1、第 2 课时 离子反应的应用第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引 学习目标 学会利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理。学习要点 能把酸碱中和滴定的原理和方法进行迁移和应用。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引 1.物质检验与含量测定(1)离子的检验人们常用离子的特征反应来检验一些常见离子。如可以利用Ag+I-AgI反应来检验 I-;可以利用 Fe3+SCN-Fe(SCN
2、)2+反应来检验 Fe3+。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引(2)测定溶液中离子的浓度沉淀法离子反应可用于测定溶液中相关离子的浓度。如溶液中 SO42-的浓度可用 Ba2+将其转化为 BaSO4 沉淀,再称量沉淀的质量求得。氧化还原滴定利用氧化还原原理进行滴定,如溶液中 MnO4-的浓度可用已知准确浓度的 Fe2+溶液滴定求得,称为氧化还原滴定。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航
3、预习导引 酸碱中和滴定强酸中的H+浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。滴定时,要加入合适的指示剂,如甲基橙、酚酞,但不选择石蕊(因其变色不明显,不易观察)。如用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱时,首先用碱式滴定管量取一定体积的 NaOH 溶液,注入锥形瓶中,滴加几滴酚酞溶液(溶液变红色)后,用酸式滴定管向其中滴加盐酸,并不断用右手摇动锥形瓶,当看到溶液颜色变浅时应放慢滴加速度,直到滴入酸后溶液退成无色时停止加盐酸,此时恰好中和而达到滴定终点。再重复进行两次滴定,然后计算求值:c(NaOH)=c(OH-)=(H+)(H+)(OH-),其中 V(H+)是指三次滴定的体积的平均值。第2课时
4、离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引 2.物质制备与纯化(1)物质的制备离子反应可以用于制备酸、碱、盐、气体等。如氯碱工业通过电解饱和食盐水生产烧碱和氯气。(2)物质的纯化如要从粗盐制得高纯度的氯化钠,可利用离子反应除去其含有的少量 Ca2+、Mg2+、SO42-。硬水的软化实际上是利用离子反应除去这些离子的过程。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引 3.生活中常见的离子反应(1)胃酸与
5、胃舒平胃舒平的主要成分是 Al(OH)3,可用于治疗胃酸过量。离子方程式为 Al(OH)3+3H+Al3+3H2O。(2)岩石的溶解有一种硬水(暂时硬水)是水中的二氧化碳与岩石中的 CaCO3 和MgCO3 发生反应,生成可溶性碳酸氢盐而使 Ca2+、Mg2+进入水中,离子方程式为 CaCO3+CO2+H2OCa2+2HCO3-、MgCO3+CO2+H2OMg2+2HCO3-。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引(3)硬水的软化加热法加热可降低水的硬度,反应原理为 Ca2+2HCO3-
6、CaCO3+CO2+H2O、Mg2+2HCO3-MgCO3+CO2+H2O。纯碱法在硬水中加入 Na2CO3 等沉淀剂时,也可以起软化硬水的作用,原理如下 Ca2+CO32-CaCO3、Mg2+CO32-MgCO3。s第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引 预习交流粗盐的纯化过程:该纯化过程涉及哪些离子反应?应注意什么问题?第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU目标导航 预习导引 答案:粗盐的纯化过
7、程涉及的离子方程式有 Ba2+SO42-BaSO4;Mg2+2OH-Mg(OH)2、Fe3+3OH-Fe(OH)3;Ca2+CO32-CaCO3、Ba2+CO32-BaCO3;H+OH-H2O、CO32-+2H+H2O+CO2。提纯时应注意:除杂质时所加试剂的顺序要求是 a.Na2CO3 必须在 BaCl2 之后;b.加入盐酸要在过滤之后。试剂加入顺序有多种选择,如:a.BaCl2、NaOH、Na2CO3,过滤,HCl;b.BaCl2、Na2CO3、NaOH,过滤,HCl;c.NaOH、BaCl2、Na2CO3,过滤,HCl。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DA
