(新課改省份專版)2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 7.3 專題研究 酸堿中和滴定及其拓展應(yīng)用學(xué)案(含解析).doc
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第3課時(shí) 專題研究——酸堿中和滴定及其拓展應(yīng)用 考點(diǎn)一 酸堿中和滴定的實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟 1.實(shí)驗(yàn)原理 (1)用已知濃度的酸(或堿)滴定未知濃度的堿(或酸),根據(jù)中和反應(yīng)的等量關(guān)系來測(cè)定酸(或堿)的濃度。 (2)在酸堿中和滴定過程中,開始時(shí)由于被滴定的酸(或堿)濃度較大,滴入少量的堿(或酸)對(duì)其pH的影響不大。當(dāng)?shù)味ń咏K點(diǎn)(pH=7)時(shí),很少量(一滴,約0.04 mL)的堿(或酸)就會(huì)引起溶液pH突變(如圖所示)。 [提醒] 酸堿恰好中和(即滴定終點(diǎn))時(shí)溶液不一定呈中性,最終溶液的酸堿性取決于生成鹽的性質(zhì),強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的溶液呈中性,強(qiáng)堿弱酸鹽的溶液呈堿性,強(qiáng)酸弱堿鹽的溶液呈酸性。 2.滴定關(guān)鍵 (1)準(zhǔn)確測(cè)定參加反應(yīng)的酸、堿溶液的體積。 (2)選取適當(dāng)指示劑,準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。 3.實(shí)驗(yàn)用品 (1)儀器:酸式滴定管(如圖A)、堿式滴定管(如圖B)、滴定管夾、鐵架臺(tái)、錐形瓶。 (2)試劑:標(biāo)準(zhǔn)液、待測(cè)液、指示劑、蒸餾水。 (3)滴定管的使用 滴定管的精確度為0.01 mL。 試劑性質(zhì) 滴定管 原因 酸性、氧化性 酸式滴定管 酸性、氧化性物質(zhì)易腐蝕橡膠管 堿性 堿式滴定管 堿性物質(zhì)易腐蝕玻璃,致使玻璃活塞無法打開 4.指示劑 (1)常用酸堿指示劑及變色范圍 指示劑 變色范圍的pH 石蕊 <5.0紅色 5.0~8.0紫色 >8.0藍(lán)色 甲基橙 <3.1紅色 3.1~4.4橙色 >4.4黃色 酚酞 <8.2無色 8.2~10.0粉紅色 >10.0紅色 (2)指示劑選擇的基本原則 ①酸堿中和滴定中一般不用石蕊作指示劑,因其顏色變化不明顯。 ②滴定終點(diǎn)為堿性時(shí),用酚酞作指示劑,例如用NaOH溶液滴定醋酸。 ③滴定終點(diǎn)為酸性時(shí),用甲基橙作指示劑,例如用鹽酸滴定氨水。 ④強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿一般用甲基橙,但用酚酞也可以。 ⑤并不是所有的滴定都須使用指示劑,如用標(biāo)準(zhǔn)的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液時(shí),KMnO4顏色恰好褪去時(shí)即為滴定終點(diǎn)。 5.實(shí)驗(yàn)操作 (以酚酞作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例) (1)滴定前的準(zhǔn)備 (2)滴定 (3)終點(diǎn)判斷 等到滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點(diǎn)并記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。 (4)數(shù)據(jù)處理 按上述操作重復(fù)二至三次,求出用去標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=計(jì)算。 6.誤差分析 誤差分析的原理:依據(jù)c(標(biāo)準(zhǔn))V(標(biāo)準(zhǔn))=c(待測(cè))V(待測(cè)),所以c(待測(cè))=,因?yàn)閏(標(biāo)準(zhǔn))與V(待測(cè))已確定,所以只要分析出不正確操作引起V(標(biāo)準(zhǔn))的變化,即可分析出結(jié)果。 以標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測(cè)NaOH溶液為例: 步驟 操作 V(標(biāo)準(zhǔn)) c(待測(cè)) 洗滌 酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液潤(rùn)洗 變大 偏高 堿式滴定管未用待測(cè)溶液潤(rùn)洗 變小 偏低 錐形瓶用待測(cè)溶液潤(rùn)洗 變大 偏高 錐形瓶洗凈后還留有蒸餾水 不變 無影響 取液 放出堿液的滴定管開始時(shí)有氣泡,放出堿液后氣泡消失 變小 偏低 滴定 酸式滴定管滴定前有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)氣泡消失 變大 偏高 振蕩錐形瓶時(shí)部分液體濺出 變小 偏低 部分酸液滴在錐形瓶外 變大 偏高 溶液顏色較淺時(shí)滴入酸液過快,停止滴定后反加一滴堿液顏色無變化 變大 偏高 讀數(shù) 酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視讀數(shù)(或“前仰后俯”) 變小 偏低 酸式滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后仰視讀數(shù)(或“前俯后仰”) 變大 偏高 [考法精析] 考法一 滴定操作及誤差分析 1.