2023屆新高考化學(xué)選考一輪總復(fù)習(xí)學(xué)案-熱點(diǎn)13　酸堿中和滴定及其拓展應(yīng)用

熱點(diǎn)13酸堿中和滴定及其拓展應(yīng)用考向一酸堿中和滴定一、實(shí)驗(yàn)原理1.原理:以標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定待測(cè)NaOH溶液為例,待測(cè)NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為c(NaOH)=c(2.酸堿中和滴定的關(guān)鍵(1)準(zhǔn)確測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)液和待測(cè)液的體積。(2)準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)操作以標(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)判斷等到滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液,指示劑變色,且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)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)液體積的平均值,根據(jù)原理中的公式計(jì)算。[典例1]下列有關(guān)滴定操作的說(shuō)法正確的是()A.用25mL滴定管進(jìn)行中和滴定時(shí),用去標(biāo)準(zhǔn)液的體積為21.7mLB.錐形瓶用蒸餾水洗凈后需干燥或潤(rùn)洗才能盛裝待測(cè)溶液C.用標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液滴定未知濃度的鹽酸,用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的固體KOH中含有NaOH雜質(zhì),則測(cè)定結(jié)果偏高D.用未知濃度的鹽酸滴定標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液,若讀數(shù)時(shí),滴定前仰視,滴定到終點(diǎn)后俯視,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高解析:滴定管精確值為0.01mL,讀數(shù)應(yīng)保留小數(shù)點(diǎn)后2位,A項(xiàng)錯(cuò)誤;錐形瓶用蒸餾水洗凈后無(wú)須干燥,更不能用待測(cè)液潤(rùn)洗,潤(rùn)洗會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,B項(xiàng)錯(cuò)誤;配制KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液所用的固體KOH中混有NaOH,由于相同質(zhì)量的氫氧化鈉和氫氧化鉀,氫氧化鈉的物質(zhì)的量大于氫氧化鉀的物質(zhì)的量,故所配溶液的OH-濃度偏大,導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小,則測(cè)定結(jié)果偏低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用未知濃度的鹽酸滴定標(biāo)準(zhǔn)的KOH溶液時(shí),若滴定前仰視讀數(shù),滴定至終點(diǎn)后俯視讀數(shù),導(dǎo)致消耗的鹽酸體積偏小,測(cè)定結(jié)果偏高,D項(xiàng)正確。答案:D常用量器的讀數(shù)(1)平視讀數(shù)(如圖1):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)俯視讀數(shù)(如圖2):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。(3)仰視讀數(shù)(如圖3):讀取滴定管數(shù)值時(shí),由于仰視視線向上傾斜,尋找切點(diǎn)的位置在凹液面的下側(cè),因滴定管刻度標(biāo)法與量筒不同,故讀數(shù)偏大。[對(duì)點(diǎn)精練1](2020·浙江1月選考)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(shuō)法不正確的是(C)A.NaOH與鹽酸恰好完全反應(yīng)時(shí),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溶液)=30.00mL時(shí),pH=12.3解析:A.NaOH與鹽酸恰好完全反應(yīng)時(shí)生成NaCl,此時(shí)pH=7,正確;B.變色范圍與pH突變范圍一致時(shí),誤差較小,正確;C.由題圖可知,甲基紅的變色范圍比甲基橙的更接近反應(yīng)終點(diǎn),誤差更小,錯(cuò)誤;D.V(NaOH溶液)=30mL時(shí),c(NaOH)=0.1000×0.0200mol·L-1,c(H+)=10-140.02mol·L-1=5×10-lgc(H+)=13-lg5=12.3,正確。[對(duì)點(diǎn)精練2]已知HA為一元弱酸。室溫下,向20.00mLHA溶液中逐滴加入0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液進(jìn)行滴定。(1)滴定實(shí)驗(yàn)中,選(“酚酞”或“甲基橙”)作指示劑。

