湖南省永州市高考化学二轮复习 课时20 电解质溶液3（酸碱中和滴定及迁移应用）学案-人教版高三全册化学学案

电解质溶液3（酸碱中和滴定及迁移应用）【明确考纲】酸碱中和滴定实验的仪器、操作步骤、误差分析。酸碱中和滴定实验的数据处理方法。【课前真题】1.（2018·全国卷Ⅲ）用0.100mol·L-1AgNO3滴定50.0mL0.0500mol·L-1Cl-溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是（）A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10-10B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)C.相同实验条件下，若改为0.0400mol·L-1Cl-，反应终点c移到aD.相同实验条件下，若改为0.0500mol·L-1Br-，反应终点c向b方向移动答案：C解析：分析：本题应该从题目所给的图入手，寻找特定数据判断题目中的沉淀滴定的具体过程。注意：横坐标是加入的硝酸银溶液的体积，纵坐标是氯离子浓度的负对数。详解：A．选取横坐标为50mL的点，此时向50mL0.05mol/L的Cl-溶液中，加入了50mL0.1mol/L的AgNO3溶液，所以计算出此时溶液中过量的Ag+浓度为0.025mol/L（按照银离子和氯离子1:1沉淀，同时不要忘记溶液体积变为原来2倍），由图示得到此时Cl-约为1×10-8mol/L（实际稍小），所以KSP(AgCl)约为0.025×10-8=2.5×10-10，所以其数量级为10-10，选项A正确。B．由于KSP(AgCl)极小，所以向溶液滴加硝酸银就会有沉淀析出，溶液一直是氯化银的饱和溶液，所以c(Ag+)·c(Cl-)＝KSP(AgCl)，选项B正确。C．滴定的过程是用硝酸银滴定氯离子，所以滴定的终点应该由原溶液中氯离子的物质的量决定，将50mL0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL0.04mol/L的Cl-溶液，此时溶液中的氯离子的物质的量是原来的0.8倍，所以滴定终点需要加入的硝酸银的量也是原来的0.8倍，因此应该由c点的25mL变为25×0.8=20mL，而a点对应的是15mL，选项C错误。D．卤化银从氟化银到碘化银的溶解度应该逐渐减小，所以KSP(AgCl)应该大于KSP(AgBr)，将50mL0.05mol/L的Cl-溶液改为50mL0.05mol/L的Br-溶液，这是将溶液中的氯离子换为等物质的量的溴离子，因为银离子和氯离子或溴离子都是1:1沉淀的，所以滴定终点的横坐标不变，但是因为溴化银更难溶，所以终点时，溴离子的浓度应该比终点时氯离子的浓度更小，所以有可能由a点变为b点。选项D正确。试题感悟：本题虽然选择了一个学生不太熟悉的滴定过程——沉淀滴定，但是其内在原理实际和酸碱中和滴定是一样的。这种滴定的理论终点都应该是恰好反应的点，酸碱中和滴定是酸碱恰好中和，沉淀滴定就是恰好沉淀，这样就能判断溶液发生改变的时候，滴定终点如何变化了。2．[2017·全国卷Ⅰ，26（5）]凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3。回答下列问题：（5）取某甘氨酸（C2H5NO2）样品m克进行测定，滴定g中吸收液时消耗浓度为cmol·L–1的盐酸VmL，则样品中氮的质量分数为_________%，样品的纯度≤_______%。答案: 3．[2017·全国卷Ⅱ,26（4）]水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：回答下列问题：（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L−1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。答案:45.0%课堂精讲【考点归类】酸碱中和滴定实验以及迁移应用到沉淀滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。考点:酸碱中和滴定实验核心知识必备：(1)“考”实验仪器酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。其中常考的是滴定管，如正确选择滴定管(包括量程)，滴定管的检漏、洗涤和润洗，滴定管的正确读数方法等。(2)“考”操作步骤①滴定前的准备：查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数；②滴定：移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数；③计算。(3)“考”指示剂的选择①强酸强碱相互滴定，可选用甲基橙或酚酞；②若反应生成的强酸弱碱盐溶液呈酸性，则选用酸性变色范围的指示剂(甲基橙)，若反应生成强碱弱酸盐，溶液呈碱性，则选用碱性变色范围的指示剂(酚酞)；③石蕊溶液因颜色变化不明显，且变色范围过宽，一般不作指示剂。(4)“考”误差分析写出计算式，分析操作对V标的影响，由计算式得出对最终测定结果的影响，切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。(5)“考”数据处理正确“取舍”数据，计算“平均”体积，根据反应式确定标准液与待测液浓度和体积的关系，从而列出公式进行计算。【典例剖析】题组一中和滴定的基本操作1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”(1)滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁(√)(2)记录滴定终点读数为12.20mL(×)(3)酸式滴定管装标准溶液前，必须先用该溶液润洗(√)(4)酸碱滴定实验中，用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差(×)(5)欲测定NaOH溶液浓度，可选用滴定管、锥形瓶、烧杯、NaOH溶液、0.1000mol·L－1盐酸达到实验目的(×)NaOH溶液滴定。下列说法正确的是()A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小答案：B解析：A项，滴定管用水洗涤后，还要用待装溶液润洗，否则将要引起误差，错误；B项，在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，正确；C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为红色，且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定，错误；D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则碱液的体积偏大，测定结果偏大，错误。题组二滴定终点的描述3．用amol·L－1的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液，用酚酞作指示剂，达到滴定终点的现象是_______________________________________________________________________；若用甲基橙作指示剂，滴定终点现象是______________________________________________。答案：当滴入最后一滴标准液，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复红色当滴入最后一滴标准液，溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不恢复黄色4．用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，应选用____________作指示剂，达到滴定终点的现象是___________________________________________。