(新人教版)2019年高中化学 专题6 物质的定量分析 课题1 食醋总酸含量的测定教学案 苏教版选修6【重点推荐

课题1 食醋总酸含量的测定
[浙江选考·加试要求]
—————————————————————————————————————1．移液管、滴定管的使用方法。

2．中和滴定原理和基本操作。

3．酸碱滴定中指示剂的选择。

4．用滴定法测定液体试样中的总酸(或总碱)含量。

5．中和滴定实验的数据处理和误差的简单分析。

1.学会使用中和滴定实验有关仪器(移液管、滴定管等)的
基本操作规范。

2．理解中和滴定实验中指示剂的选择和使用。

3．初步学会用滴定法测定液体样本中的总酸(或总碱)的方
法。

4．通过中和滴定实验，理解化学定量分析实验中有关实
———————实验要素先知道
1．酿造食醋与配制食醋
(1)酿造食醋是以单独或混合使用各种含有淀粉、糖的物料或酒精，经微生物发酵酿制而成的液体调味品。

(2)配制食醋是以酿造食醋为主体，与冰醋酸、食品添加剂等混合配制而成的调味食醋。

2．醋酸含量测定
食醋中的酸主要是醋酸，此外还含有少量其他弱酸。

本实验以酚酞为指示剂，用NaOH 标准溶液滴定，可测出酸的总量。

结果按醋酸计算。

反应式为：
CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O
c(NaOH)×V(NaOH)＝c(CH3COOH)×V(CH3COOH)
c(CH3COOH)＝c(NaOH)×V(NaOH)/V(CH3COOH)
反应产物为CH3COONa，为强碱弱酸盐，则终点时溶液的pH>7，因此，以酚酞为指示剂。

———————实验过程详剖析
[器材与原理]
材
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。

1．食醋的酸味主要来自其中的醋酸等有机酸，食醋总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量，也称食醋的酸度。

国家标准规定酿造食醋总酸含量不得低于3.5__g/100_mL。

2．食醋总酸含量的测定
(1)测定方法——滴定分析法又叫容量分析法，是一种重要的定量分析方法，即将一种已知其浓度的溶液，通过酸碱滴定管滴加到被测物质的溶液中，直到所加试剂与被测物质恰好完全反应，然后根据所用试剂的体积和浓度求得被测物质的含量。

(2)测定原理
CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O。

(3)移液管的使用方法
吸取液体时，左手拿洗耳球，右手将移液管插入溶液中吸取，当溶液吸至标线以上时，立即用食指将管口堵住，将管尖离开液面，稍松食指使液面平稳下降，至凹液面最低处与标线相切，立即按紧管口。

将移液管垂直放入稍倾斜的容器中，并使管尖与容器内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管(管尖残留液，管上未注明是否吹出时，不要吹出)。

移液管使用完毕后，应立即洗净，放在移液管架上。

(4)实验试剂：标准液、待测液、指示剂。

(5)指示剂的选择
①滴定开始时，溶液的pH通常变化缓慢，当接近完全反应时(即滴定终点)，pH出现突变，称为滴定突跃。

②用NaOH溶液滴定CH3COOH时，宜选用的指示剂是酚酞。

③用盐酸滴定氨水时，宜选用的指示剂是甲基橙。

[实验与拓展]
1．配制待测食醋溶液
用25 mL移液管吸取市售食醋25 mL，置于250 mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀即得待测食醋溶液。

2．把滴定样品溶液装入酸式滴定管
将酸式滴定管洗净后，每次用3～4 mL待测食醋溶液润洗3次，然后加待测食醋溶液，使液面高于“0”刻度。

把滴定管夹在滴定管夹上(活塞把向右)，轻轻转动活塞，放出少量
酸液，使尖嘴内充满酸液。

并使液面达到“0”刻度或“0”刻度以下。

静置1～2 min ，读取刻度数据(应读到小数点后面2位数字)，记录为待测食醋体积的初读数。

3.把标准NaOH 溶液装入碱式滴定管
将碱式滴定管洗净后，每次用3～4 mL NaOH 标准溶液润洗3次，然后
加入NaOH 标准溶液，用如图所示的方法排除橡皮管内的气泡后，使液面位
于“0”刻度或“0”刻度以下。

