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1、第2課時酸堿滴定曲線的測繪食醋中總酸量的測定,1.進一步規(guī)范滴定管、容量瓶的使用。練習酸堿滴定的基本操作,了解其應用。 2.學習食醋中總酸量測定的原理、方法和操作技術。 3.熟悉液體試樣中組分含量的測定方法,體驗用化學定量分析方法解決實際問題的過程。 4.培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。,一,二,一、酸堿滴定曲線的測繪 1.pH計 pH計是一種用于測量溶液pH的儀器,也叫酸度計。它由一對電極和一個電位計組成,工作時兩個電極插入待測溶液,組成一個原電池,該原電池與一個精密電位計連接,用以測量其電動勢。待測溶液所產(chǎn)生的電動勢隨溶液pH的不同而變化,所測溶液的電動勢在電表上直接轉(zhuǎn)換成pH顯示出來。,一,

2、二,2.滴定曲線 酸堿滴定曲線是以酸堿滴定過程中滴加堿(或酸)的量或中和百分數(shù)為橫坐標,以溶液pH為縱坐標,繪出溶液pH隨堿(或酸)的滴加量而變化的曲線。它描述了滴定過程中溶液pH的變化情況,特別是滴定終點附近溶液pH的突變情況。滴定接近終點時,很少量的堿或酸就會引起溶液pH突變。酸、堿的濃度不同,pH突變范圍不同。這對于酸堿滴定中選擇合適的酸堿指示劑具有重要意義。選擇變色范圍與滴定時pH突變范圍相吻合的指示劑即可,這樣不會造成較大誤差(在允許范圍內(nèi))。,一,二,一,二,3.酸堿滴定曲線的測繪實驗問題與討論 (1)向一定量的NaOH溶液中滴加HCl溶液的曲線,與向一定量的HCl溶液中滴加NaO

3、H溶液的曲線走向不同,但滴加量與pH變化的關系基本一致。,一,二,(2)pH計數(shù)據(jù)測量準確,精度高,但操作復雜,受外界溫度、酸度影響大。pH試紙操作簡單,受外界溫度影響小,但數(shù)據(jù)準確度差,受人為因素影響大。,一,二,二、食醋中總酸量的測定實驗原理 食醋中的主要成分是醋酸(乙酸),同時也含有少量其他弱酸,如乳酸等,均可被強堿準確滴定。滴定時反應的化學方程式是: 因此在本實驗中用NaOH溶液滴定食用醋,測出的是總酸量,分析結果用含量最多的醋酸表示,通常選用酚酞作指示劑,測定結果的單位為gL-1。國家標準規(guī)定釀造食醋總酸含量不得低于35 gL-1。,一,二,為何選用酚酞作為指示劑,而不能用甲基橙?

4、提示:由于食醋中的乙酸、乳酸等有機酸皆為弱酸,強堿滴定弱酸,滴定的pH突變在堿性范圍內(nèi)。變色范圍:甲基橙為3.14.4,酚酞為8.210.0,因此酚酞變色范圍與滴定終點更接近,誤差較小,故選酚酞作指示劑。,一,二,一、酸堿滴定曲線的測繪實驗注意事項 1.所使用酸、堿物質(zhì)的量濃度盡量不要大于0.100 0 molL-1,否則將影響pH計的測量準確度。 2.滴定過程中要使酸堿及時混合充分,需要隨時攪拌。利用玻璃棒攪拌容易損壞pH計電極頭上的玻璃球,經(jīng)常取出電極又影響測量的準確性,所以使用電磁攪拌器可以有效地提高準確度。 3.滴定過程中應當隨時注意pH的變化,如果出現(xiàn)在變化范圍之外的明顯變化,應當重

5、新標定pH計。 4.使用與計算機相連的pH傳感器的連續(xù)測定,會得到理想的實驗效果。,三,一,二,二、食醋中總酸量的測定實驗注意事項 1.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總酸含量,可使用pH滴定法進行測定。 2.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。 3.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。為了保證測定結果的準確度,應重新滴定一次。 4.為消除CO2對實驗的影響(因為

6、碳酸會消耗一定量NaOH溶液),所使用的配制NaOH溶液和稀釋食醋的蒸餾水應加熱煮沸23 min,以盡可能除去溶解的CO2。,三,一,二,三,三、酸堿中和滴定的誤差分析 以一元酸和一元堿的中和滴定為例: 因c標、V待分別代表標準液濃度、所取待測液體積,均為定值,故可代入上式計算。 但是實際中,c標、V待都可能引起誤差,一般可把各因素引起的誤差轉(zhuǎn)移到V標上。若V標偏大,則測定結果偏大;若V標偏小,則測定結果偏小,故通過分析V標的變化情況,可分析滴定的誤差。,一,二,三,引起誤差的可能因素有以下幾種:,一,二,三,1.視(讀數(shù)) 誤讀及結果(讀取消耗的標準液體積): 若起始平視,終點仰視,則V標偏

