溶液,直接求pH
碱性溶液,先求pOH(或c(H+)),再求pH
混合溶液,先判断酸碱性, 再根据以上方法求
无限稀释接近7
pH计算1—— 强酸的稀释
例题:在25℃时,pH值等于3的盐酸溶液稀释到原来的100倍,pH 值等于多少?
解:
pH=-lg[H+]
=-lg 1.0 ×10-5
=5
关键:抓住氢离子进行计算!
[H+]= =1.0 ×10-5mol/L
pH计算2—— 强碱的稀释
例题:在25℃时,pH等于12的强碱溶液稀释到原来的100倍,pH 等于多少?
解:
稀释前:[OH-] =
pH=-lg[H+]
关键:抓住氢氧根离子进行计算!
稀释后: [OH-] =
[H+] =
=10
=1 ×10-2mol/L
=1 ×10-4mol/L
=
=1 ×10-10mol/L
溶液稀释的PH计算
溶液的稀释 稀释后所得溶液的PH
PH=3的稀盐酸加水稀释100倍
PH=2的稀硫酸加水稀释100倍
PH=11的NaOH溶液加水稀释100倍
PH=12的Ba(OH)2溶液加水稀释100倍
PH=5的稀盐酸加水稀释1000倍
PH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍
5
4
9
10
约为7
约为7
pH计算3——弱酸、弱碱的稀释
3<pH<4
11<pH<12
例题、pH=3的HAc加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围______________
pH=12氨水加水稀释到原来10倍,溶液的pH值范围_________________

知识小结:溶液稀释的PH计算有关规律
1、强酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢一个单位。
2、弱酸(碱)每稀释10倍,pH值向7靠拢不到一个单位
3、 pH=6或8时,不可忽略水的电离,只能接近7;
酸碱溶液无限稀释,pH只能接近7:酸不能等于或大于 7;碱不能等于或小于7。
4.酸(碱)溶液稀释时,OH-(H+)的物质的量浓度将增大。
pH计算4—— 强酸与强酸混合
例题:在25℃时,pH值等于1的盐酸溶液和pH值等于4的硫酸溶液等体积混合pH值等于多少?
解:
pH=-lg[H+]
=-lg(1×10—1+1×10—4)/(1+1)
=-lg5×10—2
=2-lg5
=1.3.
关键:抓住氢离子进行计算!
pH计算5—— 强碱与强碱混合
解:
=-lg2+11
=10.7
例题:在25℃时,pH值等于9和pH值等于11的两种氢氧化钠溶液等体积混合pH值等于多少?
[OH—]=( 1 × 10—5+1×10—3)/(1+1)
[H+]=10-14/[OH-]
pH=-lg10-14/(10-3/2)
关键:抓住氢氧根离子进行计算!
pH计算6—— 强酸与强碱混合
例题:在25℃时,100ml 0.6mol/L的盐酸与等体积0.4mol/L的
氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
解:
NaOH+HCl=NaCl+H2O
0.06
0.04
pH=-lg[H+]
=-lg0.02/(0.1+0.1)
=-lg10—1
=1
关键:酸过量抓住氢离子进行计算!
pH计算7—— 强酸与强碱混合
例题:在25℃时,100mlO.4mol/L的盐酸与等体积0.6mol/L的
氢氧化钠溶液混合后,溶液的pH值等于多少?
解:
NaOH+HCl=NaCl+H2O
0.04
0.06
关键:碱过量抓住氢氧根离子进行计算!
[OH—]=0.1(0.6-0.4)/0.2
[H+]=10-14/[OH—]= 10-14/0.1
pH=-lg10-13=
13
pH计算8 弱酸强碱或强酸弱碱混合
(1)PH为12 的NaOH溶液和PH为2的醋酸溶液等体积相混合,则混合液呈_____性
(2)PH为12的氨水和PH为2的盐酸等体积相混合,则混合液呈 ______性
(3)PH为2的盐酸和PH为12的某碱等体积相混合,则混合液PH_________
(4)PH为12的NaOH溶液和PH为2的某酸溶液等体积相混合,则混合液PH ______________


大于等于7
小于等于7
1、某酸溶液的PH为2 ,某碱溶液的PH为12 ,两者等体积相混合后,有关PH值的变化正确的是( )
A、大于7 B、小于7
C、等于7 D、三种都有可能
D
练习:
加水体积
PH
HB
HA
2、酸HA、HB两溶液的PH值为3,且体积相同,加水稀释两溶液,PH值与加入水的体积关系如图所示,则两者酸性较强的是( )
HB
3、同体积的PH为3 的盐酸、硫酸、醋酸和硝酸四种溶液,分别加入足量的锌粉,叙述正确的是( )
A、 硫酸溶液中放出的氢气的量最多
B、 醋酸溶液中放出的氢气的量最多
C、 盐酸和硝酸中放出的氢气的量相等
D、盐酸比硝酸放出的氢气的量多
BD
溶液的pH值——正误判断
1、一定条件下 pH值越大,溶液的酸性越强。
2、用pH值表示任何溶液的酸碱性都很方便。
3、强酸溶液的pH值一定大。
4、pH值等于6是一个弱酸体系。
5、pH值有可能等于负值。
6、pH值相同的强酸和弱酸中[H+] 物质的量的浓度相同。

7.PH=9的NaOH溶液加水稀释1000倍后pH值约为6
pH应用
1、工农业生产和科学实验中常常涉及溶液的酸碱性。
2、人们的生活健康也与溶液的酸碱性有关。
3 、酸碱中和滴定中溶液pH变化(借助酸碱指示剂的颜色变化)是判断滴定终点的依据。
2、原理:
HCl+NaOH=H2O
C1V1=C2V2
C1=
C2V2
V1
1、定义:
二、酸碱中和滴定
*已知浓度的溶液——标准液
*未知浓度的溶液——待测液
用已知物质的量的浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。
[课堂练习]
用0.1150mol/L的HCl溶液滴定23.00mL未知浓度的NaOH溶液,滴定完成时,用去HCl溶液28.00mL。通过中和滴定测得NaOH溶液的物质的量浓度是多少?
