2023屆高考化學(xué)魯科版一輪復(fù)習(xí)學(xué)案-第八章第3課時　酸堿中和滴定及其拓展應(yīng)用

第3課時酸堿中和滴定及其拓展應(yīng)用1.能進(jìn)行溶液pH的簡單計(jì)算,能正確測定溶液pH,能調(diào)控溶液的酸堿性。2.能選擇實(shí)例說明溶液pH的調(diào)控在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中的重要作用。酸堿中和滴定1.實(shí)驗(yàn)原理(1)概念:用已知物質(zhì)的量濃度的酸(或堿)來測定未知物質(zhì)的量濃度的堿(或酸)的方法。(2)原理:c待=c標(biāo)(3)酸堿中和滴定的關(guān)鍵①準(zhǔn)確測定標(biāo)準(zhǔn)液和待測液的體積。②選取適當(dāng)指示劑,準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。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淺紅色>10.0紅色2.實(shí)驗(yàn)用品(1)儀器(2)試劑①標(biāo)準(zhǔn)液、待測液、指示劑、蒸餾水。②指示劑的選擇根據(jù)滴定終點(diǎn)的酸堿性選擇指示劑:滴定終點(diǎn)為堿性時,一般用酚酞作指示劑,滴定終點(diǎn)為酸性時,一般用甲基橙作指示劑。3.實(shí)驗(yàn)操作以酚酞作指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定待測NaOH溶液為例:(1)滴定前的準(zhǔn)備(2)滴定(3)終點(diǎn)判斷等到滴入最后半滴標(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)2～3次,求出消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸體積的平均值,根據(jù)c(NaOH)=c(酸堿恰好中和(即滴定終點(diǎn))時溶液不一定呈中性,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。4.酸堿中和滴定的誤差分析(1)原理cB=cA·VAVB,由于VB是準(zhǔn)確量取的體積,cA是標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,它們均為定值,所以cB的大小取決于VA的大小,VA大則c(2)常見誤差以標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定未知濃度的堿(酚酞作指示劑)為例:步驟操作VAcB洗滌酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗變大偏高堿式滴定管未用待測溶液潤洗變小偏低錐形瓶用待測溶液潤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有氣泡,放出液體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)時氣泡消失變大偏高振蕩錐形瓶時部分液體濺出變小偏低部分酸液滴出錐形瓶外變大偏高溶液顏色較淺時滴入酸液過快,停止滴定后又加一滴NaOH溶液無變化變大偏高讀數(shù)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5.酸堿滴定曲線的綜合考查(1)強(qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定過程中的pH曲線以0.1000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1鹽酸為例:(2)強(qiáng)酸(堿)滴定弱堿(酸)pH曲線的比較氫氧化鈉溶液滴定等濃度等體積的鹽酸、醋酸溶液的滴定曲線鹽酸滴定等濃度等體積的氫氧化鈉溶液、氨水的滴定曲線曲線起點(diǎn)不同:強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸、弱酸的曲線,強(qiáng)酸起點(diǎn)低;強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿、弱堿的曲線,強(qiáng)堿起點(diǎn)高突躍點(diǎn)變化范圍不同:強(qiáng)堿與強(qiáng)酸(強(qiáng)酸與強(qiáng)堿)反應(yīng)的突躍點(diǎn)變化范圍大于強(qiáng)堿與弱酸(強(qiáng)酸與弱堿)反應(yīng)[理解辨析]1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)(1)中和滴定實(shí)驗(yàn)中所用標(biāo)準(zhǔn)溶液越濃越好,指示劑的用量一般為2～3mL。()(2)利用如圖所示的方法,排出酸式滴定管內(nèi)的氣泡。()(3)利用酚酞試液作指示劑,達(dá)到滴定終點(diǎn)時,錐形瓶內(nèi)的溶液的pH一定為7。()解析:(1)中和滴定實(shí)驗(yàn)中,標(biāo)準(zhǔn)溶液越濃,誤差越大,指示劑的用量一般為2～3滴。