7、大,c待偏大。 若起始平視,終點俯視,則V標偏小,c待偏小。 若先仰視后俯視,則V標偏小,c待偏小。 若先俯視后仰視,則V標偏大,c待偏大。 注意:滴定管中液體讀數(shù)時精確到0.01 mL。 一般需滴定23次,取其平均值。,一,二,三,2.洗(儀器洗滌) 滴定管需要用待測液潤洗,錐形瓶不能潤洗。 錯誤洗法導致結果: (1)滴定管僅用水洗,使標準液變稀,故消耗標準液的體積變大,V標變大,結果偏大。 (2)移液管僅用水洗,則待測液變稀,所取待測液溶質(zhì)的物質(zhì)的量變少,V標變小,結果偏小。 (3)錐形瓶用待測液洗過,則瓶內(nèi)待測液溶質(zhì)的量偏多,V標偏大,結果偏大。 (4)第一次滴定完后,錐形瓶內(nèi)液體倒去后

8、,尚未清洗,接著第二次滴定,滴定結果如何,取決于上次滴定情況如何。,一,二,三,3.漏(液體濺漏) (1)滴定過程中錐形瓶內(nèi)液體濺出,則結果偏小。 (2)終點已到,滴定管下端尖嘴有液滴,則V標偏大,測定結果偏大。 4.泡(滴定管尖嘴有氣泡) 正確操作應在滴定前把尖嘴管中的氣泡趕盡,最后也不能出現(xiàn)氣泡。如滴定開始有氣泡,后氣泡消失,則結果偏大;若先無氣泡,后有氣泡,則結果偏小。 5.色(指示劑變色控制與選擇) 滴定時,眼睛應緊盯著錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化。指示劑變色后應半分鐘內(nèi)不復原。如變色后立即復原,則結果偏小。另外,同一種滴定,選擇的指示劑不同,測定結果不同。,一,二,三,6.雜(標準物含雜質(zhì)

9、) 用于配制標準液的固體應該是純凈物。但其中有可能混有雜質(zhì),稱量時又按所需標準物固體質(zhì)量來稱取,故一般均會產(chǎn)生誤差,在此雜質(zhì)又分兩種情況: (1)雜質(zhì)與待測液不反應。 如NaOH中含NaCl,所配的NaOH溶液濃度變小,滴定鹽酸時,NaCl不參與反應,所需標準液的體積偏大,故測定結果偏大。,一,二,三,(2)若雜質(zhì)與待測液反應,則應作具體分析。 關鍵:比較與等物質(zhì)的量的待測物反應消耗的雜質(zhì)質(zhì)量和標準物的質(zhì)量。若消耗雜質(zhì)的質(zhì)量較大,則相當于削弱了原標準液的作用能力,故與一定量待測物反應時,消耗標準液的體積變大,測定結果偏大。 或者可用等質(zhì)量的雜質(zhì)、標準物分別與待測物反應,根據(jù)消耗的待測物質(zhì)量的多

10、少來判斷。如雜質(zhì)作用待測物的質(zhì)量越多,說明作用能力被增強,故測定結果偏小。,知識點1,知識點2,知識點1 酸堿中和滴定曲線繪制及誤差分析 【例題1】 (1)實驗室用標準NaOH溶液來滴定鹽酸,測定鹽酸濃度,若用酚酞作指示劑,下列操作可能使測定結果偏低的是。 A.堿式滴定管中裝堿液前未用標準液潤洗23次 B.開始實驗時,堿式滴定管尖嘴部分有氣泡,在滴定過程中氣泡消失 C.盛鹽酸的錐形瓶用待測鹽酸潤洗23次 D.錐形瓶內(nèi)溶液的顏色由無色變?yōu)闇\紅色,立即記下滴定管內(nèi)液面所在刻度 E.滴定前平視,滴定終點時俯視滴定管刻度,知識點1,知識點2,(2)下圖為某濃度的NaOH溶液滴定10.00 mL一定濃度

11、的鹽酸的示意圖。根據(jù)圖像分析:HCl溶液的濃度是,NaOH溶液的濃度是;x=。,知識點1,知識點2,(3)現(xiàn)有四瓶溶液,分別是NaCl(0.1 molL-1)、HCl(0.1 molL-1)、NaOH(0.1 molL-1)和酚酞溶液(0.1%),不用其他試劑把它們一一鑒別開來,實驗步驟如下: 各取溶液少許,兩兩混合,根據(jù)現(xiàn)象不同分成兩組:組是HCl和,組是NaOH和。 取組中C、D混合液,不斷滴入組中A溶液,若無明顯現(xiàn)象,則A是,B是。 取已鑒別出的B溶液2 mL,滴入3滴C溶液,再加入D溶液4 mL,在整個過程中無明顯變化,則C是,D是。,知識點1,知識點2,解析:(1) 其中標、待分別為

