2018-2019學年高中化學專題六物質(zhì)的定量分析課題1食醋總酸含量的測定名師制作優(yōu)質(zhì)學案蘇教版選修

1、名校名 推薦課題 1食醋總酸含量的測定一、指示劑的選擇指示劑的變色范圍與酸堿中和后溶液的pH 越接近越好，且變色要明顯，一般來說，強酸和強堿相互滴定時，酚酞和甲基橙均可以使用；若酸堿有一方是弱的， 則應根據(jù)中和所得鹽溶液的 pH 來確定選用上述哪種指示劑。一般來說，強酸和強堿用甲基橙、強堿與弱酸用酚酞，石蕊一般不能作為中和滴定的指示劑。指示劑的選擇及中和滴定時酸堿恰好完全反應的判斷方法見下表所示：滴定內(nèi)容指示劑滴定過程中標準溶液待測溶液溶液顏色變化NaOH溶液HCl 溶液酚酞無色粉紅NaOH溶液HCl 溶液甲基橙紅橙HCl 溶液NaOH溶液酚酞粉紅無色HCl 溶液NaOH溶液甲基橙黃橙強酸溶液

2、弱堿溶液甲基橙黃橙強堿溶液弱酸溶液酚酞無色粉紅總之，指示劑的作用是通過指示劑顏色的變化確定酸堿是否恰好完全反應。指示劑的選擇依據(jù)是：變色要靈敏、明顯( 終點與變色范圍一致) 。 1【例 1】取相同體積 (0.025 L) 的兩份 0.10 molL NaOH溶液，把其中一份放在空氣中一段時間后，溶液的pH_( 填“增大”“減小”或“不變” ) ，其原因是_。用已知濃度的硫酸溶液中和上述兩份溶液，若中和第一份 ( 在空氣中放置一段時間) 所消耗硫酸溶液的體積為A，另一份消耗硫酸溶液的體積為B，則( 已知甲基橙 pH 變色范圍是 3.1 VV4.4) ：(1) 以甲基橙為指示劑時， VA 與 VB

3、的關系是 _。(2) 以酚酞為指示劑時， VA 與 VB的關系是 _。解析：氫氧化鈉溶液放置在空氣中， 因氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應， 使氫氧化鈉減少，故溶液的 pH減小。用硫酸滴定碳酸鈉溶液，反應分兩個階段進行：2 )H CO3=HCO3( 此反應完成時溶液呈弱堿性=CO2 H2O(此反應完成時溶液呈弱酸性 )H HCO3滴定過程按哪種反應進行，取決于選擇的指示劑。(1) 若選用甲基橙作指示劑，因其變色范圍在pH 3.1 4.4 ，滴定反應可按進行，由關系式 2NaOH Na2CO3CO2知，消耗的硫酸的量不變，故答案為VA VB。(2) 若選用酚酞作指示劑，酚酞的變色范圍是 pH 8

4、10，滴定反應按進行，消耗硫酸的量減小，故答案為 VA VB。答案：減小因為氫氧化鈉溶液放置在空氣中與空氣里的二氧化碳反應，使氫氧化鈉減少，故 pH減小(1) VA VB(2) VA VB1 1 已知常溫、 常壓下，飽和 CO2 的水溶液的pH3.9 ，則可推斷用標準鹽酸滴定NaHCO3水溶液時，適宜選用的指示劑及滴定終點時顏色變化的情況是()A石蕊，由藍變紅B甲基橙，由橙變黃C酚酞，紅色褪去D甲基橙，由黃變橙1 2 以下是幾種酸堿指示劑變色的pH 范圍：甲基橙 3.1 4.4甲基紅 4.4 6.2 1酚酞 8.2 10，現(xiàn)用 0.100 0 molL NaOH溶液滴定濃度相近的甲酸時，上述指

5、示劑()A都可以用B只能用C可以用和D 可以用或二、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。分析結果用含量最多的醋酸表示。1名校名 推薦2由于是強堿滴定弱酸，滴定中的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30 s 內(nèi)不褪色，表明滴定達終點。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滴定法測定酸含量。4為了減小隨機誤差，應適當增加平行測定次數(shù)，通常平行測定三次。5在一組測定