(2)酸式滴定管下端為玻璃旋塞,圖示滴定管為堿式滴定管。(3)利用酚酞試液作指示劑,酚酞的變色范圍為8～10,滴定終點(diǎn)時溶液的pH<8,但pH不一定等于7。答案:(1)×(2)×(3)×2.想一想下圖為向20mL0.1mol·L-1HA溶液中逐滴加入0.1mol·L-1NaOH溶液所形成的滴定曲線(室溫下),圖中所標(biāo)出的五個點(diǎn)的理解與分析是解題關(guān)鍵,分析這五個特殊點(diǎn)在解題中的作用。提示:(1)A點(diǎn)為反應(yīng)的“起始”點(diǎn),判斷酸、堿的相對強(qiáng)弱。(2)B點(diǎn)為反應(yīng)“一半”點(diǎn),判斷是哪種溶質(zhì)的等量混合。(3)C點(diǎn)為溶液的“中性”點(diǎn),判斷溶液中溶質(zhì)的成分及哪種物質(zhì)過量或不足。(4)D點(diǎn)為“恰好”反應(yīng)點(diǎn),判斷生成的溶質(zhì)成分及溶液的酸堿性。(5)E點(diǎn)為反應(yīng)的“過量”點(diǎn),判斷溶液中的溶質(zhì),判斷哪種物質(zhì)過量。中和滴定儀器使用及滴定過程分析1.室溫條件下,將0.1mol·L-1的NaOH溶液逐滴滴入10mL0.1mol·L-1HB溶液中,所得溶液pH隨NaOH溶液體積的變化如圖。下列說法正確的是(B)A.K(HB)的數(shù)量級為10-4B.該中和滴定可采用酚酞作為指示劑C.V1=10D.b點(diǎn)時,NaOH與HB恰好完全反應(yīng)解析:根據(jù)HB的電離平衡方程式,電離出的c(H+)=c(B-),即K(HB)=c(H+)·c(B-)c(2.(2021·湖北武漢聯(lián)考)某同學(xué)想了解食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的準(zhǔn)確濃度,現(xiàn)從市場上買來一瓶某品牌食用白醋,用實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液(濃度有0.1000mol·L-1和0.0100mol·L-1兩種)對其進(jìn)行滴定。下列說法正確的是(C)A.該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用甲基橙作指示劑B.用0.1000mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定時誤差更小C.準(zhǔn)確量取一定體積的白醋放入洗凈的錐形瓶中后,可以再加少量蒸餾水后開始滴定D.滴定時,眼睛一直注視著刻度線,以防止液面下降到滴定管最大刻度以下解析:該實(shí)驗(yàn)滴定終點(diǎn)生成醋酸鈉,醋酸鈉水解使溶液呈堿性,應(yīng)選用酚酞作指示劑,故A錯誤;由于白醋中醋酸濃度較小,用濃度較小的氫氧化鈉溶液滴定誤差較小,故B錯誤;準(zhǔn)確量取一定體積的白醋放入洗凈的錐形瓶中后,可以再加少量蒸餾水,不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,故C正確;滴定時,眼睛要注視錐形瓶中溶液顏色的變化,故D錯誤。數(shù)據(jù)處理與誤差分析3.(2021·河南洛陽模擬)稱取一定量的NaOH固體放在錐形瓶內(nèi),加水配成溶液,用未知濃度的鹽酸滴定(如圖裝置)。下列各項(xiàng)操作會給鹽酸滴定實(shí)驗(yàn)造成的誤差偏高的是(D)A.滴定管裝入鹽酸前未用鹽酸潤洗B.開始滴定時,滴定管尖嘴處有氣泡,滴定完畢氣泡排出C.在滴定過程中活塞處漏液D.滴定前讀數(shù)時仰視,滴定完畢讀數(shù)時俯視解析:滴定管中裝鹽酸前未用鹽酸潤洗相當(dāng)于將待測液稀釋了,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,故A錯誤;滴定前有氣泡,滴定后無氣泡,相當(dāng)于待測液比實(shí)際用量多了,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,故B錯誤;滴定過程中漏液使讀出的待測液的體積比實(shí)際消耗量多,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,故C錯誤;滴定前仰視,滴定后俯視讀出的數(shù)據(jù)比實(shí)際值偏小,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高,故D正確。4.現(xiàn)用中和滴定測定某鹽酸的濃度,有關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表:滴定序號待測液體積/mL所消耗燒堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL滴定前滴定后消耗的體積125.000.5025.1224.62225.00325.005.0029.5824.58(1)實(shí)驗(yàn)中有石蕊和酚酞兩種指示劑,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用作指示劑。用式滴定管盛裝0.2500mol·L-1燒堿標(biāo)準(zhǔn)液,錐形瓶中裝有25.00mL待測鹽酸溶液。

