資源簡介

微專題20　中和滴定的拓展與應用　　　　　　 　　　　　 　　　　　
1.氧化還原滴定
(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,或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性,但能與某些氧化劑或還原劑反應的物質。
(2)常用試劑。
①常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4、I2、K2Cr2O7等。
②常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C、Na2S2O3等。
③指示劑:氧化還原滴定所用指示劑可歸納為三類,即
a.氧化還原指示劑。
b.專用指示劑,如在碘量法滴定中,淀粉溶液遇碘變藍。
c.自身指示劑,如酸性高錳酸鉀標準溶液滴定草酸時,滴定終點為溶液由無色變為淺紅色。
(3)應用示例。
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液。
原理 2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+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 判斷 當滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由無色變為淺紅色,且半分鐘內不褪色,說明到達滴定終點
②Na2S2O3溶液滴定碘液。
原理 2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI
指示劑 淀粉溶液
終點 判斷 當滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液的藍色褪去,且半分鐘內不恢復原色,說明到達滴定終點
2.沉淀滴定
(1)原理。
利用離子間的沉淀反應進行滴定、測量的方法。
(2)試劑。
生成沉淀的離子反應很多,但適合沉淀滴定的很少。實際上應用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反應來測定Cl-、Br-、I-濃度。
(3)指示劑。
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的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應的生成物的溶解度小,否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液滴定測定溶液中的Cl-的含量時常以Cr為指示劑,當出現磚紅色沉淀(Ag2CrO4為磚紅色沉淀)即為滴定終點。
3.配位滴定
(1)原理。
是以配體與金屬離子以確定的比例發生配位反應為基礎的一種滴定分析法,多用于金屬離子含量的測定。
(2)試劑。
多用有機配位劑,如采用EDTA(乙二胺四乙酸)作配位劑測定金屬離子。
(3)指示劑。
形成的配離子往往具有顏色或利用電學、光學方法以確定滴定終點。
4.返滴定
先加入一定量過量的滴定劑,等反應完成后,再用另一種標準溶液滴定剩余的滴定劑,這種滴定方式稱為返滴定法。
1.(2024·山東煙臺月考)下列對幾種具體的滴定分析(待測液置于錐形瓶內)中所用指示劑及滴定終點時的溶液顏色判斷不正確的是(　　)
[A] 用標準酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以測量其濃度:不用另選指示劑——淺紅色
[B] 利用Ag++SCN-AgSCN↓,可用標準KSCN溶液測量AgNO3溶液濃度:Fe(NO3)3溶液——淺紅色
[C] 利用2Fe3++2I-I2+2Fe2+,用標準FeCl3溶液測量KI樣品中KI的百分含量:淀粉溶液——藍色
[D] 利用OH-+H+H2O,用標準NaOH溶液來測量某鹽酸的濃度:酚酞溶液——淺紅色