静置后，读取刻度数据，记录为氢氧化钠
标准溶液体积的初读数。

4．取待测食醋溶液
从酸式滴定管中放出V mL(V 值在25.00左右)待测食醋到洗净的锥形瓶中，加2～3滴酚酞溶液。

读取滴定管中食醋的刻度数据，记录为待测食醋体积的终读数。

5．用NaOH 标准溶液滴定待测食醋溶液
将盛有待测食醋的锥形瓶置于碱式滴定管下，挤压碱式滴定管的玻璃球，使滴定管内的NaOH 标准溶液滴入锥形瓶中，边滴边摇动锥形瓶。

将要到达终点时应放慢加入碱液的速度，当溶液的颜色变为粉红色且在半分钟内不褪色，即达到滴定终点。

静置后，读取NaOH 标准溶液的刻度数据，记录为NaOH 标准溶液体积的终读数。

6．数据处理
依据实验记录数据计算每次测得的食醋中醋酸的质量m (CH 3COOH)＝c (NaOH)·V (NaOH)·M (CH 3COOH)，则100 mL 食醋中所含醋酸的质量为：m ′(CH 3COOH)＝c (NaOH)·V (NaOH)·M (CH 3COOH)×25025×100V
(V 为市售食醋体积)。

根据3次接近的平行测定值，可计算食醋中的总酸含量的平均值。

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.用0.102 6 mol·L －1
的盐酸滴定25.00 mL 未知浓度的氢氧化钠溶液，滴
定达终点时，滴定管中的液面如右图所示，正确的读数为( )
A ．22.30 mL
B ．22.35 mL
C ．23.65 mL
D ．23.70 mL
解析：选B 滴定管是一种精确度较高的仪器，每一小格为0.10 mL，零刻度在上，刻度自上而下逐渐增大。

读数时视线要与凹液面的最低点相切，故读数为22.35 mL。

3．下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
①用标准溶液润洗滴定管②往滴定管内注入标准溶液
③检查滴定管是否漏水④滴定⑤洗涤
A．⑤①②③④ B．③⑤①②④
C．⑤②③①④ D．②①③⑤④
解析：选B 中和滴定的顺序一般为：查漏、洗涤、润洗、注液、滴定。

4．两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。

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：
(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”)
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
②2～3 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
氢氧化钠溶液的标定
1．实验原理
测定食醋中醋酸的浓度时，需要用浓度约为0.100 0 mol·L－1NaOH标准溶液，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。

标定碱液的基准物质很多，如草酸(H2C2O4·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(HOOCC6H4COOK，相对分子质量为204.2)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。

2．相关问题
(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＋H2O
准确称取0.510 5 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溶液。

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。

食醋中除醋酸(CH3COOH)外，还含有少量其他有机酸。

食醋的总酸度以每100 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，则w(CH3COOH)为________。

(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(用x表示)________(填下
列选项编号)。

A ．x ＞2
B ．x ＝2
C ．2＞x ＞1
D ．x ＝1
E ．1＞x ＞12
F ．x ＝12
解析：(1)c (NaOH)＝
0.510 5 g 204.2 g·mol －1×20.00×10－3 L ＝0.125 0 mol·L －1。

(2)w (CH 3COOH)＝
c (NaOH)×V mL ×10－3 L·mL －1×M (CH 3COOH)
50.00 mL ×25.00 mL 250.0 mL
×100 mL ＝ 0.125 0 mol·L －1×V mL ×10－3 L·mL －1×60.0 g·mol －15.00 mL
×100 mL ＝0.150 0V g 。