(2)如圖表示第二次滴定時50mL滴定管中滴定前后液面的位置。該次滴定所用標(biāo)準(zhǔn)燒堿溶液體積為mL。

(3)根據(jù)所給數(shù)據(jù),計(jì)算出該鹽酸的物質(zhì)的量濃度c(HCl)=。

(4)下列操作引起什么誤差(填“偏大”“偏小”或“不影響”)。①搖動錐形瓶時溶液濺出。

②滴定前滴定管中有氣泡,滴定后氣泡消失。

③錐形瓶未干燥有水。

④滴定終點(diǎn)俯視。

解析:(1)石蕊變色范圍較大,而且顏色變化不易觀察,不能作酸堿中和滴定的指示劑,因此該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用酚酞作指示劑;NaOH溶液是堿性溶液,應(yīng)盛放在堿式滴定管中。(2)滴定前讀數(shù)為0.30mL,滴定后讀數(shù)為24.90mL,消耗燒堿溶液的體積為24.60mL。(3)消耗燒堿溶液的平均體積為V(NaOH)=24.62+24.60+24.答案:(1)酚酞堿(2)24.60(3)0.2460mol·L-1(4)①偏小②偏大③不影響④偏小讀數(shù)引起的誤差俯視和仰視的誤差,要結(jié)合具體儀器進(jìn)行分析,不同量器的刻度順序不同,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a,當(dāng)用量筒測量液體的體積時,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b,當(dāng)用滴定管測量液體的體積時,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。滴定原理的應(yīng)用1.氧化還原反應(yīng)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(zhì),或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性,但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。(2)試劑常見用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等;常見用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。(3)滴定指示劑的選擇①自身指示劑:有些標(biāo)準(zhǔn)溶液或被滴定物質(zhì)本身有顏色,而滴定產(chǎn)物為無色,則滴定時就無需另加指示劑,如MnO4-本身在溶液中顯紫紅色,還原后的產(chǎn)物Mn②顯色指示劑:有些物質(zhì)本身并沒有顏色,但它能與滴定劑或被測物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生特殊的顏色,或開始有特殊顏色,滴定后變?yōu)闊o色,因而可指示滴定終點(diǎn)。如滴定前溶液中無單質(zhì)碘,滴定后有單質(zhì)碘生成等,可用淀粉等作為指示劑。(4)使用指示劑及終點(diǎn)時顏色變化滴定方式還原劑滴定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(diǎn)時顏色變化粉(淺)紅色→無色無色→粉(淺)紅色無色→藍(lán)色藍(lán)色→無色溶液變紅色紅色消失2.沉淀反應(yīng)滴定(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測量分析的方法。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)來測定Cl-、Br-、I-的濃度。(2)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溶液測定溶液中Cl-的含量時常以CrO42-為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2[理解辨析]1.想一想H2O2溶液俗稱雙氧水,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、國防、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工等領(lǐng)域中。H2O2易分解,需加入一定量的尿素、乙酰苯胺等有機(jī)物作為穩(wěn)定劑。工業(yè)上常用高錳酸鉀法測定H2O2含量,但某科研工作者對大量測定結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)94%的結(jié)果超過實(shí)際含量,分析其原因。提示:用酸性高錳酸鉀溶液滴定時,尿素、乙酰苯胺等有機(jī)物也被高錳酸鉀氧化,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液偏多,導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。2.做一做(1)用標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

