人教版 (新课标)第三单元 物质的检测课题二 物质含量的测定第2课时导学案

这是一份人教版 (新课标)第三单元 物质的检测课题二 物质含量的测定第2课时导学案，共6页。学案主要包含了酸碱滴定曲线的测绘实验注意事项，食醋中总酸量的测定实验注意事项，酸碱中和滴定的误差分析等内容，欢迎下载使用。

1．所使用的酸、碱的物质的量浓度尽量不要大于0.100 0 ml·L－1，否则将影响pH计的测量准确度。
2．滴定过程中要使酸碱及时混合充分，需要随时搅拌。利用玻璃棒搅拌容易损坏pH计电极头上的玻璃球，经常取出电极又影响测量的准确性，所以使用电磁搅拌器可以有效地提高准确度。
3．滴定过程中应当随时注意pH的变化，如果出现在变化范围之外的明显变化，应当重新标定pH计。
4．使用与计算机相连的pH传感器的连续测定，会得到理想的实验效果。
二、食醋中总酸量的测定实验注意事项
1．最好用白醋。若样品为颜色较深的食醋，需用蒸馏水稀释5倍以上，直到溶液颜色变得很浅，无碍于观察酚酞溶液的颜色变化为止。如果经稀释或活性炭脱色后颜色仍较深，则此品牌食醋不适于用酸碱指示剂滴定法测定总酸含量，可使用pH滴定法进行测定。
2．为了减小随机误差，应适当增加平行测定次数，通常平行测定三次。
3．在一组测定数据中，若某个实验数据与其他数据相差较大，这一数据称为异常值，一般将其舍弃。为了保证测定结果的准确度，应重新滴定一次。
4．为消除CO2对实验的影响(因为碳酸会消耗一定量NaOH溶液)，所使用的配制NaOH溶液和稀释食醋的蒸馏水应加热煮沸2～3分钟，以尽可能去除溶解的CO2。
三、酸碱中和滴定的误差分析
以一元酸和一元碱的中和滴定为例：
c待·V待＝c标·V标
c待＝eq \f(c标·V标,V待)
因c标、V待分别代表标准液浓度、所取待测液体积，均为定值，故可代入上式计算。
但是实际中c标、V待都可能引起误差，一般可把各因素引起的误差转移到V标上。若V标偏大，则测定结果偏大；若V标偏小，则测定结果偏小，故通过分析V标的变化情况，可分析滴定的误差。
引起误差的可能因素有以下几种：
1．视(读数)
误读及结果：
若起始平视，终点仰视，则V待偏大c待偏大。
若起始平视，终点俯视，则V待偏小c待偏小。
若先仰视后俯视，则V待偏小，c待偏小。
若先俯视后仰视，则V标偏大，c待偏大。
注意：滴定管中液体读数时精确到0.01 mL。
一般需滴定2～3次，取其平均值。
2．洗(仪器洗涤)
滴定管需要用待测液润洗，锥形瓶不能润洗。
错误洗法导致结果：
(1)滴定管仅用水洗，使标准液变稀，故消耗标准液的体积变大，V标变大，结果偏大。
(2)移液管仅用水洗，则待测液变稀，所取待测液溶质的物质的量变少，V标变小，结果偏小。
(3)锥形瓶用待测液洗过，则瓶内待测液溶质的量偏多，V标偏大，结果偏大。
(4)第一次滴定完后，锥形瓶内液体倒去后，尚未清洗，接着第二次滴定，滴定结果如何，取决于上次滴定情况如何。
3．漏(液体溅漏)
(1)滴定过程中锥形瓶内液体溅出，则结果偏小。
(2)终点已到，滴定管下端尖嘴有液滴，则V标偏大，测定结果偏大。
4．泡(滴定管尖嘴有气泡)
正确操作应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽，最后也不能出现气泡。如滴定开始有气泡，后气泡消失，则结果偏大；若先无气泡，后有气泡，则结果偏小。
5．色(指示剂变色控制与选择)
滴定时，眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化。指示剂变色后应半分钟内不复原。如变色后立即复原，则结果偏小。另外，同一种滴定，选择的指示剂不同，测定结果不同。
6．杂(标准物含杂质)
用于配制标准液的固体应该是纯净物。但其中有可能混有杂质，称量时又按所需标准物固体质量来称取，故一般均会产生误差，在此杂质又分两种情况：
(1)杂质与待测液不反应
如NaOH中含NaCl，所配的NaOH溶液浓度变小，滴定盐酸时，NaCl不参与反应，所需标准液的体积偏大，故测定结果偏大。
(2)若杂质与待测液反应，则应作具体分析
关键：比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量。若消耗杂质的质量较大，则相当于削弱了原标准液的作用能力，故与一定量待测物反应时，消耗标准液的体积变大，测定结果偏大。
或者可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应，根据消耗的待测物质量的多少来判断。如杂质作用待测物的质量越多，说明作用能力被增强，故测定结果偏小。
知识点1 酸碱中和滴定曲线绘制及误差分析
【例题1】 (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．盛盐酸的锥形瓶用待测盐酸润洗2～3次
D．锥形瓶内溶液的颜色由无色变为浅红色，立即记下滴定管内液面所在刻度
E．滴定前平视，滴定终点时俯视滴定管刻度