(3)由第(1)小题得知，KHC 8H 4O 4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KHC 8H 4O 4溶液显酸性；又0.1 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KHC 8H 4O 4)已完全，即n (碱)n (酸)＞1，但第二步中的反应(KHC 8H 4O 4→K 2C 8H 4O 4)尚不完全，即n (碱)n (酸)
＜2。

现在酸和碱的体积相等，所以c (碱)c (酸)
在1与2之间，即2＞x ＞1。

答案：(1)0.125 0 mol·L －1
(2)0.150 0V g (3)C
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 mL
C ．大于5 mL
D ．小于5 mL 解析：选C 滴定管最上端的刻度为0，且滴定管下端最大刻度下面仍充满溶液，即滴定管容纳的溶液的体积超过其最大刻度。

2．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
———————课后检测与提能
用0.100 0 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 0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，生成的CH3COONa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pH
C．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 A项，用待测液润洗锥形瓶相当于增加待测液，易引起滴定误差，错误；B 项，pH试纸不能润湿，润湿后会改变待测液的浓度，可能导致测定不准确，错误；C项，锥形瓶不需要烘干，洗净即可，错误。

4．下列实验操作完全正确的是( )
解析：选C A项，没有吸干钠表面上的煤油，烧杯不能装满水；B项，氯化钾不能在容量瓶中溶解；D项，上层液体应从上口倒出而不能从下端管口放出。

5.在25 ℃时，用0.125 mol·L－1的标准盐酸溶液滴定25.00 mL
( )
A．13 B．12
C．10 D．11
解析：选A 根据c(HCl)·V[HCl(aq)]＝c(NaOH)·V[NaOH(aq)]，可得c(NaOH)＝0.1 mol·L－1，故K点的pH＝13。

6．用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时，下列操作中正确的是( )
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后，未润洗就加入已知物质的量浓度的盐酸
B．锥形瓶用蒸馏水洗净后，先润洗再加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液C．滴定时，没有逐出滴定管尖嘴的气泡
D．读数时，视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
解析：选D 滴定管未润洗就直接加入标准液，会导致标准液物质的量浓度偏低，耗用体积偏大，代入计算公式，结果使所求待测液物质的量浓度偏高；锥形瓶不用待测液润洗，因为待测液中溶质的物质的量一定，消耗的标准液的物质的量就一定；滴定时没逐出尖嘴处的气泡，会导致消耗标准液体积的读数偏大，代入计算公式，结果所求待测液物质的量浓度偏高；读数时视线应平视。

7．下列是关于中和滴定的实验叙述：
(1)取一锥形瓶，用待测NaOH溶液润洗两次；
(2)在锥形瓶中放入25 mL待测NaOH溶液；
(3)加入几滴石蕊试剂作指示剂；
(4)取一支酸式滴定管，洗涤干净；
(5)直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液，进行滴定；
(6)左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停摇动锥形瓶；
(7)两眼注视着滴定管内盐酸溶液液面下降，直至滴定终点。

其中错误的是( )
A．(4)(6)(7) B．(1)(5)(6)(7)
C．(3)(5)(7) D．(1)(3)(5)(7)
解析：选D 操作(1)的锥形瓶只能用水洗；操作(3)中不能用石蕊作为中和滴定的指示剂，因为它的显色效果不明显；操作(5)中滴定管必须用标准液润洗后才能注入标准液；操作(7)中两眼应主要注视锥形瓶中溶液颜色的变化。

8．某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的酸度(食醋的酸度指100 mL食醋中含醋酸的质量)，现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋，用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定。

下表是4种常见指示剂的变色范围：(已知CH3COONa溶液显碱性)
(1)该实验应选用________作指示剂，向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是________。

(2)为了减小实验误差，该同学一共进行了三次实验，假设每次所取白醋体积均为V mL ，NaOH 标准液浓度为c mol·L －1，三次实验结果记录如下：
从上表可以看出，第一次实验中记录消耗NaOH 溶液的体积明显多于后两次，其原因可能是________________。