(2019濟(jì)南七校聯(lián)考)用已知濃度的NaOH溶液測(cè)定某H2SO4溶液的濃度,從下表中選出正確選項(xiàng)( ) 選項(xiàng) 錐形瓶中溶液 滴定管中溶液 指示劑 滴定管 A 堿 酸 石蕊 乙 B 酸 堿 酚酞 甲 C 堿 酸 甲基橙 乙 D 酸 堿 酚酞 乙 解析:選D 解答本題的關(guān)鍵:①明確酸、堿式滴定管使用時(shí)的注意事項(xiàng);②指示劑的變色范圍。酸式滴定管不能盛放堿,而堿式滴定管不能盛放酸或強(qiáng)氧化性溶液,指示劑應(yīng)選擇顏色變化明顯的酚酞或甲基橙,不能選用石蕊,另外還要注意在酸堿中和滴定中,無論是標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)溶液,還是待測(cè)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液,只要操作正確,都能得到正確的結(jié)果。 2.某學(xué)生用0.150 0 molL-1 NaOH溶液測(cè)定某未知濃度的鹽酸,其操作可分解為如下幾步: A.用蒸餾水洗凈滴定管 B.用待測(cè)定的溶液潤(rùn)洗酸式滴定管 C.用酸式滴定管取稀鹽酸25.00 mL,注入錐形瓶中,加入酚酞 D.另取錐形瓶,再重復(fù)操作2~3次 E.檢查滴定管是否漏水 F.取下堿式滴定管用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤(rùn)洗后,將標(biāo)準(zhǔn)液注入堿式滴定管“0”刻度以上2~3 cm處,再把堿式滴定管固定好,調(diào)節(jié)液面至“0”刻度或“0”刻度以下 G.把錐形瓶放在滴定管下面,瓶下墊一張白紙,邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶直至滴定終點(diǎn),記下滴定管液面所在刻度 完成以下填空: (1)滴定時(shí)正確操作的順序是(用字母填寫): _____→_____→F→_____→_____→_____→D (2)操作F中應(yīng)該選擇右圖中滴定管________(填“甲”或“乙”)。 (3)滴定時(shí)邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶,眼睛應(yīng)注意觀察 ________________________________________________________________________。 滴定終點(diǎn)溶液顏色的變化是___________________________________________。 (4)滴定結(jié)果如表所示: 滴定次數(shù) 待測(cè)液體積/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL 滴定前刻度 滴定后刻度 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 0.60 20.60 3 25.00 0.20 20.19 計(jì)算該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為________(精確至0.000 1)。 (5)下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是________。 A.堿式滴定管在裝液前未用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液潤(rùn)洗 B.滴定過程中,錐形瓶搖蕩得太劇烈,錐形瓶?jī)?nèi)有液滴濺出 C.堿式滴定管尖嘴部分在滴定前沒有氣泡,滴定終點(diǎn)時(shí)發(fā)現(xiàn)氣泡 D.達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),仰視讀數(shù) 答案:(1)E A B C G (2)乙 (3)錐形瓶?jī)?nèi)溶液顏色的變化 錐形瓶?jī)?nèi)溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 (4)0.120 0 molL-1 (5)AD [備考方略] 1.圖解量器的讀數(shù)方法 (1)平視讀數(shù) 實(shí)驗(yàn)室中用量筒、移液管或滴定管量取一定體積的液體,讀取液體體積時(shí),視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)保持水平,視線與刻度的交點(diǎn)即為讀數(shù)(即凹液面定視線,視線定讀數(shù))。 (2)俯視和仰視(如圖b和圖c) 俯視和仰視的誤差,要結(jié)合具體儀器進(jìn)行分析,不同的量器的刻度的順序不同,如量筒刻度從下到上逐漸增大;滴定管刻度從下到上逐漸減小。 ①如圖b當(dāng)用量筒測(cè)量液體的體積時(shí),由于俯視視線向下傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在凹液面的上側(cè),讀數(shù)高于正確的刻度線位置,即讀數(shù)偏大。 ②如圖c當(dāng)用滴定管測(cè)量液體的體積時(shí),由于仰視視線向上傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在液面的下側(cè),因滴定管刻度標(biāo)法與量筒不同,這樣仰視讀數(shù)偏大。 2.滴定終點(diǎn)判斷的答題模板 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液變成色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色。 