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资源描述
1食醋总酸含量的测定学习目标:1.认识用 NaOH 溶液滴定醋酸的反应原理。2.练习移液管、滴定管、容量瓶的使用方法,初步掌握中和滴定的基本技能。3.能通过实验收集有关数据,并正确地加以处理。4.应用中和滴定法测定食醋的含酸量,体验用化学定量分析方法解决实际问题的过程。情感目标:培养实事求是的科学态度和创新精神。学习重点难点:认识用 NaOH 溶液滴定醋酸的反应原理,能通过实验收集有关数据,并正确地加以处理。说明:本课题内容是学生首次运用化学定量分析来解决实际问题。它由两部分内容组成:(1)总酸含量概念、测定的原理与测定过程中溶液的 pH 变化;(2)课题方案的设计,主要介绍了总酸含量测定的方法与步骤,常见仪器的使用与数据的处理等。通过本课题的学习,将使学生认识到定量分析在化学研究中的重要性,体会定量分析在工农业生产与生活中的实际应用价值。实验原理:实验样品与仪器:待测样品:杭州香醋(白米醋)仪器:移液管、容量瓶、碱式滴定管、酸式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、洗耳球、玻璃棒。试剂:浓度约为 0.100moL·L-1NaOH 标准溶液、0.1%酚酞溶液,蒸馏水。学习过程:实验步骤:1.配制待测食醋溶液用 25mL 移液管吸取市售食醋 25mL,置于 250mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀即得待测食醋溶液。2.用酸式滴定管或移液管量取待测食醋样品 25mL 于锥形瓶中3.把标准 NaOH 溶液装入碱式滴定管4.用 NaOH 标准溶液滴定待测食醋溶液5.数据记录与处理四、数据记录与结论氢氧化钠标准溶液浓度 c(NaOH)= 0.101 moL·L -1实验次数 第一次 第二次 第三次待测食醋的体积初读数/mL待测食醋的体积终读数/mL2待测食醋的体积V(CH3COOH)/mL氢氧化钠标准溶液的体积初读数/mL氢氧化钠标准溶液的体积终读数/mL氢氧化钠标准溶液的体积V(NaOH)/mL实验测得食醋总酸含量(g/100mL)食醋总酸含量的平均值(g/100mL) 相对平均偏差% 五、注意事项(1)碱标准溶液常用 NaOH 来配制,KOH 一般并不优于 NaOH,而且价格较高,仅在个别特殊情况下使用。(2)由于 NaOH 固体易吸收空气中的 CO2和水分,不能直接配制碱标准溶液,而必须用标定法。(3)白醋和米醋可以直接滴定,一般的食醋由于颜色较深不利于滴定终点的判断,可稀释后用中性活性炭脱色后再行滴定(脱色比较麻烦且效果也不甚理想)。(4)为消除 CO2对实验的影响,减少实验误差,配制 NaOH 溶液和稀释食醋的蒸馏水在实验前应加热煮沸 2~3 分钟,以尽可能除去溶解的 CO2,并快速冷却至室温。16.1 食醋总酸含量的测定拓展课题 配制并标定氢氧化钠溶液学习目标:1.学会配制一定浓度的标准溶液的方法。2.学会用滴定法测定酸碱溶液浓度的原理和操作方法。3. 进一步练习滴定管、移液管的使用。4.初步掌握酸碱指示剂的选择方法。熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点的变化。情感目标:培养实事求是的科学态度和创新精神。学习重点难点:学会用滴定法测定酸碱溶液浓度的原理和操作方法。实验原理:学习过程:实验步骤:1. NaOH 标准溶液配制2. NaOH 溶液浓度的标定3.数据记录与处理实验次数 第一次 第二次 第三次邻苯二甲酸氢钾的质量/gNaOH 溶液的体积初读数/mLNaOH 溶液的体积终读数/mLNaOH 溶液的体积 V(NaOH)/mLNaOH 溶液的浓度C(NaOH)/mol·L-1NaOH 溶液浓度的平均值/mol·L-1相对平均偏差/%注意事项:(1)称量邻苯二甲酸氢钾时,所用锥形瓶外壁要干燥并编号(以后称量同) 。2(2)NaOH 饱和溶液侵蚀性很强,长期保存最好用聚乙烯塑料化学试剂瓶贮存(用一般的饮料瓶会因被腐蚀而瓶底脱落) 。在一般情况下,可用玻璃瓶贮存,但必须用橡皮塞。(3)NaOH 标准溶液配制时,一定量蒸馏水中所加 NaOH 饱和溶液的量随室温的不同而变化,因氢氧化钠在不同温度下的溶解度有差异。夏天(30℃)大约是 5.6mL 饱和氢氧化钠溶液加新煮沸而迅速冷却的蒸馏水到 1000mL;春秋天(21℃)大约是 6.2mL 饱和氢氧化钠溶液加新煮沸而迅速冷却的蒸馏水到1000mL;冬天(10℃)大约是 6.7mL 饱和氢氧化钠溶液加新煮沸而迅速冷却的蒸馏水到1000 mL。1食醋中总酸量的测定一、实验目的1.初步学会用传感器技术测定食醋中的总酸量;2.学会组织中学生用传感器技术测定食醋中的总酸量的教学过程。二、实验原理食醋中的主要成分是醋酸,此外还含有少量的乳酸等有机酸,醋酸是弱酸,用传统的pH 试纸或酸度计测定食醋中的总酸量,总是要比实际浓度低,误差很大。本实验将使用传感器技术来测定食醋中的总酸量,该方法不怕待测物中的颜色干扰,测定既快又不用加指示剂。