人教版選修6《課題二物質(zhì)含量的測定》學案1

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1、最新人教版選修6《課題二 物質(zhì)含量的測定》學案 1物質(zhì) 含量的測定 酸堿中和滴定法 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-正裝+水 如：① HCl+NaOH===NaCl+H 2O ② H2SO4+2NaOH====Na 2SO4+2H2O ③ N3PO4+3NaOH====Na 3PO4+3H2O 一、/ 注息： ①酸和堿恰好完全中和，溶液不一定呈中性，

2、由生成的鹽性質(zhì)而定。 ②由于所用指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 4H至 慶2^ o 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+H 2O 1mol 1mol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH) 即可得 C(HA) ? V(HA)=== C(BOH) ? V(BOH) c j( BOH ) .V ( BOH ) C(HA)二 - V( HA) 若取一定量的HA溶液(V足)，用標準液B

3、OH［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(V讀)代入上式即可計算得 C (HA) . C標V賣 C(ha)- V定 若酸滴定堿，與此同理 若酸為多元酸,HnA + nBOH===Bn A+nH2O 1mol nmol C(HA).V(HA) C(BOH).V(BOH) 則有關(guān)系： 0 C(BOH ) V( HA) C(HA)二 - n V(HB) 3 .滴定方法的關(guān)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)

4、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 棒)、量筒(或移液管)。 (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

5、 (mL) 過量VNaOH (mL) PH 0.00 2 0.00 1.0 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 由上表數(shù)據(jù)可看出：在滴定接近終點時 成的誤差在允許范圍內(nèi)，但pH值出現(xiàn)突變 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卜圖。 鵬°

6、;/ 網(wǎng)1coW +隨0H fMHi- - -?——— q上工:—塔;必 ? NaCj ' - C " 1 - 7 _ _ ： _ 4 .U 三三4 L i-1 ■ 卜 。 . - 0 —J——… 。 10 2Uftl 0 JQ a 叫 NaOfUq ，少加或多加0.02mL NaOH溶液,即一滴之差造 ，因此選擇指示劑時，應選擇變色范圍與滴定時 pH HCI+NHS'H:O 叫他+© 4 1 1 由14|_一| ~4——： 二膽」 [.二于變 4 ^ 口 J - ] kl 0 1。

7、曰口?1 '0 10 於1 NHjq HGPaq 實例 2：用 0.01mol/L NaOH 滴定 20mL 0.10mol/L CH 3cOOH 溶液 力口 入 的 VNaOH (mL) 余 VHCl (mL) 過量VNaOH (mL) PH 0.00 20.00 2.9 18.00 2.00 5.7 19.80 0.20 6.7 19.98 0.02 7.7 1 20.00 0.00 8.7晨躍范圍 20.02 0.02 J 9.7 20.20 0.20 10.7 22.00

8、 2.00 11.7 40.00 20.00 12.6 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Mt 5< 8~10 >10 無色 淺紅 紅 石梯 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，酚儆和甲基均可使用，當然兩者測定結(jié)果不同。 ②0.1mol/L NaOH 溶液滴定 0.1mol/L CH 3COOH 溶

9、液 恰好中和生成CH3COOCa,溶液呈弱堿性，選酚酬:為指示劑，PH=8~10淺紅色，誤差小。 ③用HCl滴定NH3 ? H2O 恰好中和生成NH4CI,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 Na 2cO3溶液 第一步生成N aHCO3時，可選用酚配為指示劑，由紅色一淺紅一無色?；瘜W方程式為： Na2CO3+HCl===NaHCO 3+NaOH 第二步生成碳酸(CO2 T +HO),可選用甲基橙為指示劑 ，由黃色一橙色，化學方程式為: NaHCO3+HCl===NaCl+H 2O+CO2 T 小結(jié)： (1)指示劑的

10、選擇：(由滴定曲線可知) ①強酸強堿相互滴定，可選用甲基橙或酚儆。 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(酚酬0 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) 操作 j __ 酚Mt 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 仁測V定=C標V 讀 6示v 讀 C測二 v定

11、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，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: 下 刻度由小到大 誤讀及結(jié)果： 注意：①滴定管中液體讀數(shù)時精確到 0.01mL 若起始平視，終日P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 9 / 11 ②一般需滴定2-3次，取其平

12、均值 (2)洗(儀器洗滌) 正確洗法: 二管二洗——滴定管和移液管先用蒸儲水清洗多次 ，再用待裝液潤洗幾次。 瓶一洗一一錐形瓶只能用蒸儲水洗。 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)

13、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)

14、 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NaOH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(guān)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

15、.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 H 2SO4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（） A.10 B.5

16、0 C.5 103 X 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KMnO 4溶液滴定到 KMnO 4不再褪色為止 所發(fā)生的反應 2KMnO 4+5H 2c2O4+3H2SO4=K2sO4+10CO2 T +2MnSO+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） a.托盤天平（帶祛碼 銀子）b.滴定管 c.100mL量筒 d.100

17、mL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，用少量蒸儲水將錐形瓶內(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KMnO 4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BaC%溶液，使Na2CO3完全變成BaCO3沉淀,然后用標準鹽酸滴定（用酚

18、酬:作指示） （1）向混有 BaCO3沉淀的NaOH和NaOH溶液中滴入鹽酸， （填 含”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)椤? （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 ，其操作可分解為如下幾步： （A）移取20.0

19、0mL待測的鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶 ，并加入2-3滴酚酗： (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。 (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

20、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-。 (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(guān)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 / L

21、NaOH 標準溶液、蒸儲水,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%酚酗:溶液、0.1%石蕊溶液。 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容量并S中，加蒸儲水(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，還需補充白儀器有 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

22、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 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(guān)填空） 樣品名稱： 指示劑：C （NaOH標準溶液）= 一滴定次數(shù)一 實驗數(shù)據(jù) 1 2 3 4 V （樣品）/mL 20. 00

23、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

24、. 98+15. 00+15. 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儲水為什么要先煮沸驅(qū)趕 CO2? 3 .如果所測食醋是有顏色的醋，在滴定前是否需要^羊品進行處理 ？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？如果不一致 ，試分析可能的原因(答對三點 即可)。 拓展：

25、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 一 2. 88 10. 00 50. 00 10. 00 一 4. 70 18. 00 90. 00 2. 00 一 5. 70 19 . 80 99. 00 0. 20 一 6. 74 19. 98 99. 90 0. 02 一 7. 74 20. 00 100. 00 0. 00 一 8. 72 20. 02 —— 一 0. 02 9. 70 20. 20 一 一 0. 20 10. 70 22. 00 一 一 2. 00 11. 70 40. 00 一 一_ 20. 00 12. 50 請作出pH —V (NaOH)圖。 pH 12 11 10 9 B 10 / 11 6 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。 11 / 11