2.“消洗靈”是具有消毒、殺菌、漂白和洗滌等綜合功效的固體粉末,消毒原理與“84”消毒液相似,化學組成可以表示為Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三鈉次氯酸鈉)。實驗室利用氯氣與Na3PO4、Na2HPO4的混合液反應,制得Na10P3O13Cl·5H2O粗品。
已知:Na10P3O13Cl·5H2O的摩爾質量為656.5 g·mol-1。
產品純度測定操作如下:
(ⅰ)取a g待測試樣溶于蒸餾水配成250 mL溶液。
(ⅱ)取25.00 mL待測液于錐形瓶中,加入10 mL 2 mol·L-1稀硫酸、25 mL 0.1 mol·L-1碘化鉀溶液(過量),此時溶液出現棕色。
(ⅲ)滴入3滴5%指示劑溶液,用0.05 mol·L-1硫代硫酸鈉溶液滴定至終點,平行滴定三次,平均消耗20.00 mL。
已知:2S2+I2S4+2I-。實驗中,需用的指示劑是　　　　　　,到達滴定終點的現象為 　, 產品的純度為　　　　　　(用含a的代數式表示)。若滴定前滴定管中含有氣泡,滴定結束無氣泡會造成純度測定值　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
3.乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)可以和Bi3+1∶1形成穩定的配合物。一種測定浸出液中Bi3+濃度的方法如下:取25 mL浸出液,調節pH=1,滴入 2滴二甲酚橙作指示劑(二甲酚橙:溶于水呈亮黃色,能和多種金屬陽離子形成紫紅色配合物),用0.010 00 mol/L的EDTA溶液滴定,到達滴定終點時,測得耗去標準液35.00 mL,則浸出液中Bi3+的濃度為　 g/L,到達滴定終點的現象是 　。
滴定終點判斷
當滴入最后半滴××標準溶液后,溶液變成××色,且半分鐘內不恢復原來的顏色。
解答此類題目注意三個關鍵點:
(1)最后半滴:必須說明是滴入“最后半滴”溶液。
(2)顏色變化:必須說明滴入“最后半滴”溶液后溶液“顏色的變化”。
(3)半分鐘:必須說明溶液顏色變化后“半分鐘內不再恢復原來的顏色”。
1.(2022·浙江1月選考,17)已知25 ℃時二元酸H2A的=1.3×10-7,=7.1×10-15。下列說法正確的是(　　)
[A] 在等濃度的Na2A、NaHA溶液中,水的電離程度前者小于后者
[B] 向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl氣體(忽略溶液體積的變化)至pH=3,則H2A的電離度為0.013%
[C] 向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,則 c(A2-)>c(HA-)
[D] 取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸餾水稀釋至 100 mL,則該溶液pH=a+1
閱讀下列材料,完成2～4題。
一定條件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反應[(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+CH3COOH]可進行完全,利用此反應定量測定有機醇(ROH)中的羥基含量,實驗過程中酯的水解可忽略。實驗步驟如下:
①配制一定濃度的乙酸酐苯溶液。
②量取一定體積乙酸酐苯溶液置于錐形瓶中,加入 m g ROH樣品,充分反應后,加適量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O2CH3COOH。
③加指示劑并用c mol·L-1NaOH甲醇標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液V1 mL。
④在相同條件下,量取相同體積的乙酸酐苯溶液,只加適量水使乙酸酐完全水解;加指示劑并用c mol·L-1NaOH甲醇標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液V2 mL。
2.(2023·山東卷,8)對于上述實驗,下列做法正確的是(　　)