传感器简介:传感器是一系列根据一定的物理化学原理制成的物理化学量的感应器具,它能把外界环境中的某个物理化学量的变化以电信号的方式输出,再经数据模拟装置转化成数据或图表的形式在数据采集器上显示并储存起来。中学化学教学中进行科学探究常用到的传感器有温度传感器、pH 传感器、溶解氧传感器、电导率传感器、光传感器、压力传感器、色度传感器等。传感器技术的特点:便携,实时,准确,综合,直观。pH 传感器是用来检测被测物中氢离子浓度并转换成相应的可用输出信号的传感器,通常由化学部分和信号传输部分构成。pH 传感器利用能斯特(NERNST)原理。待测的食醋中醋酸及其他有机酸可换算为醋酸总量,都可以被标准的强碱 NaOH 溶液滴定: C 待测 V 待测 =C 标准 V 标准 。用化学方程式表示为:CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O当溶液中的电解质含量恒定时,电导率亦恒定,当生成难电离物质时,电导率下降,pH 传感器就是把电信号转化为化学信息来测定其中的总酸度的。三、主要仪器与药品实验仪器:pH 传感器,数据采集器,自动计数器,50mL 酸式滴定管,电磁搅拌器,铁架台,250mL 烧杯,量筒;实验药品:有色食醋原液,经标定的 0.1mol/L NaOH 溶液,去 CO2的蒸馏水。四、实验操作过程1.设备连接⑴采集器与传感器,使用 1394 线(传感器连接线)连接:2 号接口连接光电门传感器,3 号接口连接 pH 传感器。⑵光电门传感器红色线(或有红色标记的)一端连接液滴计数器,黑色线(无标记的)接一光电门,调节光电门传感器为计数模式(第 1 个和第 3 个灯同时亮) 。2⑶采集器与 12V 外接电源连接(不带屏幕采集器,此步骤可不操作)。2.设备操作⑴开启采集器。⑵传感器标定在采集器 3 号传感器接口上连接好 pH 传感器(注意:此时需断开光电门传感器与数据采集器的连接) ,开机后,点击右下角“系统设置” ,选择系统设定里的“探头标定”选项,并点击“探头校准工具”按钮,点击“建立连接”按钮(点击后变灰色,显示连接成功,即可开始标定) 。标定的操作步骤:①拔开电极上部的橡胶塞,使小孔露出。否则在进行校正时,会产生负压,导致溶液不能正常进行离子交换,使测量数据不准确。②将电极取出,用滤纸把电极上残留的保护液吸干。将电极放进 pH=4.00(邻苯二甲酸氢钾)的缓冲液中,点击采集器上 pH=4 下的“开始标定”按钮,5~10 秒后,点击“结束标定” 。③将电极放在盛有蒸馏水的烧杯内,清洗后把电极从盛蒸馏水的烧杯内拿出来,用滤纸把电极上残留的蒸馏水吸干。稍后将电极放进 pH=9.18(四硼酸钠)的缓冲液中,点击采集器上 pH=9 下的“开始标定”按钮,5~10 秒后,点击“结束标定” 。最后点击一次“写标定值” 。④ 验证标定:标定完成,进入传感器测量界面,将探头放入 pH=6.86(混合磷酸盐)的溶液中,检测标定是否成功。读数稳定后观察读数在 6.70~7.00 之间即可认为标定比较准确,否则应重新标定。⑶滴定准备及滴定操作步骤①退出到开机界面,点击“通用” ,进入通用实验界面,点击左上角“打开模版”,依如下路径选择实验:打开模版—SDMEM—实验模版—化学实验—酸碱中和滴定—酸碱中和滴定(xmlp 文件) ,进入滴定实验界面。②检查传感器是否正常连接:当传感器正常连接时,对应的传感器接口指示灯常亮。当点击开始实验时,传感器接口指示灯为闪烁状态,通过此指示灯可判断传感器是否正常工作。③长按光电门传感器上按钮,3 个灯同时亮时放开清零数据。④在盐酸一栏中输入烧杯中 NaOH 溶液的浓度,在待测液体积一栏中输入烧杯中 NaOH3溶液的体积。⑤点击“开始/停止”按钮,开始实验。打开磁力搅拌器(最好在实验开始前调好位置或打开,不要让磁子在转动时碰到传感器电极) ,然后转动酸式滴定管旋钮,让滴定管中溶液以不连续状态滴入烧杯中。⑥当整个实验结束后,点击“开始/停止” 按钮,停止实验。点击“刷新数据” ,进入实验数据界面可看到整个实验过程中所有实验数据,最后点击“保存/转发”按钮,保存实验数据到采集器 SD 卡根目录下。通过计算机端“单机运行平台”软件可在电脑端打开此数据,求导值的最低点横座标即为滴定终点的体积,输入该滴定终点体积(之前已输入烧杯中溶液体积和浓度) ,点击软件上“重新计算”按钮,可计算出待测溶液浓度。五、注意事项1.pH 电极使用一段时间后,不对称电位将会发生很大改变,故必须定期校准。用 pH缓冲溶液标定是为了消除不对称电位的影响。2.在进行标定 pH 电极时,应断开光电门传感器与数据采集器的连接。3.数据采集器关机或重启后,pH 传感器须重新标定。4.光电门应放在空处,不被任何物体挡光。5.滴定前长按光电门传感器上按钮清零数据,清零数据时不要更改模式。6.滴定时,酸式滴定管的尖嘴与计数器挡光孔必须垂直对齐。7.滴定开始后注意“滴定体积”一栏中有无体积变化,同时在“pH”一栏会开始显示pH 值。