2022人教版選修6《課題二 物質(zhì)含量的測定》word學案1

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1、2022人教版選修6《課題二 物質(zhì)含量的測定》word學案1 一、復習重點 1. 理解中和滴定的基本原理 2. 掌握滴定的正確步驟，了解所用儀器的結(jié)構(gòu)（兩種滴定管）。 3. 理解指示劑的選用原則和終點顏色變化判定。 4. 學會誤差分析及成因 二、難點聚焦 （一）中和反應及中和滴定原理 1. 中和反應：酸+堿 正鹽+水 如：①HCl+NaOH===NaCl+H2O ②H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O ③N3PO4+3NaOH====Na3PO4+3H2O 注意： ①酸和堿恰好完全中和，溶液不一定呈中性，由生成的鹽性質(zhì)而定。 ②由于所用指

2、示劑變色范圍的限制，滴定至終點不一定是恰好完全反應時，但應盡量減少誤差。 2. 中和滴定原理 由于酸、堿發(fā)生中和反應時，反應物間按一定的物質(zhì)的量之比進行，基于此，可用滴定的方法確定未知酸或堿的濃度。 對于反應： HA + BOH====BA+H2O 1mol 1mol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH) 即可得 C(HA)·V(HA)=== C(BOH)·V(BOH) 若取一定量的HA溶液（V足），用標準液BOH[已知準確濃度C（標）]來滴定，至終點時消耗標準液的體積可讀出（

3、V讀）代入上式即可計算得C（HA） 若酸滴定堿，與此同理 若酸為多元酸， HnA + nBOH===BnA+nH2O 1mol nmol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH) 則有關系： 3. 滴定方法的關鍵 （1）準確測定兩種反應物的溶液體積 （2）確保標準液、待測液濃度的準確 （3）滴定終點的準確判定（包括指示劑的合理選用） 4. 滴定實驗所用的儀器和操作要點 （1）儀器：酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾（帶鐵架臺）、錐形瓶（或燒杯+玻棒）、量筒（或移液管）

4、。 （2）操作： ①滴定前的準備：查漏、洗滌、潤洗、充液（趕氣泡）調(diào)液面、讀數(shù)。 ②滴定：移液、滴加指示劑、滴定至終點、讀數(shù)。 ③計算。 （3）滴定管“0”刻度在上。 二、滴定曲線和指示劑的選擇 隨著標準液的滴入，溶液的PH在發(fā)生變化，這種變化有何特征？為何能用指示劑判定終點是否到達？如何選用合適的指示劑？ 1. 滴定曲線 請看兩個實例 實例1：用0.10mol/L NaOH溶液滴定0.10mol/L HCl溶液20.00mL 加入的VNaOH (mL) 余VHCl (mL) 過量VNaOH (mL) PH 0.00 20.00 1.0

5、 18.00 2.00 2.3 19.80 0.20 3.3 19.98 0.02 4.3 20.00 0.00 7.0 突躍范圍 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.7 22.00 2.00 11.7 40.00 20.00 12.5 實例2：用0.01mol/L NaOH滴定20mL 0.10mol/L CH3COOH溶液 加入的VNaOH (mL) 余VHCl (mL) 過量VNaOH (mL) PH 0.00 20.00 2.9 18.00 2.

6、00 5.7 19.80 0.20 6.7 19.98 0.02 7.7 20.00 0.00 8.7 突躍范圍 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.7 22.00 2.00 11.7 40.00 20.00 12.6 由上表數(shù)據(jù)可看出：在滴定接近終點時，少加或多加0.02mL NaOH溶液，即一滴之差造成的誤差在允許范圍內(nèi)，但pH值出現(xiàn)突變，因此選擇指示劑時，應選擇變色范圍與滴定時pH值突躍范圍相吻合的指示劑。 現(xiàn)將幾種典型的滴定曲線畫出如下圖。

7、2. 酸堿指示劑 （1）酸堿指示劑的變色范圍（PH值） 甲基 3.1< 3.1~4.4 >4.4 紅 橙 黃 酚酞 5< 8~10 >10 無色 淺紅 紅 石蕊 8< 5~8 >8 紅 紫 藍 （2）根據(jù)滴定曲線和指示劑的發(fā)色范圍選用指示劑。 從上面滴定曲線圖可依次看出 ①0.1mol/L NaOH 滴定鹽酸，酚酞和甲基均可使用，當然兩者測定結(jié)果不同。 ②0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L CH3COOH溶液 恰好中和生成CH3COOCa,溶液呈弱堿性,選酚酞為指示劑，PH=8~10淺紅色,誤差小。 ③用HCl滴定N