[A] 進行容量瓶檢漏時,倒置一次即可
[B] 滴入半滴標準溶液,錐形瓶中溶液變色,即可判定達滴定終點
[C] 滴定讀數時,應單手持滴定管上端并保持其自然垂直
[D] 滴定讀數時,應雙手一上一下持滴定管
3.(2023·山東卷,9)ROH樣品中羥基含量(質量分數)計算正確的是(　　)
[A] ×100%
[B] ×100%
[C] ×100%
[D] ×100%
4.(2023·山東卷,10)根據上述實驗原理,下列說法正確的是(　　)
[A] 可以用乙酸代替乙酸酐進行上述實驗
[B] 若因甲醇揮發造成標準溶液濃度發生變化,將導致測定結果偏小
[C] 步驟③滴定時,不慎將錐形瓶內溶液濺出,將導致測定結果偏小
[D] 步驟④中,若加水量不足,將導致測定結果偏大
5.(2023·廣東卷,17節選)化學反應常伴隨熱效應。某些反應(如中和反應)的熱量變化,其數值Q可通過量熱裝置測量反應前后體系溫度變化,用公式Q=cρV總·ΔT計算獲得。
鹽酸濃度的測定:移取20.00 mL待測液,加入指示劑,用0.500 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至終點,消耗NaOH溶液22.00 mL。
(1)上述滴定操作用到的儀器有　　　　(填字母)。
(2)該鹽酸濃度為　　　　mol·L-1。
6.(2022·河北卷,14)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下:
①三頸燒瓶中加入10.00 g香菇樣品和400 mL水;錐形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液,并預加 0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘標準溶液,攪拌。
②以0.2 L·min-1流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標準溶液滴定,至終點時滴定消耗了1.00 mL碘標準溶液。
③做空白實驗,消耗了0.10 mL碘標準溶液。
④用適量Na2SO3替代香菇樣品,重復上述步驟,測得SO2的平均回收率為95%。
已知:(H3PO4)=7.1×10-3,(H2SO3)=1.3×10-2
回答下列問題。
(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為　　　　　、　　　　　　。
(2)三頸燒瓶適宜的規格為　　　(填字母)。
A.250 mL B.500 mL
C.1 000 mL
(3)解釋加入H3PO4,能夠生成SO2的原因: 　。
(4)滴定管在使用前需要　　　　　　　　　、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為　　　　;滴定反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結果　　　　(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為　　　　mg·kg-1(以SO2計,結果保留三位有效數字)。
微專題20　中和滴定的拓展與應用
[針對訓練]
1.C　Na2SO3溶液可使酸性KMnO4溶液褪色,當到達滴定終點時,溶液顏色由無色變為淺紅色,不用另選指示劑,A正確;用Fe(NO3)3溶液作為指示劑,到達滴定終點時,Fe3+與SCN-反應生成Fe(SCN)3,溶液變為淺紅色,B正確;Fe3+與I-反應生成I2,淀粉遇I2變為藍色,用淀粉溶液作為指示劑,溶液始終為藍色,無法判定滴定終點,C不正確;鹽酸中加入酚酞溶液,溶液為無色,當到達滴定終點時,酚酞遇堿溶液會變為淺紅色,D正確。
2.【答案】 淀粉溶液　當加入最后半滴硫代硫酸鈉溶液后,溶液藍色褪去且半分鐘內不恢復原色　%　偏大
【解析】 需用的指示劑是淀粉溶液,因為碘單質遇到淀粉溶液變藍,到達滴定終點的現象為當加入最后半滴硫代硫酸鈉溶液后,溶液藍色褪去且半分鐘內不恢復原色;由題意知,Na10P3O13Cl·5H2O～I2,又因為2S2+I2S4+2I-,則Na10P3O13Cl·5H2O～2S2,產品的純度為×100%=%;若滴定前滴定管中含有氣泡,滴定結束無氣泡會造成滴定液體積偏大,純度測定值偏大。
