食醋总酸含量的测定

【例1】（2010·沈阳高二检测）某工厂废水中含游离态氯，通过下列实验测定其浓度：①取水样10.0mL于锥形瓶中，加入10.0mLKI溶液(足量),滴入指示剂2～3滴。②取一滴定管依次用自来水、蒸馏水洗净，然后注入0.01mol·L-1Na2S2O3溶液,调整液面,记下读数。③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生的反应为：I2+2Na2S2O3====2NaI+Na2S4O6试回答下列问题：（1）步骤①加入的指示剂是___________________。（2）步骤②应使用___________式滴定管。（3）步骤③当待测液由____色变为____色且不再变化即达终点，若耗去Na2S2O3溶液20.0mL，则废水中Cl2的物质的量浓度为_________。（4）Cl2的实际浓度比所测浓度应________（“偏大”、“偏小”或“相等”）【思路点拨】解答本题应注意以下三点：【自主解答】（1）根据“单质碘遇淀粉变蓝”知，可选用淀粉溶液作指示剂，当待测液由蓝色变为无色且半分钟内不再恢复原来颜色时，即达终点。（2）由于Na2S2O3水解使溶液呈碱性，所以Na2S2O3溶液应盛装在碱式滴定管中。（3）由“Cl2+2KI====2KCl+I2、I2+2Na2S2O3====2NaI+Na2S4O6”得：Cl2～2Na2S2O3，则n（Cl2）=n（Na2S2O3）=×0.01mol·L-1×0.02L=1.00×10-4mol,c(Cl2)==0.01mol·L-1。（4）由于步骤②滴定管用蒸馏水洗净后未用待测液润洗，所以测出的c（Cl2）大于实际浓度。答案：（1）淀粉溶液（2）碱（3）蓝无0.01mol·L-1

（4）偏小【变式训练】（2010·山东高考）下列与实验相关的叙述正确的是（）A.稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中B.配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出C.酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导致测定结果偏高D.检验某溶液是否含有SO42-时，应取少量该溶液，依次加入BaCl2溶液和稀盐酸【解析】选C。稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢注入蒸馏水中，且不断搅拌，故A项错误；配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应重新配制，故B项错误；检验SO42-时，应先加入稀盐酸，若无任何现象，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则原溶液中一定含有SO42-，故D项错误。【例2】（2009·浙江高考）单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅（含铁、铝、硼、磷等杂质），粗硅与氯气反应生成四氯化硅（反应温度450℃～500℃），四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。相关信息如下：a.四氯化硅遇水极易水解；b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物；c.有关物质的物理常数见下表：请回答下列问题：（1）写出装置A中发生反应的离子方程式__________。（2）装置A中g管的作用是____________；装置C中的试剂是____________；装置E中的h瓶需要冷却的理由是__________________。（3）装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏（类似多次蒸馏）得到高纯度四氯化硅，精馏后的残留物中，除铁元素外可能还含有的杂质元素是_________（填写元素符号）。（4）为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，把铁元素还原成Fe2+，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定，反应的离子方程式是：5Fe2++MnO4-+8H+====5Fe3++Mn2++4H2O①滴定前是否要滴加指示剂？_______（填“是”或“否”），请说明理由____________。②某同学称取5.000g残留物，经处理后在容量瓶中配制成100mL溶液，移取25.00mL试样溶液，用1.000×10-2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时，消耗标准溶液20.00mL,则残留物中铁元素的质量分数是____________。【思路点拨】【自主解答】由于制备四氯化硅的原料为Cl2和Si。A装置为Cl2的制备装置，B、C装置为除杂装置。先用B除去HCl，再用C（浓H2SO4）除去水蒸气。Cl2通入粗硅中反应，用冷水将产生的SiCl4冷凝即可。（1）制取氯气用浓盐酸和MnO2在加热条件下反应。（2）g管是将分液漏斗与烧瓶相连，使它们中的压强是平衡的，这样便于盐酸能顺利滴下。SiCl4的沸点很低，只有57.7℃，而反应的温度达几百度，故需要冷凝收集。（3）从物质的物理性质表可发现，AlCl3、FeCl3和PCl5均易升华而BCl3沸点低，气体易挥发掉，故杂质中还应含有Al、P、Cl元素。（4）由于高锰酸钾本身是紫红色的，与Fe2+反应时，可以褪色，故而可以作为指示剂。根据方程式可以找出关系，5Fe2+～MnO4-,n(Fe)=10-2×20×10-3×5×100/25=4×10-3mol。w(Fe)=4×10-3×56/5×100%=4.48%。答案：(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2)平衡压强浓硫酸使SiCl4冷凝(3)Al、P、Cl

(4)①否KMnO4溶液自身可作指示剂②4.48%△====【变式训练】（2009·江苏高考）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%～103.0%）的主要流程如下：（1）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为8.0～8.5，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是__________。（2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①将溶液中的少量Ca(OH)2

