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离子反应的应用
第3章 物质在水溶液中的行为
1.知道离子反应在生产生活中的应用；
2.了解酸碱中和滴定的原理，了解指示剂的选择方法；
3.知道酸碱中和滴定的主要仪器及用途，掌握酸碱中和滴定的实验操作、数据处理等。
一、物质的检验与含量测定
(1)怎样检验一些常见的离子
(2)怎样用中和滴定法测定离子的浓度
1.常见离子的检验
利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
I
AgBr
Ag+与Cl-、Br-、I-反应生成沉淀
AgCl
Cl-
Br-
I-
硝酸酸化的硝酸银溶液
白色沉淀
淡黄色沉淀
黄色沉淀
2.测定溶液中离子浓度
①沉淀法
②酸碱中和滴定法
③氧化还原反应滴定法
如溶液中SO的浓度，用Ba2＋将其转化为BaSO4沉淀，再称量沉淀的质量求得。
强酸溶液中H＋的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。
如溶液中MnO的浓度可以用已知准确浓度的Fe2＋溶液滴定获得。
活动 · 探究
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强酸与强碱的中和滴定及其应用
【实验目的】通过已知浓度的强碱溶液，确定待测强酸溶液的浓度。
【实验用品】盐酸样品，0.1000mol·L-1 NaOH溶液，石蕊溶液，酚酞溶液，甲基橙溶液；酸式滴定管，碱式滴定管，锥形瓶，滴定管架，胶头滴管等。
【实验原理】
c(HCl)V(HCl) = c(NaOH)V(NaOH)
向锥形瓶中滴加NaOH标准液，记录恰好中和时所用NaOH溶液的体积。
量取25.00mL盐酸
待测液于锥形瓶中
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1.酸式滴定管与碱式滴定管有哪些差异？分析如此设计的原因？
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2.如何选择仪器量取高锰酸钾、盐酸、碳酸钠、四氯化碳、溴水、氯化铵溶液
3.量筒与滴定管有哪些差异
酸式滴定管：高锰酸钾、盐酸、四氯化碳、溴水、氯化铵溶液
碱式滴定管：碳酸钠
量筒：0刻度在下，精确度0.1ml
滴定管：0刻度在上，精确度0.01ml
酸式滴定管：可盛放酸性溶液、氧化性溶液，不能盛放碱性溶液，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开。
碱式滴定管：可盛放碱性溶液，不能盛放酸性溶液、氧化性溶液，因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。
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4.酸碱指示剂选哪一个合适 选择的依据是什么
酸性：最好选用甲基橙3.1～4.4
碱性：最好选用酚酞8～10
中性：选用酚酞、甲基橙均可
中和后溶液呈
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5.在你设计的方案中，如何判断NaOH和HCl恰好完全反应
酚酞溶液：无色变为红色
6.实验中，如何准确测定溶液的体积，以减小实验误差
读数时眼睛平视滴定管液面
放液前读数未整数
平行滴定三次，取平均值
【实验方案设计及实施】
实 验 方 案
数 据 记 录 编号 酸溶液体积 碱溶液体积 待测盐酸浓度
V1 V2 V酸 V1’ V2’ V碱 C酸 C酸（平均）
①
②
③
【实验方案设计及实施】
酸式、碱式滴定管的使用方法
① 查漏：活塞处是否漏水。
② 洗涤：先用蒸馏水洗，再用待盛溶液润洗2～3次。
③ 装液：注入待盛溶液，使液面位于“0”刻度线以上2～ 3 cm处，再把滴定管固定在滴定管夹上。
④排气：在滴定管下方放一个烧杯，调节活塞使滴定管的尖嘴部分充满溶液，不留气泡。
