Question

小明家購買了一瓶白醋，標簽上注明醋酸的質量分數≥5%．小明想：這瓶白醋中醋酸的含量是否與標簽的標注相符？請你用有關酸堿的知識，定量測定白醋中醋酸的含量．
實驗原理：
（1）利用中和反應可以測定酸或堿溶液中溶質的質量分數．在一定量的待測酸或堿的溶液中逐滴加入已知質量分數的堿或酸溶液（即標準溶液）．直到酸堿正好完全反應．根據滴加的標準溶液的多少就可以求出待測酸或堿溶液的質量分數．
（2）用已知濃度的氫氧化鈉溶液（標準液）和醋酸反應，反應的化學方程式為：CH₃COOH+NaOH=CH₃COONa+H₂O
（3）在混合溶液中，當醋酸和氫氧化鈉完全中和時，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，對測定結果的影響很小，可忽略不計．
實驗步驟：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溶質質量分數為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，同時不斷地攪拌燒杯中的溶液．滴至恰好完全反應，剩余氫氧化鈉溶液5.0mL．
交流反思：
（1）在實驗步驟①中，加適量水稀釋白醋，對實驗結果有無影響？為什么？
答：
（2）在實驗步驟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系圖．則符合上述實驗的圖線是

 

數據處理：根據實驗數據，通過計算判斷白醋中醋酸的含量是否與標簽的標注相符？請寫出計算過程．（可能用到的相對原子質量：H-1，C-12，O-16，Na-23）

Answer 1

分析：【交流反思】
（1）加水稀釋前后，溶液中的溶質質量不變，即加水稀釋白醋時溶液中醋酸質量沒有減少；
（2）根據題中提示，完全中和時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變紅色，利用酚酞這一性質可對反應進行監測；
（3）根據隨氫氧化鈉溶液的滴加溶液pH變化及恰好完全中和時所消耗氫氧化鈉溶液的體積，判斷與變化過程相吻合的關系圖；
【數據處理】
根據醋酸與氫氧化鈉反應的化學方程式，由消耗氫氧化鈉的質量計算出溶液中所含醋酸的質量，從而求出所取白醋樣品中醋酸的質量分數，然后與標簽上注明的醋酸的質量分數≥5%進行比對，做出是否與標簽的標注相符的判斷．

解答：解：
【交流反思】
（1）在實驗步驟①中，加適量水稀釋白醋，其中待測定的醋酸的質量并沒改變，因此并不會影響測定的結果；
（2）在混合溶液中，當醋酸和氫氧化鈉完全中和時，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，白醋不斷被反應而使溶液的pH逐漸增大；滴至恰好完全反應，剩余氫氧化鈉溶液5.0mL，可知完全中和時消耗氫氧化鈉溶液為40mL，因此在加入氫氧化鈉溶液為40mL時，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．因為中和反應發生時是酸溶液中的溶質與堿在發生反應，水并沒有參與反應．
（2）實驗前向醋酸中滴數滴酚酞試劑，當加入堿液體且過量一滴的時候，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．
【數據處理】
設白醋中所含醋酸的質量為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簽的標注相符

點評：模擬教材中氫氧化鈉與鹽酸的中和反應的探究實驗，對本實驗進行理解與把握，考查運用知識解決問題的能力及實驗探究能力．