大二輪高考總復(fù)習(xí)化學(xué)第一部分專題09高頻題型03酸堿中和滴定及其遷移應(yīng)用

高頻題型三酸堿中和滴定及其遷移應(yīng)用1．考實驗儀器酸式滴定管、堿式滴定管、滴定管夾(帶鐵架臺)、錐形瓶。其中?？嫉氖堑味ü?，如正確選擇滴定管(包括量程)，滴定管的檢漏、洗滌和潤洗，滴定管的正確讀數(shù)方法等。2．考中和滴定的關(guān)鍵(1)準確測定參加反應(yīng)的兩種溶液的體積。(2)準確判斷中和滴定的終點。3．考操作注意事項(1)滴速：先快后慢，當接近終點時，應(yīng)一滴一搖。(2)終點：最后一滴恰好使指示劑顏色發(fā)生明顯的改變且半分鐘內(nèi)不褪色，讀出V(標)并記錄。(3)在滴定過程中瓶口不能碰滴定管下端尖嘴，左手控制活塞或玻璃球，右手搖動錐形瓶，兩眼注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化。4．考指示劑的選用原則(1)一般選用酚酞或甲基橙作指示劑，石蕊試液由于變色不明顯，變色范圍大，不宜選用。(2)選用指示劑的變色范圍越接近中和后的溶液的pH，則誤差越小。5．考誤差分析根據(jù)計算式c待測＝eq\f(c標準·V標準,V待測)分析，c待測的大小取決于V標準的大小。6．考拓展應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)滴定法此是指氧化劑與還原劑之間的相互滴定，該滴定方法在儀器使用、實驗操作上與中和滴定一樣，常見的試劑有KMnO4、I2、鐵鹽，復(fù)習(xí)中應(yīng)明確使用的指示劑及終點時顏色變化。滴定方法還原劑滴定KMnO4KMnO4滴定還原劑I2滴定還原劑還原劑滴定I2鐵鹽滴定還原劑還原劑滴定鐵鹽指示劑KMnO4KMnO4淀粉淀粉KSCNKSCN終點時顏色變化粉(淺)紅色→無色無色→粉(淺)紅色無色→藍色藍色→無色溶液變紅色紅色消失7．考數(shù)據(jù)處理分別記錄滴定管中液面的初次與二次讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)要精確到0.01mL；若幾次平行實驗所得到的數(shù)值比較接近，則取其平均值，若某次實驗的數(shù)據(jù)與另外幾次相差較大，則該數(shù)據(jù)應(yīng)舍去。1．(2017·全國卷Ⅱ)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下：Ⅰ.取樣、氧的固定用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合，反應(yīng)生成MnO(OH)2，實現(xiàn)氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定將固氧后的水樣酸化，MnO(OH)2被I－還原為Mn2＋，在暗處靜置5min，然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))?；卮鹣铝袉栴}：(1)取水樣時應(yīng)盡量避免擾動水體表面，這樣操作的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________；蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除________及二氧化碳。(4)取100.00mL水樣經(jīng)固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點現(xiàn)象為________；若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL，則水樣中溶解氧的含量為________mg·L－1。(5)上述滴定完成時，若滴定管尖嘴處留有氣泡會導(dǎo)致測定結(jié)果偏________。(填“高”或“低”)解析：(1)本實驗為測定水樣中的溶解氧，如果擾動水體表面，會增大水體與空氣的接觸面積，增大氧氣在水中的溶解量。避免擾動水體表面是為了使測定值與水體中的實際值保持一致，避免產(chǎn)生誤差。(2)由題意知，反應(yīng)物為O2和Mn(OH)2，生成物為MnO(OH)2，因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2。(3)配制溶液時還需要量筒量取液體體積；煮沸可以使蒸餾水中的氧氣揮發(fā)，達到除去氧氣的目的。(4)由于混合液中含有碘單質(zhì)，加入淀粉時，溶液為藍色；滴定時，Na2S2O3與碘反應(yīng)，當?shù)馇『猛耆磻?yīng)時，溶液藍色剛好褪去，且半分鐘內(nèi)顏色不恢復(fù)。由各反應(yīng)關(guān)系可建立如下關(guān)系式：O2～2Mn(OH)2～2I2～4S2Oeq\o\al(2－,3)，由題意知，滴定消耗Na2S2O3的物質(zhì)的量為ab×10－3mol，因此0.1L水樣中溶解氧的物質(zhì)的量＝eq\f(ab,4)×10－3mol，質(zhì)量為eq\f(ab,4)×10－3mol×32g·mol－1＝8ab×10－3g＝8abmg，即溶解氧的含量為80abmg·L－1。(5)滴定完成時，滴定管尖嘴處留有氣泡，會使最后的讀數(shù)偏小，測得消耗Na2S2O3的體積偏小，所以測量結(jié)果偏低。答案：(1)使測定值與水體中的實際值保持一致，避免產(chǎn)生誤差(2)O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)量筒氧氣(4)藍色剛好褪去80ab(5)低2．(2017·天津卷)用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I－)，實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。Ⅰ.準備標準溶液a．準確稱取AgNO3基準物4.2468g(0.0250mol)后，配制成250mL標準溶液，放在棕色試劑瓶中避光保存，b．配制并標定100mL0.1000mol·L－1NH4SCN標準溶液，備用。Ⅱ.滴定的主要步驟a．取待測NaI溶液25.00mL于錐形瓶中。b．加入25.00mL0.1000mol·L－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0.1000mol·L－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，三次測定數(shù)據(jù)如下表：實驗序號123消耗NH4SCN標準溶液體積/mL10.2410.029.98f．