酸碱中和滴定原理的计算.doc

酸碱中和滴定原理的计算酸碱中和滴定原理：在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸（或碱）溶液与未知物质的量浓度的碱（或酸）溶液完全中和，测出二者所用的体积，根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度。根据酸碱中和反应的实质是：H+OH-=H2OC酸V酸C碱V碱或：C未知V未知C标准V标准，或一、简单酸碱中和滴定1.某学生用0.1mol/L KOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，其操作可分解为如下几步：（A）移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶，并加入2-3滴酚酞（B）用标准溶液润洗滴定管2-3次（C）把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节液面使滴定管尖嘴充满溶液（D）取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm（E）调节液面至0或0刻度以下，记下读数（F）把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点，记下滴定管液面的刻度若滴定开始和结束时，碱式滴定管中的液面如图所示，则起始读数为_mL，终点读数为_ mL；所用盐酸溶液的体积为_mL. 0.0025.90根据C酸V酸C碱V碱可得盐酸溶液的体积25.90mL.2.某学生用0.1mol/L KOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液，其操作可分解为：某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表：实验编号KOH溶液的浓度/molL1滴定完成时，KOH溶液滴入的体积/mL待测盐的体积/mL酸10.1022.6220.0020.1022.7220.0030.1022.8020.00列式计算该盐酸溶液的物质的量浓度：c（HCl）。根据C酸V酸C碱V碱，混合碱的体积为(22.62+22.72+22.80)/3=22.71mL,可得盐酸溶液的浓度为0.1136mol/L3.某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂某同学根据3次实验分别记录有关数据如下表:依据下表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。滴定次数待测NaOH体积/mL0.1000mol/L盐酸的体积/mL滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL溶液体积/mL第一次25.000.0026.1126.11第二次25.001.5630.3028.74第三次25.000.2226.3126.09由表格可知第二组数据存在错误，所以舍弃，则mL=26.10mL,c(NaOH)=0.104 4 mol/L4. 实验为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度，通常用纯净的Na2CO3(无水)配成标准溶液进行滴定。具体操作是：称取wg无水Na2CO3装入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，在酸式滴定管中加入待测盐酸滴定。若滴到终点时，中和wg Na2CO3消耗盐酸VmL，则盐酸的物质的量浓度为_molL1。盐酸的浓度为5. 实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)来测定氢氧化钠溶液的浓度，反应如下：KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O。邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性，滴定到达终点时，溶液的pH约为9.1。现准确称取KHC8H4O4(相对分子质量为204.2)晶体两份质量均为0.510 5 g，分别溶于水后加入指示剂，用NaOH溶液滴定至终点，消耗NaOH溶液体积平均为20.00 mL，则NaOH溶液的物质的量浓度是多少？(结果保留四位有效数字)二、应用酸碱中和滴定测混合物纯度、质量分数计算（一般是根据已知文字信息，把文字转化为化学反应方程式，找到对应的物质的量之间的关系，基于酸碱中和滴定的原理可以测定出混合物质中某一物质的纯度、质量分数）1.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性)，它的化学式是C6H8O6，人体缺乏这样的维生素能得坏血症，所以维生素C又称抗坏血酸。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C，例如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右。十二中某研究性学习小组测定了某品牌软包装橙汁中维生素C的含量，下面是他们的实验分析报告。(一)测定目的：测定牌软包装橙汁中维生素C的含量。(二)测定原理：C6H8O6+I2C6H6O6+2H+2I(三)实验用品及试剂(1)仪器和用品(自选，略)(2)试剂：指示剂_(填名称)，浓度为8.00103molL-1的I2标准溶液、蒸馏水等。(四)实验过程(3)洗涤仪器，检查滴定管是否漏液，润洗相关仪器后，装好标准碘溶液待用。(4)用_(填仪器名称)向锥形瓶中移入20.00mL待测橙汁，滴入2滴指示剂。(5)用左手控制滴定管的_(填部位)，右手摇动锥形瓶，眼睛注视_，直到滴定终点。滴定至终点时的现象是_。(五)数据记录与处理(6)若经数据处理，则此橙汁中维生素C的含量是_mg/L。（2）淀粉 （4）酸式滴定管 （5）活塞锥形瓶中溶液颜色变化最后一滴标准液滴入时，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色。（6）取三次实验的平均值，则在实验中消耗的标准碘溶液的体积应该是15ml15ml标准碘溶液碘的质量为：15mL103(L/ mL)8.00103)molL-1)254(g/mol)1000(mg/g)=30.48 mg设20.0mL待测橙汁中维生素C的质量为xC6H8O6+I2C6H6O6+2H+2I-176 254x 30.48mg17630.48mg=254X解得：X=21.12mg则1L中含维生素C的质量为：21.12mg1000ml/20ml=1056.00mg，2.