如溶液已开始滴入烧杯,而“滴定体积”一栏无数据,则说明液滴通过计数器时未引起变化,需要调节装置,让液滴通过计数器挡光孔,并更换溶液清除数据重新开始实验。如果“pH”一栏数据不变或为非数字时,说明传感器标定不正确,需要重新标定,再开始实验。8.滴定速度的控制:在接近终点时,要注意放慢速度,以便观察到终点。9.酸碱的浓度差别不要太大,否则,实验将较难控制,结果误差较大。六、数据处理1.关键点数据记录:pH 值 消耗食醋的体积/mLpH 起始 =12.764 0.16pH 的突跃范围:7.431~6.952.28pH 终止 =4.869 4.84△pH=pH 起始 -pH 终止 =7.895 V 总 =4.82.pH 值随加入的食醋的体积的变化曲线,如图所示:pH-体积图3.食醋中总酸量的计算对 pH-体积图中的最低点进行求导,得到到该点时消耗的食醋的体积约为 2.28mL。已知 NaOH 溶液的浓度为 0.1mol/L,NaOH 溶液的体积为 40mL。由 C 待测 V 待测 =C 标准 V 标准 C 待测 =(C 标准 V 标准 )/ V 待测 所以 C 待测 =(0.1mol/L×0.04L)/ 0.00228L = 1.75mol/L换算后,得:待测食醋中的醋酸含量为 10.5g/100mL。4.实验结果分析根据计算所得的结果来看我们小组测得的食醋中的醋酸含量 10.5g/100mL 略偏大,偏大的原因可能是:①酸式滴定管的尖嘴与计数器挡光孔没有垂直对齐,导致记录的食醋的体积偏小;②用酸式滴定管滴食醋时滴加速度太快。七、文献综述1.关于“食醋中总酸含量的测定”学案设计与评价的设计思想:食醋中总酸含量的测定是高中《实验化学》(苏教版)关于“物质的定量分析”专题研究的开始,将学生带入定量研究学习状态尤为重要。为此,该学案的设计思想是利用学案导学诱思,促进学生积极主动地投身于定量实验探究的活动。 [1]2.为了避免常规指示剂法对观察滴定终点的影响,采用连续电位滴定法,通过控制食醋样品的 pH 值来连续测定食醋中的总酸量,获得了比较满意的结果 [7]。八、参考文献[1]王先锋.“食醋中总酸含量的测定”学案设计与评价[J].化学教学,2012(02) [2]郑长龙主编.化学实验课程与教学论[M].北京:高等教育出版社,20095[3]肖常磊,钱扬义主编.中学化学实验教学论[M].北京:化学工业出版社,2008[4]钱扬义编著.手持技术在立刻试验中的应用研究[M].北京:高等教育出版社,2003[5]钱扬义.手持技术在研究性学习中的应用及其心理学基础[M].北京:科学出版社,龙门书局,2006[6]白涛等编著. 化学为什么是这样基于手持技术的数字化实验探索[M].北京:化学工业出版社,2011[7]黄诚,尹红,周金森.食醋中总酸、总酯含量的连续测定[J].食品与发酵工业,2001(12)九、实验反思本次实验是利用传感器技术测定食醋中的总酸量。对于传感器技术,我认为自己还不熟悉,还有很多困惑,比如传感器的工作原理,为什么可以使用传感器技术来测定食醋中的总酸量以及除了测定食醋中的总酸量之外,传感器还能运用于化学的哪些方面等。根据这些困惑,我会继续查找资料,深入学习传感器技术。用传感器技术来测定食醋中的总酸量这一部分内容已经出现在了高中课本中,因此,学会用传感器技术测定食醋中的总酸量,并在此基础上学会组织中学生用传感器技术测定食醋中的总酸量对于即将成为化学老师的我们变得很重要。但是,使用传感器技术进行实验与传统的在玻璃仪器中进行的实验不同,它的操作对于初学者来说比较陌生,因此,如果想要把这个实验做好并给学生讲清楚,我们就需要下一定的功夫。- 1 -食醋总酸含量的测定本课题内容是学生首次运用化学定量分析来解决实际问题。它由两部分内容组成:(1)总酸含量概念、测定的原理与测定过程中溶液的 pH 变化;(2)课题方案的设计,主要介绍了总酸含量测定的方法与步骤,常见仪器的使用与数据的处理等。通过本课题的学习,将使学生认识到定量分析在化学研究中的重要性,体会定量分析在工农业生产与生活中的实际应用价值。一、实验目标1.认识用 NaOH 溶液滴定醋酸的反应原理。2.练习移液管、滴定管、容量瓶的使用方法,初步掌握中和滴定的基本技能。3.能通过实验收集有关数据,并正确地加以处理。4.应用中和滴定法测定食醋的含酸量,体验用化学定量分析方法解决实际问题的过程。5.培养学生实事求是的科学态度和创新精神。二、实验原理1.化学反应原理:食醋中含醋酸(CH 3COOH)3~5%(质量/体积) ,此外还有少量乳酸等有机酸弱酸。用 NaOH 溶液滴定时,实际测出的是总酸量,即食品中所有酸性成分的总量。它包括未离解的酸和已离解的酸,而分析结果通常用含量最多的醋酸来表示。它们与 NaOH 溶液的反应为:CH3COOH+NaOH = CH3COONa + H2OHnA(有机酸)+nNaOH = Na nA + nH2O由于是强碱滴定弱酸,滴定的 pH 突变在碱性范围内,理论上滴定终点的 pH 在 8.7 左右。通常用酚酞作指示剂,滴至溶液呈粉红色且 30s 内不褪色,表明达到滴定终点。