0.1400mol/L
实验的关键:
(1)准确测量参加反应的两种溶液的体积。
(2)准确判断中和反应是否恰好完全反应。
3、实验仪器及试剂:
仪器: 酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台和滴定管夹、锥形瓶、烧杯、白纸(画pH曲线用)。
试剂:标准液、待测液、酸碱指示剂。
酸式滴定管和碱式滴定管
标有温度、刻度
酸式滴定管盛放酸性试剂和氧化性试剂
碱式滴定管盛放碱性试剂
思考:滴定管和量筒读数时有什么区别?
滴定管的“0”刻度在上面,越往下刻度值越大,而量筒无零刻度,并且越往上刻度越大;记录数据时滴定管一般到0.01 mL,而量筒仅为0.1mL。
例1、下列所述仪器“0”刻度位置正确的是( )
A.在量筒的上端
B.在滴定管上端
C.容量瓶上端
B
练1:量取25.00mL,KMnO4溶液可选用仪器( )
A.50mL量筒, B.100mL量筒
C.50mL酸式滴定管 , D.50mL碱式滴定管
C
练2:50ml的滴定管盛有溶液,液面恰好在20.00处,若把滴定管中溶液全部排出,则体积( )
A、 等于30 B、等于20
C、大于30 D、小于30
C
甲基橙 红色 橙色 黄色
3.1 ~ 4.4
石 蕊 红色 紫色 蓝色
5.0 ~ 8.0
酚 酞 无色 浅红色 红色
8.2 ~ 10.0
一些常见酸碱指示剂的变色范围
——— 8.2 ——— 10.0 ———
粉红色
无色
红色
——— 3.1 ——— 4.4 ———
甲基橙 酚 酞
红色 橙色
黄色
(2)指示剂的选择:
滴定终点的判断:指示剂的颜色发生突变且半分钟不变色即达到滴定终点。
实验 指示剂 滴定终点现象
强酸滴定强碱
强碱滴定强酸
酚酞
甲基橙
由浅红变为无色
由黄色刚刚变为橙色
酚酞
由无色变为浅红色
甲基橙
由橙色刚刚变为黄色
例: 用0.1000mol/L盐酸滴定0.1000mol/L NaOH溶液20.00mL,如滴定完成时不慎多加了1滴盐酸溶液(1滴溶液的体积约为0.04mL)求所得溶液的pH。并据此分析选用哪种指示剂。
提示:0.04mL约1滴
滴定终点应该是恰好反应的点,而常用指示剂没有在PH等于7时变色的
如果选用指示剂去判断滴定终点误差会不会很大
加入NaOH
(ml)
0.00
10.00
15.00
18.00
19.00
19.96
20.00
20.04
21.00
溶液PH值
1.0 1.2 1.8 2.3 2.6 3.9 7.0 10.0 11.4
问题1:滴定终点消耗碱多少 PH等于多少
向20.00mL 0.10mol/L HCl中滴加0.10mol/L NaOH
溶液过程中,溶液的pH变化如下,你发现了什么
现象与规律?
