物質(zhì)在水溶液中的行為第三章3.4.3離子反應(yīng)的應(yīng)用(二)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識(shí)與微觀探析能通過(guò)物質(zhì)檢驗(yàn)的宏觀現(xiàn)象，辨識(shí)離子的存在；從微觀角度理解離子特征反應(yīng)的本質(zhì)，以及中和滴定中離子濃度變化與酸堿反應(yīng)的關(guān)系，明確宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與微觀離子行為的關(guān)聯(lián)。2.變化觀念與平衡思想認(rèn)識(shí)物質(zhì)檢驗(yàn)和含量測(cè)定中離子反應(yīng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程；能運(yùn)用平衡思想分析滴定過(guò)程中溶液pH變化、粒子種類和數(shù)量變化，理解離子反應(yīng)的定量關(guān)系，形成變化觀念，掌握定量分析的方法邏輯。3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任通過(guò)物質(zhì)檢驗(yàn)和中和滴定的實(shí)驗(yàn)探究，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、規(guī)范操作、尊重?cái)?shù)據(jù)的科學(xué)態(tài)度。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)重點(diǎn)：1.常見(jiàn)離子的特征反應(yīng)及檢驗(yàn)方法；2.酸堿中和滴定的原理、操作步驟（滴定管使用、指示劑選擇

）及數(shù)據(jù)處理，能準(zhǔn)確進(jìn)行濃度計(jì)算。難點(diǎn)：1.復(fù)雜體系中離子檢驗(yàn)的干擾分析（如多種離子共存時(shí)的檢驗(yàn)順序

）；2.中和滴定過(guò)程中pH變化曲線的理解，以及滴定終點(diǎn)判斷、誤差分析（如操作不當(dāng)對(duì)結(jié)果的影響

），構(gòu)建定量分析中離子反應(yīng)與平衡移動(dòng)融合的知識(shí)體系。課前導(dǎo)入現(xiàn)有一瓶失去標(biāo)簽的鹽酸,為了測(cè)出其真實(shí)濃度,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并分析方案的可行性?？衫脷怏w法、沉淀法、pH試紙法、中和法等測(cè)定該鹽酸的濃度。氣體法難以準(zhǔn)確測(cè)量氣體的體積,沉淀法操作麻煩，pH試紙法不夠準(zhǔn)確，中和法具有可行性。酸堿中和滴定PART01指示劑的選擇酸堿中和滴定時(shí)，酸和堿恰好中和的時(shí)刻叫反應(yīng)終點(diǎn)。為準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)，必須選用變色明顯、變色的pH范圍小且與反應(yīng)終點(diǎn)的pH相接近的酸堿指示劑。通常選用酚酞或甲基橙，而不選用石蕊。指示劑的顏色變化是在一定的pH范圍內(nèi)發(fā)生的。各種指示劑的變色范圍是由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。幾種常用指示劑的變色范圍如表所示：指示劑變色的pH范圍石蕊溶液＜5.0紅色5.0~8.0紫色＞8.0藍(lán)色甲基橙溶液＜3.1紅色3.1~4.4橙色＞4.4黃色酚酞溶液＜8.2無(wú)色8.2~10.0淺紅色＞10.0紅色指示劑的選擇酸堿中和滴定中，酸堿指示劑用量及顏色變化：滴定種類選用的指示劑滴定終點(diǎn)顏色變化指示劑用量滴定終點(diǎn)判斷標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿強(qiáng)酸滴定弱堿強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定弱酸甲基橙酚酞甲基橙甲基橙酚酞酚酞黃色→橙色粉紅色→無(wú)色黃色→橙色紅色→黃色無(wú)色→粉紅色無(wú)色→粉紅色2~3滴當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液后，指示劑恰好變色且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，即認(rèn)為達(dá)到滴定終點(diǎn)（不要多加，指示劑本身為弱酸或弱堿）酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的操作1.滴定前的準(zhǔn)備工作（1）查漏：使用前先檢查滴定管活塞是否漏水。（2）潤(rùn)洗：滴定管在加入反應(yīng)液之前，先用蒸餾水洗滌干凈，然后分別用所要盛裝的溶液潤(rùn)洗2～3遍。（3）裝液：分別將反應(yīng)液加入相應(yīng)滴定管中，使液面位于滴定管“0”刻度線以上2～3mL處。（4）趕氣泡：酸式滴定管→快速放液；堿式滴定管→橡皮管向上翹起，并使液面位于“0”刻度或“0”刻度線以下的某一刻度處。酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的操作（5）調(diào)液面記數(shù)據(jù)：在滴定管下放一燒杯，調(diào)節(jié)活塞，使滴定管尖嘴部分充滿反應(yīng)液，然后調(diào)節(jié)滴定管液面使其處于某一刻度，準(zhǔn)確讀取數(shù)值并記錄。2.錐形瓶的準(zhǔn)備工作（1）洗：用蒸餾水洗滌錐形瓶，切記不能用待測(cè)液潤(rùn)洗。（2）裝：裝入一定量的待測(cè)液。（3）滴：滴入2~3滴指示劑（不要多加，指示劑本身為弱酸或弱堿）。V初V末V