答案：淀粉溶液当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色5．用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，是否需要选用指示剂________(填“是”或“否”)，达到滴定终点的现象是________________________________________________________________________。答案：否当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色6．用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再用KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋，滴定Ti3＋时发生反应的离子方程式为_________________________________________________________，达到滴定终点时的现象是______________________________________________________。答案：Ti3＋＋Fe3＋=Ti4＋＋Fe2＋当滴入最后一滴标准液，溶液变成红色，且半分钟内不褪色7．用标准KI溶液滴定含有Fe3＋的溶液，应选用________作指示剂，滴定终点现象是____________________________________________________________。答案：KSCN溶液当滴入最后一滴标准KI溶液，溶液的红色褪去，且半分钟内不恢复红色特别提醒：氧化还原反应滴定法是指氧化剂与还原剂之间的相互滴定，该滴定方法在仪器使用、实验操作上与中和滴定一样，常见的试剂有KMnO4、I2、铁盐，复习中应明确使用的指示剂及终点时颜色变化。滴定方法还原剂滴定KMnO4KMnO4滴定还原剂I2滴定还原剂还原剂滴定I2铁盐滴定还原剂还原剂滴定铁盐指示剂KMnO4KMnO4淀粉淀粉KSCNKSCN终点时颜色变化浅红色→无色无色→浅红色无色→蓝色→蓝色→无色溶液变红色红色消失题组三“滴定法”的迁移应用8．(2017·全国卷Ⅱ，28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：Ⅰ.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。回答下列问题：(1)取水样时应尽量避免搅动水体表面，这样操作的主要目的是________________________________________________________________________。(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。(4)取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为_____________________________________________________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为________mg·L－1。(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏___。(填“高”或“低”)答案：(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差(2)2Mn(OH)2＋O2=2MnO(OH)2(3)量筒氧气(4)当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化80ab(5)低解析本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量，属于氧化还原滴定。(2)根据氧化还原反应原理，Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2，由此可得方程式2Mn(OH)2＋O2=2MnO(OH)2。(3)一定物质的量浓度溶液的配制还需要量筒取液体体积；加热可以除去溶解的氧气，避免实验结果不准确。(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2，因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内无变化；根据关系式O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3可得水样中溶解氧的含量为[(ab×10－3)mol÷4×32×103mg·mol－1]÷0.1L＝80abmg·L－1。(5)终点读数时有气泡，气泡占据液体应占有的体积，会导致消耗的Na2S2O3体积偏小，最终结果偏低。9．(2017·天津理综，9)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I－)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ.准备标准溶液a．准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，备用。b．配制并标定100mL0.1000mol·L－1NH4SCN标准溶液，备用。Ⅱ.滴定的主要步骤a．取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b．加入25.00mL0.1000mol·L－1AgNO3溶液(过量)，使I－完全转化为AgI沉淀。c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d．用0.1000mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。e．重复上述操作两次。三次测定数据如下表：实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题：(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有________________________________________________________________________。(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是________________________。(3)滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是________________________________________________________________________。(4)b和c两步操作是否可以颠倒________，说明理由____________________________________________________________________________________________________。(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为________mL，测得c(I－)＝________mol·L－1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为___________________。(7)判断下列操作对c(I－)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果________。