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文档简介

3.3.1酸碱中和滴定

®学习聚焦

酸碱中和滴定的原理滴定误差分析

酸碱中和滴定三

酸碱中和滴定的实验过程氧化还原滴定

&知识精讲

知识点01酸碱中和滴定的原理

酸碱中和滴定

I.定义:用已知物质的量的浓度的酸或碱(标准溶液)来测定未知物质的量浓度的碱或酸

(待测溶液或未知溶液)的方法叫做酸碱中和滴定。

2.原理:由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此,可用

滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。

对于反应:HA+BOH====BA+H2O

1mol1mol

C(HA).V(HA)C(BOH).V(BOH)

即可得C(HA).V(HA)===C(BOH).V(BOH)

cV

「_(BOH)

Cf“A,=T,

V(HA)

若取一定量的HA溶液(VQ,用标准液BOH[已知准确浓度C臣)]来滴定,至终点时消耗

标准液的体积可读出(VQ代入上式即可计算得C<HA)

「_C标Y读

若酸滴定碱,与此同理

若酸为多元酸,HnA+nBOH===BnA+nH2O

1molnmol

C(HA).V(HA)C(BOH).V(BOH)

rv

r_(BOH)(BOH]

("A)=一忑

则有关系:阳4)

【即学即练1】某学生用已知物质的量浓度的NaOH标难溶液来测定未知物质的量浓度的

盐酸时,选择酚酿作指示剂。请回答下列问题:

⑴配制480mL0.1000mol.UNaOH标准溶液。配制所需的玻璃仪器有:烧杯、量筒,玻璃

棒、、o

(2)若滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,所用NaOH标准溶液的体积为

______mLo

(3)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,直到加入半滴NaOH溶液后,,表明已经到

达滴定终点。

(4)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示:

标准NaOH溶液体积

滴定次数待测盐酸的体积/粒

滴定前的刻度/mL滴定后的刻度/过

第一次25.000.0026.11

第二次25.001.5630.30

第三次25.000.2226.31

依据表中数据计算该盐酸的物质的量浓度为rnol-U1o

(5)在上述实验中,下列操作会造戌测定结果偏低的有(填字母)。

a.滴定结束后盛装标准液的滴定管有气泡

b.锥形瓶水洗后末干燥

c.碱式滴定管水洗后末用标准溶液润洗

d.滴定终点时俯视读数

【答案】(1)500mL容量瓶胶头滴管

(2)26.10

(3)溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色

(4)0.1044

(5)ad

【解析】(1)配制480mLOJOOOmol”NaOH标准溶液,需要500mL容量瓶,则配制所需

的玻璃仪器有:烧杯、量筒,玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管。

(2)若滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,所用NaOH标准溶液的体积

为26.10mL-0.00mL=26.10mL。

(3)滴定过程中边滴加边摇动锥形瓶,由于是酚配作指示剂,则直到加入半滴NaOH溶液

后,溶液由无色变为浅红色且半分钟内不褪色,表明已经到达滴定终点。

(4)三次实验消耗标准液体积分别是(mL)26.11、28.74、26.09,第二次误差较大,舍

26.11+26.09

夫.两次消耗标准液体积是mL=26.10mL,所以该盐酸的物质的量浓度为

2

0.1mol/Lx26.10mL

=0.1044mol/L:

25.00mL

(5)a.滴定结束后盛装标准液的滴定管有气泡,消耗标准液体积减少,结果偏低;

b.锥形瓶水洗后末干燥,不影响测定结果;

c.碱式滴定管水洗后末用标准溶液润洗,消耗标准液体积增加,测定结果偏高;

d.滴定终点时俯视读数,读数偏小,测定结果偏低;

答案选ado

知识点02酸碱中和滴定的实验过程

滴定方法的关键

(1)准确测定两种反应物的溶液体积

仪器:滴定管、移液管

(2)确保标准液、待测液浓度的准确

润洗:滴定管、移液管要润洗,锥形瓶不要润洗

(3)滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用)

指示剂的使用方法:在待测溶液中滴加2-3滴酸碱指示剂。

指示剂的选择原则:终点时指示剂的颜色变化明显灵敏、易观察。

(因为石蕊试剂变化不灵敏,所以一般不用石蕊作中和滴定的指示剂。)

指示剂的选择原则:滴定终点时溶液的pH值尽可能与指示剂的变色范围一致。

用强碱滴定强酸酚酣、甲基橙

用强酸滴定弱碱甲基橙

用强碱滴定弱酸酚酸

实验步骤

①滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)调液面、读数。

查漏:检查滴定管是否漏水,操作中活塞转动是否灵活。

洗涤:依次用洗液、自来水、蒸馆水洗涤干净。

润洗:用待装溶液润洗滴定管2〜3次,以保证装入溶液时不改变原溶液的浓度。

充液(赶气泡)调液面、读数:准备标准酸溶液一注酸液一赶气泡一调节液面(在“0”或

“0”以下)一

记录读数。(用同样的方法把碱式滴定管准备好并记下读数。)