A ．实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH 溶液的体积
B ．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定结束无气泡
C ．盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过，未用标准液润洗
D ．第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过，后两次未润洗
E ．滴加NaOH 溶液过快，未充分振荡，刚看到溶液变色，立刻停止滴定
(3)根据所给数据，写出计算该白醋中总酸度的表达式(不必化简)：________________________________________________________________________。

解析：醋酸与氢氧化钠恰好完全反应时生成醋酸钠水溶液，显弱碱性，所以指示剂最好选酚酞。

读取标准液读数时，滴定到终点后俯视及刚看到溶液变色，立刻停止滴定，都会使读取的标准氢氧化钠体积偏小。

答案：(1)酚酞 酸式滴定管(或移液管)
(2)B 、C 、D
(3)(25.32＋25.28)×c ×0.1×602V
9．滴定分析法又叫容量分析法，是一种重要的定量分析方法。

这种方法是将一种已知准确浓度的试剂通过滴定管滴加到被测物质的溶液中，直到所加试剂与被测物质恰好完全反应，然后求出被测物质的组分含量。

酸碱中和滴定是重要的滴定分析实验。

(1)现用已知浓度的NaOH 溶液，用中和滴定法去测定未知浓度的CH 3COOH 溶液，实验步骤如下，请填写有关内容：
①将酸式滴定管洗净后，每次用3～4 mL 待测醋酸溶液润洗2～3次，然后加入待测醋酸至“0”刻度以上。

把滴定管夹在滴定管夹上，转动活塞，放出少量溶液，使滴定管______________，并使液面达到____________，记录初读数。

②用相似的方法在碱式滴定管中加入标准NaOH 溶液，并调节好液面。

③用酸式滴定管取V mL 的待测醋酸移到洗净的锥形瓶中，加2～3滴________作指示剂。

④用标准NaOH溶液滴定待测醋酸。

左手__________，向锥形瓶中慢慢滴加NaOH溶液，右手轻轻摇动锥形瓶，两眼注视______________，当溶液颜色由无色变为粉红色且半分钟内不褪色，表示达到滴定终点，记录终读数。

⑤重复上述实验步骤。

(2)指示剂的选择一般根据滴定突跃，其选择标准是_________________________。

(3)已知标准NaOH溶液的浓度为0.100 0 mol·L－1，所取待测醋酸的体积V均为20.00 mL。

实验过程记录的数据如下表，待测醋酸的物质的量浓度为__________。

答案：(1)①尖嘴内充满溶液“0”刻度或“0”刻度以下
③酚酞溶液
④挤压碱式滴定管的玻璃球锥形瓶中溶液颜色的变化
(2)指示剂的变色范围在滴定突跃范围内
(3)0.095 00 mol·L－1(注：舍去第二次终点数据进行计算，并结果保留四位有效数字)
10．(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________。

A．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________；
②x＝________。

(3)现有四瓶溶液，分别是NaCl(0.1 mol·L－1)、HCl(0.1 mol·L－1)、NaOH(0.1 mol·L －1)和酚酞溶液(0.1%)，不用其他试剂把它们一一鉴别开来，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：A、B为Ⅰ组，是HCl和________，
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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取已鉴别出的B 溶液2 mL ，向其中滴入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＝r 待·c 标·V 标r 标·V 待
，其中r 标、r 待分别为标准酸或碱的元数、待测酸或碱的元数。

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 中颜色变粉红，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 －1，即盐酸浓度为0.1 mol·L －1，而加入20 mL NaOH 溶液可以中和10 mL 0.1 mol·L －1盐酸，说明NaOH 溶液浓度为0.05
mol·L －1，n (NaOH)＝0.05 mol·L －1×0.02 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)中加入3滴C(若为酚酞)无现象，再加入足量D(NaOH)，则溶液会变红，如无变化，则C 为NaOH ，D 为酚酞溶液。

答案：(1)D
(2)①0.1 mol·L －1 0.05 mol·L －1
②0.001
(3)①NaCl 酚酞 ②NaCl HCl ③NaOH 酚酞。