12、標準酸或 堿的元數(shù)、待測酸或堿的元數(shù)。決定c待大小的因素在于V標的誤差,A中未用標準堿液潤洗,使V標增大,c待偏高;B中由于氣泡的存在使V標增大;C中由于錐形瓶用待測液潤洗,使V標增大;D中顏色變紅,立即停止,由于混合不均勻,V標過小;E中俯視終點刻度,使V標減小,故D、E符合。(2)由圖可知,未滴定時,pH=1,說明鹽酸中H+濃度為0.100 0 molL-1,即鹽酸濃度為0.100 0 molL-1,而加入20.00 mL NaOH溶液可以中和10.00 mL 0.100 0 molL-1鹽酸,說明NaOH溶液濃度為0.050 00 molL-1,n(NaOH)=0.050 00 molL

13、-10.02 L=0.001 mol。,知識點1,知識點2,(3)兩兩相互混合后,酚酞遇NaOH變紅為組,組為NaCl和HCl。組中混合液若加入組中HCl,則紅色消失,而加入組中的A無明顯現(xiàn)象,說明A是NaCl,B是HCl。如果B(HCl)加入C(若為酚酞)無明顯現(xiàn)象,再加入D(若為NaOH)則出現(xiàn)紅色,而題目中一直無明顯變化,則C為NaOH,D為酚酞。 答案:(1)DE (2)0.100 0 molL-10.050 00 molL-1 0.001 (3)NaCl酚酞 NaClHCl NaOH酚酞,知識點1,知識點2,點撥滴定過程中任何錯誤操作都可能導致c標、V標、V待的誤差,但在實際操作中認

14、為c標是已知的,V待是固定的,所以一切的誤差都歸結為對V標的影響,V標偏大,則c待偏大,V標偏小,則c待偏小。誤差分析的關鍵是要體會錯誤操作與正確操作的對比,從而得出c待是偏大、偏小還是不變。,知識點1,知識點2,知識點2 食醋中總酸量的測定 【例題2】 某實驗小組擬用酸堿中和滴定法測定食醋的總酸量(g/100 mL),現(xiàn)邀請你參與本實驗并回答相關問題。(有關實驗藥品為:市售食用白醋樣品500 mL、0.100 0 molL-1 NaOH標準溶液、蒸餾水、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液) .實驗步驟: (1)用滴定管量取10.00 mL市售白醋樣品,置于100 mL容量

15、瓶中,加蒸餾水(已煮沸除去CO2并迅速冷卻)稀釋至刻度線,搖勻即得待測食醋溶液。 (2)用酸式滴定管取待測食醋溶液20.00 mL于中。 (3)將堿式滴定管用標準NaOH溶液潤洗后,再盛裝標準NaOH溶液,靜置后,讀取數(shù)據(jù),記錄為NaOH標準溶液體積的初讀數(shù)。 (4)滴定,并記錄NaOH溶液的終讀數(shù)。重復滴定23次。,知識點1,知識點2,.實驗記錄及數(shù)據(jù)處理: 則c(樣品)= molL-1;樣品總酸量為 g/100 mL。,知識點1,知識點2,.交流與討論: (1)甲同學在處理數(shù)據(jù)過程中計算得: 試分析他的計算是否合理,如果不合理請說明理由。 (2)乙同學用0.100 0 molL-1 NaO

16、H溶液滴定另一市售白醋樣品溶液時,滴定過程中使用pH計將溶液的pH變化情況記錄如下表所示。 由表可知:在允許的誤差范圍(0.1%)內(nèi),pH突變(滴定突躍)范圍為。所以可選擇作指示劑。,知識點1,知識點2,解析:.實驗步驟:(1)為便于計算,一般將食醋稀釋10倍后,制得試樣。(2)食醋作為待測液,一般應放在錐形瓶中,用標準液(NaOH溶液)滴定待測液。.實驗記錄及數(shù)據(jù)處理:實驗中出現(xiàn)的異常值,應舍去。 答案:.錐形瓶.0.754.50.(1)不合理,因為第四組數(shù)據(jù)與前3組相差較大,屬異常值,應舍去 (2)7.749.70酚酞 點撥掌握中和滴定實驗,要抓住兩個關鍵:一是解決實驗中的有關問題,如儀器