②滴定(以已知标准酸液滴定未知碱液为例)

量取待碱液:取碱溶液一放入锥形瓶一滴加指示剂。把锥形瓶放在酸式滴定管下,垫一张白

纸。

操作:边滴边振荡一滴加速度先快后慢一注意指示剂的变化f判断终点(半分钟不再变化)

f记下V(终)读数。

注:左手控制滴定管活塞,右手不断振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,先快后

慢,当

接近终点时,应一滴一摇。

③重复滴定2~3次,计算平均值。

【即学即练2】【查阅资料】乙二酸俗称草酸,草酸晶体(H2c2O4QH2O)在100C时开始升

华,157°C时大量升华并开始分解;草酸蒸气在低温下迅速冷凝为固体;草酸钙不溶于

水,草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。

I.乙二酸的不稳定性:根据草酸晶体的组成,猜想其受热分解产物为CO、CCh和

H2OO

(1)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置。请回答下列问题:

①装置的连接顺序为:A——>B—>G—>_►_>C—0

②装置中冰水混合物的作用是。

③整套装置存在不合理之处。

II.乙二酸的弱酸性:

(2)为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的的是。

A.将草酸晶体溶于含酚配的NaOH溶液中,溶液褪色

B.测定0.1mol・L」草酸溶液的pH

C.将草酸溶液加入Na2cO3溶液中,有CO2放出

III.乙二酸的还原性:

(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnCh溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnCh溶液

褪色,从而判断草酸具有较强的江原性。该反应的离子方程式为:2MnO4

+H2c2O4+6H+=2MM++10CO2T+8H20。

利用该性质测草酸浓度,取草酸(H2c2。4)溶液置于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用浓度为

0.1mol・L-i的高钵酸钾溶液滴定,表格中记录了实验数据:

标准KMnOj溶液体积(mL)

滴定次数待测液体积(mL)

滴定前读数滴定后读数

第一次25.000.5020.40

第二次25.0030023.00

第三次25.00I0022.50

第四次25.004.0024.10

①滴定时,KMnCh溶液应装在式滴定管中,滴定终点时的现象是。

②该草酸溶液的浓度为。

③下列操作会引起测定结果偏高的是o

A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗

B.滴定过程中,锥形瓶振荡的太剧烈,以致部分液体溅出

C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数

D.装待测液的锥形瓶用蒸储水洗涤后,没用待测液润洗

【答案】(1)FE除去草酸蒸气,防止干扰CO2的检验没有C0尾气处理装置

⑵B

(3)酸当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液由无色变为浅红色或浅紫色,且半分

钟内不褪色0.2mol/LA

【分析】猜想其受热分解产物为CO2、CO和HzO,草酸晶体(H2c2O4-2H2O)在100℃时开

始升华,157C时大量升华并开始分解,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体,所以生成的气体

中含有草酸蒸气,应该检验生成产物成分时除去草酸,因为检验二氧化碳需要氢氧化钙溶

液,溶液中含有水分,所以要先用无水硫酸铜检验水蒸气;用CuO检验CO,CO生成二

氧化碳,为防止CO生成的CO2干扰产物中CO2的检验,所以要先检验CO2、后检验

COo草酸是二元弱酸,可根据测定一定浓度的草酸溶液的pH进行判断。草酸具有还原

性,能够与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,草酸被氧化产生C6气体,KMnO4溶液

被还原为无色Mn2+,根据氧化还原反应过程中电子转移数目相等,利用反应消耗KMnCU

溶液的浓度及体积计算其物质的量,进而可得草酸的物质的量及浓度。

【解析】(1)①根据上述分析可知:显使用装置A使草酸晶体分解,再通过D装置检验

H2O,然后经过B进行冷凝除去草酸蒸气,再通过G检验C02气体,通过F除去CO2,通

过E进行干燥,然后通过C使CO发生反应,再通过G检验是否产生CO2,来判断CO气

体的产生,故其排列顺序是A—D—B-G—F—E-C—G;

②冰水混合物的作用是除去产物中草酸蒸气,防止干扰实验;

③CO有毒,不能直接排入空气中,因此要有尾气处理装置;

(2)A.将草酸晶体溶于含酚配的NaOH溶液中,溶液褪色,说明草酸具有酸性,但不能

说明草酸部分电离,不能证明草酸是弱酸,A错误;

B.测定O.lmol/L草酸溶液的pH,如果溶液中氢离子浓度小于草酸浓度的2倍,就说明草

酸部分电离为弱电解质,B正确;

