题目
如何测量啤酒中的二氧化碳含量?(实验室测法.配上详细的化学方程式及计算过程)
提问时间:2021-12-21
答案
一、实验原理
将啤酒注入到过量的氢氧化钠溶液中,然后用盐酸来淌定多余的氢氧化钠,从而测定啤酒的酸度,再转换成二氧化碳的含量.
氢氧化钠溶液(加入酚酞指示剂)一加入啤酒一滴加盐酸一加入甲基橙指示剂一滴加盐酸至滴定终点.
二、试剂的配制
1、 0.100 mol/L草酸溶液
称取1.26 g H2C2O4·2H2O放人小烧杯中,加入除去二氧化碳的蒸馏水溶解,用100 mL的容量瓶定容.
2.NaOH溶液
称取6 g NaOH放入小烧杯中,用3 mL蒸馏水洗涤2—3次,再加入除去二氧化碳的蒸馏水1 000 mL溶解,贮存于带橡胶塞的试剂瓶中.
3.HCI溶液
用10 mL量筒量取9 mL浓盐酸(密度为1.18 g/cm3).用蒸馏水稀释至1 000 mL,摇均.贮存于试剂瓶中.
4.0 1%的酚酞试液
将0.2 g酚酞溶于95 mL 95%的酒精中,再加入5 mL蒸馏水,摇均,贮存于试剂瓶中.
5. 0.2%的甲基橙试液
将O.2 g甲基橙溶于100 mL的蒸馏水,摇均,贮存于试剂瓶中.
三、溶液的标定
1.NaOH溶液浓度的标定
用10 mL的移液管移取10 mL的草酸溶液于小锥形瓶中,加入1—2滴酚酞试液,用NaOH溶液滴定.实验结果如表1
表l 实验数据
实验次序 草酸溶液体积/mL 用去氢氧化钠溶液体积/mL
1 10 19.18
2 10 19 .15
3 10 19.18
计算出c(NaOH) == O.1043mol/L.
2.HCl 溶液的标定
用酸式滴定管取10 mL HCl溶液,加入1—2滴酚酞试液,用标定的NaOH溶液来滴定.实验结果如表2.
表2 实验数据
实验次序 盐酸溶液体积/mL 用去氢氧化钠溶液体积/mL
1 10 9.90
2 10 9.85
3 10 9.80
计算出:c(HCl) == 0.1027mol/L.
四、啤酒中二氧化碳含量的测定
1.方法一
用碱式滴定管取O.104 3 mol/L的Na()H溶液20 mL于150 mL的锥形瓶中,用注射器取罐装啤酒lO mL (尽量除去泡沫),注入到上述锥形瓶中,塞上胶塞,振荡,摇匀,静置,待用.
在上述锥形瓶中滴加2~3滴酚酞试液,用O.102 7.c(HCl) == 0.1027 mol/L HCl溶液滴至红色褪去.再滴加2-3滴甲基橙试液,继续用盐酸溶液滴定,至出现橙色为止.
表3 实验数据
实验次序 V1(HCl溶液;酚酞红色褪去)/mL V1+ V2(HCl溶液;甲基橙出现红色)/mL
1 16.20 20.50
2 16.40 20.85
3 16.50 20.90
平均 16. 37 20.75
V2 == 4.38 mL .
盐酸V2是用来把Na2CO3滴定止NaHCO3的.
啤酒中二氧化碳的浓度为:
c(CO2) == V(HCl) × (HCl)/ V(mL)啤酒 == 0.090 mol/L
2.方法二
将瓶装啤酒故放入冰箱中冷冻一天后取出,啤酒结冰.将啤酒瓶敲破,迅速取少许结冰啤酒称量,然后立即放入氢氧化钠溶液中,进行中和滴定.
具体的滴定方法与方法一相同.
平均固体埠酒的质量 == 53.38g — 28.67 g = 24.71g
平均V2 = 20.77 mL— 18.50 mL == 2.27 mL
n(CO2) == V2 × c(HCl)) == 2.27 × 10—3L×0.1027mol/L == 2.33×10—4mol
啤酒中CO2的质量:2.33×10—4 rnol × 44 g/mol == 0.0103 g
啤酒中二氧化碳的质量分数为:
0.0103g/24.71g == 0.04%
表4 实验记录
由以上两种测定方法得到的CO2 质量分数分别为0.40%和0.04%,两个结果相差很大.原因何在呢?这是因为在啤酒冰冻时有大量的CO2被未来包容.查资料可知CO2的六水合物在—24℃就开始分解,可见在啤酒冰冻时,气相CO2的物质的量增大.由此可知,方法二不能用于测定啤酒中的CO2含量,该方法测定原理是不正确的.
研究性学习重要的不在结果,而在于学生参与研究的过程.该实验方法二与方法一得到的结果不一致,学生找出了不一致的原因,同样可达到研究性学习的目的.