称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg，溶于水中，加入酚酞作指示剂，以Mmol/L的盐酸滴定，耗用V1L时变为粉红色，此时发生的化学反应方程式是_；若最初以甲基橙作指示剂，当耗用V2L盐酸时变橙色，此时发生的化学反应方程_由此计算混合物中NaOH和Na2CO3的质量分数分别为多少？NaOHHClNaClH2ONa2CO3HClNaClNaHCO3NaOHHClNaClH2ONa2CO32HCl2NaClCO2H2O100%,100%3.实验室有一瓶混有少量NaCl杂质的NaOH固体试剂，为准确测其纯度，采用盐酸滴定法进行测定。称取WgNaOH固体试剂配制成100.00mL水溶液备用；将浓度为Cmol/L的标准盐酸装在用标准盐酸润洗过的25.00mL酸式滴定管中，调节液面位置在零刻度以下，并记下刻度；取V1mLNaOH待测溶液置于洁净的锥形瓶中，加入2-3滴甲基橙指示剂充分振荡，然后用浓度为Cmol/L的标准盐酸滴定，用去盐酸V2mL，试回答固体试剂NaOH纯度计算公式为?4.测定硫酸铝晶体样品中Al2(SO4)318H2O(含杂质Pb2)质量分数的实验步骤为(EDTA分别能与Al3或Pb2以物质的量之比11进行反应)：步骤1：准确称取硫酸铝晶体样品mg，溶于25mL。步骤2：加入c1molL EDTA溶液V1mL(过量)，煮沸、冷却，稀释至100mL。步骤3：取25.00mL上述稀释液，滴加指示剂，用c2molL1Pb(NO3)2标准溶液滴定过量的EDTA溶液，达到终点时消耗V2mL Pb(NO3)2标准溶液。根椐上述数据计算，该样品中Al2(SO4)318H2O的质量分数为_(用含字母的代数式表示)。样品中的Al3量是(c1V11034c2V2103)mol，nAl2(SO4)318H2O1/2(c1V11034c2V2103)mol，mAl2(SO4)318H2O233(c1V11034c2V2103)g，质量分数为3、 氧化还原滴定氧化还原滴定实验同酸碱中和滴定实验类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之），计算方法一般是根据电子守恒来进行计算，整体分为两类，一类是已知的氧化还原方程式，一类是未知的氧化还原方程式，对于未知的氧化还原方程式，需要掌握陌生氧化还原方程式书写的方法。（a）已知反应方程式1.某活动小组测定制取的Na2S2O35H2O的纯度的方法如下：准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32-I2=S4O62-2I(1)滴定至终点时，溶液颜色的变化：_。(2)测定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为_mL。产品的纯度为(设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)_。(1)由无色变蓝色(2)18.100.018L0.100 0 molL12M/W100%2.氧化还原滴定实验同中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）。现有0.001mol/L酸性KMnO4和未知浓度的无色NaHSO3溶液VL。反应的离子方程式是2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2+5SO42-+3H2O。填空回答问题：滴定前平视KMnO4液面，刻度为amL，滴定后液面刻度为bmL，则待测NaHSO3浓度计算表达式为？由已知的化学方程式可知KMnO4和NaHSO3物质的量之比为2:5，实验过程中消耗KMnO4的量为（b-a）0.001,则NaHSO3为（b-a）0.0012.5/V3.葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定（已知：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI）：准确量取100.00mL葡萄酒样品，加酸蒸馏出抗氧化剂成分取馏分于锥形瓶中，滴加少量淀粉溶液，用物质的量浓度为0.0225molL1标准I2溶液滴定至终点，消耗标准I2溶液16.02mL重复以上操作，消耗标准I2溶液15.98mL计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量 （单位：mgL1，以SO2计算，请给出计算过程）根据题意可知，消耗标准I2溶液的体积为=16.0mL，所以I2的物质的量为16.0103L0.0225molL1=3.6104mol，根据反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，可知二氧化硫的物质的量为3.6104mol，SO2的质量为64g/mol3.6104mol=23.04mg，所以葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量为=230.4mgL14.维生素C(又名抗坏血酸，分子式为C6H8O6)具有较强的还原性，放置在空气中易被氧化，其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下：C6H8O6I2C6H6O62HI。现欲测定某样品中维生素C的含量，取10 mL 6 molL1 CH3COOH溶液，加入100 mL蒸馏水，将溶液加热煮沸后冷却。精确称取0.200 0 g样品，溶解于上述冷却的溶液中，加入1 mL淀粉溶液作指示剂，立即用浓度为0.050 00 molL1的I2溶液进行滴定，直至溶液中的蓝色持续不退为止，共消耗21.00 mL I2溶液。计算样品中维生素C的质量分数。滴定过程中消耗的I2的物质的量为0.012L0.05mol/L,测定某样品中维生素C的含量为0.012L0.05mol/L176g/moL,质量分数表达式为0.012L0.05mol/L176g/moL/0.2g100%=92.4%（b）已知多个方程式，根据转移电子数相等确定待测物质的质量分数1.