答案：(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)避免AgNO3见光分解(3)防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解)(4)否(或不能)若颠倒，Fe3＋与I－反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点(5)10.000.0600(6)用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2～3次(7)①偏高②偏高解析：(1)配制AgNO3标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。(2)因AgNO3见光易分解，所以AgNO3标准溶液应放在棕色细口试剂瓶中并避光保存。(3)NH4Fe(SO4)2为强酸弱碱盐，且Fe3＋的水解程度很大，为防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解)，所以滴定应在pH＜0.5的条件下进行。(4)因Fe3＋能与I－发生氧化还原反应，而使指示剂耗尽，无法判断滴定终点，所以b和c两步操作不能颠倒。(5)由三次测定数据可知，第1组数据误差较大，应舍去，所以所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为eq\f(10.02mL＋9.98mL,2)＝10.00mL，测得c(I－)＝[n(AgNO3)－n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]＝(25.00×10－3L×0.1000mol·L－1－10.00×10－3L×0.1000mol·L－1)/(25.00×10－3L)＝0.0600mol·L－1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，用NH4SCN标准溶液润洗滴定管2～3次。(7)①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，造成溶质减少，则使配制AgNO3标准溶液的浓度偏低，则使消耗的n(NH4SCN)偏小，由c(I－)＝[n(AgNO3)－n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推断，对c(I－)测定结果影响将偏高。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，使读取的NH4SCN标准溶液的体积偏低，由c(I－)＝[n(AgNO3)－n(NH4SCN)]/V[NaI(aq)]可推断，对c(I－)测定结果影响将偏高。1．电导滴定是利用溶液的电导改变以确定滴定终点的滴定方法。常温下，将0.10mol·L-1CH3COOH溶液与0.10mo1·L-1HCl溶液以一定体积比混合，用0.10mol·L-1NaOH溶液滴定，滴定曲线如图所示。下列说法正确的是：（）A．a点溶液的pH=1B．b点溶液中：c(Na+)=c(Clˉ)+c(CH3COOˉ)C．图中四点，c点处溶液中水的电离度最大D．d点溶液中：c(Na+)>c(Clˉ)>c(CH3COOˉ)>c(OHˉ)>c(H+)答案:C解析:A、等物质的量的盐酸和醋酸混合时，两者同时被稀释，因醋酸是弱酸，只有部分电离，溶液中的氢离子浓度小于0.10mol·L-1，故溶液的pH大于1，故A错误；B、b点溶液中的溶质为NaCl和CH3COOH，溶液显酸性，依据电荷守恒可知，c(Na+)<c(Clˉ)+c(CH3COOˉ)，故B错误；C、c点溶液中的溶质为NaCl和CH3COONa，醋酸根离子水解促进了水的电离，此时溶液中水的电离程度最大，故C正确；D、d点溶液中的溶质为NaOH和CH3COONa，由图象可知，V3-V2>V1，故溶液中c(OHˉ)>c(Clˉ)，故D错误；2．铬是人体必需元素，如含量不足会影响糖类和脂类的代谢，过高则会引起急性中毒。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：完成下列填空：（1）①步中含Cr2O离子的废水在酸性条件下能用Fe3O4处理，反应的离子方程式为_________________________________；（2）反应⑤是可逆反应，在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，写出该反应的离子方程式：___________________________________；（3）向上述反应后的溶液中加入碱溶液，让废水的pH升至8～10，控制适当的温度，使产物中的金属阳离子全部转变为沉淀。回收所得的Cr(OH)3，经处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：①Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O②2S2O32-+I2=S4O62-+2I-，准确称取纯净的K2Cr2O70.294g配成溶液，加足量KI，用Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00mL。①回收所得的Cr(OH)3在处理之前需要先进行洗涤，洗涤沉淀的方法为________________；②滴定时加入的指示剂通常为_________，滴定至终点的现象是_____________________；③Na2S2O3溶液的物质的量浓度为__________。答案：Cr2O+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe3++31H2O2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2~3次淀粉溶液溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变0.2400mol·L－1解析：（1）反应中Cr2O72-→Cr3+，Cr元素由+6价降为+3价，1molCr2O72-得到6e-，1molFe3O4→Fe3+失去1e-。由得失电子守恒可知，Cr2O72-的系数为1，Fe3O4的系数为6，再根据原子守恒，电荷守恒配平系数，得到离子反应方程式Cr2O72-+6Fe3O4+62H+=2Cr3++18Fe3++31H2O；（2）在Na2CrO4溶液中加入稀硫酸，溶液由黄色逐渐变成橙色，说明黄色的CrO42－离子转化为Cr2O72－离子，该可逆反应的方程式为2CrO42－＋2H＋Cr2O72－＋H2O；（3）①洗涤沉淀的方法为沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2~3次；②反应时，碘离子被氧化为碘单质，碘遇淀粉溶液变蓝，故滴定时加入的指示剂通常为淀粉溶液；滴定至终点的现象是溶液的颜色由蓝色变为无色，且半分钟内溶液的颜色不再改变；③由Cr2O72-+6I-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O和2S2O32-+I2=S4O62-+2I-可知，Cr2O72-~3I2~6S2O32-。0.294gK2Cr2O7的物质的量n（K2Cr2O7）=0.001mol，故n（Na2S2O3）=0.006mol，消耗Na2S2O3溶液25.00mL，则c（Na2S2O3）=0.2400mol·L－13．H2O2是医药、卫生行业上广泛使用的消毒剂。某课外小组采用滴定法测定

某医用消毒剂中H2O2的浓度。实验步骤如下：①标准液的配制和标定：称取一定量KMnO4固体溶于水，避光放置6～10

天，过滤并取滤液于滴定管中待用，称取mgNa2C2O4

固体于锥形瓶中，加水溶解，再加H2SO4酸化，滴定至终点，消耗KMnO4溶液的体积V1ml，滴定过程中发生的一个反应为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。②H2O2浓度的测定：取待测样品25mL稀释至500

mL，再移取10.00

mL于锥形瓶中，加H2SO4酸化，用上述KMnO4标准液滴定至终点，消耗溶液的体积V2

mL。回答下列问题：(1)②中移取10.00mL待测液所用主要仪器名称为_________________。(2)配制KMnO4标准液时需要久置并过滤掉变质生成的MnO2，该过滤操作需用_________。a.普通漏斗