3.【答案】 2.926　當滴入最后半滴EDTA溶液時,溶液由紫紅色變為亮黃色,且半分鐘內不恢復紫紅色
【解析】 乙二胺四乙酸二鈉鹽(EDTA)和Bi3+ 1∶1形成穩定的配合物,則n(EDTA)=n(Bi3+),得出c(EDTA)·V(EDTA)=c(Bi3+)·V(B),0.010 00 mol/L×0.035 L=
c(Bi3+)×0.025 L,解得c(Bi3+)=0.014 mol/L=2.926 g/L,到達滴定終點,Bi3+被消耗完全,顏色由紫紅色變為亮黃色,故到達滴定終點的現象為當滴入最后半滴 EDTA溶液時,溶液由紫紅色變為亮黃色,且半分鐘內不恢復紫紅色。
真題驗收
1.B　A.在等濃度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,故水的電離程度前者大于后者,錯誤;B.α電離=×100%≈×100%=×100%=×100%=0.013%,正確;C.由于=,所以===7.1×10-4,故c(A2-)2.C　進行容量瓶檢漏時,倒置一次,然后玻璃塞旋轉180°后再倒置一次,故A錯誤;滴入半滴標準溶液,錐形瓶中溶液變色,且半分鐘內不變回原色,才能判斷到達滴定終點,故B錯誤;滴定讀數時,應單手持滴定管上端無刻度處,并保持其自然垂直,故C正確,D錯誤。
3.A　用c mol·L-1NaOH甲醇標準溶液進行滴定,根據反應CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,結合步驟④可得關系式為乙酸酐[(CH3CO)2O]～2CH3COOH～2NaOH,則n(乙酸酐)=0.5cV2×10-3mol,根據反應(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+CH3COOH,結合步驟②,設樣品中ROH為 x mol,則x+2×(0.5cV2×10-3-x)=cV1×10-3,解得x=c(V2-V1)×10-3,又因ROH樣品的質量為m g,則ROH樣品中羥基的質量分數為×100%,A正確。
4.B　步驟④測定乙酸酐的物質的量為×10-3mol;根據步驟②、③可知m g ROH樣品中羥基的物質的量為×10-3mol×2-cV1×10-3mol=c(V2-V1)×10-3mol。乙酸與醇的酯化反應為可逆反應,不能用乙酸代替乙酸酐進行題述實驗,故A錯誤;若甲醇揮發,則V1、V2都偏小,但V2偏小得多,故V2-V1偏小,則測定結果偏小,故B正確;步驟③滴定時,不慎將錐形瓶內溶液濺出,消耗氫氧化鈉溶液的體積偏小,將導致測定結果偏大,故C錯誤;步驟④中,若加水量不足,生成乙酸的物質的量偏小,消耗氫氧化鈉溶液的體積偏小,測定乙酸酐初始物質的量偏小,將導致測定結果偏小,故D錯誤。
5.【答案】 (1)AD　(2)0.550 0
【解析】 (1)滴定操作需要用到的儀器有錐形瓶、酸式滴定管、堿式滴定管、鐵架臺等,故選A、D。(2)滴定時發生的反應為HCl+NaOHNaCl+H2O,故c(HCl)=
==0.550 0 mol·L-1。
6.【答案】 (1)(球形)冷凝管　酸式滴定管
(2)C
(3)加入H3PO4后,溶液中存在化學平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動
(4)檢驗其是否漏水　藍色　I2+SO2+2H2O2I-+4H++S
(5)偏低
(6)80.8
【解析】 由題中信息可知,檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量的原理是用過量的磷酸與其中的亞硫酸鹽反應生成SO2,用氮氣將SO2排入錐形瓶中被水吸收,最后用碘標準溶液滴定,測出樣品中亞硫酸鹽含量。
(1)根據儀器a、b的結構可知,裝置圖中儀器a、b的名稱分別為球形冷凝管和酸式滴定管。
(2)三頸燒瓶中加入10.00 g香菇樣品和400 mL水,向其中加入磷酸的體積不超過10 mL。在加熱時,三頸燒瓶中的液體不能超過其容積的,因此,三頸燒瓶適宜的規格為 1 000 mL,故選C。