17、的使用,操作(滴定前的準備,有關儀器的檢漏、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。,1 2 3 4,1某研究小組為測定食用白醋中醋酸的含量進行了如下操作,其中正確的是() A.用堿式滴定管量取一定體積的待測白醋放入錐形瓶中 B.稱取4.0 g NaOH加入到1 000 mL容量瓶中,加水至刻度,配成1.00 molL-1 NaOH標準溶液 C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示劑,溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色時,為滴定終點 D.滴定時眼睛要注視著滴定管內(nèi)NaOH溶液的液面變化,防止滴定過

18、量,1 2 3 4,解析:本題考查一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制及酸堿中和滴定實驗。A項,應用酸式滴定管量取;B項,稱取4.0 g NaOH后要在燒杯中溶解,冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移到1 000 mL容量瓶加水至刻度,配制成標準溶液,NaOH的物質(zhì)的量濃度為0.100 0 molL-1;D項,滴定過程中眼睛應注視錐形瓶中溶液顏色的變化。 答案:C,1 2 3 4,2將氫氧化鈉稀溶液滴加到醋酸稀溶液中,下列各圖示意混合溶液有關量或性質(zhì)的變化趨勢,其中錯誤的是(),1 2 3 4,解析:A選項,氫氧化鈉和醋酸發(fā)生中和反應,反應放熱,當酸反應完成后,再加堿,相當于往熱水中加入冷水,溫度降低,A正確。B選項,醋酸

19、中滴加氫氧化鈉溶液,酸性減弱,pH增大,B正確。C選項,醋酸中滴加氫氧化鈉,相當于弱電解質(zhì)溶液變成強電解質(zhì)溶液,因此導電能力增加。D選項,醋酸中滴加氫氧化鈉,即使醋酸完全反應,醋酸鈉還是有微弱的水解,醋酸的濃度不可能為0,D錯誤。 答案:D,1 2 3 4,3下列幾種情況,(其他操作均正確)對中和滴定結果無影響的是() A.滴定前標準液在“0”刻度以上 B.盛未知濃度溶液的錐形瓶里有少量蒸餾水 C.滴定管用蒸餾水沖洗后即注入標準液 D.滴定終點讀數(shù)時,俯視滴定管的刻度,1 2 3 4,解析:A項由于滴定前標準液在“0”刻度以上,滴定中用去“0”刻度以上的那部分標準液的體積不在滴定后讀出的V標內(nèi)

20、,也就是實際用去的標準溶液的體積比V標要大,所以這樣操作使待測溶液濃度偏小。B項盛裝待測液的錐形瓶內(nèi)若有水,雖然使錐形瓶內(nèi)的溶液濃度變稀,但待測溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量沒有變化,因而對測定結果無影響。C項滴定管用蒸餾水沖洗后,未用標準溶液潤洗,使滴定管內(nèi)的標準溶液變稀,V標變大,導致待測溶液濃度偏大。D項滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后,讀數(shù)時視線俯視,使V標讀數(shù)變小,結果使待測溶液濃度偏小。 答案:B,1 2 3 4,4(1)鄰苯二甲酸氫鉀(相對分子質(zhì)量為204.2)可以用于標定NaOH溶液的濃度,反應如下: KHC8H4O4+NaOH KNaC8H4O4+H2O 準確稱取0.510 5 g KHC

21、8H4O4晶體,溶于水后加入酚酞指示劑,用NaOH溶液滴定至溶液呈淡紅色,消耗20.00 mL NaOH。計算NaOH溶液的濃度(結果保留四位有效數(shù)字)。 (2)測定食醋的總酸度:食醋中除醋酸(CH3COOH)外,還含有少量其他有機酸。食醋的總酸度以每1 000 mL食醋中含醋酸(其他酸也折算為醋酸)的質(zhì)量(g)表示,通常寫作w(CH3COOH)。用移液管移取50.00 mL市售食醋,置于250 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度。再從中量取25.00 mL,用(1)小題已知濃度的NaOH溶液滴定,消耗堿液的體積為V(mL),請寫出w(CH3COOH)的計算式。,1 2 3 4,解析:第(1)小題要求由質(zhì)量、摩爾質(zhì)量以及體積、濃度分別求出酸和堿的物質(zhì)的量,再根據(jù)中和反應中酸、堿物質(zhì)的量關系式求得堿的濃度。第(2)小題在上題求得c(NaOH)的基礎上,同樣利用酸堿中和反應求得食醋稀釋后CH3COOH的物質(zhì)的量,經(jīng)換算后求得w(CH3COOH)的表示式。與(1)題相比要經(jīng)過換算以及正確理解w(CH3COOH)的含義,難度略有上升。 (2)對中和滴定知識及其應用的拓展延伸考查,是高考“變中求新”的具體體現(xiàn),也是考查學科能力和學科內(nèi)綜合的重要方式,該題就是以中和滴定知識為依托的遞進關聯(lián)型考題。,1 2 3 4,答案:(1)0.125 0 molL-1,