。

(2)用標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

。

答案:(1)淀粉溶液當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色(2)否當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液后,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色1.某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測定某CuCl2晶體試樣的純度,試樣不含其他能與I-發(fā)生反應(yīng)的氧化性雜質(zhì),已知:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S2O32-S4O62-+2I-。取mg試樣溶于水,加入過量KI固體,充分反應(yīng),用0.1000mol·L-1Na2S下列說法正確的是(D)A.試樣在甲中溶解,滴定管選乙B.選用淀粉作指示劑,當(dāng)甲中溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色時,即達(dá)到滴定終點(diǎn)C.丁圖中,滴定前滴定管的讀數(shù)為(a-0.50)mLD.對裝有標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管讀數(shù)時,滴定前后讀數(shù)方式如丁圖所示,則測得的結(jié)果偏小解析:A項(xiàng),甲中盛裝的是含有I2的溶液,則滴定管中盛裝的為Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液,該溶液顯堿性,應(yīng)選用堿式滴定管(丙),不正確;B項(xiàng),溶液變色且經(jīng)過30s左右溶液不恢復(fù)原來的顏色,視為滴定終點(diǎn),不正確;C項(xiàng),滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的讀數(shù)為(a+0.50)mL,不正確;D項(xiàng),滴定后俯視讀數(shù),將導(dǎo)致讀數(shù)偏小,故測得的結(jié)果偏小,正確。2.(2021·山東青島模擬)如圖是用EDTA(Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法測定油菜樣品中Ca2+含量的流程。下列說法正確的是(已知:Ca2++H2Y2-CaY2-+2H+)(A)A.稀硝酸的作用是溶解,操作1是過濾B.配制溶液用到的玻璃儀器有容量瓶、燒杯、玻璃棒C.滴定過程中眼睛要注視滴定管內(nèi)液面的變化D.平行滴定三次,平均消耗23.30mLEDTA溶液,則測得Ca2+含量為0.155%解析:油菜中本身含有較多磷元素,油菜灰中的鈣元素可能以磷酸鈣等難溶于水的鈣鹽形式存在,可以用稀硝酸來溶解,操作1是為了把未溶解的固體和溶液分離開,為過濾操作,A項(xiàng)正確;由步驟知,配置100mL溶液,需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管,B項(xiàng)錯誤;滴定過程中眼睛應(yīng)觀察滴定所用錐形瓶中溶液的顏色變化,而不是注視滴定管內(nèi)液面的變化,C項(xiàng)錯誤;若平均消耗23.30mL的EDTA溶液,由反應(yīng)Ca2++H2Y2-CaY2-+2H+可知,100mL溶液中所含Ca2+的質(zhì)量為m=0.0233L×0.005mol·L-1×40g·mol-1×10=0.0466g,因此Ca2+含量為0.0463.(2021·遼寧沈陽二模)通過佛爾哈德法可以測定三氯氧磷(POCl3)樣品中Cl元素的含量,實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.取mg樣品于錐形瓶中,加入足量的NaOH溶液,待完全反應(yīng)后加稀硝酸至溶液顯酸性。Ⅱ.向錐形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液50.00mL,使Cl-完全沉淀。Ⅲ.向其中加入2mL硝基苯,用力搖動,使沉淀表面被有機(jī)物覆蓋。Ⅳ.加入指示劑,用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定過量Ag+至終點(diǎn),記下所用體積為VmL。