C.将草酸溶液加入Na2c03溶液中,有CO2放出,说明草酸酸性大于碳酸,但不能说明草

酸部分电离,不能证明草酸是弱酸,C错误;

故合理选项是B;

(3)①滴定时,KMnO4溶液具有强氧化性,能够腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此应装在

酸式滴定管中;

开始H2c2。4溶液显无色,随着KMnO4溶液滴入,H2c2。4溶液不断被消耗,当其被消耗完

全后,再滴入半滴KMnCh溶液时,溶液由无色变为浅红色或紫红色,半分钟内不褪色,

说明滴定达到终点,故滴定终点时的现象是当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中溶液由无

色变为浅红色或浅紫色,且半分钟内不褪色;

②四次实验滴定消耗KMnO4溶液的体积分别是19.90mL、20.00mL、21.00mL、20.10

mL,可见21.00mL误差较大,应该舍去,则平均消耗KMnOa溶液的体积V二

19.90mL+2(ymL+20.10m±=20.00mL,/i(KMnO4)=0.1mol/Lx0.020L=0.0020mol,根据反

+2+

应方程式为:2MnO;+5H2C2O4+6H=2Mn+10CO2t+8H2O中物质反应转化关系为

W(H2C2O4)=1-/2(KMnO4)=X0.0020mol=().(X)50mol,由于单酸溶液的体积是25.00mL,故

该草酸溶液浓度为c(H2c2。4)=增罂"=().2mol/L;

0.025L

③A.滴定管在盛装KMnO4溶液前未润洗,导致标准溶液被稀释,滴定消耗标准溶液体积

偏大,由此计算的待测溶液浓度偏高,A符合题意;

B.滴定过程中,锥形瓶振荡的太剧烈,以致部分液体溅出,则消耗标准溶液体积偏小,

由此计算的待测溶液浓度偏低,B不符合题意;

C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数,则消耗标准溶液体积的读数偏小,消耗标准

溶液体积偏小,由此计算的待测溶液浓度偏低,C不符合题意;

D.装待测液的锥形瓶用蒸储水洗涤后,没用待测液润洗,不影响消耗KMnO4溶液体积,

对待测溶液的浓度测定无影响,D不符合题意;

故合理选项是A。

知识点03酸碱中和滴定中的误差

以一元酸和一元碱的中的滴定为例

。测v定标v读

因c标、v正分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值,代入上式计算。

但是实际中C标、V定都可能引起误差,一般可把各因素引起的误差转嫁到V#上,若V过偏

大,则测

定结果偏大;若VM扁小,则测定结果偏小,故通过分析V.的变化情况,可分析滴定的误

差。

能引起误差的一些操作V(HC1)c(NaOH)

约品不纯(如NaOH中含有Na20)增大偏高

锥形瓶用蒸储水洗净后,未把水倒净无影响无影响

锥形瓶用蒸储水洗净后,用待测液润洗增大偏高

酸式滴定管未用标准液润洗增大偏高

碱式滴定管未用待测液润洗减小偏低

用移液管量取25ml待测液时残夜吹出增大偏高

内有气泡,滴定后无气泡增大偏高

尖嘴未充满标准液就开始滴定增大偏高

滴定时部分部分标准液附在锥形瓶壁上增大偏高

滴定时未摇匀或HC1成股流下减小偏低

用酚酬做指示剂,当红色褪成无色,反滴一滴无增大偏高

颜色变化

【即学即练3】五氧化二氮(N2O5)是有机合成中常用的绿色硝化剂。N2O5常温下为白色固

体,可溶于CH2cL等氯代燃溶剂,微溶于水且与水反应生成强酸,高于室温时不稳定。

(1)某化学兴趣小组设计臭氧(03)氧化法制备N2O5,反应原理为N2O4+O3=NQs+O?。实验

装置如图,回答下列问题:

接臭氧发生器

浓硝酸

,接尾气

处理装置

铜片无水氯化钙

一二氯甲烷晨/浓硫酸

①装置C的名称,装置D的作用是;装置E的作用是o

②写出装置A中发生反应的化学方程式。

③实验时,将装置C浸入(填“热水”或“冰水”)中,打开装置A中分液漏斗的活塞,

一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞,打开活塞K,通过臭氧发生器向

装置C中通入含有臭氧的氧气。

(2)判断C中反应已结束的简单方法是0

(3)用滴定法测定N2O3粗产品中N2O4的含量。取2.0g粗产品,加入20.00mL0.1250mol-

L“酸性高钵酸钾溶液。充分反应后,用O.IOOOmolLH2O2溶液滴定剩余的高钵酸钾,达

到滴定终点时,消耗H2O2溶液17.50mL。(已知:H2O2与HNO3不反应且不考虑其分解)