二氧化硒是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：SeO2+KI+HNO3Se+I2+KNO3+H2O I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为根据反应的方程式可知SeO22I24Na2S2O3，消耗的n=0.2000 mol/L0.025L=0.005mol，根据关系式计算样品中n=0.005mol=0.00125mol，故SeO2的质量为0.00125mol111g/mol=0.13875g，所以样品中SeO2的质量分数为100%=92.5%，故答案为：92.5%2.环境监测测定水中溶解氧的方法是：量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液（含KOH），立即塞好瓶塞，反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2+O2+4OH-=2MnO(OH)2（该反应极快）测定：开塞后迅速加入1mL2mL浓硫酸（提供H+），使之生成I2，再用bmol/L的Na2S2O3溶液滴定（以淀粉为指示剂），消耗VmL。有关反应式为：MnO(OH)2+2I+4H+=Mn2+I2+3H2OI2+2S2O32-=2I+S4O62-试回答水中溶解氧的计算式是（以g/L为单位）。设水中溶解氧的物质的量为x,根据题中给出的三个有关方程式可建立多步计算关系式： O22MnO(OH)22I24S2O32-1mol 4 mol x bV10-3mol列式，解得x=0.25bV10-3mol。所以水中溶解氧的量为(0.25bV10-3)32/(a10-3)=8bV/a(gL-1)(c)根据电荷守恒确定未知的氧化还原方程式1.已知高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以发生氧化还原反应。)高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸溶液的反应可用于测定血钙的含量。方法是取2 mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵晶体化学式为(NH4)2C2O4，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解后得到H2C2O4，再用KMnO4溶液滴定。稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是。用KMnO4溶液滴定H2C2O4时，判断滴定终点的方法是。若消耗了1.0104molL1的KMnO4溶液20.00 mL，则100 mL该血液中含钙g。设100ml由CaC2O4+H2SO4CaSO4+H2C2O4、2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O可以得出关系式：5Ca2+2KMnO4，所以n（Ca2+）=2.5n（KMnO4）=1.010-4mol/L0.02L2.5，所以可计算出100 mL该血液中含钙的质量为：1.010-4mol/L0.02L2.540g/mol100ml/2ml=0.012. 准确称取0.171 0 g MnSO4H2O样品置于锥形瓶中加入适量H3PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2全部氧化成Mn3，用c(Fe2)0.050 0 molL1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3被还原为Mn2)，消耗Fe2溶液20.00 mL。计算MnSO4H2O样品的纯度(请给出计算过程)。n(Fe2)0.050 0 molL120.00mL/10001.00103moln(Mn2)n(Fe2)1.00103molm(MnSO4H2O)1.00103mol169 gmol10.169 gMnSO4H2O样品的纯度为：100%98.8%3.氧化还原滴定是水环境监测常用的方法，可用于测定废水中的化学耗氧量（单位：mg/L每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量）。某废水样100.00mL，用硫酸酸化后，加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL，使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。然后用0.1000mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72，实验数据记录如下：实验数据实验序号FeSO4溶液体积读数/mL滴定前滴定后第一次0.1016.20第二次0.3015.31第三次0.2015.19完成离子方程式的配平：_Cr2O72+_Fe2+_ _ _Cr3+_Fe3+_H2O计算废水样的化学耗氧量。（写出计算过程，结果精确到小数点后一位。）根据质量守恒定律、电子守恒、电荷守恒可得离子方程式：Cr2O72+6Fe2+14H+= 2Cr3+6Fe3+7H2O；根据表格提供的数据可知第一次实验误差太大，舍去，消耗的FeSO4溶液的体积要按照第2、3此来计算，V(FeSO4)=15.00ml；在反应的过程中电子转移数目相等0.01667mol/L 0.025L23=0.1000mol/L 0.0150L1+n(O2)4, n(O2)=0.0014=0.00025mol.所以每升废水中的还原性物质消耗的氧气的物质的量是0.00025mol10=0.0025mol，其质量是0.0025mol32g=0.08g=80mg.4.K2Cr2O7可用于测定亚铁盐的含量，现有FeSO4试样0.4000克，溶解酸化后，用浓度为0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL，则该试样中FeSO4的质量分数为。根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知：K2Cr2O76FeSO4。n(K2Cr2O7)= 0.02000mol/L0.02L=4.010-4mol，则n(FeSO4)=2.410-3mol，m (FeSO4)=2.410-3mol 152g/mol=0.3648g。则该试样中FeSO4的质量分数为(0.3648g0.4000g)100%=91.2%5.中华人民共和国国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g/L。某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。(1)仪器A的名称是_，水通入A的进口为_。(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_。