已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12。下列說法正確的是(B)A.滴定選用的指示劑為甲基橙B.本次實(shí)驗(yàn)測得Cl元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.C.硝基苯的作用為防止沉淀被氧化D.若取消步驟Ⅲ,測定結(jié)果偏大解析:由Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ滴定過程溶液始終顯酸性,無法用甲基橙作指示劑,A錯誤;Ag+總物質(zhì)的量為0.1000mol·L-1×50.00×10-3L=5.0×10-3mol,NH4SCN的物質(zhì)的量為cmol·L-1×V×10-3L=cV×10-3mol,設(shè)三氯氧磷(POCl3)樣品中Cl元素的物質(zhì)的量為x,結(jié)合關(guān)系式POCl3～3Cl-～3AgNO3～3Ag+、Ag+～NH4SCN可知有x+cV×10-3=5.0×10-3mol,解得x=(5.0-cV)×10-3mol,因此三氯氧磷(POCl3)樣品中Cl元素的質(zhì)量為(5.0-cV)×10-3mol×35.5g·mol-1=3.55×(5.0-cV)×10-2g,因此Cl元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.55(5-cV)m%,B正確;由Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN)=21.(2021·湖南卷,9)常溫下,用0.1000mol·L-1的鹽酸分別滴定20.00mL濃度均為0.1000mol·L-1的三種一元弱酸的鈉鹽(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲線如圖所示。下列判斷錯誤的是(C)A.該NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)B.三種一元弱酸的電離常數(shù):Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)C.當(dāng)pH=7時,三種溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)D.分別滴加20.00mL鹽酸后,再將三種溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)解析:在NaX溶液中,X-發(fā)生水解反應(yīng)X-+H2OHX+OH-,溶液中存在c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),A判斷正確;等濃度的NaX、NaY、NaZ三種溶液的pH大小關(guān)系NaZ>NaY>NaX,根據(jù)“越弱越水解”可知,酸性HX>HY>HZ,則電離常數(shù)Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ),B判斷正確;pH=7時,根據(jù)電荷守恒,三種溶液滴定后分別存在c(Cl-)+c(X-)=c(Na+)、c(Cl)-+c(Y-)=c(Na+)、c(Cl-)+c(Z-)=c(Na+),由于三種一元酸的酸性強(qiáng)弱不同,則向其鹽溶液中加入HCl的物質(zhì)的量不同,則c(X-)、c(Y-)、c(Z-)三者不相等,C判斷錯誤;分別加入20.00mL鹽酸后,均恰好完全反應(yīng),三種溶液的溶質(zhì)分別為HX與NaCl、HY與NaCl、HZ與NaCl,三種溶液混合后的溶液中存在電荷守恒c(X-)+c(Y-)+c(Z-)+c(OH-)+c(Cl-)=c(H+)+c(Na+),因?yàn)閏(Na+)=c(Cl-),所以c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-),D判斷正確。2.(2020·山東卷,20節(jié)選)(1)KMnO4常作氧化還原滴定的氧化劑,滴定時應(yīng)將KMnO4溶液加入(填“酸式”或“堿式”)滴定管中;在規(guī)格為50.00mL的滴定管中,若KMnO4溶液起始讀數(shù)為15.00mL,此時滴定管中KMnO4溶液的實(shí)際體積為(填標(biāo)號)。