(2)①實(shí)驗(yàn)操作中,滴定管盛裝NaOH溶液后排氣泡動(dòng)作正確的是(填字母,下同)。

②在滴定的某時(shí)刻,滴定管中液面如圖所示,此時(shí)滴定管讀數(shù)為mL。

③下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作的說(shuō)法錯(cuò)誤的是。

A.快速滴定后應(yīng)立即讀數(shù)B.盛裝標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管未潤(rùn)洗,將使待測(cè)溶液的濃度偏高C.滴定時(shí),左手控制滴定管活塞,右手握持錐形瓶,邊滴邊振蕩,眼睛注視滴定管中的液面D.稱量時(shí),稱量物放在稱量紙上或燒杯內(nèi),置于天平的左盤(pán),砝碼放在天平的右盤(pán)答案:(1)酚酞(2)①C②19.80③AC考向二氧化還原滴定一、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(méi)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)。二、試劑1.常見(jiàn)的用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等。2.常見(jiàn)的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。三、指示劑氧化還原滴定所用的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(wú)色變?yōu)闇\紅色。四、使用指示劑及終點(diǎn)時(shí)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(shí)顏色變化紫(淺)紅色→無(wú)色無(wú)色→紫(淺)紅色無(wú)色→藍(lán)色藍(lán)色→無(wú)色溶液變紅色紅色消失[典例2]綠礬(FeSO4·7H2O)試劑含量的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。稱取四份質(zhì)量均為1.012g某綠礬試劑樣品,分別溶于水配制成20.00mL溶液,編號(hào)為①②③④。分別用0.04056mol·L-1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定,滴定數(shù)據(jù)記錄如表2。表1等級(jí)Ⅰ級(jí)品Ⅱ級(jí)品Ⅲ級(jí)品FeSO4·7H2O含量99.50%～100.50%99.00%～100.50%98.00%～101.00%表2樣品編號(hào)①②③④KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液體積/mL17.6617.6818.2617.70下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.盛裝KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液的酸式滴定管使用前需先檢查是否漏水B.滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)液時(shí),錐形瓶中液體變淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,則達(dá)到滴定終點(diǎn)C.根據(jù)滴定數(shù)據(jù)分析,該樣品屬于Ⅱ級(jí)品D.若綠礬樣品已失部分結(jié)晶水,可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高解析:滴定管使用前需先檢查是否漏水,再洗滌、潤(rùn)洗,故A正確;達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí),錐形瓶中液體變淺紅色且半分鐘不褪色,故B正確;根據(jù)滴定數(shù)據(jù)分析,第三次數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,舍去,根據(jù)關(guān)系式5FeSO4～KMnO4,將第一次滴定數(shù)據(jù)代入得w1=5×100%≈98.40%,w2≈98.50%,w4≈98.60%,則w=98.50%,該樣品屬于Ⅲ級(jí)品,故C錯(cuò)誤;若綠礬樣品已失部分結(jié)晶水,稱量其質(zhì)量,則硫酸亞鐵增加,消耗的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液體積增多,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高,故D正確。答案:C滴定終點(diǎn)的判斷答題模板當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲巍痢翗?biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液變成××色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來(lái)的顏色。[對(duì)點(diǎn)精練3]某學(xué)習(xí)小組用“間接碘量法”測(cè)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(guò)量KI固體,充分反應(yīng),用0.1000mol·L-1Na下列說(shuō)法正確的是(D)A.試樣在甲中溶解,滴定管選乙B.選用淀粉溶液作指示劑,當(dāng)甲中溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色時(shí),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(duì)裝有標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管讀數(shù)時(shí),滴定前后讀數(shù)方式如丁圖所示,則測(cè)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),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且30s內(nèi)溶液不恢復(fù)原來(lái)的顏色,視為達(dá)到滴定終點(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(cè)得的結(jié)果偏小,正確。[對(duì)點(diǎn)精練4]過(guò)氧化氫是重要的氧化劑、還原劑,它的水溶液又稱為雙氧水,常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)興趣小組取一定量的過(guò)氧化氫溶液,準(zhǔn)確測(cè)定了過(guò)氧化氫的含量。請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:移取10.00mL密度為ρg/mL的過(guò)氧化氫原溶液于燒杯中,加水稀釋成250mL。移取稀釋后的過(guò)氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸餾水稀釋,作被測(cè)試樣。(1)用高錳酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測(cè)定待測(cè)液中的H2O2的含量。Ⅰ.若需配制濃度為0.10mol/L的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液500mL,應(yīng)準(zhǔn)確稱取gKMnO4[已知M(KMnO4)=158.0g/mol]。