8、OXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 一、酸碱中和滴定活动与探究某学生用 0.1 molL-1 的 KOH 标准溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作分解为如下几步:A.移取 20 mL 待测盐酸注入洁净的锥形瓶,并加入 12 滴酚酞。B.用标准溶液润洗滴定管 23 次。C.把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液。D.取标准 KOH 溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上 12 cm。E.调节液面至“0”或“0”以下刻度,记下读数。F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准 KOH 溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度。第2课时 离子反应的应用 课
9、前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 就此实验完成填空:(1)正确操作步骤的顺序是(用序号字母填写);(2)上述 B 步骤操作的目的是;(3)上述 A 步骤操作之前,先用待测液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响是;(4)判断到达滴定终点的实验现象是。答案:(1)B、D、C、E、A、F(2)洗去滴定管内壁附着的水,防止将标准溶液稀释而产生误差(3)使测得的未知溶液浓度偏大(4)当滴入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且在半分钟内不退色第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂
10、合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 思考与交流你能够说出酸碱中和滴定的操作步骤吗?答案:(1)准备滴定管:a.检验酸式滴定管是否漏水;b.用蒸馏水洗涤滴定管后要用标准液润洗 23 次;c.注入标准液至“0”刻度上方 12 cm 处,并排除滴定管尖嘴处的气泡;d.将液面调节到“0”刻度(或“0”刻度以下某一刻度),记下刻度。锥形瓶:只能用蒸馏水洗涤,不能用待测液润洗。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测(2)滴定用碱式滴定管取一定体积待测液于锥形瓶中,滴入
11、 23 滴指示剂(酚酞试液)。用左手握活塞旋转开关,右手不断旋摇锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液的颜色,至红色退去变为无色溶液且在半分钟内不恢复红色,记下刻度。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 滴定终点的判断(以 NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸为例)用酚酞作指示剂当滴入最后一滴 NaOH 溶液时,溶液的颜色由无色突变为粉红色,且半分钟内不退色,说明达到滴定终点。若用甲基橙作指示剂当滴入最后一滴 NaOH 溶液时,溶液的颜色由红色变为橙色,且半分钟内不变为原色,说明达到滴定终点。第2课
12、时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 二、中和滴定的误差分析活动与探究以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液为例,你能够说出误差分析的基本原理吗?答案:滴定误差可以依据计算公式分析,当酸碱恰好中和时,有关系式:c(NaOH)=(HCl)(HCl)(NaOH),滴定误差是由 V(HCl)读数引起的,V(HCl)读数偏大就会造成浓度偏高;反之,则浓度偏低。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测
13、迁移与应用例题用标准盐酸溶液滴定未知浓度的 NaOH 溶液时,若测得的结果偏低,则产生误差的原因可能是()A.滴定时,装未知浓度的 NaOH溶液的锥形瓶忘记用 NaOH溶液润洗B.酸式滴定管用蒸馏水洗后,没用盐酸润洗C.滴定前,滴定管的尖嘴处有气泡,而在滴定后气泡消失D.滴定前仰视读取了酸式滴定管的读数,滴定后读数正确第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 解析:A 项操作正确,若锥形瓶用 NaOH 溶液润洗,会使测定结果偏高,故不润洗是正确的;B 项酸式滴定管未用标准液润洗,所以盐酸变
14、稀,V(HCl)偏大,会使测定的 c(NaOH)偏高;C 项滴定前有气泡,滴定后无气泡,使一部分盐酸充满原来气泡的体积,未与 NaOH 溶液反应,使盐酸的体积比实际反应用量大,V(HCl)偏大,测定的 c(NaOH)也会偏高;D 项滴定前仰视,读数偏大,滴定后读数正确,使 V(HCl)偏小,会使 c(NaOH)偏低。答案:D第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 迁移训练阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题。某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用 1.00 mL 待测硫酸配制 1