(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 molL1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题图2中的_；若滴定终点时溶液的pH8.8，则选择的指示剂为_；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)_(10 mL，40 mL，40 mL)。（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00ml，该葡萄酒中SO2含量为：_g/L。(1)冷凝管(或冷凝器)b (2)SO2H2O2=H2SO4 (3)酚酞(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为_gL1。SO2与NaOH存在如下关系：SO2H2SO42NaOH64 g2 molm(SO2)0.090 0 molL10.025 L解得：m(SO2)0.072 g，故葡萄酒中SO2的含量为0.24 gL1。四、通过酸碱中和滴定确定未知物质化学式一般是根据无机化学中离子检验的方法来确定未知的离子种类，然后通过电荷守恒，质量守恒进行计算出各离子或原子之间的系数比，从而确定出待测物质的化学式。1.硫酸镍铵（NH4）xNiy（SO4）mnH2O可用于电镀、印刷等领域某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：准确称取2.3350g样品，配制成100.00mL溶液A；准确量取25.00mL溶液A，用0.04000molL1的EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定其中的Ni2+（离子方程式为Ni2+H2Y2=NiY2+2H+），消耗EDTA标准溶液31.25mL；另取25.00mL溶液A，加足量的NaOH溶液并充分加热，生成NH356.00mL（标准状况）通过计算确定银硫酸镍铵的化学式（写出计算过程）_25mL溶液中镍离子的物质的量是：n（Ni2+）=n（H2Y2）=0.04000 molL10.03125L=1.250103mol，氨气的物质的量等于铵离子的物质的量，n（NH4+）=2.500103mol根据电荷守恒，硫酸根的物质的量是：n（SO42）=2n（Ni2+）+n（NH4+）=2.500103mol，所以：m（Ni2+）=59 gmol11.250103mol=0.07375 gm（NH4+）=18 gmol12.500103mol=0.04500 gm（SO42）=96 gmol12.500103mol=0.2400 gn（H2O）=1.250102molx：y：m：n=n（NH4+）：n（Ni2+）：n（SO42）：n（H2O）=2：1：2：10，硫酸镍铵的化学式为（NH4）2Ni（SO4）210H2O2.硫酸钠过氧化氢加合物(xNa2SO4yH2O2zH2O)的组成可通过下列实验测定：准确称取1.770 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A。准确量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.582 5 g。准确量取25.00 mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 molL1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO42-5H2O26H=2Mn28H2O5O2通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。25.00 mL溶液A中含有Na2SO4的物质的量为n(Na2SO4)n(BaSO4)2.50103 mol。含有H2O2的物质的量为n(H2O2)n(KMnO4)0.020 00 molL125.00103 L1.25103 mol。所取25.00 mL溶液A中所含样品中水的质量为m(H2O)1.770 0 g2.50103 mol142 gmol11.25103 mol34 gmol10.045 00 g，则n(H2O)2.50103 mol。综上可知，xyzn(Na2SO4)n(H2O2)n(H2O)212，故硫酸钠过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4H2O22H2O。3.碱式次氯酸镁Mga(ClO)b(OH)cxH2O是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验：准确称取1.685 g碱式次氯酸镁试样于250 mL锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量乙酸酸化，用0.800 0 molL1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O32-I2=S4O62-2I)，消耗25.00 mL。另取1.685 g碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2被ClO氧化为O2)，稀释至1 000 mL。移取25.00 mL溶液至锥形瓶中，在一定条件下用0.020 00 molL1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mg2(离子方程式为Mg2H2Y2=MgY22H)，消耗25.00 mL。通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)关系式：ClOI22S2O32-n(ClO)n(S2O32-)1/20.800 0 molL125.00103L1.000102moln(Mg2)0.020 00 molL125.00103L1 000 mL/25.00 mL2.000102mol根据电荷守恒，可得：n(OH) 2n(Mg2)n(ClO)22.000102mol1.000102mol3.000102molm(H2O) 1.685 g1.000102mol51.5 gmol12.000102mol24 gmol13.000102mol17 gmol10.180 gn(H2O)0.180 g/18 gmol11.000102moln(Mg2)n(ClO)n(OH)n(H2O)(2.000102mol)(1.00010