Ⅱ.配制該標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),下列儀器中不需要用到的有(填序號(hào))。

①天平②燒杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥膠頭滴管⑦移液管(2)完成并配平離子方程式:MnO4-+H2O2+

Mn2++O2↑+(3)重復(fù)滴定三次,平均消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,則原過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

(4)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:(3)根據(jù)化學(xué)方程式可以得到關(guān)系式2MnO4-～5H2O2,消耗0.1mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,即消耗V×10-4mol的高錳酸鉀時(shí),所用過(guò)氧化氫的物質(zhì)的量為2.5V×10-4mol,則原過(guò)氧化氫的質(zhì)量為0.0025Vmol×34g/mol=0.085Vg,過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.085(4)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(méi)有滴入錐形瓶,則測(cè)定結(jié)果偏高。答案:(1)7.9③⑦(2)256H+258H2O(3)0.考向三沉淀滴定一、概念沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測(cè)量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)有很多,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(lái)測(cè)定Cl-、Br-、I-的濃度。二、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(cè)定溶液中Cl-的含量時(shí)常以CrO42-為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2[典例3]在含有Ag+的酸性溶液中,以鐵銨礬NH4Fe(SO4)2作指示劑,用KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+。已知:AgSCN(白色,s)Ag+(aq)+SCN-(aq),Ksp=1.0×10-12;Fe3++SCN-FeSCN2+(紅色),K=138。下列說(shuō)法正確的是()A.邊滴定邊搖動(dòng)錐形瓶,首先溶液變紅色B.當(dāng)Ag+定量沉淀后,少許過(guò)量的SCN-與Fe3+生成紅色配合物,且半分鐘不褪色,即為終點(diǎn)C.上述實(shí)驗(yàn)可用KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液代替KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+D.滴定時(shí),溶液pH變化不會(huì)影響終點(diǎn)的觀察解析:AgSCN的溶度積常數(shù)很小,邊滴定邊搖動(dòng)錐形瓶,溶液中首先析出AgSCN白色沉淀,故A錯(cuò)誤;Fe3++SCN-FeSCN2+(紅色),K=138,比較大,故正向反應(yīng)容易進(jìn)行,當(dāng)Ag+定量沉淀后,少許過(guò)量的SCN-與Fe3+生成紅色配合物,且半分鐘不褪色時(shí)即為終點(diǎn),故B正確;KSCN和Fe3+形成紅色溶液,KCl和Fe3+不反應(yīng),故不能用KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液代替KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ag+,故C錯(cuò)誤;Fe3+易水解生成紅褐色Fe(OH)3答案:B“三步法”解答滴定類試題第一步,明確滴定反應(yīng)。第二步,構(gòu)建各類物質(zhì)關(guān)系式。第三步,運(yùn)用相關(guān)概念、原理解答問(wèn)題(實(shí)驗(yàn)操作、儀器使用、指示劑選擇、滴定終點(diǎn)判斷、誤差分析、定量計(jì)算等)。[對(duì)點(diǎn)精練5]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(guò)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4.2468g(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。Ⅱ.滴定的主要步驟a.取待測(cè)NaI溶液25.00mL于錐形瓶中。b.加入25.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液(過(guò)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(guò)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)123消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mL10.2410.029.98f.數(shù)據(jù)處理。回答下列問(wèn)題:(1)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是。

(2)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。

(3)滴定應(yīng)在pH<0.5的條件下進(jìn)行,其原因是

。

(4)b和c兩步操作是否可以顛倒