问题2:滴定终点时多半滴和少半滴溶液的PH发生怎样改变
强酸与强碱中和滴定曲线可以看出终点时溶液的pH值在4~10区间有突跃变化关系。
pH
强酸滴定强碱 pH变化曲线图
10
7
4
V
盐酸过量1滴,混合溶液的pH值变成4左右,甲基橙或酚酞能指示出来。
PH
12
10
8
6
4
2
10
20
30
40
突变范围
加入NaOH(ml)
中和滴定曲线
如果酸碱指示剂的颜色在此pH突跃范围发生明显的改变,误差很大吗
酸碱指示剂的颜色在此pH值突跃范围发生明显的改变,则就能以极小的误差指示出滴定终点的到达。
0 10 20 30 40 V(NaOH)mL
12 10 8 6 4 2
PH
颜色突变范围
中和滴定曲线
酚酞
甲基橙
(08全国Ⅱ卷)实验室现有3种酸碱指示剂,其pH的变色范围如下:甲基橙:3.1~4.4 石蕊:50~8.0
酚酞:8.2~10.0 用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述
正确的是( )
高考链接
D
A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
提示: CH3COONa显碱性
四、实验步骤:
1、查漏:检查两滴定管是否漏水、堵塞和活塞转动是否灵活;
2、洗涤:用水洗净后,各用少量待装液润洗滴定管2-3次;
3、装液:用倾倒法将盐酸、氢氧化钠溶液注入酸、碱滴定管中,使液面高于刻度2-3cm
4、赶气泡:
酸式滴定管:快速放液
碱式滴定管:橡皮管向上翘起
5、调液:
调节滴定管中液面高度,并记下读数,记做。
6、取液:
(1)从碱式滴定管中放出25.00ml氢氧化钠溶液于锥形瓶中
(2)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。
7、滴定:左手_____________________________,右手
________________________________________________
眼睛_______________________________________
控制酸式滴定管活塞
拿住锥形瓶瓶颈,
边滴入盐酸,边不断顺时针方向摇动,
要始终注视锥形瓶溶液的颜色变化。
9、计算:整理数据进行计算。
8、记录:当看到加一滴盐酸时,锥形瓶中溶液红色突变无色时,停止滴定,准确记下盐酸读数,并准确求得滴定用去的盐酸体积。
(1)酸、碱式滴定管的构造以及读数准确度0.01 mL。
(2) 溶液使指示剂改变颜色,发生的是化学变化。指示剂滴加太多比将消耗一部分酸碱溶液(一般为1~2滴)。
(3)滴定速度,先快后慢,接近滴定终点时,应一滴一摇动。
(4)振荡半分钟溶液颜色不发生变化,达滴定终点。
(5)读数时,视线与液面的凹液面的最低处及刻度在同一水平线上。
延伸:酸碱中和滴定操作中应注意的几个问题
左手
右手
视线与凹液
面水平相切
滴加速度先快后慢
眼睛注视瓶内颜色变化
半分钟颜色不变
滴定管保持垂直
酸式
碱式
碱式
一次滴定 二次滴定 三次滴定
终点读数 起点读数 用量差值
V标NaOH
V待HCl
C待HCl
C待HCl
平均
CHCl= ——————
CNaOH . VNaOH
VHCl
酸碱中和滴定数据处理和计算:
5、滴定的误差分析:
决定误差原因:
C(测)=
C(标)×V(标)
V(测)
其中: C(标)、 V(测)是已知的数据。因此C(测)的大小只由V(标) ——“读数”决定,只要直接或者间接的能引起“读数”的变化,则C(测)也随着变化,且二者的变化是成正比例变化。
已知
已知
读数
例:用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液(氢氧化钠
放于锥形瓶中)下列操作对氢氧化钠溶液浓度有什么影响?
俯视图
仰视图
滴定管的俯视和仰视
正确视线
仰视视线
正确读数
仰视读数
读数偏大
正确视线
俯视视线
正确读数
俯视读数
读数偏小
0
先偏大
后偏小
先仰后俯
V=V(后)-V(前),偏小
实际读数
正确读数
先俯后仰
先偏小
后偏大
V=V(后)-V(前),偏大
实际读数
正确读数
滴定管的俯视和仰视
滴定前仰视,滴定后俯视。
分析:V标偏小,导致C测偏小。
滴定前
滴定后
读出值
实际值
滴定前俯视,滴定后仰视。
分析:V标偏大,导致C测偏大。
滴定前
滴定后
实际值
读出值
例题:用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液(氢氧化钠放于锥形瓶中)下列操作(其它操作均正确),对氢氧化钠溶液浓度有什么影响?
1、未用标准盐酸标准液润洗酸式滴定管 ( )
2、滴定管内壁不干净,滴定后,酸式滴定管内壁挂水珠 ( )
3、滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失( )
4、滴定操作时,有少量盐酸滴于锥形瓶外( )
5、滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度( )
偏高
偏高
偏高
偏高
偏低
6. 滴定至终点时,滴定管尖嘴外挂着的半滴 未滴入( )
7. 滴定速度太快,发现时指示剂已变色 ( )
偏高
偏高
酸式滴定管
8、锥形瓶内用蒸馏水洗涤后,再用待测氢氧化钠润洗 2-3次,将润洗液倒掉,再装NaOH溶液( )
9、锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液( )
10、滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分。( )
11、指示剂滴加过多( )
偏高
无影响
偏低
偏低
12、碱式滴定管用水洗后,未用待测液润洗( )
13、取待测液时,未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液( )
偏低
偏低
锥形瓶
碱式滴定管
12、在配制待测氢氧化钠溶液过程中,称取一定质量的氢氧化钠时,内含少量的氢氧化钾,用标准盐酸溶液进行滴定。( )
13、同上情况,若氢氧化钠中含有少量的碳酸钠,结果如何( )
偏低
偏低
含杂质