(6分)小明家购买了一瓶白醋,标签上注明醋酸的质量分数≥5%。小明想:这瓶白醋中醋酸的含量是否与标签的标注相符?请你用有关酸碱的知识,定量测定白醋中醋酸的含量。
【实验原理】
⑴用已知浓度的氢氧化钠溶液和醋酸反应,反应的化学方程式为:
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
⑵在混合溶液中,当醋酸和氢氧化钠完全中和时,再增加1滴氢氧化钠溶液,溶液就呈碱性,而1滴氢氧化钠溶液约为0.05 ml,对测定结果的影响很小,可忽略不计。
【实验步骤】
⑴用 取12.0 mL白醋(密度近似为1.0g/ ml),倒入烧杯中,加入20 ml蒸馏水稀释,再滴入几滴酚酞试液。
⑵量取45.0 ml溶质质量分数为1.0%的氢氧化钠溶液(密度近似为1.0 g/ ml),用胶头滴管取该氢氧化钠溶液,逐滴地滴加到稀释后的白醋中,同时不断地搅拌烧杯中的溶液。滴至恰好完全反应,剩余氢氧化钠溶液5.0 ml。
【交流反思】⑴在实验步骤①中,加适量水稀释白醋,对实验结果有无影响?为什么?
⑵在实验步骤②中,小明如何确定醋酸和氢氧化钠已完全中和?
【数据处理】根据实验数据,通过计算判断白醋中醋酸的含量是否与标签的标注相符?(3分)
【实验步骤】(1)量筒
【交流反思】(1)没有影响,因为溶质的质量不变
(2)滴入最后一滴氢氧化钠溶液时,烧杯中液体由无色变红色
【数据处理】与标签的标注相符
题目分析:【实验步骤】(1)量取液体的体积时需要用到量筒
【交流反思】(1)根据酸碱中和反应的实质,我们知道,加入水只是将溶液进行了稀释,而溶质的质量并没有发生变化,故没有影响;
(2) 由于醋酸与氢氧化钠反应没有明显现象,所以可滴入几滴酚酞试液作指示剂,酚酞试液遇酸不变色,遇碱变红色,遇中性溶液也不变色,故当二者恰好完全反应后,再滴入一滴氢氧化钠溶液时,烧杯中液体会由无色变红色。
【数据处理】
解:设白醋中醋酸的质量分数为x%
CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
60 40
12ml×1g/ml×x% (45-5)ml×1g/ml×1.0%
60:40=(12ml×1g/ml×x%):[(45-5)ml×1g/ml×1.0%]
解得,x=5
由于标签上注明醋酸的质量分数≥5%,从而判断,这瓶白醋中醋酸的含量与标签的标注相符。
答:白醋中醋酸的质量分数与标签的标注相符。
点评:解答这类题目时,要能根据问题情景,找到实验探究的反应原理,以及计算所要用到的数据;再根据实验的反应原理,利用所称取的样品进行实验探究,分析推断出该物质的组成成分;然后,再根据化学方程式计算出该样品中某一成分的质量;最后,利用所求的该成分的质量,及所取样品的质量求出所要探究的物质中该成分的含量。