高中化學(xué) 主題3 物質(zhì)的檢測 課題2 物質(zhì)中某組分含量的測定 魯科選修6

課題2物質(zhì)中某組分含量的測定.

課堂互動講練課前自主學(xué)案探究整合應(yīng)用課題2

物質(zhì)中某組分含量的測定知能優(yōu)化訓(xùn)練學(xué)習(xí)目標(biāo).學(xué)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)一步熟悉酸堿中和滴定原理及實驗操作。2.了解食醋中總酸量的測定方法、原理和相關(guān)實驗操作。3.了解補鐵劑中鐵含量的測定方法、原理和相關(guān)實驗操作。.一、食醋中總酸量的測定的活動原理1．食醋的酸味主要來自其中的______。食醋總酸含量是指每100mL食醋中含酸(以醋酸計)的質(zhì)量，也稱食醋的______。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定釀造食醋總酸含量不得低于3.5g/100mL。課前自主學(xué)案自主學(xué)習(xí)醋酸酸度.2．利用__________法，用已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定待測食醋樣品溶液，如果測量出恰好中和時二者的______，則可測定食醋的總酸含量。滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式是：NaOH＋CH3COOH===CH3COONa＋H2O。為了準(zhǔn)確地確定氫氧化鈉溶液與食醋反應(yīng)的終點，可在被測溶液中加入酸堿指示劑，根據(jù)指示劑顏色的變化確定反應(yīng)終點。通常把指示劑恰好變色的這一點稱為__________。中和滴定體積滴定終點.思考感悟1．(1)如何選擇滴定管？(2)為什么要預(yù)先用少量待裝溶液潤洗滴定管2～3次？錐形瓶是否要用稀食醋溶液潤洗？【提示】

(1)實驗要求精確測量液體的體積時，要使用滴定管，而不能使用量筒或量杯；溶液呈酸性或強氧化性時，要使用酸式滴定管，溶液呈堿性時，要使用堿式滴定管，溶液呈中性時，既可使用酸式滴定管又可使用堿式滴定管；常用滴定管的規(guī)格有25mL和50mL的，滴定管的容量要等于或大于溶液體積的預(yù)定值。.(2)因為滴定管用蒸餾水洗滌后會殘留少量水，若不潤洗，將會將待裝溶液稀釋而造成實驗誤差；錐形瓶不能用稀食醋溶液潤洗，若潤洗，則會在錐形瓶中殘留少量CH3COOH，也會造成實驗誤差。.二、補鐵劑中鐵含量的測定的活動原理1．通過眼睛觀察比較待測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色深淺來確定物質(zhì)含量的方法，叫做目視比色法。目視比色法用一套標(biāo)有______、___________、___________的玻璃管作為比色管，每支比色管中裝有一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)比色液形成色階，將待測溶液與色階中的各標(biāo)準(zhǔn)比色液進(jìn)行比較。若待測溶液與色階中某溶液的顏色深淺相同，則說明兩支比色管中溶液的濃度______；若待測溶液顏色深淺介于相鄰兩個標(biāo)準(zhǔn)溶液之間，則待測溶液的濃度約為兩個標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的___________________?？潭刃螤畲笮〔馁|(zhì)相同相等中間值(算術(shù)平均值).2．Fe2＋經(jīng)氧化可變?yōu)镕e3＋。Fe3＋與KSCN溶液反應(yīng)可使溶液呈現(xiàn)紅色，并且溶液中Fe3＋的濃度越高，溶液就越紅，這為用目視比色法來測定補鐵劑中鐵元素的含量奠定了基礎(chǔ)。3．實驗中通過目視比較待測溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色得出Fe3＋的濃度,從而計算出補鐵劑中________的含量。鐵元素.思考感悟2．如果補鐵劑的顏色較深，你認(rèn)為是否需要脫色處理？為什么？【提示】需要脫色。因為測定鐵元素含量采用目視比色法，而且Fe3＋與KSCN溶液反應(yīng)產(chǎn)生紅色補鐵劑本身顏色較深，會干擾實驗，最終產(chǎn)生測定誤差。.自主體驗1．準(zhǔn)確量取25.00mL高錳酸鉀溶液，可選用的儀器是(