三、实验样品与仪器待测样品:杭州香醋(白米醋)仪器:移液管、容量瓶、碱式滴定管、酸式滴定管、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、洗耳球、玻璃棒。试剂:浓度约为 0.100moL·L-1NaOH 标准溶液、0.1%酚酞溶液,蒸馏水。三、实验步骤1.配制待测食醋溶液用 25mL 移液管吸取市售食醋 25mL,置于 250mL 容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀即得待测食醋溶液。2.用酸式滴定管或移液管量取待测食醋样品 25mL 于锥形瓶中- 2 -3.把标准 NaOH 溶液装入碱式滴定管4.用 NaOH 标准溶液滴定待测食醋溶液5.数据记录与处理四、数据记录与结论氢氧化钠标准溶液浓度 c(NaOH)= 0.101 moL·L -1实验次数 第一次 第二次 第三次待测食醋的体积初读数/mL 0 0 0待测食醋的体积终读数/mL 25 25 25待测食醋的体积V(CH3COOH)/mL 25 25 25氢氧化钠标准溶液的体积初读数/mL 0 0 0氢氧化钠标准溶液的体积终读数/mL 16.28 16.37 16.45氢氧化钠标准溶液的体积V(NaOH)/mL 16.28 16.37 16.45实验测得食醋总酸含量(g/100mL) 3.95 3.97 3.99食醋总酸含量的平均值(g/100mL) 3.97相对平均偏差% 0.336%五、注意事项(1)碱标准溶液常用 NaOH 来配制,KOH 一般并不优于 NaOH,而且价格较高,仅在个别特殊情况下使用。(2)由于 NaOH 固体易吸收空气中的 CO2和水分,不能直接配制碱标准溶液,而必须用标定法。(3)白醋和米醋可以直接滴定,一般的食醋由于颜色较深不利于滴定终点的判断,可稀释后用中性活性炭脱色后再行滴定(脱色比较麻烦且效果也不甚理想)。(4)为消除 CO2对实验的影响,减少实验误差,配制 NaOH 溶液和稀释食醋的蒸馏水在实验前应加热煮沸 2~3 分钟,以尽可能除去溶解的 CO2,并快速冷却至室温。拓展课题 6-1 配制并标定氢氧化钠溶液一、实验原理测定食醋中醋酸的浓度时,需要用浓度约为 0.1000mol/LNaOH 标准溶液,可由于 NaOH 固体易吸收空气中的 CO2和水分,不能直接配制碱标准溶液,而必须用标定法。- 3 -标定碱液的基准物质很多,如草酸(H 2C2O4·H2O,相对分子质量为 126.07) 、苯甲酸(C6H5COOH,相对分子质量为 122.12)、邻苯二甲酸氢钾(HOOCC 6H4COOK,相对分子质量为204.44) 等。其中最常用的是邻 苯二甲酸氢钾,滴定反应 的化学方程式如下:滴定终点时由于弱酸盐的水解,溶液呈碱性,所以应采用酚酞为指示剂。一、实验目的1.学会配制一定浓度的标准溶液的方法。2.学会用滴定法测定酸碱溶液浓度的原理和操作方法。3. 进一步练习滴定管、移液管的使用。4.初步掌握酸碱指示剂的选择方法。熟悉甲基橙和酚酞指示剂的使用和终点的变化。二、实验步骤 1. NaOH 标准溶液配制2. NaOH 溶液浓度的标定3.数据记录与处理实验次数 第一次 第二次 第三次邻苯二甲酸氢钾的质量/g 0.503 0.506 0.503NaOH 溶液的体积初读数/mL 0 0 0NaOH 溶液的体积终读数/mL 24.25 24.60 24.55NaOH 溶液的体积 V(NaOH)/mL 24.25 24.25 24.55NaOH 溶液的浓度C(NaOH)/mol·L-10.102 0.101 0.100NaOH 溶液浓度的平均值/mol·L-10.101相对平均偏差/% 0.66%三、注意事项(1)称量邻苯二甲酸氢钾时,所用锥形瓶外壁要干燥并编号(以后称量同) 。(2)NaOH 饱和溶液侵蚀性很强,长期保存最好用聚乙烯塑料化学试剂瓶贮存(用一般的饮料瓶会因被腐蚀而瓶底脱落) 。在一般情况下,可用玻璃瓶贮存,但必须用橡皮塞。(3)NaOH 标准溶液配制时,一定量蒸馏水中所加 NaOH 饱和溶液的量随室温的不同而变化,因氢氧化钠在不同温度下的溶解度有差异。夏天(30℃)大约是 5.6mL 饱和氢氧化钠溶液加新煮沸而迅速冷却的蒸馏水到 1000mL;春秋天(21℃)大约是 6.2mL 饱和氢氧化钠溶液加新煮沸而迅速冷却的蒸馏水到NaOH H2OCOHK COKNa+ +- 4 -1000mL;冬天(10℃)大约是 6.7mL 饱和氢氧化钠溶液加新煮沸而迅速冷却的蒸馏水到1000 mL。16.1《食醋总酸含量的测定》1.准确量取 25.00 mL 高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )A.50 mL 量筒 B.50.00 mL 移液管C.50 mL 酸式滴定管 D.50 mL 碱式滴定管解析:选 C。量筒的精确度不够;50.00 mL 的移液管只能来量取 50.00 mL 的液体,不能用来量取任意体积的液体;KMnO 4溶液有强氧化性,可腐蚀橡胶管,不能选用碱式滴定管,故选 C 项。2.