2022年高中化學(xué) 專題六《物質(zhì)的定量分析》學(xué)案 蘇教版選修6

2022年高中化學(xué) 專題六《物質(zhì)的定量分析》學(xué)案 蘇教版選修6 一、實(shí)驗(yàn)步驟： 1．配制待測(cè)食醋溶液 用10mL移液管吸取10mL市售食醋，置于100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度線，搖勻即得待測(cè)食醋溶液。完成該步驟，除上述提供的儀器外，還需補(bǔ)充的儀器有______ ___ 2．量取一定體積的待測(cè)食醋溶液： 用 滴定管取待測(cè)食醋溶液20mL于___ _中，并滴加____________2-3滴 3．盛裝標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液 將堿式滴定管洗凈后，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗3次，然后加入NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，排除尖嘴部分氣泡后，使液面位于“0”刻度或“0”度以下。靜置后，讀取數(shù)據(jù)，記錄為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的初讀數(shù)。 4．滴定 ____手?jǐn)D壓堿式滴定管的玻璃球，使NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴入錐形瓶中，邊加邊用______手搖動(dòng)錐形瓶，眼睛注視___________直到滴定終點(diǎn)。則看到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是___________________。記錄NaOH的終讀數(shù)。重復(fù)滴定2-3次。 二、實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理（請(qǐng)完成相關(guān)填空） 滴定次數(shù) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 1 2 3 4 V（樣品）/mL 20．00 20．00 20．00 20．00 V（NaOH）/mL（初讀數(shù)） 0．00 0．200 0．10 0．00 V（NaOH）/mL（終讀數(shù)） 14．98 15．20 15．12 15．95 V（NaOH）/mL（消耗） 14．98 15．00 15．02 15．95 V（NaOH）/mL（平均消耗） C（待測(cè)食醋）/ moL·L-1 市售食醋總酸量g / 100mL 三、交流與討論： 1. 食醋分釀造醋和配制醋兩種，食醋總酸含量是指每100ml食醋中含醋酸的質(zhì)量，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定釀造食醋總酸含量不得低于3.5g/100ml。上述食醋是否符合標(biāo)準(zhǔn)？ 2. 指示劑的選擇： ①滴定開(kāi)始時(shí)，溶液的PH通常變化緩慢，當(dāng)接近完全反應(yīng)時(shí)（即滴定終點(diǎn)），PH出現(xiàn)突變，稱為 ，根據(jù)這一變化可以選擇合適的指示劑。 ②用NaOH溶液滴定CH3COOH時(shí)，宜選用的指示劑是 ③用鹽酸滴定氨水時(shí)，宜選用的指示劑是 。 3. 在滴定時(shí)為什么要將市售食醋稀釋10倍？ 4．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，移液管和滴定管在使用前都要潤(rùn)洗，錐形瓶不能潤(rùn)洗，為什么？ 5. 如果滴定的終點(diǎn)沒(méi)有控制好，即NaOH過(guò)量，溶液顯深紅色，如何補(bǔ)救？ 。 課題2 鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定 【原理與步驟】 ▲鍍鋅鐵皮的鋅鍍層被破壞后，放入鹽酸中發(fā)生原電池反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為： 負(fù)極 ，正極 1.取三塊鍍鋅鐵皮(A、B、C，截自同一塊鍍鋅鐵皮)，分別量出它們的長(zhǎng)度與寬度。 2．用電子天平（精度0.001g）分別稱量三塊鍍鋅鐵皮（A、B、C）的質(zhì)量。 3．將鍍鋅鐵皮A放入燒杯中，加入約40mL 6mol·L-1鹽酸。反應(yīng)時(shí)用玻璃棒小心翻動(dòng)鍍鋅鐵皮，使鐵皮兩邊鋅鍍層都充分反應(yīng)，到反應(yīng)速率突然減小時(shí)（產(chǎn)生氣泡的速率變得極慢），立即將未反應(yīng)的鐵皮取出，用自來(lái)水沖洗掉附著的酸液。 4．將鐵片放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈小火烘干，冷卻后用電子天平稱量。 5．分別用B、C重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟3、4。 6．根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，求出鍍鋅鐵皮的鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度。 