应用酸碱中和滴定原理测定某市售白醋的含量。
I.实验步骤
(I)量取10.00mL食用白醋,稀释到100mL,得到待测白醋溶液,取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加几滴________作指示剂。
(2)碱式滴定管盛装0.1000mol/LNaOH溶液初始时的液面位置如图所示,此时的读数_____mL。
(3)滴定过程中,滴至_________________时即为滴定终点,记录NaOH溶液的最终读数。重复滴定4次。
Ⅱ.实验记录
实验序号 | 待测白醋溶液体积/mL | 0.1000mol/LNaOH溶液的体积/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
1 | 20.00 | 0.10 | l5.10 |
2 | 20.00 | 0.00 | 14.95 |
3 | 20.00 | 0.15 | 15.20 |
4 | 20.00 | 1.10 | 17.10 |
Ⅲ.数据处理与讨论
(4)按实验所得数据,可折算得c(市售白醋)=__________mol/L。
(5)在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是________(填选项字母)。
a.碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气池,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
(1). 酚酞 (2). 0.60 (3). 溶液由无色恰好变为浅红色,且半分钟内不褪色 (4). 0.07500 (5). ab
【解析】
【分析】
(1)强碱滴定弱酸,达到终点时溶液为强碱弱酸盐,显碱性,结合指示剂变色范围选择合适的指示剂;
(2)根据滴定管的结构和精确度来解答;
(3)滴定过程中眼睛需要观察锥形瓶中溶液颜色变化,判定滴定终点,溶液由无色恰好变为红色,并在半分钟内不褪色;
(4)先根据数据有效性,然后计算消耗标准液平均体积,依据c(待测)=
,计算醋酸浓度;
(5)分析操作对消耗标准液体积的影响,依据c(待测)=进行误差分析。
【详解】(1)用氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液,滴定达到终点时生成的醋酸钠溶液,显碱性,酚酞变色范围为8.2-10.0,为减小误差,应选择酚酞做指示剂;
(2)滴定管小数在上部,大数在下部,精确度为0.01mL,所以图中读数为:0.60mL;
(3)滴定过程中需要观察液颜色变化,当溶液由无色恰好变为红色,并在半分钟内不褪色为滴定终点;
(4)四次实验消耗标准液体积分别为:15.00mL;14.95mL;15.05mL;17mL;第四组数据误差较大,应该舍弃,则消耗NaOH标准液体积为V(NaOH)=mL=15.00mL,则根据滴定公式可得待测醋酸溶液的浓度c(CH3COOH)=
=0.07500mol/L;
(5)a.碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗,导致消耗标准液体积偏大,依据c(待测)=可知,溶液浓度偏大,a符合题意;
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗标准液体积偏大,依据c(待测)=可知,溶液浓度偏大,b符合题意;
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水,对消耗标准液体积不产生影响,依据c(待测)=可知,对待测溶液浓度无影响,c不符合题意;
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出,导致消耗标准液体积偏小,依据c(待测)=可知,导致待测溶液浓度偏小,d不符合题意;
故合理选项是ab。
【点睛】本题主要考查了中和滴定的有关知识。涉及指示剂的选择、仪器的选择、误差分析等,注意把握中和滴定实验的原理,根据反应产生的溶液的酸碱性选择合适的指示剂,注意根据物质的量浓度公式进行误差分析,把实验操作的影响都归结在对消耗标准NaOH溶液的体积上分析,若V(NaOH)偏大,则会导致待测溶液的浓度偏高,反之则偏低。
酸碱中和滴定:
用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测 定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
(1)原理:对于一元酸和一元碱发生的中和反应,C酸V酸=C碱V碱 或:C未知V未知=C标准V标准
(2)仪器:a.酸式滴定管 b.碱式滴定管c.铁架台d.滴定管夹e.锥形瓶 f.烧杯g.胶头滴管等
(3)装置图:
(4)操作步骤:
洗涤、检漏、水洗、润洗、装液、去泡、调液面记录、放待测液、加指示剂、滴定、记录、
计算、误差分析
(5)数据处理依据:
c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)/V(NaOH)
(6)误差分析:
①仪器润洗不当:
a.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗;
b.盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗;
c.锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;
②读数方法有误:
a.滴定前仰视,滴定后俯视;
b.滴定前俯视,滴定后仰视;
c.天平或量筒的使用读数方法错误;
③操作出现问题:
a.盛标准液的滴定管漏液;
b.盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡
(或前无后有);
c.振荡锥形瓶时,不小心有待测液溅出;
d.滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外;
用已知物质的量浓度的酸(或碱)来测 定未知物质的量浓度的碱(或酸)的方法叫做酸碱中和滴定。
(1)原理:对于一元酸和一元碱发生的中和反应,C酸V酸=C碱V碱 或:C未知V未知=C标准V标准,
(2)仪器:a.酸式滴定管 b.碱式滴定管c.铁架台d.滴定管夹e.锥形瓶 f.烧杯g.胶头滴管等
(3)装置图:
(4)操作步骤:
洗涤、检漏、水洗、润洗、装液、去泡、调液面记录、放待测液、加指示剂、滴定、记录、
计算、误差分析
(5)数据处理依据:
c(NaOH)=c(HCl)V(HCl)/V(NaOH)
(6)误差分析:
①仪器润洗不当:
a.盛标准液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗;
b.盛待测液滴定(移液)管用蒸馏水洗后未用待测液润洗;
c.锥形瓶用蒸馏水洗后再用待测液润洗;
②读数方法有误:
a.滴定前仰视,滴定后俯视;
b.滴定前俯视,滴定后仰视;
c.天平或量筒的使用读数方法错误;
③操作出现问题:
a.盛标准液的滴定管漏液;
b.盛待测液的滴定管滴前尖嘴部分有气泡,终了无气泡
(或前无后有);
c.振荡锥形瓶时,不小心有待测液溅出;
d.滴定过程中,将标准液滴到锥形瓶外;
中和滴定中的误差分析:
中和滴定是一个要求较高的定量实验,每一个不当的或错误的操作都会引起误差。
对于一元酸与一元碱,由可知,
是准 确量取的体积,
是标准溶液的浓度,它们均为定值,所以
的大小取决于
的大小,
大则
大,
小则
小。
以标准酸溶液滴定末知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例,常见的不正确操作对实验结果的影响见下表:
中和滴定应注意的问题:
1.中和滴定中指示剂的使用与选择
(1)用量不能太多,常用2~3滴,冈指示剂本身也是有机弱酸或有机弱碱,若用量太多,会使中和滴定中需要的酸或碱的量增多或减少。
(2)指示剂的选择:中和滴定时一般选用的指示剂有酚酞和甲基橙。石蕊试液由于颜色变化不明显,不易辨别,在滴定过程中不宜使用。
(3)酸、碱恰好完全反应时,终点溶液的pH应在指示剂的变色范围内,如强酸溶液滴定弱碱溶液应选用甲基橙作指示剂;强碱溶液滴定弱酸溶液应选用酚酞作指示剂。
(4)指示剂的变色:最好由浅到深,这样对比明显。如用强碱滴定强酸用酚酞作指示剂较好,当酚酞从无色变为粉红色(或浅红色)且半分钟内不褪色时即达到滴定终点。
2.欲减小实验误差的三点做法
(1)半分钟:振荡,半分钟内颜色不褪去,即为滴定终点。
(2)l一2min:滴定停止后,必须等待l~2min,让附着在滴定管内壁的溶液流下后,再进行读数。
(3)重复:同一实验,要做两到三次,两次滴定所用标准溶液的体积的差值不能超过0.02mL,再取平均值。
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