(2011 年宿迁高二检测)为了配制 100 mL 1 mol·L-1 NaOH 溶液,其中有下列几个操作:①NaOH 用纸盛载进行称量②选刚用蒸馏水洗净过的 100 mL 容量瓶进行配制③NaOH 固体在烧杯里刚好完全溶解,即把溶液转移到容量瓶中④用蒸馏水洗涤烧杯内壁两次,洗涤液都移入容量瓶⑤使蒸馏水沿着玻璃棒注入容量瓶,直到溶液的凹液面恰好跟刻度线相切其中操作错误的是( )A.①②③ B.③④⑤C.②③⑤ D.①③⑤解析:选 D。NaOH 固体易潮解且有腐蚀性,不能直接放在纸上称量;NaOH 固体溶于水时,要放出大量的热,应该先将溶液冷却后再转移到容量瓶中;将蒸馏水注入容量瓶,液面离容量瓶刻度线下 1~2 cm 时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切,故①③⑤错误。3.两人用一瓶标准盐酸滴定同一瓶 NaOH 溶液。甲将锥形瓶用 NaOH 待测液润洗后,使用水洗过的移液管取碱液于锥形瓶中;乙则用甲用过的移液管量取碱液于刚用水洗过的且存有蒸馏水的锥形瓶中,其他操作及读数全部正确。你的判断是( )A.甲操作正确 B.乙操作有误C.甲测定值一定比乙小 D.乙测定值准确解析:选 D。进行酸碱中和滴定操作时,锥形瓶不能用待测液润洗,而移液管使用前需要用待装液润洗,故乙的操作正确。4.(2011 年高考浙江卷)下列说法不正确的是( )A.变色硅胶干燥剂含有 CoCl2,干燥剂呈蓝色时,表示不具有吸水干燥功能B. “硝基苯制备”实验中,将温度计插入水浴,但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触C. “中和滴定”实验中,容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用,滴定管和移液管用蒸馏水洗净后,须经干燥或润洗后方可使用2D.除去干燥 CO2中混有的少量 SO2,可将混合气体依次通过盛有酸性 KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶解析:选 A。纯净的 CoCl2为蓝色,而 CoCl2·6H2O 为粉红色单斜晶体,当干燥剂呈蓝色时,具有吸水能力,因此 A 项错误。5.用中和滴定法测定某烧碱的纯度。(1)配制待测液将 1.7 g 含有少量杂质(不与盐酸反应)的固体烧碱样品配制成 200 mL 溶液,所需的主要仪器有________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)滴定①盛装 0.200 mol·L-1 盐酸标准液应该用__________式滴定管,盛装前对滴定管的要求是:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②滴定时,应先向锥形瓶中加________滴__________作指示剂;滴定过程中两眼应注视________________________,当_______________________________时为滴定终点。③有关数据记录如下:所消耗盐酸标准液的体积(mL)滴定序号待测液体体积(mL) 滴定前 滴定后① 20.00 0.50 20.70② 20.00 6.00 26.00(3)纯度计算NaOH 溶液的浓度为__________mol·L -1 ,烧碱样品的纯度为__________。(4)对几种假定情况的讨论①若用蒸馏水冲洗锥形瓶,则会使测定结果______;②若在滴定过程中不慎将数滴酸液滴在锥形瓶外,则会使测定结果__________;③若刚见到指示剂局部的颜色有变化就停止滴定,则会使测定结果__________;④读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,则会使测定结果__________。(以上均填“偏低” 、“偏高”或“无影响”)解析:这是一道考查学生的溶液配制、中和滴定操作等综合能力的题目。解此题时应以操作为主线,以 c(待测)= 为前提,联想每步操作中所用仪器及操作不当所引c(标 )·V(标 )V(待 测 )起的误差。答案:(1)烧杯、玻璃棒、200 mL 容量瓶、胶头滴管(2)①酸 用蒸馏水洗净后,还需用 0.200 mol·L-1 盐酸标准溶液润洗 2~3 次3②2~3 甲基橙 锥形瓶内溶液颜色变化 滴入最后一滴,溶液的颜色突变为橙色且半分钟内不褪色(3)0.201 94.6%(4)①无影响 ②偏高 ③偏低 ④偏低1.在 25 mL 的碱式滴定管中盛有溶液,液面恰好在 20 mL 刻度处,现将滴定管内溶液全部放出,流入量筒内,所得溶液的体积为( )A.5 mL B.20 mLC.大于 5 mL D.小于 5 mL解析:选 C。滴定管最上端的刻度为 0,且滴定管最下端的一部分溶液并不能通过滴定管刻度反映出来。2.