15、00 mL 稀硫酸溶液;以 0.14 molL-1 的NaOH 溶液滴定上述稀硫酸 25.00 mL,滴定终止时消耗NaOH 溶液 15.00 mL。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测(1)该学生用标准 0.14 molL-1 NaOH 溶液滴定硫酸的实验操作如下:A.用酸式滴定管取稀硫酸 25.00 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂B.用待测液润洗酸式滴定管C.用蒸馏水洗干净滴定管D.取下碱式滴定管用标准的 NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上23 cm处,再把碱
16、式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下E.检查滴定管是否漏水F.另取锥形瓶,再重复操作一次第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度滴定操作的正确顺序是 (用序号填写);该滴定操作中应选用的指示剂是 ;在 G 操作中如何确定终点?。(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果 (填“偏小”“偏大”或“无影响”)。(3)配制准确浓度的稀硫酸溶液,必须使用的主要容器是 。
17、第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测(4)如有 1 molL-1 和 0.1 molL-1 的 NaOH 溶液,应用 molL-1 的 NaOH 溶液,原因是 。(5)用标准 NaOH 溶液滴定时,应将标准 NaOH 溶液注入 (选填“甲”或“乙”)中。(6)观察碱式滴定管读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则结果会导致测得的稀硫酸溶液浓度测定值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG H
18、EZUO TANJIU问题导学 当堂检测 解析:(1)中和滴定的步骤为检查洗涤润洗加液滴定,故顺序为 ECDBAGF;指示剂可以使用酚酞;达到滴定终点时,溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不退去。(2)若滴定管没有用标准溶液润洗,相当于溶液被稀释,消耗的标准溶液体积偏大,从而使测定结果偏大。(3)配制 100 mL 的溶液应选用 100 mL 的容量瓶。(4)进行滴定时,所用标准溶液浓度越稀,误差就越小,故选用 0.1 molL-1 氢氧化钠溶液。(5)氢氧化钠溶液应注入碱式滴定管乙中。(6)当读数时,开始仰视,会使读数偏大,后来俯视,会使读数偏小,计算出的体积会偏小,从而使测定结果偏
19、小。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 答案:(1)ECDBAGF 酚酞 溶液由无色变为浅红色(或粉红色),且半分钟不退去(2)偏大(3)100 mL 容量瓶(4)0.1 溶液浓度越稀,误差就越小(5)乙(6)偏小第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测(1)造成浓度偏高的错误操作滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗。锥形瓶用待测液润洗。滴定管尖嘴部分开始有气泡后来消失。滴定前读数
20、俯视或滴定后读数仰视。滴定过程中,有标准液滴到锥形瓶外面或滴到内壁未冲下。滴定已达终点,滴定管下端还悬挂标准液。(2)造成浓度偏低的错误操作量取待测液的滴定管未用待测液润洗。滴定前仰视,滴定后俯视。终止滴定半分钟后,溶液的颜色又恢复原色。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 12 3 4 51.在一支 25 mL 的酸式滴定管中盛入 0.1 molL-1HCl 溶液,其液面恰好在 5 mL 的刻度处,若滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以 0.1 molL-1NaOH 溶液进行中和,则
21、需 NaOH 溶液的体积()A.大于 20 mLB.小于 20 mLC.等于 20 mLD.等于 5 mL解析:因为盐酸液面恰好在 5 mL 的刻度处时,放出全部液体的体积要大于 20 mL。因为 HCl+NaOHNaCl+H2O,所以消耗 NaOH 溶液体积大于 20 mL。答案:A第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU问题导学 当堂检测 1 23 4 52.用 0.001 molL-1NaOH 溶液完全中和 pH=3 的下列溶液各 100 mL,需NaOH 溶液体积最大的是()A.盐酸B.硫酸C.高氯