【記錄與結(jié)論】 （ 已知：鋅的密度ρ=7.14g·cm-3 ，計(jì)算公式：h=（m1-m2）/2ρS ） 數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理 鍍鋅鐵皮A，長(zhǎng)4.94cm，寬4.9 cm 鍍鋅鐵皮B，長(zhǎng)5.05cm，寬5.0cm 鍍鋅鐵皮C，長(zhǎng)5.05cm，寬4.9 cm 鍍鋅鐵皮A，m1（A）=2.455g 鍍鋅鐵皮B，m1（B）=2.508g 鍍鋅鐵皮C，m1（C）=2.500g 鐵皮A，m2（A）=2.201g 鐵皮B，m2（B）=2.247g 鐵皮C，m2（C）=2.238g 鐵皮編號(hào) 鍍鋅鐵皮厚度 （單側(cè)）/cm 鋅鍍層平均厚度（單側(cè)）/cm 相對(duì)平均偏差 /% 鍍鋅鐵皮A 鍍鋅鐵皮B 鍍鋅鐵皮C 【思考與交流】 1.準(zhǔn)確判斷鋅完全反應(yīng)是本實(shí)驗(yàn)最重要的一環(huán)。若判斷過(guò)早則會(huì)使鋅未完全溶解；若過(guò)遲會(huì)使鐵部分溶解，都會(huì)增加實(shí)驗(yàn)誤差。判斷鋅在酸中完全溶解的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是產(chǎn)生氫氣速率突然變慢，其依據(jù)是 。 2.結(jié)合計(jì)算公式：h=（m1-m2）/2ρS，本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因有哪些，如何克服？ 3.以下是測(cè)定鋅鍍層質(zhì)量的一些方案： 方案1：鋅能溶于強(qiáng)堿溶液而鐵不能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為： Zn + 2NaOH + 2H2O=== Na2[Zn(OH)4] + H2↑，通過(guò)稱量反應(yīng)前后鐵皮的質(zhì)量，計(jì)算兩者的質(zhì)量差。 方案2：把鐵與鋅看作是雙組分混合物，使它們與稀硫酸完全反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定生成氫氣的體積，計(jì)算混合物中鋅的質(zhì)量。 方案3：將鍍鋅鐵片投入到足量的3mol/L硫酸亞鐵溶液中，過(guò)一段時(shí)間后，取出鐵片，用水沖洗，烘干后稱量。 方案4：將鍍鋅鐵片與石墨用一根導(dǎo)線連接起來(lái)，放入6mol/LNaOH溶液的燒杯中，當(dāng)石墨棒上不再有氣泡產(chǎn)生時(shí)，取出鐵片，用水沖洗，烘干后稱量。 方案5：用螺旋測(cè)微器（精度0.01mm）直接測(cè)量鐵片反應(yīng)前后的厚度，則厚度差的1/2即為鍍鋅鐵皮的鋅鍍層厚度 (h) 教參提供其它實(shí)驗(yàn)方案 方案1：將鍍鋅鐵片投入足量的6mol/L的鹽酸中，使其完全溶解，通過(guò)測(cè)量生成氫氣的體積，計(jì)算出鐵片上鋅的質(zhì)量。 評(píng)價(jià)：實(shí)驗(yàn)耗時(shí)長(zhǎng) 方案2：將鍍鋅鐵片投入足量的3 mol/L一硫酸亞鐵溶液中，過(guò)一段時(shí)間后，取出鐵片，用水沖、洗烘干后，再稱量。 評(píng)價(jià)：幾乎不反應(yīng) 方案3：將鍍鋅鐵片投入足量的6mol/L鹽酸中，使其完全溶解，再在所得溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，將沉淀過(guò)濾，待濾渣烘干、灼燒后，再稱量。 評(píng)價(jià)：操作麻煩，實(shí)驗(yàn)精確度不高 方案4：將鍍鋅鐵片投入足量的6 mol·L-1NaOH溶液中，待充分反應(yīng)后，取出鐵片，用水沖洗、烘干后，再稱量。 評(píng)價(jià)：操作簡(jiǎn)單，原理科學(xué)，但反應(yīng)速率太小 方案5：將鍍鋅鐵片與另一塊純鐵片用一根導(dǎo)線連接起來(lái)，放入盛有3mol·L-1硫酸亞鐵溶液的燒杯中，過(guò)一段時(shí)間后，取出鐵片，用水沖洗、烘干后，再稱量。 評(píng)價(jià)：設(shè)計(jì)合理，但終點(diǎn)不好判斷 方案6：將鍍鋅鐵片與石墨用一根導(dǎo)線連接起來(lái)，放入盛有6mol·L-1NaOH溶液中，當(dāng)石墨棒過(guò)一段時(shí)間后，取出鐵片，用水沖洗、烘干后，再稱量。 評(píng)價(jià)：操作簡(jiǎn)單，但耗時(shí)長(zhǎng) 課題1 食醋總酸含量的測(cè)定 答案：1、膠頭滴管2、酸式滴定管 錐形瓶中 酚酞 4、左手 右手 錐形瓶中溶液顏色的變化， 溶液由無(wú)色變成淺紅色 實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理 V（NaOH）/mL（平均消耗） 15.00 C（待測(cè)食醋）/ moL·L-1 0.075 市售食醋總酸量g / 100mL 4.5 交流與討論： 1.符合標(biāo)準(zhǔn)2. 滴定突躍 酚酞 甲基橙 3.減少滴定誤差 4.導(dǎo)致物質(zhì)的量增加，產(chǎn)生誤差。 5.用上述配置好的醋酸進(jìn)行回滴，記錄所需醋酸的量，兩者合計(jì)即為醋酸的總體積。 課題2 鍍鋅鐵皮鋅鍍層厚度的測(cè)定 答案： 數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)處理 鐵皮編號(hào) 鍍鋅鐵皮厚度 （單側(cè)）/cm 鋅鍍層平均厚度（單側(cè)）/cm 相對(duì)平均偏差 /% 鍍鋅鐵皮A 7.348×10—4 7.334×10—4 0.86% 鍍鋅鐵皮B 7.239×10—4 鍍鋅鐵皮C 7.415×10—4 1. 開(kāi)始：產(chǎn)生氫氣速率較快（原電池原理）后期：產(chǎn)生氫氣速率顯著減慢（原電池消失）