解答此類題目注意三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn): 最后一滴 必須說明是滴入“最后一滴”溶液 顏色變化 必須說明滴入“最后一滴”溶液后溶液的顏色變化 半分鐘 必須說明溶液顏色變化后“半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色” 考法二 滴定曲線分析 3.(2016全國(guó)卷Ⅰ)298 K時(shí),在20.0 mL 0.10 molL-1氨水中滴入0.10 molL-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10 molL-1氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.該滴定過程應(yīng)該選擇酚酞作為指示劑 B.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鹽酸體積為20.0 mL C.M點(diǎn)處的溶液中c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N點(diǎn)處的溶液中pH<12 解析:選D 當(dāng)恰好完全中和時(shí),生成NH4Cl,而NH4Cl溶液呈酸性,酚酞的變色范圍pH為8.2~10.0,甲基橙的變色范圍pH為3.1~4.4,故應(yīng)選甲基橙作指示劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)V(鹽酸)=20.0 mL時(shí),恰好完全反應(yīng),溶液呈酸性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;M點(diǎn)時(shí)由溶液中電荷守恒知c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),而溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),則c(NH)=c(Cl-),但c(NH)=c(Cl-)?c(H+)=c(OH-),C項(xiàng)錯(cuò)誤;該溫度下,0.10 molL-1氨水的電離度為1.32%,則c(OH-)=0.10 molL-11.32%=1.3210-3 molL-1<0.01 molL-1,故其溶液的pH<12,D項(xiàng)正確。 4.(2016浙江10月選考)常溫下,用濃度為0.1 000 molL-1的NaOH溶液分別逐滴加入到20.00 mL 0.1 000 molL-1的HX、HY溶液中,pH隨NaOH溶液體積的變化如圖。下列說法正確的是( ) A.V(NaOH)=0 mL時(shí),兩份溶液中,c(X-)>c(Y-) B.V(NaOH)=10.00 mL時(shí),c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-) C.V(NaOH)=20.00 mL時(shí),c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(X-) D.pH=7時(shí),兩份溶液中,c(X-)=c(Na+)=c(Y-) 解析:選B 由圖可知HX為弱酸,在水中部分電離;HY為強(qiáng)酸,在水中全部電離,故濃度均為0.1 000 molL-1的HX、HY溶液中c(Y-)>c(X-),A項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)V(NaOH)=10.00 mL 時(shí)溶液中溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的HX和NaX,由圖可知此時(shí)pH=4,HX的電離程度大于NaX的水解程度,故c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-),B項(xiàng)正確;當(dāng)V(NaOH)=20 mL時(shí),溶液中的溶質(zhì)為NaX,又因X-+H2O===HX+OH-,但極其微弱,故c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),C項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)V(NaOH)=20.00 mL時(shí),兩份溶液的溶質(zhì)分別為NaX、NaY,由于NaX為強(qiáng)堿弱酸鹽,此時(shí)pH>7,而NaY為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,此時(shí)pH=7,故當(dāng)兩溶液中pH=7時(shí),HX溶液中需V(NaOH)<20 mL,HY溶液中需V(NaOH)=20 mL,兩溶液中c(Na+)不相等,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.現(xiàn)有常溫條件下甲、乙、丙三種溶液,甲為0.1 molL-1的NaOH溶液,乙為0.1 molL-1的HCl溶液,丙為0.1 molL-1的CH3COOH溶液。試回答下列問題: (1)甲溶液的pH=________。 (2)丙溶液中存在的電離平衡為___________________________________________ ____________________________________________________(用電離平衡方程式表示)。 (3)常溫下,用水稀釋0.1 molL-1的CH3COOH溶液時(shí),下列各量隨水量的增加而增大的是________(填序號(hào))。 ①n(H+) ②c(H+) ③ ④c(OH-) (4)甲、乙、丙三種溶液中由水電離出的c(OH-)的大小關(guān)系為________。 (5)某同學(xué)用甲溶液分別滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如圖所示的兩條滴定曲線,請(qǐng)回答有關(guān)問題: ①甲溶液滴定丙溶液的曲線是______(填“圖1”或“圖2”)曲線。 ②a=________。 解析:(1)c(OH-)=0.1 molL-1,則c(H+)=10-13 molL-1,pH=13。(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和H2O的電離平衡。(3)CH3COOH是弱酸,當(dāng)向0.1 molL-1的CH3COOH溶液中加水稀釋時(shí),CH3COOH的電離程度增大,平衡向右移動(dòng),n(H+)增大,但是c(H+)減小,即①增大,②減?。辉O(shè)CH3COOH在水中的電離常數(shù)為K,則=,c(H+)減小,而K在一定溫度下是常數(shù),故減小,即③減小;溫度一定,KW為一定值,KW=c(H+)c(OH-),c(H+)減小,則c(OH-)增大,即④增大。(4)酸、堿對(duì)水的電離具有抑制作用,水溶液中c(H+)或c(OH-)越大,水的電離程度越小,反之越大。(5)①HCl是強(qiáng)酸,CH3COOH是弱酸,分析題圖,可知圖2是甲溶液滴定丙溶液的曲線。②氫氧化鈉溶液滴定鹽酸恰好中和時(shí),pH=7,因二者濃度相等,則二者體積相等,a=20.00。 答案:(1)13 (2)CH3COOHCH3COO-+H+、H2OOH-+H+ (3)①④ (4)丙>甲=乙 (5)①圖2?、?0.00 [備考方略] 圖像題的分析步驟 1.分析步驟 首先看縱坐標(biāo),搞清楚是酸加入堿中,還是堿加入酸中; 其次看起點(diǎn),起點(diǎn)可以看出酸性或堿性的強(qiáng)弱,這在判斷滴定終點(diǎn)時(shí)至關(guān)重要; 再次找滴定終點(diǎn)和pH=7的中性點(diǎn),判斷滴定終點(diǎn)的酸堿性,然后確定中性點(diǎn)(pH=7)的位置; 最后分析其他的特殊點(diǎn)(如滴定一半點(diǎn),過量一半點(diǎn)等),分析酸、堿過量情況。 2.實(shí)例 以用0.100 0 molL-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1 HA溶液為例,其滴定曲線如圖。 關(guān)鍵點(diǎn) 離子濃度關(guān)系 點(diǎn)O 原點(diǎn)為HA的單一溶液,0.100 0 molL-1HA的pH>1,說明是弱酸,c(HA)> c(H+)>c(A-)>c(OH-) 點(diǎn)① 兩者反應(yīng)生成等物質(zhì)的量的HA和NaA,此時(shí)溶液pH<7,說明HA電離程度大于A-水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-) 點(diǎn)② 此時(shí)溶液pH=7,溶液呈中性,酸沒有完全被反應(yīng),c(A-)=c(Na+)>c(HA)> c(H+)=c(OH-) 點(diǎn)③ 此時(shí)兩者恰好反應(yīng)生成NaA,為弱酸強(qiáng)堿鹽溶液,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 點(diǎn)③之后 此時(shí)NaOH過量或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)過量,溶液顯堿性,可能出現(xiàn)c(Na+)>c(A-)>c(OH-)> c(H+),也可能出現(xiàn)c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+) 考點(diǎn)二 酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用 (1)原理:以氧化劑(或還原劑)為滴定劑,直接滴定一些具有還原性(或氧化性)的物質(zhì)。 (2)試劑 ①常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等; ②常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。 (3)指示劑:氧化還原滴定所用指示劑可歸納為三類: ①氧化還原指示劑; ②專用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘變藍(lán); ③自身指示劑,如高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時(shí),滴定終點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。 (4)實(shí)例 ①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理 2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O 指示劑 酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外選擇指示劑 終點(diǎn)判斷 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液后,溶液由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn) ②Na2S2O3溶液滴定碘液 原理 2Na2S2O3+I(xiàn)2===Na2S4O6+2NaI 指示劑 用淀粉作指示劑 終點(diǎn)判斷 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液后,溶液的藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn) [對(duì)點(diǎn)練1] 過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑。某化學(xué)興趣小組取一定量的過氧化氫溶液,準(zhǔn)確測(cè)定了過氧化氫的含量。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)移取10.00 mL密度為ρ gmL-1的過氧化氫溶液至250 mL ________(填儀器名稱)中,加水稀釋至刻度,搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00 mL至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋,作被測(cè)試樣。 (2)用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣,其反應(yīng)的離子方程式如下,請(qǐng)?zhí)顚懴嚓P(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)及化學(xué)式。 (3)滴定時(shí),將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________。 (4)重復(fù)滴定三次,平均耗用c molL-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL,則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。 (5)若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,則測(cè)定結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 解析:(1)根據(jù)題意應(yīng)該選用容量瓶。(2)殘缺方程式配平首先應(yīng)確定缺什么,分析可知缺的是O2,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,配平化學(xué)方程式。(3)由于高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液具有強(qiáng)氧化性,所以只能使用酸式滴定管。滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液呈淺紫紅色,且30秒內(nèi)不褪色。(4)根據(jù)配平的化學(xué)方程式計(jì)算出過氧化氫的量,最后計(jì)算出原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡,滴定后氣泡消失,有一部分溶液占據(jù)了氣泡的體積,并沒有滴入錐形瓶,則測(cè)定結(jié)果偏高。 答案:(1)容量瓶 (2)2 5 6 2 8 5 O2↑ (3)酸式 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液呈淺紫紅色,且30秒內(nèi)不褪色 (4)100% (5)偏高 [對(duì)點(diǎn)練2] 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB27602011)規(guī)定葡萄酒中SO2最大使用量為0.25 gL-1。某興趣小組用圖1裝置(夾持裝置略)收集某葡萄酒中SO2,并對(duì)其含量進(jìn)行測(cè)定。 (1)儀器A的名稱是________,水通入A的進(jìn)口為______。 (2)B中加入300.00 mL葡萄酒和適量鹽酸,加熱使SO2全部逸出并與C中H2O2完全反 應(yīng),其化學(xué)方程式為______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)除去C中過量的H2O2,然后用0.090 0 molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定前排氣泡時(shí),應(yīng)選擇圖2中的________;若滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,則選擇的指示劑為________;若用50 mL滴定管進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)?shù)味ü苤械囊好嬖诳潭取?0”處,則管內(nèi)液體的體積(填序號(hào))________(①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。 (4)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗NaOH溶液25.00 mL,該葡萄酒中SO2含量為________gL-1。 (5)該測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高,分析原因并利用現(xiàn)有裝置提出改進(jìn)措施________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可知A為冷凝管或冷凝器,冷卻水下口進(jìn)上口出,水能夠充滿冷凝管,冷卻效果好。(2)SO2被H2O2氧化為H2SO4,其化學(xué)方程式為SO2+H2O2===H2SO4。(3)盛放NaOH標(biāo)準(zhǔn)液,應(yīng)選擇堿性滴定管,滴定前用圖③方法排氣泡;滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的pH=8.8,在酚酞的變色范圍(8~10)內(nèi);依據(jù)滴定管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),0刻度在上,大刻度在下,且最下端尖嘴部位無刻度,因此液面在刻度“10”處,管內(nèi)液體體積大于40 mL。