數(shù)據(jù)處理回答下列問題：(1)將稱得的AgNO3配制成標準溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有__________。(2)AgNO3標準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的條件下進行，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)b和c兩步操作是否可以顛倒________，說明理由________________________________________________________________________。(5)所消耗的NH4SCN標準溶液平均體積為________mL，測得c(I－)＝________mol·L－1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液的前一步，應(yīng)進行的操作為________。(7)判斷下列操作對c(I－)測定結(jié)果的影響：(填“偏高”“偏低”或“無影響”)①若在配制AgNO3標準溶液時，燒杯中的溶液有少量濺出，則測定結(jié)果________。②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，則測定結(jié)果________。解析：(1)配制硝酸銀溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒之外還需要250mL(棕色)容量瓶和膠頭滴管。(2)AgNO3見光易分解，所以應(yīng)保存在棕色試劑瓶中。(3)Fe3＋易水解，所以滴定應(yīng)在pH＜0.5的強酸環(huán)境下進行。(4)b和c兩步操作不能顛倒，否則Fe3＋有強氧化性，I－有強還原性，二者會發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致指示劑耗盡，無法判斷滴定終點。(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，實驗1與實驗2、3差別很大，故舍去實驗1，求實驗2和實驗3的平均值，所以標準溶液的平均體積為10.00mL。根據(jù)滴定過程可知n(AgNO3)＝n(NaI)＋n(NH4SCN)，得：25.00×10－3L×0.1000mol·L－1＝25.00×10－3L×c(I－)＋10.00×10－3L×0.1000mol·L－1，解得c(I－)＝0.0600mol·L－1。(6)向滴定管中裝標準溶液前應(yīng)用標準溶液潤洗。(7)①在配制AgNO3標準溶液時，若有少量濺出，則配制的標準溶液濃度偏小，在滴定時消耗標準溶液的體積偏大，測得c(I－)濃度偏高。②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，讀數(shù)偏小，計算出的標準液體積偏小，結(jié)合(5)中分析知答案：(1)250mL(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(5)10.000.0600(6)用NH4SCN標準溶液進行潤洗(7)偏高偏高酸堿中和滴定實驗是中學(xué)化學(xué)中的重要實驗，能夠很好地考查學(xué)生的實驗技能。同時其原理在科學(xué)實驗中和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有廣泛的應(yīng)用，是歷年高考的熱點，其主要考向有：①有關(guān)儀器的使用方法。②指示劑的選擇。③操作注意事項。④誤差分析和數(shù)據(jù)處理。⑤滴定原理的拓展應(yīng)用等。在選擇題和填空題中都有考查，難度較小。中和滴定基本操作1．正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”。(1)(2016·海南卷，8C)滴定接近終點時，滴定管的尖嘴可以接觸錐形瓶內(nèi)壁(√)(2)(2015·安徽卷，8D)記錄滴定終點讀數(shù)為12.20mL(×)(3)(2014·新課標全國卷Ⅰ，12B)酸式滴定管裝標準溶液前，必須先用該溶液潤洗(√)(4)(2014·新課標全國卷Ⅰ，12C)酸堿滴定實驗中，用待滴定溶液潤洗錐形瓶以減小實驗誤差(×)(5)(2014·安徽卷，9D)欲測定NaOH溶液濃度，可選用滴定管、錐形瓶、燒杯、NaOH溶液、0.1000mol·L－1鹽酸達到實驗?zāi)康?×)2．(2015·廣東理綜)準確移取20.00mL某待測HCl溶液于錐形瓶中，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定，下列說法正確的是()A．滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液進行滴定B．隨著NaOH溶液滴入，錐形瓶中溶液pH由小變大C．用酚酞作指示劑，當錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定D．滴定達終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則測定結(jié)果偏小解析：A項，滴定管用水洗滌后，還要用待裝溶液潤洗，否則將要引起誤差，錯誤；B項，在用NaOH溶液滴定鹽酸的過程中，錐形瓶內(nèi)溶液由酸性逐漸變?yōu)橹行?，溶液的pH由小變大，正確；C項，用酚酞作指示劑，錐形瓶中溶液應(yīng)由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色時才能停止滴定，錯誤；D項，滴定達終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則堿液的體積偏大，測定結(jié)果偏大，錯誤。答案：B滴定終點的判斷3．用標準碘溶液滴定溶有SO2的水溶液，以測定水中SO2的含量，應(yīng)選用________作指示劑，達到滴定終點的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。答案：淀粉溶液當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室海芤河蔁o色變?yōu)樗{色，且半分鐘內(nèi)不褪色4．用標準酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液，以測定水中SO2的含量，是否需要選用指示劑________(填“是”或“否”)，達到滴定終點的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：否當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液，溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色5．