6、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。為了保證測定結果的準確度，應重新滴定一次。【例 2】某同學中和滴定實驗的過程如下：(a) 取一支堿式滴定管；(b) 用蒸餾水洗凈；(c) 即加入待測的 NaOH溶液； (d) 記錄液面刻度讀數(shù)； (e) 用酸式滴定管精確放出一定量標準酸液； (f) 置于未經(jīng)標準酸液潤洗的潔凈錐形瓶中；(g) 加入適量蒸餾水；(h) 加入酚酞試液2 滴； (i)滴定時，邊滴邊搖蕩；(j)邊注視滴定管內(nèi)液面的變化；(k) 當小心滴到溶液由無色變成粉紅色時，立即停止滴定；(l) 記錄液面刻度讀數(shù)；(m) 根據(jù)滴定管的兩次讀數(shù)得出NaOH溶液

7、體積為22 mL。指出上述實驗過程中的錯誤之處：_( 用編號表示 ) 。解析： (c) 應用待測NaOH溶液潤洗滴定管2 3 次后，再裝液體，如果不潤洗，會由于滴定管內(nèi)壁上有水珠的存在，使待測堿液濃度變小。(j)滴定時應注視錐形瓶內(nèi)液體的顏色變化而不是注視滴定管內(nèi)液面的變化。(k) 滴定終點應為溶液變?yōu)榉奂t色且在半分鐘內(nèi)不褪色，而不是一變色就立即停止滴定。(m) 為保持測量的準確度，體積的讀數(shù)應讀到小數(shù)點后兩位，如22.00 mL ，不是記錄整數(shù)值。答案： c、j 、 k、 m掌握中和滴定實驗，要抓住兩個關鍵：一是解決實驗中的有關問題，如儀器的使用、操作( 從滴定前的準備，進行有關儀器的驗漏、

8、洗滌、潤洗，指示劑的選擇等 ) 、誤差分析等，通過動手實驗， 增強學習的實效性。 二是理解中和滴定的實驗原理， 解決好有關計算的問題，試題往往以中和滴定知識為載體進行考查。2 1 某燒堿樣品含有少量不與酸作用的雜質(zhì)，為了測定其純度，進行以下滴定操作：A在 250 mL 的容量瓶中配制250 mL 燒堿溶液； B用堿式滴定管移取25.00 mL 燒堿溶液于錐形瓶中并滴加幾滴酚酞作指示劑；C在天平上準確稱取燒堿樣品Wg ，在燒杯中用蒸1餾水溶解； D將物質(zhì)的量濃度為 c mol L 的標準硫酸溶液裝入酸式滴定管。調(diào)整液面記下開始讀數(shù)為 V1 mL；E在錐形瓶下墊一張白紙， 滴定至紅色消失且在半分鐘

9、內(nèi)不褪色為止，記下讀數(shù)為V2 mL。就此實驗完成下列填空：(1) 正確操作步驟的順序是 ( 用編號字母填寫 ) ：_D_。(2) 觀察滴定管中液面的高度時注意 _ 。(3)E 步驟的操作中在錐形瓶下墊一張白紙的作用是_ 。(4) 該燒堿樣品純度的計算式為_ 。(5) 若該同學滴定時在滴定管尖嘴部分中有氣泡存在，滴定結束時，氣泡消失，則對測量結果的影響是 _( 填“偏高”“偏低”或“無影響” ) 。(6) 若實驗時用燒堿溶液潤洗了錐形瓶， 則使滴定結果 _( 填“偏高”“偏低”或“無影響” ) 。三、酸堿中和滴定誤差分析c標準 V標準 K根據(jù) c 待測 V待測( 注明： K酸堿中和時化學計量數(shù)之