(2011 年扬州高二检测)实验室现有 3 种酸碱指示剂,其 pH 变色范围如下:甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0用 0.1000 mol·L-1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是( )A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂解析:选 D。0.1000 mol·L -1 NaOH 溶液滴定未知浓度的 CH3COOH 溶液,反应恰好完全时,生成 CH3COONa 是强碱弱酸盐,因发生水解而使溶液显碱性,因此,应该选用在碱性范围变色的酚酞作指示剂。3.有关实验的叙述,正确的是( )A.用待测液润洗滴定用的锥形瓶B.用玻璃棒蘸取溶液,点在湿润的 pH 试纸上测定其 pHC.为减小中和滴定误差,锥形瓶必须洗净并烘干后才能使用D.读取滴定管内液体的体积,俯视读数导致读数偏小解析:选 D。用待测液润洗锥形瓶相当于增加待测液,易引起滴定误差,A 错;B 项 pH 试纸不能润湿,润湿后会改变待测液的浓度,可能导致测定不准,B 错;C 项中,锥形瓶不需要烘干,洗净即可。D 项正确。4.下列实验操作完全正确的是( )编号 实验 操作A 钠与水的反应 用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,小4心放入装满水的烧杯中B配制一定浓度的氯化钾溶液 1000 mL准确称取氯化钾固体,放入到 1000 mL 的容量瓶中,加水溶解,振荡摇匀,定容C排除碱式滴定管尖嘴部分的气泡将胶管弯曲使玻璃尖嘴斜向上,用两指捏住胶管,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出D取出分液漏斗中所需的上层液体下层液体从分液漏斗下端管口放出,关闭活塞,换一个接收容器,上层液体继续从分液漏斗下端管口放出解析:选 C。A 项中,没有吸干钠表面上的煤油,烧杯不能装满水。B 项中氯化钾不能在容量瓶内溶解。D 项中,分液漏斗内的上层液体应从上口倒出而不能从下端管口放出。5.(2011 年常州高二检测)在 25 ℃时,用 0.125 mol·L-1 的标准盐酸溶液滴定25.00 mL 未知浓度的 NaOH 溶液所得滴定曲线如图所示,图中 K 点代表的 pH 为( )A.13 B.12C.10 D.11解析:选 A。根据 c(HCl)·V[HCl(aq)]= c(NaOH)·V[NaOH(aq)]可以计算出 c(NaOH)=0.1 mol·L-1 ,故 K 点的 pH=13。6.将 V1 mL 1.0 mol·L-1 HCl 溶液和 V2 mL 未知浓度的 NaOH 溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如下图所示(实验中始终保持 V1+ V2=50 mL)。下列叙述正确的是( )A.做该实验时环境温度为 22 ℃B.该实验表明化学能可能转化为热能C.NaOH 溶液的浓度约为 1.0 mol·L-1D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应解析:选 B。中和反应为放热反应,B 对;中和反应有水生成,但有水生成的不一定是放热反应,如 H2+CuO Cu+H 2O 是吸热反应,D 错;从表中分析当加入 HCl 溶液= = = = =△ 5 mL、 NaOH 溶液 45 mL 反应后温度为 22 ℃,故实验时环境温度小于 22 ℃,A 错;加入HCl 溶液 30 mL 反应放热最多,应是酸碱正好中和,故 c(NaOH)=1.0 mol·L-1 ·30 mL/20 5mL=1.5 mol ·L -1 ,C 错。7.(2011 年保定高二检测)由等体积、等 pH 的 Ba(OH)2、NaOH、NH 3·H2O 三种碱溶液,滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和,用去酸的体积分别为 V1、 V2、 V3,则三者的大小关系正确的是( )A. V3> V2> V1 B. V3= V2= V1C. V3> V2= V1 D. V1= V2> V3解析:选 C。Ba(OH) 2、NaOH 为强碱,在水溶液中完全电离,由等体积、等 pH 的溶液中,所含 n(OH- )相等,由 H+ +OH - ===H2O,可知二者消耗同一盐酸的体积相等,即 V1= V2;由于 NH3·H2O 为弱碱,溶液中存在着电离平衡 NH3·H2OOH - +NH ,故与 Ba(OH)2、NaOH+ 4等 pH、等体积的溶液中, n(NH3·H2O)> n(OH- ),所以与同一盐酸反应时消耗盐酸的体积大。8.将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势,其中错误的是( )解析:选 D。A 选项氢氧化钠和醋酸发生中和反应,反应放热,当酸反应完成后,再加碱,相当于往热水中加入冷水,温度降低,A 正确。B 选项醋酸中滴加氢氧化钠溶液,溶液酸性减弱,pH 增大,B 正确。C 选项醋酸中滴加氢氧化钠溶液,相当于弱电解质溶液变成强电解质溶液,因此导电能力增强,C 正确。