8、H3·H2O 恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,選甲基橙為指示劑，3.1~4.4橙色，誤差小。 ④用HCl滴定0.1mol/L Na2CO3溶液 第一步生成N?aHCO3時，可選用酚酞為指示劑，由紅色→淺紅→無色。化學方程式為： Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaOH 第二步生成碳酸（CO2↑+H2O），可選用甲基橙為指示劑，由黃色→橙色，化學方程式為：NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 小 結(jié)： （1）指示劑的選擇：（由滴定曲線可知） ①強酸強堿相互滴定，可選用甲基橙或酚酞。 ②若反應生成強酸弱堿鹽溶液呈酸性，則選用酸性變色范圍的指示劑（甲

9、基橙）；若反應生成強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，則選用堿性變色范圍的指示劑（酚酞） ③石蕊試液因顏色變化不明顯，且變色范圍過寬，一般不作滴定指示劑。 （2）終點判斷：（滴入最后一滴，溶液變色后，半分鐘內(nèi)不復原） 指示劑 操 作 酚酞 甲基橙 強堿滴定強酸 無色變?yōu)闇\紅色 橙色變?yōu)辄S色 強酸滴定強堿 淺紅色變?yōu)闊o色 黃色變?yōu)槌壬? 誤差分析 以一元酸和一元堿的中的滴定為例 因C標、V定分別代表標準液濃度、所取待測液體積，均為定值，代入上式計算。 但是實際中C標、V定都可能引起誤差，一般可把各因素引起的誤差轉(zhuǎn)嫁到V讀上，若 V讀偏大

10、，則測定結(jié)果偏大；若V讀偏小，則測定結(jié)果偏小，故通過分析V讀的變化情況，可分析滴定的誤差。 引起誤差可能因素有以下幾種： （1）視（讀數(shù)） 俯視：看小 平視：正確 仰視：看大 誤讀及結(jié)果： 若起始平視，終仰視，則V讀偏大C測偏大 若起始平視，終俯視，則V讀偏小C測偏小 若先仰后俯，則V讀偏小，C測偏小 若先俯后仰，則V讀偏小，C測偏大 上 0 刻度由小到大 下 注意：①滴定管中液體讀數(shù)時精確到0.01mL ②一般需滴定2-3次，取其平均值 （2）洗（儀器洗滌） 正確洗法： 二管二洗——滴定

11、管和移液管先用蒸餾水清洗多次，再用待裝液潤洗幾次。 一瓶一洗——錐形瓶只能用蒸餾水洗。 注意：一般滴定管裝標準液，錐形瓶里裝待測液。 錯誤洗法導致結(jié)果： ①滴定管僅用水洗，使標準液變稀，故消耗標準液體積一定變大，V讀變大，結(jié)果偏大。 ②移液管僅用水洗，則待測液變稀，所取待測液溶質(zhì)物質(zhì)的量變少，V讀變小，結(jié)果偏小。 ③錐形瓶用待測液洗過，則瓶內(nèi)待測液的溶質(zhì)量偏多，V讀偏大，結(jié)果偏大。 ④第一次滴定完后，錐形瓶內(nèi)液體倒去后，尚未清洗，接著第二次滴定，滴定結(jié)果如何，取決于上次滴定情況如何。 （3）漏（液體濺漏） ①滴定過程中錐形瓶內(nèi)液體濺出，則結(jié)果偏小。 ②終點已到，滴定管下端尖

12、中級有液滴，則V讀偏大，測定結(jié)果偏大。 （4）泡（滴定管尖嘴氣泡） 正確操作應在滴定前把尖嘴管中的氣泡趕盡，最后也不能出現(xiàn)氣泡。如滴定開始有氣泡，后氣泡消失，則結(jié)果偏大。若先無氣泡，后有氣泡，則結(jié)果偏小。 （5）色（指示劑變色控制與選擇） 滴定時，眼睛應緊盯著錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化。指示劑變色后應半分鐘內(nèi)不復原。如變色后立即復原，則結(jié)果偏小。另外，同一種滴定，選擇的指示劑不同，測定結(jié)果不同。 （6）雜（標準物含雜） 用于配制標準液的固體應該是純凈物。但其中有可能混有雜質(zhì)，稱量時又按需標準物固體質(zhì)量來稱取的，幫一般均會產(chǎn)生誤差，在此雜質(zhì)又分兩種情況： ①雜質(zhì)與待測液不反應 如Na