)A．50mL量筒B．10mL量筒C．50mL酸式滴定管

D．50mL堿式滴定管解析：選C。量筒是不能準(zhǔn)確計量的儀器，滴定管是較精確的計量儀器。準(zhǔn)確量取25.00mL溶液，應(yīng)該用50mL滴定管。又因為堿式滴定管的下端有一段橡皮管，高錳酸鉀具有強腐蝕性，能腐蝕橡皮管，故量取高錳酸鉀溶液要用酸式滴定管。.2．能與Fe3＋反應(yīng)，且能證明Fe3＋具有氧化性的是(

)①SCN－

②Fe

③Fe2＋

④Cu

⑤H2S

⑥OH－A．①②③

B．②④⑤C．①③⑥

D．①②⑤解析：選B。Fe、Cu、H2S都具有還原性，都能和Fe3＋反應(yīng)，體現(xiàn)Fe3＋具有氧化性。.3．用已知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液滴定未知物質(zhì)的量濃度的醋酸，下列判斷滴定終點的方法正確的是(

)A．用酚酞做指示劑，滴定至溶液由無色變?yōu)榉奂t色，并在半分鐘內(nèi)不退色B．用甲基橙做指示劑，滴定至溶液由紅色開始變?yōu)槌壬獵．用石蕊做指示劑，滴定至溶液由紅色開始變?yōu)樽仙獶．在滴定過程中，用玻璃棒蘸取試液，涂抹在pH試紙上，至混合液pH為8.解析：選A。滴定終點的判斷直接取決于指示劑的選擇，中和滴定的定量實驗的指示劑及指示劑的變色范圍有：甲基橙(3.1～4.4)，石蕊(5～8)，酚酞(8～10)，由于此實驗是用標(biāo)準(zhǔn)堿滴定弱酸，到達(dá)滴定終點時，強堿弱酸鹽呈弱堿性，故用酚酞做指示劑最好。即當(dāng)?shù)斡蟹犹拇姿嵊脴?biāo)準(zhǔn)強堿NaOH滴定時，溶液由無色轉(zhuǎn)變?yōu)榉奂t色，且半分鐘內(nèi)不退色，說明到達(dá)滴定終點。.課堂互動講練1．中和滴定實驗注意事項(1)用NaOH溶液滴定時，實際測出的是總酸量。分析結(jié)果用含量最多的醋酸表示。(2)由于是強堿滴定弱酸，滴定的pH突變在堿性范圍內(nèi)，理論上滴定終點的pH在8.7左右。通常選用酚酞為指示劑，滴至溶液呈粉紅色且30s內(nèi)不退色，表明滴定達(dá)終點。中和滴定實驗注意事項及誤差分析要點一.(3)最好用白醋。若樣品為顏色較深的食醋，需用蒸餾水稀釋5倍以上，直到溶液顏色變得很淺、無礙于觀察酚酞溶液的顏色變化為止。如果經(jīng)稀釋或活性炭脫色后顏色仍較深，則此品牌食醋不適于用酸堿指示劑滴定法測定酸含量。(4)為了減小隨機誤差，應(yīng)適當(dāng)增加平行測定次數(shù)，通常平行測定三次。(5)在一組測定數(shù)據(jù)中，若某個實驗數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)相差較大，這一數(shù)據(jù)稱為異常值，一般將其舍棄。為了保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確度，應(yīng)重新滴定一次。..但是實際中c標(biāo)、V待都可能引起誤差，一般可把各因素引起的誤差轉(zhuǎn)嫁到V標(biāo)上，若V標(biāo)偏大，則測定結(jié)果偏大；若V標(biāo)偏小，則測定結(jié)果偏小，故通過分析V標(biāo)的變化情況，可分析滴定的誤差。即任何操作的誤差最終均可歸結(jié)到對所用標(biāo)準(zhǔn)液的體積的影響。引起誤差可能因素有以下幾種：.(1)視(讀)數(shù)讀取滴定管內(nèi)液體的體積數(shù)，并記錄。讀取滴定管內(nèi)液體的體積數(shù)的方法與讀取量筒內(nèi)液體體積數(shù)的方法相似，使眼睛與液面保持平行，讀取與凹液面最低點相切處的數(shù)據(jù)。.(2)未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，則測量值偏高；(3)滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后消失，則測量值偏高；(4)滴定前讀數(shù)正確，滴定后俯視讀數(shù)，則測量值偏低；(5)滴定前讀數(shù)正確，滴定后仰視讀數(shù)，則測量值偏高；(6)滴定前，用待測液潤洗錐形瓶，則測量值偏高；(7)未用待測液潤洗移液管，則測量值偏低。.例1現(xiàn)用物質(zhì)的量濃度為amol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸去測定VmL，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度，請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，還應(yīng)該進(jìn)行的操作是________________________。.(2)如圖是酸式滴定管中液面在滴定前后的讀數(shù)，則c(NaOH)＝________。(3)若在滴定前滴定管尖嘴部分留有氣泡，滴定后滴定管尖嘴部分氣泡消失，則測定的NaOH物質(zhì)的量濃度會偏________。.【思路點撥】解答本題應(yīng)注意以下兩點：①中和滴定的基本操作；②滴定原理及誤差分析?！窘馕觥?/p>