(4)n(NaOH)=0.090 0 molL-10.025 L=0.002 25 mol。根據(jù)反應(yīng)關(guān)系SO2~H2SO4~2NaOH,m(SO2)==0.072 g,該葡萄酒中SO2的含量為=0.24 gL-1。(5)造成測(cè)定結(jié)果比實(shí)際值偏高的原因是反應(yīng)過程中揮發(fā)出的鹽酸滴定時(shí)消耗了NaOH標(biāo)準(zhǔn)液,可使用難揮發(fā)的強(qiáng)酸代替鹽酸避免誤差的產(chǎn)生。 答案:(1)冷凝管或冷凝器 b (2)SO2+H2O2===H2SO4 (3)③ 酚酞?、? (4)0.24 (5)原因:鹽酸的揮發(fā);改進(jìn)措施:用不揮發(fā)的強(qiáng)酸如硫酸代替鹽酸,或用蒸餾水代替葡萄酒進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),排除鹽酸揮發(fā)的影響 概 念 沉淀滴定法是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測(cè)量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多,但符合條件的卻很少,實(shí)際上應(yīng)用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反應(yīng)來測(cè)定Cl-、Br-、I-濃度 原 理 沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小,否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液滴定溶液中的Cl-的含量時(shí)常以CrO為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶 [對(duì)點(diǎn)練3] (2018全國(guó)卷Ⅲ)用0.100 molL-1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 molL-1 Cl-溶液的滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)描述錯(cuò)誤的是( ) A.根據(jù)曲線數(shù)據(jù)計(jì)算可知Ksp(AgCl)的數(shù)量級(jí)為10-10 B.曲線上各點(diǎn)的溶液滿足關(guān)系式c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl) C.相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.040 0 molL-1 Cl-,反應(yīng)終點(diǎn)c移到a D.相同實(shí)驗(yàn)條件下,若改為0.050 0 molL-1 Br-,反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng) 解析:選C 由題圖可知,當(dāng)AgNO3溶液的體積為50.0 mL時(shí),溶液中的c(Cl-)略小于10-8 molL-1,此時(shí)混合溶液中c(Ag+)= =2.510-2 molL-1,故Ksp=c(Ag+)c(Cl-)≈2.510-210-8=2.510-10,A項(xiàng)正確;因反應(yīng)過程中有沉淀生成,溶液中必然存在平衡AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),故曲線上的各點(diǎn)均滿足c(Ag+)c(Cl-)=Ksp(AgCl),B項(xiàng)正確;根據(jù)Ag++Cl-===AgCl↓可知,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗AgNO3溶液的體積為=20.0 mL,C項(xiàng)錯(cuò)誤;相同實(shí)驗(yàn)條件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),當(dāng)?shù)渭酉嗟攘康腁g+時(shí),溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反應(yīng)終點(diǎn)c向b方向移動(dòng),D項(xiàng)正確。 [對(duì)點(diǎn)練4] (2017天津高考)用沉淀滴定法快速測(cè)定NaI等碘化物溶液中c(I-),實(shí)驗(yàn)過程包括準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液和滴定待測(cè)溶液。 Ⅰ.準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液 a.準(zhǔn)確稱取AgNO3基準(zhǔn)物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。 b.配制并標(biāo)定100 mL 0.100 0 molL-1NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,備用。 Ⅱ.滴定的主要步驟 a.取待測(cè)NaI溶液25.00 mL于錐形瓶中。 b.加入25.00 mL 0.100 0 molL-1AgNO3溶液(過量),使I-完全轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。 c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。 d.用0.100 0 molL-1NH4SCN溶液滴定過量的Ag+,使其恰好完全轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀后,體系出現(xiàn)淡紅色,停止滴定。 