Question

小明家購買了一瓶白醋，標(biāo)簽上注明醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥5%．小明想：這瓶白醋中醋酸的含量是否與標(biāo)簽的標(biāo)注相符？請(qǐng)你用有關(guān)酸堿的知識(shí)，定量測(cè)定白醋中醋酸的含量．
實(shí)驗(yàn)原理：
（1）利用中和反應(yīng)可以測(cè)定酸或堿溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．在一定量的待測(cè)酸或堿的溶液中逐滴加入已知質(zhì)量分?jǐn)?shù)的堿或酸溶液（即標(biāo)準(zhǔn)溶液）．直到酸堿正好完全反應(yīng)．根據(jù)滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液的多少就可以求出待測(cè)酸或堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（2）用已知濃度的氫氧化鈉溶液（標(biāo)準(zhǔn)液）和醋酸反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O
（3）在混合溶液中，當(dāng)醋酸和氫氧化鈉完全中和時(shí)，再增加1滴氫氧化鈉溶液，溶液就呈堿性，而1滴氫氧化鈉溶液約為0.05mL，對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響很小，可忽略不計(jì)．
實(shí)驗(yàn)步驟：①用量筒量取12.0mL白醋（密度近似為1.0g/mL），倒入燒杯中，加入20mL蒸餾水稀釋．
②量取45.0mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%的氫氧化鈉溶液（密度近似為1.0g/mL），用膠頭滴管取該氫氧化鈉溶液，逐滴地滴加到稀釋后的白醋中，同時(shí)不斷地?cái)嚢锜�杯中的溶液．滴至恰好完全反�?yīng)，剩余氫氧化鈉溶液5.0mL．
交流反思：
（1）在實(shí)驗(yàn)步驟①中，加適量水稀釋白醋，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有無影響？為什么？
答：
（2）在實(shí)驗(yàn)步驟②中，小明如何確定醋酸和氫氧化鈉已完全中和？
答：
（3）下列曲線是每次測(cè)定過程中，溶液的pH隨所滴加的NaOH溶液體積的變化而變化的關(guān)系圖．則符合上述實(shí)驗(yàn)的圖線是

 

數(shù)據(jù)處理：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算判斷白醋中醋酸的含量是否與標(biāo)簽的標(biāo)注相符？請(qǐng)寫出計(jì)算過程．（可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量：H-1，C-12，O-16，Na-23）

Answer 1

分析：【交流反思】
（1）加水稀釋前后，溶液中的溶質(zhì)質(zhì)量不變，即加水稀釋白醋時(shí)溶液中醋酸質(zhì)量沒有減少；
（2）根據(jù)題中提示，完全中和時(shí)再增加一滴氫氧化鈉溶液，溶液就呈堿性，而酚酞遇堿性溶液會(huì)變紅色，利用酚酞這一性質(zhì)可對(duì)反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；
（3）根據(jù)隨氫氧化鈉溶液的滴加溶液pH變化及恰好完全中和時(shí)所消耗氫氧化鈉溶液的體積，判斷與變化過程相吻合的關(guān)系圖；
【數(shù)據(jù)處理】
根據(jù)醋酸與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式，由消耗氫氧化鈉的質(zhì)量計(jì)算出溶液中所含醋酸的質(zhì)量，從而求出所取白醋樣品中醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，然后與標(biāo)簽上注明的醋酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥5%進(jìn)行比對(duì)，做出是否與標(biāo)簽的標(biāo)注相符的判斷．

解答：解：
【交流反思】
（1）在實(shí)驗(yàn)步驟①中，加適量水稀釋白醋，其中待測(cè)定的醋酸的質(zhì)量并沒改變，因此并不會(huì)影響測(cè)定的結(jié)果；
（2）在混合溶液中，當(dāng)醋酸和氫氧化鈉完全中和時(shí)，再增加1滴氫氧化鈉溶液，溶液就呈堿性，所以可利用向稀釋的白醋中滴加酚酞的方法，根據(jù)顏色的變化確定醋酸和氫氧化鈉已完全中和；
（3）隨氫氧化鈉溶液的滴入，白醋不斷被反應(yīng)而使溶液的pH逐漸增大；滴至恰好完全反應(yīng)，剩余氫氧化鈉溶液5.0mL，可知完全中和時(shí)消耗氫氧化鈉溶液為40mL，因此在加入氫氧化鈉溶液為40mL時(shí)，溶液的pH=7；此過程與圖C所示相符；
故答案為：
【交流反思】
（1）沒有影響．因?yàn)橹泻头磻?yīng)發(fā)生時(shí)是酸溶液中的溶質(zhì)與堿在發(fā)生反應(yīng)，水并沒有參與反應(yīng)．
（2）實(shí)驗(yàn)前向醋酸中滴數(shù)滴酚酞試劑，當(dāng)加入堿液體且過量一滴的時(shí)候，就可以看到溶液變成紅色，說明醋酸和氫氧化鈉已完全中和．
（3）C．
【數(shù)據(jù)處理】
設(shè)白醋中所含醋酸的質(zhì)量為x
CH₃COOH+NaOH═CH₃COONa+H₂O
60       40
x （45.0mL-5.0mL）×1.0g/mL×1.0%=0.4g

60

x

=

40

0.4g

x=0.6g
白醋中醋酸的含量=

0.6g

12.0mL×1.0g/mL

×100%=5%
所以，白醋中醋酸的含量與標(biāo)簽的標(biāo)注相符

點(diǎn)評(píng)：模擬教材中氫氧化鈉與鹽酸的中和反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)，對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行理解與把握，考查運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力及實(shí)驗(yàn)探究能力．