(1)滴定管用蒸餾水洗凈后，還應(yīng)該用待裝液潤洗2～3次。(2)根據(jù)HCl與NaOH等物質(zhì)的量發(fā)生反應(yīng)，由a(V2－V1)＝c(NaOH)V，可得c(NaOH)＝a(V2－V1)/Vmol·L－1。(3)若在滴定前滴定管尖嘴部分留有氣泡，滴定后滴定管尖嘴部分氣泡消失，則所消耗鹽酸的體積大于計算的體積，故測定的NaOH物質(zhì)的量濃度會偏高。.【答案】

(1)用已知物質(zhì)的量濃度的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤洗2～3次(2)a(V2－V1)/Vmol·L－1

(3)高.變式訓(xùn)練1某學(xué)生做中和滴定實驗的過程如下：①取一堿式滴定管；②用蒸餾水洗凈；③加入待測的NaOH溶液；④記錄液面讀數(shù)；⑤用酸式滴定管精確地取出一定體積的標(biāo)準(zhǔn)酸液；⑥置于未經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)酸液潤洗的錐形瓶中；⑦加入適量蒸餾水；⑧加入酚酞試液2滴；⑨滴定時邊滴邊振蕩；⑩注視滴定管內(nèi)液面變化；?當(dāng)?shù)味ǖ接蔁o色變?yōu)榉奂t色時，即停止滴定；?記錄液面讀數(shù)；?根據(jù)滴定管的兩次讀數(shù)得出NaOH溶液體積為22mL。指出上述錯誤的有：________________(填編號)。.解析：錯誤之處有：③盛待測NaOH溶液的滴定管未用待測液潤洗；⑩滴定時，眼睛應(yīng)注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化；?應(yīng)滴定至溶液由無色變成粉紅色并在半分鐘之內(nèi)不再退色為止；?記錄NaOH溶液體積，根據(jù)滴定測量的精確度，應(yīng)記錄到小數(shù)點后兩位。答案：③⑩??.誤差的主要原因1．目視比色法的基本實驗流程：實驗前的準(zhǔn)備(包括儀器的洗滌、樣品處理等)→配制樣品溶液→配制待測比色液→比色→數(shù)據(jù)記錄及處理。補鐵劑中鐵含量的測定的實驗流程及產(chǎn)生要點二.2．導(dǎo)致本實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是：(1)用活性炭對樣品進(jìn)行脫色處理的過程中，由于活性炭的吸附作用、過濾操作等造成樣品損失；(2)Fe2＋未被完全氧化；(3)氧化劑過氧化氫未被全部除去；(4)目視測量時，由于操作者個人習(xí)慣造成的誤差。.例2.(Ⅱ)配制標(biāo)準(zhǔn)色階：取6只規(guī)格為10mL的比色管，分別加入體積不等的溶液B，并稀釋至10mL，再加入少許(約0.3g)氨基苯磺酸()粉末，實驗結(jié)果如下表所示。色階序號123456加入溶液B的體積(mL)0.02.04.06.08.010.0反應(yīng)后溶液顏色由無色變?yōu)橛蓽\到深的櫻桃紅色...【答案】

a．溶液顏色的深淺與濃度的大小成正比b．1.2c．1LB溶液中只含NaNO21.5mg，不易稱量，直接配制溶液B時誤差大d．將水樣先稀釋一定倍數(shù)后再重復(fù)實驗【規(guī)律方法】比色法的原理簡單，計算也不復(fù)雜，計算主要涉及溶液稀釋的計算，c1V1＝c2V2(c1、c2為稀釋前后的物質(zhì)的量濃度，V1、V2為稀釋前后溶液的體積)，關(guān)鍵是抓住溶質(zhì)守恒。....定量儀器的讀數(shù)1．定