(3)雖然(H3PO4)=7.1×10-3<(H2SO3)=1.3×10-2,但是H3PO4為難揮發性的酸,而H2SO3易分解為SO2和水,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動,因此,加入H3PO4能夠生成SO2的原因是加入H3PO4后,溶液中存在化學平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學平衡H2SO3SO2+H2O向右移動。
(4)滴定管在使用前需要檢驗其是否漏水、洗滌、潤洗;滴定前,溶液中的碘被SO2還原為碘離子,溶液的顏色為無色,滴定終點時,過量的半滴標準碘液使淀粉溶液變為藍色且半分鐘內不變色,因此,滴定終點時溶液的顏色為藍色;滴定反應的離子方程式為I2+SO2+2H2O2I-+4H++S。
(5)若先加磷酸再通氮氣,則不能將裝置中的空氣及時排出,有部分亞硫酸鹽和SO2被裝置中的氧氣氧化,碘標準溶液的消耗量將減少,因此會使測定結果偏低。
(6)實驗中SO2消耗的標準碘液的體積為0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,減去空白實驗消耗的0.10 mL,則實際消耗標準碘液的體積為1.20 mL,根據反應I2+SO2+2H2O2I-+4H++S可以計算出n(SO2)=n(I2)=1.20 mL×10-3L·mL-1×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5mol,由于SO2的平均回收率為95%,則根據硫元素守恒可知,該樣品中亞硫酸鹽含量為≈80.8 mg·kg-1。
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)課時作業37　中和滴定及其拓展應用
(時間:30分鐘　滿分:70分)
一、選擇題(共9小題,每小題6分,共54分)
1.下列有關滴定實驗的說法正確的是(　　)
[A] 用堿式滴定管量取18.20 mL KMnO4溶液
[B] 用標準鹽酸滴定待測氨水時,最好選用酚酞作指示劑
[C] 酸堿中和滴定的滴定終點一定是反應液的中性點
[D] 中和滴定時,盛裝待測液的錐形瓶如果用待測液潤洗,會使測定結果偏高
2.(2024·天津和平區統考模擬)用標準鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液,下列各操作中,不會引起實驗誤差的是(　　)
[A] 用甲基橙作指示劑,當溶液由黃色變為橙色,立即讀數,停止滴定
[B] 用蒸餾水洗凈錐形瓶后,再用NaOH溶液潤洗后裝入一定體積的NaOH溶液
[C] 取10.00 mL NaOH溶液放入洗凈的錐形瓶中,再加入適量蒸餾水
[D] 取10.00 mL NaOH溶液放入錐形瓶后,把堿式滴定管尖嘴處液滴吹去
3.常溫下,用1.0 mol·L-1的NaOH溶液中和某濃度的H2SO4溶液,所得溶液的pH和所用NaOH溶液體積的關系如圖所示,則原H2SO4溶液的物質的量濃度及完全反應后溶液的體積(忽略反應前后溶液體積的變化)分別是(　　)
[A] 1.0 mol·L-1,20 mL
[B] 0.5 mol·L-1,40 mL
[C] 0.5 mol·L-1,80 mL
[D] 1.0 mol·L-1,80 mL
4.(2024·廣東珠海月考)實驗室常用基準物質Na2C2O4標定KMnO4溶液的濃度。將Na2C2O4溶液置于錐形瓶中,并加入稀硫酸,反應時溫度不宜過高。為增大初始速率,常滴加幾滴MnSO4溶液。下列說法錯誤的是(　　)
[A] 應選用堿式滴定管量取Na2C2O4溶液
[B] 加MnSO4溶液的作用是作為催化劑
[C] 若溶液溫度過高、酸性過強,生成的草酸易分解,將導致測定結果偏高
[D] 已知4Mn+12H+4Mn2++5O2↑+6H2O,若初期滴加過快、溫度過高,發生該反應,將導致測定結果偏高
5.生產和實驗中廣泛采用甲醛法測定飽和食鹽水樣品中N的含量,利用的反應原理為4N+6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O。實驗步驟如下:
①甲醛中常含有微量甲酸,應先除去。取甲醛 a mL 于錐形瓶,加入1～2滴指示劑,用濃度為 b mol·L-1 的NaOH溶液滴定,滴定管的初始讀數為V1 mL,當錐形瓶內溶液呈微紅色時,滴定管的讀數為V2 mL。
②向錐形瓶中加入飽和食鹽水試樣c mL,靜置 1 min。
③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液繼續滴定錐形瓶內溶液,至溶液呈微紅色時,滴定管的讀數為V3 mL。
下列說法不正確的是(　　)
[A] 步驟①中的指示劑可以選用酚酞溶液
[B] 步驟②中靜置的目的是使N和HCHO完全反應
[C] 步驟②若不靜置會導致測定結果偏高
[D] 飽和食鹽水中的c(N)= mol·L-1
6.食醋中含有醋酸等有機酸及少量氨基酸。食醋的酸度是指每100 mL食醋中含酸(均折合成醋酸計)的質量。國家標準規定釀造食醋酸度不得低于3.5 g/100 mL。可用滴定法測定食醋的酸度。某小組同學量取10.00 mL自制食醋樣品稀釋至250.00 mL(溶液幾乎無色),每次量取25.00 mL于錐形瓶中,加入3.00 mL中性甲醛溶液(掩蔽氨基的堿性),以酚酞為指示劑,用0.100 0 mol/L NaOH標準溶液滴定,滴定管讀數記錄如下表。
NaOH溶液的體積 第一次 第二次 第三次
滴定前NaOH溶液的體積讀數/mL 0.00 1.00 2.00
滴定后NaOH溶液的體積讀數/mL 9.90 11.00 12.10
下列說法不正確的是(　　)
[A] 醋酸易溶于水與“醋酸分子和水分子之間能形成氫鍵”有關
[B] 錐形瓶中溶液由無色變為粉紅色,且半分鐘內不褪色時停止滴定
[C] 該自制食醋樣品的酸度不符合國家標準
[D] 若不加甲醛溶液,測定結果會偏低
7.電流滴定法(電壓10～100 mV)是根據電流情況判斷滴定終點,如圖所示,僅I2、I-同時存在時才能產生電流。可用此法來測定Na2S2O3溶液的濃度。已知:2S2+I2S4+2I-。下列說法錯誤的是(　　)
[A] b為滴定終點
[B] ab段電流減小是因為離子濃度降低
[C] 該反應可不用指示劑,根據電流就可以判斷滴定情況
[D] 若碘液中含有38.1 g的I2,硫代硫酸鈉溶液的濃度為0.5 mol·L-1
8.25 ℃時,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的一元強酸甲溶液和一元弱酸乙溶液,滴定曲線如圖所示。下列有關判斷正確的是(　　)
[A] 曲線Ⅰ代表的滴定最好選用甲基橙作指示劑
[B] 曲線Ⅱ為NaOH溶液滴定一元弱酸乙溶液
[C] 電離常數Ka(乙)=1.01×10-5
[D] 圖像中的x>20.00
9.(2024·天津南開中學統練)實驗小組用雙指示劑法準確測定NaOH樣品(雜質為Na2CO3)的純度。步驟如下:
①稱取m g樣品,配制成100 mL溶液;
②取出25 mL溶液置于錐形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用濃度為c mol·L-1的鹽酸滴定至溶液恰好褪色(溶質為NaCl和NaHCO3),消耗鹽酸體積為V1 mL;
③滴入2滴甲基橙溶液,繼續滴定至終點,消耗鹽酸體積為V2 mL。
下列說法正確的是(　　)
[A] ①中配制溶液時,需在容量瓶中加入 100 mL 水
[B] ②中溶液恰好褪色時:c(Na+)=c(HC)+2c(C)+c(Cl-)
[C] NaOH樣品純度為×100%
[D] 配制溶液時放置時間過長,會導致最終測定結果偏高
二、非選擇題(共1小題,共16分)
10.(16分,每空2分)(2024·湖南常德質量檢測)為測定NaOH溶液的濃度,進行如下實驗:用標準鹽酸進行滴定。
(1)配制100 mL 0.100 0 mol/L標準鹽酸所需儀器除量筒、小燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要　　　　　　　。
(2)用　　　　　　量取20.00 mL待測NaOH溶液放入錐形瓶中,滴加2～3滴酚酞溶液作指示劑,用標準鹽酸進行滴定。為減小實驗誤差,進行了三次實驗,假設每次所取NaOH溶液體積均為20.00 mL,三次實驗結果如下表:
實驗次數 第一次 第二次 第三次
消耗鹽酸溶液體積/mL 19.00 23.00 23.04
該NaOH溶液的濃度約為　　　　　　　。
(3)滴定時邊滴邊搖動錐形瓶,眼睛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。判斷到達滴定終點的實驗現象是滴加最后半滴標準液,溶液由　　　　　,且半分鐘內不變色。
(4)下列操作會造成測定結果(待測NaOH溶液濃度值)偏低的有　　　　(填字母)。
A.配制標準溶液定容時,加水超過刻度
B.錐形瓶水洗后直接裝待測液
C.酸式滴定管水洗后未用標準鹽酸潤洗
D.滴定到達終點時,俯視讀出滴定管讀數
E.搖動錐形瓶時有少量液體濺出瓶外
(5)中和滴定的裝置和相似操作可用來做其他實驗,如據反應I2+2S2S4+2I-,可以用碘水滴定Na2S2O3溶液,應選　　　　　　作指示劑;據反應5H2C2O4+2Mn+6H+10 CO2↑+Mn2++8H2O可以用酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液,KMnO4溶液應裝在　　　　(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
課時作業37　中和滴定及其拓展應用
1.D　堿式滴定管的下端為膠管,易被氧化,具有氧化性的KMnO4溶液應該用酸式滴定管量取,故A錯誤;用標準鹽酸滴定待測氨水時,滴定終點時溶液呈酸性,最好選用甲基橙作指示劑,故B錯誤;滴定終點時酸和堿恰好完全反應,若是強酸、強堿反應,溶液呈中性,若是強酸、弱堿反應,溶液呈酸性,若是弱酸、強堿反應,溶液呈堿性,故C錯誤;中和滴定時,盛裝待測液的錐形瓶如果用待測液潤洗,滴定過程中消耗標準液體積偏大,導致測定結果偏高,故D正確。
2.C　當溶液由黃色變為橙色不能立即讀數,必須等到溶液顏色半分鐘內不再變化,才是滴定終點,故A錯誤;用蒸餾水洗凈錐形瓶后,再用NaOH溶液潤洗后裝入一定體積的NaOH溶液,會使NaOH溶液的用量偏多,測定結果偏高,故B錯誤;取10.00 mL NaOH溶液放入錐形瓶后,把堿式滴定管尖嘴處液滴吹去,會使得取用的NaOH溶液偏少,測定結果偏低,故D錯誤。
3.C　滴定前H2SO4溶液的pH=0,則 c(H2SO4)=0.5 mol·L-1,當pH=7時 V(NaOH)=40 mL,通過計算可知原H2SO4溶液的體積為40 mL,故兩者完全反應后溶液的體積為80 mL。
4.D　Na2C2O4為強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,所以應選用堿式滴定管量取Na2C2O4溶液,A正確;為增大初始速率,常滴加幾滴MnSO4溶液,表明MnSO4能增大反應速率,從而說明MnSO4溶液的作用是作為催化劑,B正確;若溶液溫度過高、酸性過強,生成的草酸易分解,從而導致滴定所用 KMnO4溶液的體積偏小,KMnO4溶液的濃度測定值偏高,C正確;若初期滴加過快、溫度過高,則將發生反應 4Mn+12H+4Mn2++5O2↑+6H2O,從而使滴定所用KMnO4溶液的體積偏大,KMnO4溶液的濃度測定結果偏低,D錯誤。
5.C　甲酸和氫氧化鈉反應生成甲酸鈉,溶液呈堿性,步驟①中的指示劑可以選用酚酞溶液,A正確;通過延長反應時間,使反應進行得更充分,步驟②中靜置的目的是使N和HCHO完全反應,B正確;步驟②若不靜置,反應4N+6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O進行不完全,生成的酸少,最終會導致測定結果偏低,C錯誤;4N~[(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+]~4OH-,氫氧化鈉的物質的量和氮原子的物質的量相同,所以飽和食鹽水中的 c(N)== mol·L-1,D正確。