22、酸D.醋酸解析:弱酸不能完全电离,要使它和强酸电离出的 H+浓度一样大,则其浓度肯定要大一些,而在中和反应时,其平衡被打破,动态电离程度增大,最终可以将所有 H+全部电离出来(如果有足够的碱的话)。所以,弱酸所需的体积最大。答案:D第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU1 2 34 5问题导学 当堂检测 3.今有一混合物的水溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、NH4+、Cl-、Mg2+、Ba2+、CO32-、SO42-,现取三份 100 mL 溶液进行如下实验:(1)第一份加入 AgNO3 溶液有沉
23、淀产生;(2)第二份加足量 NaOH 溶液加热后,收集到气体 0.04 mol;(3)第三份加足量 BaCl2 溶液后,得干燥沉淀6.27 g,经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为 2.33 g。根据上述实验,以下推测正确的是()A.K+无法确定B.100 mL 溶液中含 0.01 mol CO32-C.Cl-可能存在D.Ba2+一定不存在,Mg2+可能存在第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU1 2 34 5问题导学 当堂检测 解析:由步骤(1)可知,Cl-、CO32-、SO42-三者中至少有一种;由步骤
24、(2)可知,一定有 NH4+且可算出有 NH4+0.04 mol;由步骤(3)可知,同时有 CO32-、SO42-,且可算出 SO42-0.01 mol、CO32-0.02 mol。考虑到离子共存问题,可知原溶液中无 Mg2+、Ba2+,考虑到电荷守恒,可知阳离子除了 NH4+外,必定还有 K+。答案:C第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU1 2 3 45问题导学 当堂检测 4.某溶液可能含有 Na+、Ag+、Al3+、Al(OH)4-、S2-、CO32-、SO32-、NO3-等离子中的数种。向此溶液中
25、加入稀盐酸,有浅黄色沉淀和气体出现,此溶液的焰色反应为黄色。根据以上实验现象,下列结论中不正确的是()A.此溶液中一定有 S2-、SO32-、Na+B.此溶液中可能有Al(OH)4-、CO32-C.此溶液中一定没有 Ag+、Al3+D.此溶液中可能有 NO3-第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU1 2 3 45问题导学 当堂检测 解析:加入稀盐酸生成浅黄色沉淀,说明生成硫,溶液中生成硫的反应可能有两种:一是 S2-、SO32-在酸性条件下生成,二是 S2-被 HNO3 氧化生成,所以溶液中一定存在 S2
26、-,SO32-、NO3-存在一种或两种,Al3+、Ag+不存在,Al(OH)4-能与盐酸反应生成 Al(OH)3 沉淀,盐酸过量,Al(OH)3 能溶解,所以Al(OH)4-可能存在;产生的气体可能是 H2S 或 SO2 或 CO2,所以溶液中可能有 CO32-。溶液焰色反应呈黄色,则一定存在 Na+。答案:A第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU1 2 3 4 5问题导学 当堂检测 5.某同学用中和滴定法测定某烧碱的纯度,实验过程如下:(1)配制待测液:称取 4.1 g 固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配
27、制成 250 mL 溶液。(2)滴定用 量取 10.00 mL 待测液。向锥形瓶中加入几滴酚酞,用 0.201 0 molL-1 标准盐酸滴定待测烧碱溶液,边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视 ,直到 时停止滴定。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KEQIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU1 2 3 4 5问题导学 当堂检测(3)数据处理 实验次数编号盐酸溶液体积 V(mL)氢氧化钠溶液体积 V(mL)119.9010.00220.1010.00322.0010.00420.0010.00计算烧碱的纯度为 。第2课时 离子反应的应用 课前预习导学 KE
28、QIAN YUXI DAOXUE课堂合作探究 KETANG HEZUO TANJIU1 2 3 4 5问题导学 当堂检测 解析:由于第三次测得 V(HCl)与其他三次测得 V(HCl)差距超过 1 mL,所以第三次数据不合理,应舍去。V(HCl)=19.90 mL+20.10 mL+20.00 mL3=20.00 mLc(NaOH)=0.201 0molL-120.00 mL10.00 mL=0.402 0 molL-1。所以烧碱的纯度为0.402 0molL-110.00 mL10-3LmL-1 250 mL10.00 mL40 gmol-14.1 g100%=98.05%答案:(2)碱式滴定管 锥形瓶内溶液颜色的变化 溶液红色退去(3)98.05%