将啤酒注入到过量的氢氧化钠溶液中,然后用盐酸来淌定多余的氢氧化钠,从而测定啤酒的酸度,再转换成二氧化碳的含量.
氢氧化钠溶液(加入酚酞指示剂)一加入啤酒一滴加盐酸一加入甲基橙指示剂一滴加盐酸至滴定终点.
二、试剂的配制
1、 0.100 mol/L草酸溶液
称取1.26 g H2C2O4·2H2O放人小烧杯中,加入除去二氧化碳的蒸馏水溶解,用100 mL的容量瓶定容.
2.NaOH溶液
称取6 g NaOH放入小烧杯中,用3 mL蒸馏水洗涤2—3次,再加入除去二氧化碳的蒸馏水1 000 mL溶解,贮存于带橡胶塞的试剂瓶中.
3.HCI溶液
用10 mL量筒量取9 mL浓盐酸(密度为1.18 g/cm3).用蒸馏水稀释至1 000 mL,摇均.贮存于试剂瓶中.
4.0 1%的酚酞试液
将0.2 g酚酞溶于95 mL 95%的酒精中,再加入5 mL蒸馏水,摇均,贮存于试剂瓶中.
5. 0.2%的甲基橙试液
将O.2 g甲基橙溶于100 mL的蒸馏水,摇均,贮存于试剂瓶中.
三、溶液的标定
1.NaOH溶液浓度的标定
用10 mL的移液管移取10 mL的草酸溶液于小锥形瓶中,加入1—2滴酚酞试液,用NaOH溶液滴定.实验结果如表1
表l 实验数据
实验次序 草酸溶液体积/mL 用去氢氧化钠溶液体积/mL
1 10 19.18
2 10 19 .15
3 10 19.18
计算出c(NaOH) == O.1043mol/L.
2.HCl 溶液的标定
用酸式滴定管取10 mL HCl溶液,加入1—2滴酚酞试液,用标定的NaOH溶液来滴定.实验结果如表2.
表2 实验数据
实验次序 盐酸溶液体积/mL 用去氢氧化钠溶液体积/mL
1 10 9.90
2 10 9.85
3 10 9.80
计算出:c(HCl) == 0.1027mol/L.
四、啤酒中二氧化碳含量的测定
1.方法一
用碱式滴定管取O.104 3 mol/L的Na()H溶液20 mL于150 mL的锥形瓶中,用注射器取罐装啤酒lO mL (尽量除去泡沫),注入到上述锥形瓶中,塞上胶塞,振荡,摇匀,静置,待用.
在上述锥形瓶中滴加2~3滴酚酞试液,用O.102 7.c(HCl) == 0.1027 mol/L HCl溶液滴至红色褪去.再滴加2-3滴甲基橙试液,继续用盐酸溶液滴定,至出现橙色为止.
表3 实验数据
实验次序 V1(HCl溶液;酚酞红色褪去)/mL V1+ V2(HCl溶液;甲基橙出现红色)/mL
1 16.20 20.50
2 16.40 20.85
3 16.50 20.90
平均 16. 37 20.75
V2 == 4.38 mL .
盐酸V2是用来把Na2CO3滴定止NaHCO3的.
啤酒中二氧化碳的浓度为:
c(CO2) == V(HCl) × (HCl)/ V(mL)啤酒 == 0.090 mol/L
2.方法二
将瓶装啤酒故放入冰箱中冷冻一天后取出,啤酒结冰.将啤酒瓶敲破,迅速取少许结冰啤酒称量,然后立即放入氢氧化钠溶液中,进行中和滴定.
具体的滴定方法与方法一相同.
平均固体埠酒的质量 == 53.38g — 28.67 g = 24.71g
平均V2 = 20.77 mL— 18.50 mL == 2.27 mL
n(CO2) == V2 × c(HCl)) == 2.27 × 10—3L×0.1027mol/L == 2.33×10—4mol
啤酒中CO2的质量:2.33×10—4 rnol × 44 g/mol == 0.0103 g
啤酒中二氧化碳的质量分数为:
0.0103g/24.71g == 0.04%
表4 实验记录
由以上两种测定方法得到的CO2 质量分数分别为0.40%和0.04%,两个结果相差很大.原因何在呢?这是因为在啤酒冰冻时有大量的CO2被未来包容.查资料可知CO2的六水合物在—24℃就开始分解,可见在啤酒冰冻时,气相CO2的物质的量增大.由此可知,方法二不能用于测定啤酒中的CO2含量,该方法测定原理是不正确的.
研究性学习重要的不在结果,而在于学生参与研究的过程.该实验方法二与方法一得到的结果不一致,学生找出了不一致的原因,同样可达到研究性学习的目的.
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