＝V末－V初

酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的操作酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的操作滴定操作3.滴定一手旋轉(zhuǎn)酸式滴定管活塞或擠壓堿式滴定管玻璃球一手搖動(dòng)錐形瓶眼睛注視錐形瓶?jī)?nèi)，觀察溶液顏色的變化酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的操作在接近滴定終點(diǎn)時(shí)，采用半滴法滴加溶液，當(dāng)加入最后半滴時(shí)，指示劑顏色恰好發(fā)生明顯變化，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，即達(dá)到滴定終點(diǎn)。達(dá)到滴定終點(diǎn)后，停止滴定，靜置片刻，讀出并記錄終點(diǎn)讀數(shù)。定量測(cè)定時(shí)，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)可排除偶然因素，減小實(shí)驗(yàn)誤差，所以上述滴定操作應(yīng)重復(fù)2~3次。滴加半滴液體的方法：慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)酸式滴定管的活塞（或輕輕擠壓堿式滴定管橡膠管中的玻璃球），使滴定管的尖嘴處懸掛半滴液體（不滴落），用錐形瓶?jī)?nèi)壁將其刮下來(lái)，并用蒸餾水將其沖入錐形瓶?jī)?nèi)。酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的操作4.計(jì)算定量測(cè)定時(shí)，只有多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)才能排除偶然因素，減小實(shí)驗(yàn)誤差，所以上述滴定操作應(yīng)進(jìn)行3次，最終取3次滴定結(jié)果的平均值。5.誤差分析依據(jù)(一元酸、堿的中和滴定)中和滴定實(shí)驗(yàn)中，產(chǎn)生誤差的途徑主要有操作不當(dāng)、讀數(shù)不準(zhǔn)等，分析誤差要根據(jù)計(jì)算式分析，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定待測(cè)堿溶液時(shí)，c標(biāo)準(zhǔn)、V待測(cè)均為定值，c待測(cè)的大小取決于V標(biāo)準(zhǔn)的大小。酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的誤差分析c待

=c標(biāo)×V標(biāo)

V待決定誤差原因：已知：c標(biāo)已知：V待V標(biāo)偏大，c待偏高V標(biāo)偏小，c待偏低還有那些操作會(huì)導(dǎo)致滴定結(jié)果出現(xiàn)誤差呢？酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的誤差分析1.常見(jiàn)的誤差分析滴定時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)引起的誤差所消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積c待滴定開(kāi)始讀數(shù)滴定結(jié)束讀數(shù)平視仰視平視俯視仰視俯視俯視仰視滴定后，滴定管尖嘴處掛一滴標(biāo)準(zhǔn)液偏高偏低偏低偏高偏高取液時(shí)讀數(shù)不準(zhǔn)引起的誤差所取待測(cè)液的體積c待滴定開(kāi)始讀數(shù)滴定結(jié)束讀數(shù)仰視平視

平視俯視仰視俯視平視仰視

偏高

偏高

偏低

偏高1.常見(jiàn)的誤差分析酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的誤差分析酸堿中和滴定實(shí)驗(yàn)的誤差分析誤差原因V酸影響c堿結(jié)果①

酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)酸潤(rùn)洗②

堿式滴定管未用未知堿液潤(rùn)洗

③

滴定開(kāi)始時(shí)酸式滴定管有氣泡，滴定后氣泡消失④

放出堿液的滴定管開(kāi)始有氣泡，放出液體后氣泡消失

⑤

滴定過(guò)程中振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出⑥

錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水

偏大偏大偏小偏小偏大偏大偏小偏小偏小偏小無(wú)影響無(wú)影響2.實(shí)驗(yàn)操作不當(dāng)造成的誤差分析酸堿中和滴定曲線PART02酸堿中和滴定曲線酸堿中和滴定曲線是滴定過(guò)程中溶液pH隨酸(或堿)的滴加量而變化的曲線。其中滴定終點(diǎn)附近的pH突變情況對(duì)于酸堿中和滴定中如何選擇合適的酸堿指示劑具有重要意義。為何可以將滴定終點(diǎn)當(dāng)成“恰好反應(yīng)”的終點(diǎn)呢？滴定終點(diǎn)是根據(jù)指示劑顏色變化來(lái)判斷的，并不是酸堿完全反應(yīng)的點(diǎn)(即化學(xué)計(jì)量點(diǎn))，

但沒(méi)有一種指示劑的變色點(diǎn)恰好是完全中和的點(diǎn)，

因此，把滴定終點(diǎn)看作是恰好完全反應(yīng)的點(diǎn),且在誤差許可范圍內(nèi)（+0.1%）。所以可以將滴定終點(diǎn)當(dāng)成“恰好反應(yīng)”的終點(diǎn)酸堿中和滴定曲線如圖所示是用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL未知濃度鹽酸過(guò)程中的pH變化。加入NaOH溶液的體積V(mL)溶液的pH酚酞甲基橙突變范圍非滴定終點(diǎn)反應(yīng)終點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的中和，開(kāi)始時(shí)由于被中和的酸或堿的濃度較大，加入少量的堿或酸對(duì)其pH的影響不大。當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時(shí)，極少量的堿或酸就會(huì)引起溶液的pH突變。隨堂測(cè)試1.用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，若測(cè)定結(jié)果偏低，則原因可能是（

）A.配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的固體KOH中混有NaOH雜質(zhì)B.滴定到終點(diǎn)時(shí)，仰視讀數(shù)，其他操作正確C.盛裝未知濃度的鹽酸的錐形瓶用蒸餾水洗過(guò)后再用未知濃度的鹽酸潤(rùn)洗D.滴定到終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴處懸掛了一滴溶液A隨堂測(cè)試2.準(zhǔn)確移取20.00mL某待測(cè)HCl溶液于錐形瓶中，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定。下列說(shuō)法正確的是（

）A.滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定B.隨著NaOH溶液的滴入，錐形瓶中溶液pH由小變大C.用酚酞作指示劑，當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無(wú)色時(shí)停止滴定D.滴定過(guò)程中，眼睛應(yīng)注視滴定管內(nèi)液面的下降B隨堂測(cè)試3.下列有關(guān)中和滴定實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是（

）A.中和滴定實(shí)驗(yàn)中所用標(biāo)準(zhǔn)溶液越濃越好，指示劑的用量一般為2～3mLB.滴定管、錐形瓶均應(yīng)先水洗后潤(rùn)洗C.進(jìn)行滴定時(shí)眼睛應(yīng)注意錐形瓶?jī)?nèi)溶液的顏色變化而不應(yīng)注意滴定管內(nèi)的液面變化D.用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液時(shí)，若滴定前讀數(shù)時(shí)仰視，滴定后俯視，則測(cè)定值偏大C隨堂測(cè)試4.下列有關(guān)滴定操作的說(shuō)法正確的是（

）A.用25mL滴定管進(jìn)行中和滴定時(shí)，用去標(biāo)準(zhǔn)液的體積為21.7mLB.用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，洗凈堿式滴定管后直接取標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液進(jìn)行滴定，則測(cè)定結(jié)果偏低C.用標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的固體KOH中含有NaOH雜質(zhì)，則測(cè)定結(jié)果偏高D.用未知濃度的鹽酸滴定標(biāo)準(zhǔn)KOH溶液時(shí)，若讀取讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定到終點(diǎn)后俯視，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高D隨堂測(cè)試4.某白色粉末樣品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量樣品進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①溶于水，得到無(wú)色透明溶