A.15.00mL B.35.00mLC.大于35.00mL D.小于15.00mL(2)某FeC2O4·2H2O樣品中可能含有的雜質(zhì)為Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法測定該樣品的組成,實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.稱取mg樣品于錐形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加熱至75℃。用cmol·L-1的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。Ⅱ.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3+完全還原為Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃繼續(xù)用KMnO4溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。①樣品中所含H2C2O4·2H2O(M=126g·mol-1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為。

②下列關(guān)于樣品組成分析的說法,正確的是(填標(biāo)號)。

A.V1B.V1V2越大,樣品中H2C2O4·C.若步驟Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,則測得樣品中Fe元素含量偏低D.若所用KMnO4溶液實(shí)際濃度偏低,則測得樣品中Fe元素含量偏高解析:(1)KMnO4具有強(qiáng)氧化性,可腐蝕橡膠管,因此KMnO4溶液應(yīng)采用酸式滴定管盛裝。滴定管的構(gòu)造特點(diǎn)是0刻度在上,最大刻度在下,最大刻度線下仍然存在一定容積,因此滴定管起始讀數(shù)為15.00mL時,滴定管中KMnO4溶液的實(shí)際體積大于35.00mL(即50.00mL-15.00mL),C項(xiàng)正確。(2)設(shè)FeC2O4·2H2O、Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O的物質(zhì)的量分別為x、y、z,則由實(shí)驗(yàn)步驟Ⅰ和實(shí)驗(yàn)步驟Ⅱ反應(yīng)過程中得失電子守恒可列等式:3x5+6y5+2z5x5+2y5=cV2×聯(lián)立①②兩式,解得z=52c(V1-3V2)×10-3mol,則樣品中所含H2C2O4·2H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為z×126g·mol-1mg×100%=0.315c(V1-3V2)m×100%。當(dāng)V1V2=3時,則3x5+6y5+答案:(1)酸式C(2)①0.315題號知識易中難酸堿中和滴定過程分析1,34,5酸堿中和滴定數(shù)據(jù)處理及滴定誤差分析29酸堿中和滴定拓展應(yīng)用6,78一、選擇題(每小題只有一個選項(xiàng)符合題意)1.(2021·天津期末)用0.1032mol·L-1HCl溶液滴定未知濃度NaOH溶液(滴有酚酞溶液),下列有關(guān)說法不正確的是(A)A.向用蒸餾水洗干凈的酸式滴定管中加入HCl溶液,調(diào)整液面后準(zhǔn)備滴定B.當(dāng)加入半滴鹽酸后,溶液顏色從粉紅色剛好變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色時即達(dá)到滴定終點(diǎn)C.處理數(shù)據(jù)所用表達(dá)式:c(NaOH)=0.1032×D.若滴定起始和終點(diǎn)時讀取數(shù)據(jù)視線如圖,則c(NaOH)將偏低解析:用蒸餾水洗干凈的酸式滴定管應(yīng)該先用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,再向其中加入HCl溶液,調(diào)整液面后準(zhǔn)備滴定,否則測定結(jié)果偏高,故A不正確;酚酞作指示劑,用HCl溶液滴定NaOH溶液,滴定終點(diǎn)時生成NaCl,當(dāng)加入半滴鹽酸,溶液顏色從粉紅色剛好變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色時即達(dá)到滴定終點(diǎn),故B正確;達(dá)到滴定終點(diǎn)時n(NaOH)=n(HCl),且n=cV,即c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=c(HCl)·V[HCl(aq)],所以c(NaOH)=0.1032×V[HCl(aq2.(2021·上海二模)用滴定法測定含少量NaCl的NaHCO3的含量,下列操作會引起測定結(jié)果偏高的是(C)A.錐形瓶中加入一定體積的待測液后,再加少量水B.向待測液中加2～3滴甲基橙試液后,再用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液進(jìn)行滴定C.滴定管用蒸餾水洗滌后,直接注入標(biāo)準(zhǔn)酸溶液進(jìn)行滴定D.用滴定管量取待測溶液,讀數(shù)前尖嘴部分有氣泡,讀數(shù)后氣泡消失解析:錐形瓶中加入一定體積的待測液后,再加少量水,不會影響標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量,不會產(chǎn)生誤差,A錯誤;向待測液中加2～3滴甲基橙試液后,再用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液進(jìn)行滴定,操作正常,不會產(chǎn)生誤差,B錯誤;未用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行潤洗,標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏低,用量偏大,測定結(jié)果偏高,C正確;讀數(shù)前有氣泡,讀數(shù)后氣泡消失,會使讀取的標(biāo)準(zhǔn)溶液數(shù)值偏小,則測定結(jié)果偏低,D錯誤。