转化为CaCl2；②防止Ca2+在蒸发时水解；③___________。（3）测定样品中Cl－含量的方法是：a.称取0.7500g样品，溶解，在250mL容量瓶中定容；b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中；c.用0.05000mol·L－1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39mL。①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有：_______。②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为：_____。③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有：_________；__________。【解析】（1）当加入氢氧化钙调节溶液的pH为8.0～8.5时，Al3+、Fe3+早已完全水解，以Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式除去。检验Fe(OH)3是否沉淀完全，实质是检验Fe3+是否存在，而检验Fe3+的最佳试剂是可溶性的SCN-，可以选用KSCN溶液。（3）①标准液是AgNO3溶液，由于Ag+水解使溶液呈酸性，所以用酸式滴定管装标准液，在使用前应先进行润洗，否则因附着在酸式滴定管内壁上的水将标准液稀释，标准液的浓度降低，所用标准液的体积增大，导致样品中Cl-含量偏大。②根据消耗AgNO3溶液的体积和AgNO3溶液的物质的量浓度计算出消耗AgNO3溶液的物质的量，然后根据n(AgNO3)=n(AgCl)=2n(CaCl2·2H2O)计算出实际上的CaCl2·2H2O的物质的量，进而计算出质量。n(AgNO3)=0.05000mol·L-1×0.02039L则n(CaCl2·2H2O)=n(AgCl)=n(AgNO3)则m（CaCl2·2H2O）=n(CaCl2·2H2O)×M(CaCl2·2H2O)则样品中CaCl2·2H2O的质量分数为：

×100%=×100%=99.9%。③当样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高时，说明样品中Cl-含量偏大；当样品中CaCl2·2H2O失去部分结晶水时，会导致Cl-含量偏大；当样品中混有少量的NaCl时，会导致Cl-含量偏大（NaCl中：w(Cl-)=60.7%，CaCl2·2H2O中：w(Cl-)=48.3%）。答案：（1）取少量上层清液，滴加KSCN溶液，若不出现血红色，表明Fe(OH)3沉淀完全（2）③防止溶液吸收空气中的CO2（3）①酸式滴定管②99.9%③样品中存在少量的NaCl

少量CaCl2·2H2O失水1.有一支50mL酸式滴定管，其中盛有溶液，液面恰好在10.00mL刻度处。把滴定管中的液体全部流下并承接在量筒中，量筒内溶液的体积（）A.大于40.00mLB.等于40.00mLC.小于40.00mLD.等于10.00mL【解析】选A。滴定管“0”刻度在上，满刻度在下，满刻度以下还有一段空间没有刻度。因此将装到10.00mL刻度处的溶液全部放出，除有10.00mL刻度处到50.00mL刻度处有40.00mL溶液外，还有满刻度以下的溶液也一并放出，总量超过40.00mL。2．实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下甲基橙：3.1～4.4石蕊：5.0～8.0酚酞：8.0～10.0用0.1000mol/LNaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是（）A.溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂B.溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂C.溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂D.溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂【解析】选D。解答该问题时应注意提供的三种指示剂的变色范围，以及NaOH溶液滴定CH3COOH溶液恰好完全反应时，溶液呈碱性。因为两者恰好完全反应时，生成CH3COONa，由于CH3COO-的水解，溶液呈碱性，故不能选用甲基橙作指示剂，所以A、B、C错误，D正确。3.下列操作正确的是（）A.把碘标准溶液放在碱式滴定管中B.将KMnO4标准溶液盛放在酸式滴定管中C.Na2CO3标准溶液由酸式滴定管中放出D.K2Cr2O7标准溶液由碱式滴定管中放出【解析】选B。碱性和还原性溶液应盛放在碱式滴定管中，而酸性和氧化性溶液应盛放在酸式滴定管中。碘标准液、KMnO4溶液、K2Cr2O7溶液都为氧化性溶液，应用酸式滴定管盛放，A、D错误，B正确；Na2CO3溶液呈碱性，应用碱式滴定管盛放，C错误。4.有下列仪器：①托盘天平；②胶头滴管；③酸式滴定管（25mL）；④碱式滴定管（25mL）；⑤15mL移液管；⑥5mL量筒；⑦锥形瓶。若用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL

未知浓度的盐酸，最合理的仪器是（）A.③⑤⑦B.④⑥⑦C.①②④D.③④⑦【解析】选D。题干中限制了用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸20.00mL，故应用酸式滴定管移取20.00mL

待测液于锥形瓶中，用NaOH溶液进行滴定即可，其中不能选用15mL移液管，因为移液管是固定体积的仪器，无法测量20.00mL盐酸。5.下列实验装置设计或操作肯定错误的是（）【解析】选A。酸式滴定管不应盛装0.100mol·L-1的NaOH溶液,故A项错误;转移溶液应用玻璃棒引流,故B项正确;由于NO2极易与水反应,为防止倒吸,需用倒扣漏斗装置,故C项正确;为防止倒吸，玻璃导管口不应插入液面以下,应在液面以上,故D项正确。6.用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱溶液时，会导致待测碱液的浓度结果偏低的操作是（）A.锥形瓶用蒸馏水洗净后装待测液B.滴定管用蒸馏水洗净后注入标准液C.滴定前仰视读数，滴定后俯视读数D.配制碱液时，称量后固体吸湿【解析】选C。滴定管用蒸馏水洗净后注入标准溶液，会使结果偏高；滴定前仰视读数、滴定后俯视读数，会使测定的标准溶液体积减小，结果偏低。锥形瓶用蒸馏水洗净后装待测液，以及配碱液时，称量后固体的吸湿，都不会影响测定结果。7.用0.1mol·L-1NaOH溶液滴定0.1mol·L-1盐酸,如达到滴定终点时不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的体积约为0.05mL),继续加水至50mL,所得溶液的pH是（）A.4B.7.2

