實戰比賽❷解說
下午100點的實踐比賽是“揭曉X的身份!”~抗壞血酸和有機酸X的滴定~。比賽時間限制為3分鐘,比賽由三人進行。由於是化學實驗,試卷上明確寫明了安全實驗的必備物品,如穿實驗服、防護眼鏡、實驗手套等。

實驗手冊小冊子(共13頁)包含1.實驗大綱(1頁),2。實驗所用試劑和儀器(3頁),3。解釋瞭如何操作儀器(第 8 頁)。特別是在第3節中,通過照片詳細地說明了儀器的操作方法、滴定用儀器的操作方法、共液的清洗方法、溶液的配製方法等。這樣做是為了盡可能防止由於使用不同儀器而可能發生的測量誤差和錯誤。

此外,實驗指南還包括實驗1。用硫代硫酸鈉水溶液(標準溶液)氧化還原滴定稀碘酊,實驗2。用稀釋的碘酊氧化還原滴定白色粉末水溶液並測定抗壞血酸和有機酸X的混合比,實驗3。流程圖描述了用氫氧化鈉水溶液(標準溶液)中和滴定白色粉末水溶液。

本次比賽,在規定的時間內使用規定的設備和化學品進行實驗,目的是估計未知有機酸X的結構,挑戰是比拼實驗技巧、準確性和推理能力。但試卷中,有機酸X是分子量為100~200的二元羧酸(二羧酸),與抗壞血酸的混合比例是簡單的整數比,給出了提示。

另外,(3)通過氧化還原滴定求出所稱量的白色粉末中所含的抗壞血酸的質量,(XNUMX)根據(XNUMX)的結果求出有機酸X的質量比,求出白色粉末的混合比例(XNUMX)給出了通過總滴定測定有機酸X的分子量和估計結構式的三個程序,並仔細地描述了目的。

因此,如果快速準確地進行氧化還原滴定和中和滴定,則可以容易地測定X的分子量。推測結構式可能是這項任務中最艱鉅的部分。高中化學課本上一般處理的二元酸有分子量為90的草酸、分子量為116的馬來酸(富馬酸)、分子量為146的己二酸、分子量為150的酒石酸,一種分子量為134的二羥基二羧酸。通過類比分子量為116的馬來酸(富馬酸)的結構,該團隊可能能夠得到蘋果酸,其中-H和-OH添加到雙鍵。

對於能夠猜出有機酸X的羥基和醚結構(-O-)的團隊來說,有可能提出幾種異構體並回答如何確定結構式。問題是,除非正確測定實驗1的稀碘酊的碘濃度,否則無法測定X的分子量。預見到這一點,他一開始就暗示“100毫升約含碘3克”。

防止錯誤的意圖,包括實驗方法,是很好理解的,但努力尋找錯誤和失敗的原因也很重要。我覺得如果有更多的元素可以考慮就好了。
日本化學會會員、東洋大學
前東洋大學教授 唐山正樹

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