⑤调零：调节液面处在“0”或“0”以下某刻度处。
【酸碱中和滴定的具体操作步骤】
1.取待测液。用酸式滴定管量取25.00 mL盐酸待测液，放入锥形瓶中，并滴加几滴酚酞，备用。
2.装标准液。用碱式滴定管盛装NaOH标准液，固定在滴定管夹上。
3.滴定。
左手控制碱式滴定管的胶管和玻璃球，将滴定管中溶液逐滴滴入锥形瓶中，右手不断摇动锥形瓶使溶液混合均匀。眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化。
4.终点判断
当看到滴入半滴NaOH溶液后溶液变成红色并且半分钟内不褪色时，停止滴加NaOH溶液。此时，盐酸恰好完全被NaOH中和，达到滴定终点。
5. 记录最终读数V终
(V终－V始)即为消耗的NaOH标准液的体积。按上述中和滴定操作重复二至三次，记录每次氢氧化钠标准液的消耗体积。
=
0.1000 mol/L×23.50 mL
25.00 mL
= 0.0940 mol/L
【误差分析】
以标准盐酸滴定未知浓度的烧碱溶液为例，下列操作对待测液的浓度会造成什么影响
1.滴定前未润洗酸式滴定管
2.用待测烧碱溶液润洗锥形瓶
酸被稀释，V酸偏大，计算得c碱偏大。
碱增多，滴定用V酸偏大，计算得c碱偏大。
操作方法 误差分析
1.放标准液的滴定管未用标准液润洗
2.盛待测液的锥形瓶用前用待测液润洗
3.滴定前滴定管尖嘴有气泡，完毕气泡消失
4.滴定前仰视读数，滴定完毕正确读数
5.滴定前正确读数，滴定完毕俯视读数
6.滴定中向锥形瓶加入蒸馏水
c待偏高
c待偏高
c待偏高
c待偏低
c待偏低
c待无影响
【误差分析】
向一定浓度的盐酸中逐滴滴加0.1000 mol/L的NaOH溶液，滴定过程中用pH传感器监测溶液pH的变化，可得到pH变化曲线如图所示。
突变范围
酚酞
甲基橙
二、物质的制备与纯化
1.物质的制备
氯碱工业生产烧碱和氯气:
2Cl－+2H2O===Cl2↑+H2↑+2OH－
电解
2.物质的纯化
粗盐
离子反应
高纯度的氯化钠
污水中的重金属离子
离子反应
沉淀剂
净水
三、生活中常见的离子反应
1.胃酸与胃舒平
胃舒平的主要成分是Al(OH)3，而胃酸的主要成分是HCl，当胃酸过多时，可以服用胃舒平以达到中和胃酸的目的。
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
三、生活中常见的离子反应
2.硬水的形成
自然界里含有Ca2＋、Mg2＋较多的水称为硬水。有一种硬水(暂时硬水)是水中溶解的CO2与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性的碳酸氢盐而使Ca2＋、Mg2＋进入水中形成的。所发生的主要反应为：
CaCO3＋H2O＋CO2===Ca2＋＋2HCO3－
MgCO3＋H2O＋CO2===Mg2＋＋2HCO3－
三、生活中常见的离子反应
3.硬水的软化
①加热法：
加热可以使2HCO3－分解，生成的CO32－与Mg2＋、Ca2＋结合成沉淀，起到软化硬水的作用。发生的反应为：
Ca2＋＋2HCO3－ === CaCO3↓＋H2O＋CO2↑，
Mg2＋＋2HCO3－=== MgCO3↓＋H2O＋CO2↑。
△
△
②沉淀法：在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低Mg2＋、Ca2＋浓度，起到软化硬水的作用。发生的反应为：
Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓
Mg2＋＋CO32－===MgCO3↓
离子反应的应用
1.物质检验与含量测定
2.物质制备与纯化
3.生活中常见的离子反应
离子检验
离子浓度测定
沉淀法
酸碱中和滴定法
氧化还原反应滴定法
氯碱工业
粗盐提纯
污水处理
胃酸与胃舒平
硬水的形成
硬水的软化

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