13、OH中含NaCl，所配的NaOH溶液濃度變小，滴定鹽酸時，NaCl不參與反應，所需標準液的體積偏大，故測定結(jié)果偏大。 ②若雜質(zhì)與待測液反應，則應作具體分析。關鍵：比較與等物質(zhì)的量的待測物反應消耗的雜質(zhì)質(zhì)量和標準物的質(zhì)量。若消耗雜質(zhì)的質(zhì)量較大，則相當于削弱了原標準液的作用能力，故與一定量待測物反應時，消耗的標準體積變大，測定結(jié)果偏大。 或者可用等質(zhì)量的雜質(zhì)、標準物分別與待測物反應，根據(jù)消耗的待測物質(zhì)量的多少來判斷。如雜質(zhì)作用待測物質(zhì)量越多，說明作用能力被增強，故測定結(jié)果偏小。 3．例題精講 18：圖示為10mL一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸x，用一定濃度的NaOH溶液y滴定。根據(jù)圖示推出x和y的

14、物質(zhì)的量濃度是（ ） A B C D X濃度（mol/L） 0.12 0.04 0.03 0.09 Y濃度（mol/L） 0.04 0.12 0.09 0.03 PH值 。 19．用0.01 mol/L H2SO4滴定0.01mol/L NaOH溶液，中和后加水至100ml，若滴定時終點判斷有誤差：①多加1滴H2SO4；②少加1滴H2SO4；（設1滴為0.05ml）則①和②[H+]的比值是（

15、 ） A.10 B.50 C.5×103 D.104 20. 草酸晶體的組成可用H2C2O4·xH2O表示，為了測定x值，進行如下實驗： 稱取Wg草酸晶體，配成100.00mL水溶液 （1）稱25.00mL所配制的草酸溶液置于錐形瓶內(nèi)，加入適量稀H2SO4后，用濃度為amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色為止，所發(fā)生的反應 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O 試回答：（1）實驗中不需要的儀器有（填序號）___________，還缺少的儀器有（填名稱） __

16、_________________________________________________________。 a.托盤天平（帶砝碼，鑷子）b.滴定管 c.100mL量筒 d.100mL容量瓶 e.燒杯 f.漏斗 g.錐形瓶 h.玻璃棒球 i.藥匙 j.燒瓶 （2）實驗中，標準液KMnO4溶液應裝在_____________________式滴定管中，因為___________________________________________ ___________________________。 （3）若在接近滴定終點時，用少量蒸

17、餾水將錐形瓶內(nèi)壁沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點， 則所測得的x值會__________________________（偏大、偏小、無影響） （4）在滴定過程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL，則所配制的草酸溶液的物質(zhì)的 量濃度為________________________mol·L-1，由此可計算x的值是____________。 20. 用中和滴定的方法測定NaOH和Na2CO3的混含液中的NaOH含量時，可先在混合液中加過量BaCl2溶液，使Na2CO3完全變成BaCO3沉淀，然后用標準鹽酸滴定（用酚酞作指示） （1）向混有BaCO3沉淀的NaOH和NaOH溶液中滴入

18、鹽酸，___________（填“會”或“不會”）使BaCO3溶解而影響測定NaOH的含量，理由是________________。 （2）確定終點時溶液的顏色由___________變?yōu)開____________。 （3）滴定時，若滴定這中滴定液一直下降到活塞處才到達滴定終點，_________（填“能”或“不能”）由此得出準確的測定結(jié)果。 （4）___________（填“能”或“不能”）改用甲基橙作指示劑。若使用甲基橙作指示劑，則測定結(jié)果_____________（填“偏高”、“偏低”或“正確”）。 21. 某學生有0.1000mol/L KOH溶液滴定未知嘗試的鹽酸溶液，其操作

19、可分解為如下幾步： （A）移取20.00mL待測的鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶，并加入2-3滴酚酞 （B）用標準溶液潤洗滴定管2-3次 （C）把盛有標準溶液的堿式滴定管固定好，調(diào)節(jié)液面使滴定管尖嘴充滿溶液 （D）取標準KOH溶液注入堿式滴定管至0刻度以上2-3cm （E）調(diào)節(jié)液面至0或0刻度以下，記下讀數(shù) （F）把錐形瓶放在滴定管的下面，用標準KOH溶液滴定至終點，記下滴定管液面的刻度 完成以下填空： （1）正確操作的順序是（用序號字母填寫）______________________. （2）上述（B）操作的目的是________________________________

20、___。 （3）上述（A）操作之前，如先用待測液潤洗錐形瓶，則對測定結(jié)果的影響是（填偏大、偏小、不變，下同）_________________________。 （4）實驗中用左手控制____________（填儀器及部位），眼睛注視____________________，直至滴定終點。判斷到達終點的現(xiàn)象是________________________________________。 （5）若稱取一定量的KOH固體（含少量NaOH）配制標準溶液并有來滴定上述鹽酸，則對測定結(jié)果的影響是__________________________________________________