10、比)1標準液配制引起的誤差 c( 標 ) 誤差 c 待測 ( 偏高 / 偏低 / 無影響 )(1)稱取 5.2 g氫氧化鈉配制標準液時，物碼倒置( 偏高 )(2)配制標準液時，燒杯及玻璃棒未洗滌( 偏高 )2名校名 推薦(3)配制標準液時，定容俯視( 偏低 )(4)配制標準液時，定容仰視( 偏高 )(5)配制標準 NaOH溶液時， NaOH中如混有碳酸鈉( 偏高 )(6)配制標準 NaOH溶液時， NaOH中如混有碳酸氫鈉( 偏高 )(7)配制標準 NaOH溶液時， NaOH中如混有 KOH( 偏高 )(8)滴定管水洗后，未用標準液洗滌( 偏高 )2標準液操作引起的誤差 V 標 誤差 c 待測

11、 ( 偏高 / 偏低 / 無影響 )(1)滴定前讀數(shù)仰視，滴定后讀數(shù)俯視( 偏低 )(2)滴定結束，滴定管尖嘴外有一滴溶液未滴下( 偏高 )(3)滴定前有氣泡未趕出，后來消失( 偏高 )3待測液操作引起的誤差 V 待 誤差 c 待測 ( 偏高 / 偏低 / 無影響 )(1)錐形瓶水洗后，又用待測液洗過再裝待測液( 偏高 )(2)錐形瓶中有少量水，直接放入待測液( 無影響 )(3)搖動錐形瓶時，濺出部分溶液a molL 1 的標準鹽酸去測定( 偏低 )【例 3】現(xiàn)用物質(zhì)的量濃度為V mL， 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，還應該進行的操作是_。(2)

12、 下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 _。解析： (1)滴定管用蒸餾水洗凈后，還應該用待裝液潤洗2 3 次。 (2) 根據(jù) HCl 與 NaOH2121 1等物質(zhì)的量發(fā)生反應，由 a( VV ) c(NaOH)V，可得 c(NaOH) a( V V)/VmolL 。(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小于計算的體積，故測定的NaOH物質(zhì)的量濃度會偏高。答案： (1)用已知物質(zhì)的量濃度的標準鹽酸潤洗2 3 次 1(3

13、)高(2) a( V V )/V mol L213 1 用已知濃度的鹽酸滴定用NaOH固體配成的堿溶液時，下列操作使滴定結果偏高的是()A NaOH固體稱量時間過長B盛標準鹽酸的滴定管用堿液潤洗C用酚酞作指示劑D固體 NaOH中含 KOH雜質(zhì)答案：【互動課堂】觸類旁通1 1 D 解析：甲基橙的變色范圍在pH 3.1 4.4 ，與該滴定后溶液的pH(3.9) 接近，故應選擇甲基橙作指示劑；因滴定時溶液的pH 由大到小，故甲基橙由黃變橙。1 2 B 解析： NaOH溶液與甲酸等物質(zhì)的量反應時，生成的甲酸鈉溶液顯堿性，故應選用在堿性條件下變色的指示劑酚酞。2 1解析： 分析時應按實驗進行的順序進行選

14、擇，配制、取液、滴定，再按照每一步3名校名 推薦的操作順序確定。讀數(shù)時，仰視、俯視均會造成實驗的誤差，分析誤差時，應根據(jù)錯誤操作對滴定過程中消耗標準液帶來的影響進行分析。滴定中消耗H2SO4 的體積為 ( V2 V1)mL，根據(jù) 1 3c molL 10 ( V2 V1) L 2 2c( V2 V1) 1反應關系可得： c(NaOH)0.025 L25molL ，進一步2c( V2 V1) 1 125molL 0.25 L 40 g mol21可 求 得 其 純 度 為 ：0.8 c( V V )Wg100% W100%；有氣泡時， 相當于增加了消耗硫酸的量，用燒堿溶液潤洗錐形瓶，增加了燒堿的量，多消耗了硫酸，故使滴定結果均偏高。答案： (1)C A B E(2) 眼睛平視液體凹液面的最低點(3) 便于更加清晰地觀察溶液顏色的變化0.8(2 1)(4)c VVW100%(5)偏高(6)偏高3