3.(2021·浙江杭州模擬)常溫下,用0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定等濃度的NH4HSO4待測溶液20.00mL(滴定過程中未產(chǎn)生氣體,混合溶液體積的微小變化忽略不計(jì)),下列說法正確的是(C)A.滴定前待測溶液中pH=1B.當(dāng)?shù)稳霕?biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL時,溶液中有c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+C.滴定開始后,溶液中c(Na+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(SO42-D.當(dāng)?shù)味ㄖ羛H=7時,溶液中水的電離程度最大解析:NH4HSO4在水溶液中完全電離,電離出的c(H+)=0.1mol/L,該溶液中NH4+水解生成H+,所以待測液中c(H+)>0.1mol/L,溶液的pH<1,故A錯誤;當(dāng)?shù)稳霕?biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL時,兩者恰好完全反應(yīng)生成(NH4)2SO4、Na2SO4,NH4+水解導(dǎo)致溶液呈酸性,但其水解程度較小,溶液中存在物料守恒c(Na+)=c(SO42-),所以存在c(Na+)=c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-),故B錯誤;滴定開始后,溶液中存在電荷守恒c(NH4+)+c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),存在物料守恒c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(SO42-),所以存在c(Na+)+c(H+)=c(NH3·H2O)+c(SO42-)+c(OH-),故C正確;酸或堿抑制水的電離,NH44.(2021·四川成都三模)草酸(H2C2O4)是一種二元弱酸,已知Ka1(H2C2O4)=5.4×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5。室溫下,用0.2000mol·L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1H2C2O4溶液至終點(diǎn)。對于滴定過程中的下列描述正確的是(C)A.當(dāng)?shù)稳?0.00mLNaOH溶液時,混合溶液的pH可能大于7B.溶液中,始終存在c(Na+)<c(HC2O4-)+2c(C2C.選擇酚酞作指示劑,滴定終點(diǎn)時溶液可能呈粉紅色D.溶液中c(解析:當(dāng)?shù)稳?0.00mLNaOH溶液時,則兩者恰好完全反應(yīng)生成NaHC2O4,HC2O4-水解平衡常數(shù)Kh=KwKa1≈1.85×10-13<Ka2,說明其電離程度大于水解程度,則溶液呈酸性,混合溶液的pH小于7,故A錯誤;加入20mLNaOH溶液時,溶液中溶質(zhì)為Na2C2O4,根據(jù)物料守恒c(Na+)=2[c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)]>c(HC2O4-)+2c(C2O42-),故B錯誤;達(dá)到滴定終點(diǎn)時,溶液中溶質(zhì)為Na2C2O45.(2020·浙江1月選考,23)室溫下,向20.00mL0.1000mol·L-1鹽酸中滴加0.1000mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH隨NaOH溶液體積的變化如圖。已知lg5=0.7。下列說法不正確的是(C)A.NaOH與鹽酸恰好完全反應(yīng)時,pH=7B.選擇變色范圍在pH突變范圍內(nèi)的指示劑,可減小實(shí)驗(yàn)誤差C.選擇甲基紅指示反應(yīng)終點(diǎn),誤差比甲基橙的大D.V(NaOH)=30.00mL時,pH=12.3解析:NaOH與鹽酸恰好完全反應(yīng)時溶液中溶質(zhì)為NaCl,呈中性,室溫下pH=7,故A正確;選擇變色范圍在pH突變范圍內(nèi)的指示劑,可減小實(shí)驗(yàn)誤差,B正確;甲基橙的變色范圍在pH突變范圍外,誤差更大,故C不正確;V(NaOH)=30.00mL時,溶液中的溶質(zhì)為氯化鈉和氫氧化鈉,且c(NaOH)=30mL×0.1000mol·L-1-20mL×0.1000mol·L-二、選擇題(每小題有一個或兩個選項(xiàng)符合題意)6.生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中廣泛采用甲醛法測定飽和食鹽水樣品中的NH4+含量。利用的反應(yīng)原理為4NH4++6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+①甲醛中常含有微量甲酸,應(yīng)先除去。取甲醛amL于錐形瓶中,加入1～2滴指示劑,用濃度為bmol/L的NaOH溶液滴定,滴定管的初始讀數(shù)為V1mL,當(dāng)錐形瓶內(nèi)溶液呈微紅色時,滴定管的讀數(shù)為V2mL。②向錐形瓶中加入飽和食鹽水試樣cmL,靜置1min。③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液繼續(xù)滴定錐形瓶內(nèi)溶液,至溶液呈微紅色時,滴定管的讀數(shù)為V3mL。下列說法不正確的是(C)A.步驟①中的指示劑可以選用酚酞試液B.步驟②中靜置的目的是使NH4C.步驟②若不靜置會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高D.