D 选项醋酸中滴加氢氧化钠,即便醋酸完全反应,醋酸钠还是有微弱的水解,醋酸的浓度不可能为 0,D 错误。9.用已知物质的量浓度的 NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸时,可能有以下操作:①用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,直接装入已知浓度的 NaOH 溶液;②经检查碱式滴定管不漏液,胶管中玻璃珠控制灵活后,用少量已知的 NaOH 溶液洗涤2~3 次后再装入碱液,将液面调至刻度“0”处,用滴定管夹将其固定在铁架台上;③用待测盐酸润洗移液管移取一定体积的待测盐酸溶液,放至用蒸馏水洗净的锥形瓶中;④往锥形瓶中滴加几滴甲基橙,在瓶下垫一张白纸;⑤手捏碱式滴定管中的玻璃珠,快速放液以使指示剂尽快变色;⑥指示剂变色后再滴加几滴碱液,以稳定变色。6以上操作中错误的是( )A.①②⑥ B.①②③C.①⑤⑥ D.②③④解析:选 C。解此类题必须熟悉滴定操作的要求。在第①步操作中用水洗涤滴定管后,立即装入已知浓度的 NaOH 溶液是错误的,因这样操作会使已知浓度的 NaOH 溶液变稀,使滴定用的 NaOH 溶液的量加大,致使待测盐酸的浓度偏高。正确操作是用少量碱液润洗滴定管2~3 次,再装碱液。进行滴定时,开始滴加标准液的速率可快些,但不能过快形成水流柱。当接近滴定终点时,放慢滴定速率,一滴一滴,甚至半滴滴入,当滴入一滴碱液,指示剂由红色变为橙色,停放半分钟颜色也不再变化时,即达到滴定终点。故⑤⑥操作也错误。10.(2011 年金华高二检测)人的血液里 Ca2+ 的浓度一般采用 g·cm-3 表示,今抽一血样20.00 mL 加入适量的草酸铵[(NH 4)2C2O4]溶液,可析出 CaC2O4沉淀,将沉淀冼净后溶于强酸可得草酸,再用浓度为 0.02 mol·L-1 的 KMnO4溶液滴定。当观察到溶液紫色褪尽时,共消耗 12.00 mL KMnO4溶液。则该血液样品中 Ca2+ 的浓度为( )A.0.0015 g·cm -3 B.0.0012 g·cm -3C.0.0024 g·cm -3 D.0.002 g·cm -3解析:选 B。根据关系式 5Ca2+ ~5CaC 2O4~5H 2C2O4~2MnO 可计算出 n(Ca2+ ):- 4n(Ca2+ )= =6×10 -4 mol5×0.02 mol·L- 1×0.012 L220 mL 血液中 Ca2+ 的浓度为:=1.2×10 -3 g·cm-3 。6×10- 4 mol×40 g·mol- 120 cm311.下列实验中所选用的仪器合理的是________(填字母)。A.用 200 mL 量筒量取 5.2 mL 稀硫酸B.用 100 mL 烧杯配制 100 g 质量分数为 1%的食盐水C.用托盘天平称量 11.7 g 氯化钠晶体D.用碱式滴定管量取 25.1 mL 溴水E.用瓷坩埚灼烧 Na、Na 2O、NaOH 等F.用 250 mL 容量瓶配制 250 mL 0.2 mol·L-1 的氢氧化钠溶液解析:选用量筒时,应选择与所要量取的液体体积最接近的量筒为最好,A 不正确;B 中烧杯的容积太小;D 中有两处错误:一是不能用碱式滴定管来量取溴水,因为溴水氧化性较强,可腐蚀橡胶管,二是滴定管的准确度是 0.01 mL 而不是 0.1 mL,故应是 25.10 mL;在高温下 Na2O、NaOH 等物质可以与瓷坩埚中的成分 SiO2反应而腐蚀坩埚,故 E 也不正确。答案:CF12.(1)实验室用标准 NaOH 溶液来滴定盐酸,测定盐酸浓度,若用酚酞作指示剂,下列操作可能使测定结果偏低的是__________。7A.碱式滴定管中装碱液前未用标准液润洗 2~3 次B.开始实验时,碱式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失C.盛盐酸的锥形瓶用盐酸润洗 2~3 次D.锥形瓶内溶液的颜色由无色变为粉红色,立即记下滴定管内液面所在刻度E.滴定前平视,滴定终点时仰视滴定管刻度(2)如图为某浓度的 NaOH 溶液滴定 10 mL 一定浓度的盐酸的示意图:根据上述两图分析:①HCl 溶液的浓度是______________,NaOH 溶液的浓度是________________________________________________________________________;② x=________。(3)现有四瓶溶液,分别是 NaCl(0.1 mol/L)、HCl(0.1 mol/L)、NaOH(0.1 mol/L)和酚酞试液(0.1%),不用其他试剂把他们一一鉴别开来,实验步骤如下:①各取溶液少许,两两混合,根据现象不同分成两组:Ⅰ组是 HCl 和________,Ⅱ组是NaOH 和________。②取Ⅱ组中 C、D 混合液,不断滴入Ⅰ组中 A 溶液,若无明显现象,则 A 是________,B 是________。