C.10

D.11.3【解析】选C。多加了1滴NaOH溶液时，剩余：n（NaOH）=0.1mol·L-1×0.05×10-3L=5×10-6mol,c(NaOH)==1×10-4mol·L-1,所以c(H+)===1×10-10mol·L-1,故pH=10。8.有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol·L-1的HCl溶液，将①加热至体积减少一半，在②中加入少量CH3COONa固体（加入后溶液仍呈强酸性），③不作改变，然后以酚酞作指示剂，用氢氧化钠溶液滴定上述三种溶液，所消耗NaOH溶液的体积是（）A.①=③>②B.③>②>①C.③=②>①D.①=②=③【解析】选C。加热蒸发时盐酸挥发，故①中溶质减少，消耗NaOH的物质的量减少；②中加入CH3COONa固体，与盐酸反应生成CH3COOH；③用酚酞作指示剂依然能与NaOH反应，消耗NaOH的量没有变化。故选C。9.(2010·贵港高二检测)氧化还原滴定法测定MnO4-的浓度:用已知准确浓度的Fe2+溶液可以测定未知浓度的MnO4-的浓度;已知反应生成Mn2+和Fe3+,则反应的离子方程式为(已知H+参与反应):__________实验测定MnO4-的浓度:(1)测得溶液(含强氧化性离子MnO4-)的pH=2,准确量取20.00mL配成1000mL溶液。所用玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外，还需__________。（2）取以上稀溶液20.00mL放于__________(填仪器名称)中待滴定。（3）用_______（填仪器名称）盛装0.1000mol/L的FeSO4溶液滴定,操作过程中左手_____,右手____,眼睛_____,当缓慢滴入最后一滴时,锥形瓶内溶液紫色完全褪去且半分钟内不恢复紫色时停止滴定,消耗FeSO4溶液22.00mL。①原溶液c（MnO4-）=_________mol/L。②原溶液c（MnO4-）的误差分析（填“偏大”、“偏小”或“不变”）：a.若FeSO4溶液放置时间过长:_________；b.若盛FeSO4溶液的滴定管未用FeSO4溶液润洗:______；c.若锥形瓶曾盛过浓HNO3溶液且实验前未洗干净:___。【解析】由题意知,Fe2+与H+、MnO4-反应生成Fe3+和Mn2+,则反应的离子方程式为:MnO4-+5Fe2++8H+====Mn2++5Fe3++4H2O。（1）配制一定物质的量浓度溶液时，需要用1000mL的容量瓶。（2）由于含MnO4-的溶液为待测液，需盛装于锥形瓶中待滴定。（3）由于Fe2+水解使溶液呈酸性，所以FeSO4溶液盛装于酸式滴定管中。在滴定操作过程中，左手控制活塞，右手摇动锥形瓶，眼睛注视锥形瓶内溶液的颜色变化。①c（MnO4-）=××=××=1.100mol/L②a.若FeSO4溶液放置时间过长,则部分Fe2+被空气中的氧气氧化,反应一定量的MnO4-时,消耗标准液体积偏大,导致c(MnO4-)偏大;b.若盛FeSO4溶液的滴定管未用FeSO4溶液润洗,残留在滴定管内壁上的蒸馏水使c(Fe2+)减小,反应一定量的MnO4-时,消耗标准液体积偏大,导致c(MnO4-)偏大;c.若锥形瓶曾盛放过浓HNO3溶液且实验前未洗干净,由于HNO3能与Fe2+反应,残留在锥形瓶内的HNO3会消耗标准液,使标准液体积偏大,导致c(MnO4-)偏大。答案：MnO4-+5Fe2++8H+====Mn2++5Fe3++4H2O（1）1000mL容量瓶（2）锥形瓶（3）酸式滴定管控制活塞移动锥形瓶注视锥形瓶内溶液的颜色变化①1.100②a.偏大b.偏大c.偏大10.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量（g/100mL）。Ⅰ.实验步骤（1）量取10.00mL食用白醋，在烧杯中用水稀释后转移到100mL_____（填仪器名称）中定容，摇匀即得待测白醋溶液。（2）用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中，向其中滴加2滴______作指示剂。（3）读取盛装0.1000mol·L-1NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图所示，则此时的读数为_________mL。（4）滴定。当___________时，停止滴定，并记录NaOH溶液的最终读数。重复滴定3次。Ⅱ.实验记录Ⅲ.数据处理与讨论（1）甲同学在处理数据时计算得：平均消耗的NaOH溶液的体积V=(15.95+15.00+15.05+14.95)/4mL=15.24mL。指出他计算的不合理之处：______________________；按正确数据处理，可得市售白醋总酸量