(2)下图为某浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL一定浓度的盐酸的示意图。根据图像分析：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 ml·L－1)、HCl(0.1 ml·L－1)、NaOH(0.1 ml·L－1)和酚酞试液(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：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溶液取3滴滴入2 mL C溶液，再加入D溶液4 mL，在整个过程中无明显变化，则C是________，D是________。
解析：(1)由c待＝eq \f(γ标·c标·V标,γ待V待)，其中γ标、γ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中由于气泡的存在使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标过小；E中俯视终点刻度，使V标减小，故D、E符合。(2)由图可知，未滴定时，pH＝1，说明盐酸中H＋浓度为0.100 0 ml·L－1，即盐酸浓度为0.100 0 ml·L－1，而加入20.00 mL NaOH溶液可以中和10.00 mL 0.100 0 ml·L－1盐酸，说明NaOH溶液浓度为0.050 00 ml·L－1，n(NaOH)＝0.050 00 ml·L－1×0.02 L＝0.001 ml。(3)两两相互混合后，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无明显现象，说明A是NaCl，B是HCl。如果B(HCl)加入C(若为酚酞)无现象，再加入D(若为NaOH)则出现红色，而题目中一直无明显变化，则C为NaOH，D为酚酞。
答案：(1)DE
(2)①0.100 0 ml·L－1 0.050 00 ml·L－1
②0.001
(3)①NaCl 酚酞 ②NaCl HCl ③NaOH 酚酞
点拨：滴定过程中任何错误操作都可能导致c标、V标、V待的误差，但在实际操作中认为c标是已知的，V待是固定的，所以一切的误差都归结为对V标的影响，V标偏大则c待偏大，V标偏小则c待偏小。误差分析的关键是要体会错误操作与正确操作的对比，从而得出c待是偏大、偏小还是不变。
知识点2 食醋中总酸量的测定
【例题2】 某实验小组拟用酸碱中和滴定法测定食醋的总酸量(g/100 mL)，现邀请你参与本实验并回答相关问题。(有关实验药品为：市售食用白醋样品500 mL、0.100 0 ml·L－1 NaOH标准溶液、蒸馏水、0.1%甲基橙溶液、0.1%酚酞溶液、0.1%石蕊溶液)
Ⅰ.实验步骤：
(1)用滴定管量取10.00 mL市售白醋样品，置于100 mL容量瓶中，加蒸馏水(已煮沸除去CO2并迅速冷却)稀释至刻度线，摇匀即得待测食醋溶液。
(2)用酸式滴定管取待测食醋溶液20.00 mL于____中。
(3)盛装标准NaOH溶液，静置后，读取数据，记录为NaOH标准溶液体积的初读数。
(4)滴定，并记录NaOH的终读数。重复滴定2～3次。
Ⅱ.实验记录及数据处理：
则c(样品)＝______________ ml·L－1；样品总酸量为________ g/100 mL。
Ⅲ.交流与讨论：
(1)甲同学在处理数据过程中计算得：eq \x\t(V)(NaOH)＝(14.98＋15.00＋15.02＋15.95)/4 mL≈15.24 mL。
试分析他的计算是否合理，如果不合理请说明理由。
________________________________________________________________________。
(2)乙同学用0.100 0 ml·L－1 NaOH溶液滴定另一市售白醋样品溶液时，滴定过程中使用pH计将溶液的pH变化情况记录如下表所示。
由表可知：在允许的误差范围(±0.1%)内，pH突变(滴定突跃)范围为____________。所以可选择______________作指示剂。
解析：Ⅰ.实验步骤：(1)为便于计算，一般将食醋稀释10倍后，制得试样。(2)食醋作为待测液，一般应放在锥形瓶中，用标准液(NaOH溶液)滴定待测液。Ⅱ.实验记录及数据处理：实验中出现的异常值，应舍去。
答案：Ⅰ.锥形瓶
Ⅱ 4.50
Ⅲ.不合理，因为第四组数据与前3组相差较大，属异常值，应舍去
7．74～9.70 酚酞
点拨：掌握中和滴定实验，要抓住两个关键：一是解决实验中的有关问题，如仪器的使用、操作(滴定前的准备，有关仪器的检漏、洗涤、润洗，指示剂的选择等)、误差分析等，通过动手实验，增强学习的实效性。二是理解中和滴定的实验原理，解决好有关计算的问题。
eq \f(VNaOH,mL)
0.00
10.00
18.00
19.80
19.98
20.00
20.02
20.20
22.00
溶液pH
2.88
4.70
5.70
6.74
7.74
8.72
9.70
10.70
11.70