6.C　醋酸分子與水分子間存在氫鍵,使得醋酸易溶于水,故A正確;NaOH溶液滴定CH3COOH溶液,以酚酞為指示劑,滴定結束時溶液由無色變成粉紅色,且半分鐘內不褪色,故B正確;三次消耗的NaOH溶液的體積分別為9.90 mL、10.00 mL、10.10 mL,三次滴定數據均有效,消耗NaOH溶液的平均體積為=10.00 mL,稀釋后該自制食醋中醋酸的濃度為=0.040 0 mol/L,稀釋前該自制食醋中醋酸的濃度為=1 mol/L,轉化為國家標準的濃度應為=
6 g/100 mL>3.5 g/100 mL,說明該自制食醋符合國家標準,故C錯誤;甲醛溶液可以掩蔽氨基的堿性,若不加甲醛溶液,消耗氫氧化鈉溶液體積偏小,測定結果會偏低,故D正確。
7.B　根據信息“僅I2、I-同時存在時才能產生電流”可知,滴定終點時無I2,電流為0,故A、C正確;根據2S2+I2S4+2I-,該反應生成的離子的物質的量增加,電流減小是因為I2濃度的減小,故B錯誤;若碘液中含有38.1 g的I2,n(I2)==0.15 mol,n(Na2S2O3)=
2n(I2)=0.3 mol,V=600 mL,所以硫代硫酸鈉溶液的濃度為0.5 mol·L-1,故D正確。
8.C　分析曲線Ⅰ可知,滴定終點時溶液呈堿性,故應選取酚酞作指示劑,A錯誤;根據兩種酸溶液的濃度均為0.100 0 mol·L-1以及曲線Ⅰ、Ⅱ的起點對應的pH可知,曲線Ⅰ為NaOH溶液滴定一元弱酸乙溶液,曲線Ⅱ為NaOH溶液滴定一元強酸甲溶液,B錯誤;由a點可知,滴定前一元弱酸乙溶液中 c(H+)=0.001 0 mol·L-1,故Ka(乙)≈≈1.01×
10-5,C正確;由曲線Ⅱ可知,強堿滴定強酸到達滴定終點時,pH=7,x=20.00,D錯誤。
9.C　步驟①中配制溶液時,在容量瓶中定容時溶液總體積為100 mL,A錯誤;步驟②中溶液恰好褪色時溶質為NaCl和 NaHCO3,由電荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HC)+
2c(C)+c(Cl-)+c(OH-),此時溶液顯堿性,則氫氧根離子濃度大于氫離子濃度,故c(Na+)>c(HC)+2c(C)+c(Cl-),B錯誤;第1次滴定離子反應為OH-+H+H2O、C+H+HC,第2次滴定離子反應為HC+H+H2O+CO2↑,則通過第2次滴定可知,n(C)=n(HC)=cV2×10-3mol,第1次滴定中NaOH消耗HCl的物質的量為 n(HCl)=cV1×10-3mol-cV2×10-3mol=c(V1-V2)×10-3mol=n(NaOH),故NaOH樣品純度為×100%=×100%,C正確;配制溶液時放置時間過長,氫氧化鈉吸收空氣中二氧化碳生成碳酸鈉,會導致最終測定結果偏低,D錯誤。
10.【答案】 (1)100 mL容量瓶
(2)堿式滴定管　0.115 1 mol/L
(3)注視錐形瓶內溶液顏色的變化　淺紅色變為無色
(4)DE
(5)淀粉溶液　酸式
【解析】 (1)配制100 mL 0.100 0 mol/L標準鹽酸,需要的儀器有量筒、小燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、100 mL容量瓶。(2)氫氧化鈉是強堿,應該用堿式滴定管量取;根據數據可知,第一次實驗的數據是無效的,將第二次滴定所得數據代入得c2(NaOH)==0.115 0 mol/L,同理可得c3(NaOH)=0.115 2 mol/L,因此NaOH溶液的濃度為=0.115 1 mol/L。(4)配制標準溶液定容時,加水超過刻度,導致 c(HCl)減小,V(HCl)增大,c(NaOH)偏高,故A不符合題意;錐形瓶水洗后直接裝待測液,對測定結果無影響,故B不符合題意;酸式滴定管水洗后未用標準鹽酸潤洗,導致c(HCl)減小,V(HCl)增大,c(NaOH)偏高,故C不符合題意;滴定到達終點時,俯視讀出滴定管讀數,導致 V(HCl)減小,c(NaOH)偏低,故D符合題意;搖動錐形瓶時有少量液體濺出瓶外,相當于減少了氫氧化鈉的量,消耗鹽酸的體積偏小,c(NaOH)偏低,故E符合題意。(5)淀粉遇I2顯藍色,可以選用淀粉溶液作為指示劑;高錳酸鉀溶液有氧化性,能腐蝕堿式滴定管上的橡膠管,所以用酸性滴定管盛放高錳酸鉀溶液。
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