用氧化還原滴定法測定TiO2的質(zhì)量分數(shù)：一定條件下，將TiO2溶解并還原為Ti3＋，再用KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe(SO4)2標準溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋，滴定Ti3＋時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________，達到滴定終點時的現(xiàn)象是________________________________________________________________________。答案：Ti3＋＋Fe3＋=Ti4＋＋Fe2＋當?shù)稳胱詈笠坏螛藴室海芤鹤兂杉t色，且半分鐘內(nèi)不褪色滴定終點的判斷答題模板當?shù)稳胱詈笠坏巍痢痢翗藴嗜芤汉?，溶液變成×××色，且半分鐘?nèi)不恢復(fù)原來的顏色。解答此類題目注意三個關(guān)鍵點：(1)最后一滴：必須說明是滴入“最后一滴”溶液。(2)顏色變化：必須說明滴入“最后一滴”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(nèi)不再恢復(fù)原來的顏色”。“滴定原理”的遷移應(yīng)用6．某地市場上銷售的一種食用精制鹽包裝袋上有如下部分說明：產(chǎn)品等級一級配料食鹽、碘酸鉀、抗結(jié)劑碘含量(以I計)20～50mg·kg－1已知：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。某學(xué)生擬測定食用精制鹽的碘(KIO3)含量，其步驟為：a．準確稱取Wg食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3與KI反應(yīng)完全；c．以淀粉為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液10.0mL，恰好反應(yīng)完全。①判斷c中恰好完全反應(yīng)所依據(jù)的現(xiàn)象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②b中反應(yīng)所產(chǎn)生的I2的物質(zhì)的量是________mol。③根據(jù)以上實驗和包裝說明，算得所測食用精制鹽的碘含量是(以含W的代數(shù)式表示)________mg·kg－1。解析：碘的淀粉溶液顯藍色，碘與Na2S2O3溶液恰好反應(yīng)完全時，溶液由藍色變?yōu)闊o色。計算的關(guān)系式為KIO3～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)。n(I2)＝eq\f(1,2)n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,2)×2.0×10－3mol·L－1×10.0×10－3L＝1.0×10－5mol，n(I)＝n(KIO3)＝eq\f(1,3)n(I2)，食用精制鹽的碘含量＝eq\f(127g·mol－1×1.0×10－5mol×103mg·g－1,3×W×10－3kg)≈eq\f(423,W)mg·kg－1。答案：①溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色②1.0×10－5③eq\f(423,W)7．目前流行的關(guān)于生命起源假設(shè)的理論認為，生命起源于約40億年前的古洋底的熱液環(huán)境，這種環(huán)境系統(tǒng)中普遍存在鐵硫簇結(jié)構(gòu)，如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等，這些鐵硫簇結(jié)構(gòu)參與了生命起源的相關(guān)反應(yīng)。某化學(xué)興趣小組在研究某鐵硫簇結(jié)構(gòu)的組成時，設(shè)計了下列實驗?！緦嶒灑瘛看_定硫的質(zhì)量：按圖連接裝置，檢查好裝置的氣密性后，在硬質(zhì)玻璃管A中放入1.0g鐵硫簇結(jié)構(gòu)(含有部分不反應(yīng)的雜質(zhì))，在試管B中加入50mL0.100mol·L－1的酸性KMnO4溶液，在試管C中加入品紅溶液。通入空氣并加熱，發(fā)現(xiàn)固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t棕色。待固體完全轉(zhuǎn)化后，將B中溶液轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶，洗滌試管B后定容。取25.00mL該溶液用0.01mol·L－1的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的KMnO4滴定次數(shù)待測溶液體積/mL草酸溶液體積/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.5023.70225.001.0226.03325.000.0024.99相關(guān)反應(yīng)：①2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O＋5SO2=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋②2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O【實驗Ⅱ】確定鐵的質(zhì)量：將實驗Ⅰ硬質(zhì)玻璃管A中的殘留固體加入稀鹽酸中，充分攪拌后過濾，在濾液中加入足量的NaOH溶液，過濾后取濾渣，經(jīng)充分灼燒得0.6g試回答下列問題：(1)判斷滴定終點的方法是______________________________________________。(2)試管C中品紅溶液的作用是____________________________________________。有同學(xué)提出，撤去C裝置對實驗沒有影響，你的看法是________(選填“同意”或“不同意”)，理由是_______________________________________________________。(3)根據(jù)實驗Ⅰ和實驗Ⅱ中的數(shù)據(jù)可確定該鐵硫簇結(jié)構(gòu)的化學(xué)式為___