21、_-。 （6）滴定結(jié)束后如仰視觀察滴定管中液面刻度，則對滴定結(jié)果的影響是______________。 食醋總酸量的測定 22. 某實驗小組擬用酸堿中和滴定法測定食醋的總酸量（g/100mL），現(xiàn)邀請你參與本實驗并回答相關問題。 一、實驗用品：市售食用白醋樣品500mL（商標注明：總酸量：3.5g / 100mL—5g / 100mL） ，0.1000mol / LNaOH標準溶液，1．000mol / LNaOH標準溶液、蒸餾水，100mL容量瓶，10ml移液管、酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺、滴定管夾、錐形瓶、燒杯、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液。

22、 二、實驗步驟： 1．配制待測食醋溶液 用10mL移液管吸取10mL市售白醋樣品10mL，置于100mL容量瓶中，加蒸餾水（煮沸除去CO2并迅速冷卻））稀釋至刻度線，搖勻即得待測食醋溶液。完成該步驟，除上述提供的儀器外，還需補充的儀器有_____________ 2．量取一定體積的待測食醋溶液 用酸式滴定管取待測食醋溶液20mL于_______中。 3．盛裝標準NaOH溶液 將堿式滴定管洗凈后，用NaOH標準溶液潤洗3次，然后加入NaOH標準溶液，排除尖嘴部分氣泡后，使液面位于“0”刻度或“0”度以下。靜置后，讀取數(shù)據(jù)，記錄為NaOH標準溶液體積的初讀數(shù)。 4．滴定

23、往盛有待測食醋溶液的錐形瓶滴加____________2-3滴，（并置于堿式滴定管下，______手擠壓堿式滴定管的玻璃球，使NaOH標準溶液滴入錐形瓶中，邊加邊用______手搖動錐形瓶，眼睛注視__________________直到滴定終點。則看到滴定終點的現(xiàn)象是____________________________________________。記錄NaOH的終讀數(shù)。重復滴定2-3次。 三、實驗記錄及數(shù)據(jù)處理（請完成相關填空） 樣品名稱：__ _ 指示劑： ____ __ C（NaOH標準溶液）= ________ 滴定次數(shù) 實驗數(shù)據(jù) 1

24、 2 3 4 V（樣品）/mL 20．00 20．00 20．00 20．00 V（NaOH）/mL（初讀數(shù)） 0．00 0．200 0．10 0．00 V（NaOH）/mL（終讀數(shù)） 14．98 15．20 15．12 15．95 V（NaOH）/mL（消耗） 14．98 15．00 15．02 15．95 V（NaOH）/mL（平均消耗） 15．00（第4組數(shù)據(jù)舍去） C（樣品）/ moL·L-1 0．75 樣品總酸量g / 100mL 4．5 某同學計算： V（NaOH）/mL（平均消耗）= 1/4（14．98+15．00+15

25、．02+15．90）mL=15．24mL 試分析他的計算合不合理，如果不合理請說明理由。 __________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________。 四、交流與討論： 1．你選擇的指示劑是_____，選擇它的理由是_____________________________________。 2．稀釋食醋樣品所用的蒸餾水為什么要先煮沸驅(qū)趕CO2

26、？ _________________________________________________________________ 3．如果所測食醋是有顏色的醋,在滴定前是否需要對樣品進行處理?如何處理? _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 4．實驗過程中，移液管和滴定管在使用前都要潤洗，如果使用未潤洗的移液管或滴定管，會對測定結(jié)果產(chǎn)生什么影響？盛裝樣品的

27、錐形瓶是否也需潤洗？為什么？ _________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5．你所測的結(jié)果與食醋商標上所注是否一致

28、？如果不一致，試分析可能的原因（答對三點即可）。 _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 拓展： 1．酸堿中和滴定過程中pH值變化 （1）用0.1000mol / LNaOH溶液滴定0.1000mol / LHAc溶液時，滴定過程中

29、溶液的pH變化情況如下表。 加入V（NaOH）/mL 被滴HAc的百分數(shù)% V（剩余HAc）/mL 過量V（NaOH）/mL 溶液的pH值 0．00 0．00 20．00 — 2．88 10．00 50．00 10．00 — 4．70 18．00 90．00 2．00 — 5．70 19．80 99．00 0．20 — 6．74 19．98 99．90 0．02 — 7．74 20．00 100．00 0．00 — 8．72 20．02 — — 0．02 9．70 20．20 — — 0．20 10．70 22．00 — — 2．00 11．70 40．00 — — 20．00 12．50 請作出pH—V（NaOH）圖。 根據(jù)表和圖知：pH突變（滴定突躍）范圍為____________。所以可選擇____________作指示劑。