③把已鉴别出的 B 溶液 2 mL 滴入 3 滴未知 C 溶液,再加入 D 溶液 4 mL,在这整个过程中无明显变化,则 C 是________,D 是________。解析:(1)由 c 待 = ,其中 r 标 、 r 待 分别为标准酸或碱的元数、待测酸或碱r待 ·c标 ·V标r标 ·V待的元数。决定 c 待 大小的因素在于 V 标 的误差,A 中未用标准碱液润洗,使 V 标 增大, c 待 偏高;B 中由于气泡存在使 V 标 增大;C 中由于锥形瓶用待测液润洗,使 V 标 增大;D 中颜色变红,立即停止,由于混合不均匀, V 标 偏小;E 中仰视终点刻度,使 V 标 增大,故只有 D符合。(2)由图中,未滴定时,pH=1,说明盐酸中 H+ 浓度为 0.1 mol/L,即盐酸浓度为0.1 mol/L,而加入 20 mL NaOH 溶液可以中和 10 mL 0.1 mol/L 盐酸,说明 NaOH 溶液浓度为 0.05 mol/L, n(NaOH)=0.05 mol/L×0.02 L=0.001 mol。(3)相互两两混合后,酚酞遇 NaOH 变红为Ⅱ组,Ⅰ组为 NaCl 和 HCl。Ⅱ组中混合液若加入Ⅰ组中 HCl,则红色消失,而加入Ⅰ组中的 A 无现象,说明 A 是 NaCl,则 B 是 HCl。如果 B(HCl)加入 C(若为酚酞)无现象,再加入 D(为 NaOH)则出现红色,如无变化,则 C 为 NaOH,D 为酚酞试液。答案:(1)D8(2)①0.1 mol· L -1 0.05 mol·L -1 ②0.001(3)①NaCl 酚酞 ②NaCl HCl ③NaOH 酚酞13.(1)邻苯二甲酸氢钾(相对分子质量为 204.2)可以用于标定 NaOH 溶液的浓度,反应如下:KHC8H4O4+NaOH= ==KNaC8H4O4+H 2O准确称取 0.5105 g KHC8H4O4晶体,溶于水后加入酚酞指示剂,用 NaOH 溶液滴定溶液由无色变为浅红色,消耗 20.00 mL NaOH。计算 NaOH 溶液的浓度为________(结果保留四位有效数字)。(2)测定食醋的总酸度。食酸中除醋酸(CH 3COOH)外,还含有少量其他有机酸。食醋的总酸度以每 1000 mL 食醋中含醋酸(其他酸也折算作醋酸)的质量(g)表示,通常写作 w(CH3COOH)。用移液管移取 50.00 mL 市售食醋,置于 250 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。再从中量取 25.00 mL,用(1)小题已知浓度的 NaOH 溶液滴定,消耗碱液的体积为V(mL),请写出 w(CH3COOH)的计算式________________________________________________________________________。(3)已知 0.1 mol·L-1 邻苯二甲酸溶液的 pH 大于 1,取等体积的邻苯二甲酸溶液和某 KOH溶液混合,测得混合溶液的 pH 等于 7,则碱与酸的浓度比值 x 为________(选填下列选项编号)。A. x>2 B. x=2C.2> x>1 D. x=1E.1> x> F. x=12 12解析:本题分三个设问,第(1)小题要求由质量、摩尔质量以及体积分别求出酸和碱的物质的量,再根据中和反应中酸、碱物质的量关系式求得碱的浓度。第(2)小题在上题求得c(NaOH)的基础上,同样利用酸碱中和反应求得食醋稀释后 CH3COOH 的物质的量,经换算后求得 w(CH3COOH)的表示式。与(1)题相比要经过换算以及正确理解 w(CH3COOH)的含义,难度略有上升。第(3)小题要求学生能迅速接受并理解试题给出的两个信息,据此作出判断。①由第(1)小题得知,KHC 8H4O4可以进一步与 NaOH 发生中和反应,且其溶液中加入酚酞显无色说明 KHC8H4O4溶液显酸性;②0.1 mol·L-1 邻苯二甲酸溶液的 pH 大于 1,说明这种酸是弱酸,既然是弱酸,当它完全中和后生成的正盐溶液呈弱碱性,所以,邻苯二甲酸和KOH 溶液混合后,若 pH=7,说明邻苯二甲酸的第一步中和反应(生成 KHC8H4O4)已完全,即>1,但第二步中的反应(KHC 8H4O4→K 2C8H4O4)尚不完全,即 <2。现在酸和碱的n(碱 )n(酸 ) n(碱 )n(酸 )体积相等,所以 在 1 与 2 之间,即 2> x>1。故(3)选 C。c(碱 )c(酸 )9(1)c(NaOH)=0.5105 g204.2 g·mol- 1×20.00×10- 3 L=0.1250 mol·L -1(2)w(CH3COOH)= ×1000 mLc(NaOH)×V×10- 3 L·mL- 1×M(CH3COOH)50.00 mL×25.00 mL250.0 mL= ×1000 mL0.1250 mol·L- 1×V×10- 3 L·mL- 1×60.0 g·mol- 15.00 mL=1.500 V g。答案:(1)0.1250 mol·L -1 (2)见解析 (3)C
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