飽和食鹽水中的c(NH4+)=解析:A項(xiàng),反應(yīng)生成甲酸鈉,溶液呈堿性,步驟①中的指示劑可以選用酚酞試液,正確;B項(xiàng),步驟②中靜置的目的是使NH4+和HCHO完全反應(yīng),正確;C項(xiàng),步驟②若不靜置,反應(yīng)4NH4++6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O進(jìn)行不完全,生成的酸少,步驟③中消耗的NaOH溶液體積偏小,會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低,不正確;D項(xiàng),根據(jù)關(guān)系式4NH4+～[(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+]～4OH-,步驟③消耗的氫氧化鈉物質(zhì)的量和氮元素物質(zhì)的量相同,所以飽和食鹽水中的c(NH47.(2022·湖南長沙檢測)測定水的總硬度一般采用配位滴定法,即在pH=10的氨性溶液中,以鉻黑T(EBT)作為指示劑,用EDTA(乙二胺四乙酸)標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+。測定中涉及的反應(yīng)有①M(fèi)2+(金屬離子)+Y4-(EDTA)MY2-;②M2++EBT(藍(lán)色)MEBT(酒紅色);③MEBT+Y4-(EDTA)MY2-+EBT。下列說法正確的是(CD)A.配合物MEBT的穩(wěn)定性大于MY2-B.在滴定過程中眼睛要隨時觀察滴定管中液面的變化C.達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液恰好由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色D.實(shí)驗(yàn)時裝有EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管只用蒸餾水洗滌而未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗,測定結(jié)果將偏高解析:根據(jù)題目所給信息可知,MEBT溶液滴加Y4-時會轉(zhuǎn)化為MY2-,說明金屬離子更容易與Y4-配位,則MY2-更穩(wěn)定,故A錯誤;在滴定過程中,眼睛要隨時觀察錐形瓶中溶液的顏色變化,確定滴定終點(diǎn),不需要觀察滴定管中液面的變化,故B錯誤;滴入標(biāo)準(zhǔn)溶液前,金屬離子與EBT結(jié)合生成MEBT,此時溶液呈酒紅色,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時,MEBT轉(zhuǎn)化為藍(lán)色的EBT,所以滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液恰好由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,故C正確;只用蒸餾水洗滌而未用標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗會使標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量偏大,測定結(jié)果偏高,故D正確。8.(2021·浙江杭州考試)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,FeSO4·7H2O的含量:一級品99.50%～100.5%;二級品99.00%～100.5%;三級品98.00%～101.0%。為測定某樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用酸性高錳酸鉀溶液進(jìn)行滴定。稱取四份FeSO4·7H2O試樣,質(zhì)量均為0.5060g,溶于水后,用0.02028mol·L-1酸性高錳酸鉀溶液滴定至終點(diǎn),記錄滴定數(shù)據(jù)如下表:滴定次數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1234V(高錳酸鉀)/mL(初讀數(shù))0.100.200.000.20V(高錳酸鉀)/mL(終讀數(shù))17.7617.8818.2617.90下列說法正確的是(C)A.若滴定時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定結(jié)束氣泡消失,則測得的FeSO4·7H2O含量將偏低B.根據(jù)滴定結(jié)果可知,上述樣品符合二級品標(biāo)準(zhǔn)C.如測得的含量低于實(shí)際準(zhǔn)確值,產(chǎn)生誤差的原因可能是在滴定過程中空氣中的氧氣參與了反應(yīng)D.滴定至終點(diǎn)時的現(xiàn)象是溶液紅色褪去且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)紅色解析:若滴定時發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定結(jié)束氣泡消失,導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積增加,則測得的FeSO4·7H2O含量將偏高,A錯誤;依據(jù)圖表數(shù)據(jù)計(jì)算,第三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差大,舍去,計(jì)算其他三次的平均值為(17.76-0.10+17.88-0.20+17.90-0.20)mL3=17.68mL,根據(jù)化學(xué)方程式5Fe2++MnO4-+8H+5Fe三、非選擇題9.用沉淀滴定法快速測定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)溶液和滴定待測溶液。Ⅰ.準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液a.準(zhǔn)確稱取AgNO3基準(zhǔn)物4.2468g(0.0250mol)后,配制成250mL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100mL0.1000mol·L-1NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液,備用。