酸堿平衡與酸堿滴定法教案

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1、第七章酸堿平衡與酸堿滴定法7-5酸堿滴定曲線和指示劑的選擇教學(xué)要求：1、掌握強(qiáng)酸（堿）、一元弱酸（堿）被滴定時(shí)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)與pH突躍范圍的計(jì)算；2、了解酸堿滴定曲線的繪制；3、掌握影響滴定突躍大小(長短)的因素；4、能根據(jù)pH突躍范圍正確的選擇指示劑；5、掌握一元弱酸（堿）直接準(zhǔn)確滴定的條件；6、掌握多元酸（堿）分步滴定的可行性條件，會(huì)計(jì)算多元酸（堿）各化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的pH值。教學(xué)內(nèi)容：一、重要概念：酸堿滴定曲線：以滴定過程中滴定劑用量或中和反應(yīng)分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)，以溶液PH為縱坐標(biāo)，繪出的一條溶液pH隨滴定劑的加入量而變化的曲線pH突躍范圍：化學(xué)

2、計(jì)量點(diǎn)前后±0.1%相對(duì)誤差范圍內(nèi)，溶液pH值的變化范圍。二、對(duì)幾種典型的酸堿滴定類型的研究1、強(qiáng)酸（堿）滴定①舉例：以分析濃度為0.1000mol.L-1NaOH溶液滴定20mL0.1000mol.L-1HCl溶液設(shè)滴定過程中加入NaOH的體積為VmL：a.V=0：[H+]=CHCl=0.1000mol.L-1b.VV0：②pH躍遷范圍的計(jì)算當(dāng)V=19.98mL時(shí)，誤差為-0.1%：pH=4.3當(dāng)V=20.02mL時(shí)，誤差為0.1%：pOH=4.3pH=9.7pH躍遷范圍為4.3-9.7。總結(jié)：滴定階段滴

3、定前計(jì)量點(diǎn)前計(jì)量點(diǎn)計(jì)量點(diǎn)后溶液組成V=0HCl、H2OV＜V0HCl余、NaCl、H2OV=V0NaCl、H2OV＞V0NaCl、NaOH過量、H2OpH值[H+]=CHCl[H+]=0.1000PH=1.00[H+]=CHCl余當(dāng)V=19.98mL（Er=－0.1％）時(shí)，[H+]=5.0×10-5pH=4.30[H+]=[H+]水[H+]=10-7pH=7[OH-]=CNaOH過量當(dāng)V=20.02mL（Er=0.1％）時(shí)，[OH-]=5.0×10-5pOH=4.30pH=9.70③滴定曲線從圖中也可看出該滴定過程的pH突躍范圍為4.3

4、0-9.70。酸堿指示劑的選擇—滴定突躍范圍凡變色范圍全部或大部分落在滴定突躍范圍之內(nèi)的指示劑均可用。故該滴定過程的突躍范圍為4.30-9.70，可選用指示劑：酚酞、甲基橙、甲基紅。④濃度對(duì)突躍范圍的影響從圖中可見，被測(cè)液濃度越大,突躍范圍越大。⑤思考題以分析濃度為0.1000mol.L-1HCl溶液滴定20mL0.1000mol.L-1NaOH溶液（酸堿滴定曲線見圖5-5的虛線部分）（1）滴定過程的pH突躍范圍為？（9.70～4.30）（2）酚酞、甲基橙、甲基紅還可選用為指示劑嗎？（酚酞、甲基紅（誤差在0.1%內(nèi)）；甲基橙：滴定至橙色

5、（pH=4.0）（誤差為+0.2%）2、一元弱酸（堿）滴定①舉例：以分析濃度為0.1000mol.L-1NaOH溶液滴定20mL0.1000mol.L-1HAc溶液。(HAc:Ka=1.8×10-5pKa＝4.74)設(shè)滴定過程中加入NaOH的體積為VmL：a.V=0：pH=2.89b.b.VV0：②pH躍遷范圍的計(jì)算當(dāng)V=19.98mL時(shí)，誤

6、差為-0.1%：當(dāng)V=20.02mL時(shí)，誤差為0.1%：pOH=4.3pH=9.7該滴定過程的pH突躍范圍為7.74-9.70?？偨Y(jié)：滴定階段滴定前計(jì)量點(diǎn)前計(jì)量點(diǎn)計(jì)量點(diǎn)后溶液組成V=0HAc、H2OV＜V0HAc余、NaAc、H2OV=V0NaAc、H2OV＞V0NaAc、NaOH過量、H2OpH值[H+]=PH=2.89當(dāng)V=19.98mL（Er=－0.1％）時(shí)，pH=7.74[OH-]=5.3×10-6pOH=5.28pH=8.72[OH-]=CNaOH過量當(dāng)V=20.02mL（Er=0.1％）時(shí)，[OH-]=5.0×10-5pOH

7、=4.30pH=9.70③滴定曲線從圖中可見，曲線的突躍范圍(pH＝7.74-9.70)較NaOH-HCl小得多。可選擇的指示劑：酚酞④突躍范圍的影響因素a.當(dāng)被測(cè)液濃度一定，Ka值愈大，突躍范圍越寬。b.被測(cè)液濃度越大，突躍范圍越寬。c.直接準(zhǔn)確滴定一元弱酸（堿）的可行性判據(jù)用指示劑指示終點(diǎn)（目測(cè)法），當(dāng)△pH=±0.2（即：滴定突躍≥0.4pH），Et≤0.1%，此時(shí)必須滿足C.Ka（Kb）≥10-8。因此，C.Ka（Kb）≥10-8是一元弱酸（堿）被直接準(zhǔn)確滴定的依據(jù)和條件。⑤思考題：下列一元弱酸（堿）溶液濃度均為0.1mol.L

8、-1，能否被等濃度的滴定劑直接準(zhǔn)確滴定？（1）HF（Ka=7.2×10-5）;（2）(CH2)6N4（Kb=1.4×10-9）;（3）CH3NH2（Kb=4.2×10-4）解答：（1）C.Ka=0.1×7.