e.重復(fù)上述操作兩次。三次測(cè)定數(shù)據(jù)如下表: 實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL 10.24 10.02 9.98 f.數(shù)據(jù)處理。 回答下列問題: (1)將稱得的AgNO3配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有________________________________________________________________________。 (2)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是______________________。 (3)滴定應(yīng)在pH<0.5的條件下進(jìn)行,其目的是__________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)b和c兩步操作是否可以顛倒________,說明理由_____________________________ ________________________________________________________________________。 (5)所消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為________mL,測(cè)得c(I-)=________molL-1。 (6)在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的前一步,應(yīng)進(jìn)行的操作為________________。 (7)判斷下列操作對(duì)c(I-)測(cè)定結(jié)果的影響(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。 ①若在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),燒杯中的溶液有少量濺出,則測(cè)定結(jié)果________。 ②若在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時(shí),俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,則測(cè)定結(jié)果________。 解析:(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,除燒杯和玻璃棒外,還需用到的儀器有250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管。(2)AgNO3見光容易分解,因此需要保存在棕色試劑瓶中。(3)滴定實(shí)驗(yàn)中用NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑,F(xiàn)e3+容易發(fā)生水解,影響滴定終點(diǎn)判斷,因此控制pH<0.5,目的是抑制Fe3+的水解。(4)Fe3+能與I-發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Fe3++2I-===2Fe2++I(xiàn)2,因此b、c不能顛倒,否則指示劑耗盡,無法判斷滴定終點(diǎn)。(5)第1組數(shù)據(jù)誤差較大,舍去,取第2組、第3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值,消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為(10.02+9.98)mL=10.00 mL。根據(jù)滴定原理,則n(Ag+)=n(I-)+n(SCN-),故n(I-)=n(Ag+)-n(SCN-)=0.025 L0.100 0 molL-1-0.01 L0.100 0 molL-1=0.001 5 mol,則c(I-)==0.060 0 molL-1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液之前,要先用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管。(7)①在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),若燒杯中溶液有少量濺出,配制的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度偏低,則滴定時(shí)消耗的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小,測(cè)得的c(I-)偏高。②滴定管0刻度在上,讀數(shù)時(shí)從上往下讀數(shù),讀取體積偏小,計(jì)算所用NH4SCN的物質(zhì)的量偏低,測(cè)得的c(I-)偏高。 答案:(1)250 mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管 (2)避免AgNO3見光分解 (3)防止因Fe3+的水解而影響滴定終點(diǎn)的判斷(或抑制Fe3+的水解) (4)否(或不能) 若顛倒,F(xiàn)e3+與I-反應(yīng),指示劑耗盡,無法判斷滴定終點(diǎn) (5)10.00 0.060 0 (6)用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行潤(rùn)洗 (7)①偏高?、谄?- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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