①产品中N2O4与KMnOq发生反应的离子方程式为。

②判断滴定终点的方法是o

③产品中N2O4的质量分数为o

【答案】(1)三颈烧瓶安全瓶,防止倒吸防止空气中的水蒸气进入C

中Cu+4HNO3(浓户Cu(NO3)2+2NO2f+2H2。冰水

(2)红棕色褪去

2+

(3)5N2O4+2MnO4+2H2O=2Mn+10NO3+4H+溶液的紫红色恰好褪去,且半分钟内不

恢复原色20.7%

【解析】(1)①根据装置图可知装置C名称是三颈烧瓶;

装置D的作用是安全瓶,可以防止倒吸现象的发生:

装置E的作用是干燥,以防止空气中的水蒸气进入C中;

②在装置A中Cu与浓硝酸混合发生氧化还原反应产生硝酸铜、二氧化氮和水,发生反应的

化学方程式为:Cu+4HNO3(浓户Cu(NO3)2+2NO2T+2H2。;

③由于N2O5在高于室温时对热不稳定,所以实验时,将装置C浸入冰水中,打开装置A

中分液漏斗的活塞,一段时间后C中液体变为红棕色。关闭分液漏斗的活塞,打开活塞

K,通过臭氧发生器向装置C中通入含有臭氧的氯气;

(2)装置C中,NCh溶于CH2cb,使溶液变为红棕色,故当红棕色褪去可推断C中反应

已结束;

(3)①N2O4与酸性KMnCh溶液反应生成硝酸钵和硝酸,该反应的离子方程式为:

2+

5N2O4+2MnO4+2H2O=2Mn*+10NO,+4H;

②酸性KMnO4溶液呈紫红色,用H2O2溶液滴定被还原为无色的Mn»,故判断滴定终点的

方法是:滴入最后一滴0.1000mol/LH2Ch标准溶液时,锥形瓶中溶液的紫红色恰好褪去,

且半分钟内不恢复原色,说明滴定达到终点;

③KMnCh的总物质的量为〃(KMnO)£=c-V=0.1250mol/LxO.020L=2.5x10-3mol,根据电子

守恒可知H2O2与KMnO4反应的比例关系为:5H2。2〜2KMnC3剩余KMnCU物质的量为

22

〃(KMnO4)剩=W〃(H2O2)=WXO.1000mol/Lx0.0175L=7.0x1O-4mol;所以与N2O4反应的

KMnCh物质的量为n(KMnO4)=2.5xl03mol-7.0x104mol=1.8x103mo],由反应方程式

2++

5N2O4+2MnO4+2H2O=2Mn+10NO.+4H,可得关系式:5N2O4-2KMnO4,n(N2O4)=|

33

«(KMnO4)=Ix1.8x10mol=4.5x10-mol,则N2O4的质量/n(N2O4)=nM=4.5xl0-molx92

0414g

g/mol=0.414g,故产品中N2O4的质量分数为苗氏xlOO脏20.7%。

知识点04氧化还原滴定

1.原理

利用氧化还原反应中的定量关系及溶液颜色的变化,测定物质的含量。

2.常用氧化还原滴定法

(1)待测H2c2CMC2O42-)滴定标准KMnO4溶液

+2+

①原理:2M11O4-+5H2c2O4+6H->2Mn+10CO2k8H2O

②滴定终点:滴入最后一滴H2c2d溶液,颜色由紫红色变为无色,且30s内不变

(2)标准Na2s2O3溶液滴定含h溶液

22

①原理:2S2O3-+2P+S4O6

②滴定终点:以淀粉溶液为指示齐IJ,滴入最后一滴Na2s2O3溶液,颜色由蓝色变为无色,

且30s内不变

【即学即练4】

匡常见考法

翻常见考法一酸碱中和的原理及实验

【例1】亚硫酰氯(SOCb)又名氯化亚飒,是一种无色或淡黄色液体,遇水剧烈水解生成白

雾和能使品红溶液褪色的无色气体,常用作脱水剂。某实验小组设计实验制备氯化亚队并

探究其性质。

-6065℃

已知:①实验室制备原理为PC'+SO2+CI2------------=POC13+SOC12

实验一:制备并探究SOCL的性质,制备SOCL的装置如图(夹持装置已略去)。

b

(1)三颈烧瓶中盛有适量PC13,上图中制取SO2的装置为o

(2)装置b的作用是。

(3)SOC12可用作热分解FeCl2-4H2O制取无水FeCL的脱水剂,反应的化学方程式为

实验二:测定某S0C12样品中SOCb的纯度。

①用称量瓶准确称量2.38gSOCb样品。

②连同称量瓶一起放入盛有300mLNaOH溶液的密封水解瓶中,盖紧并用蒸镭水封口,轻

轻摇动,待称量瓶盖打开,将水解瓶放入冰水浴,浸泡水解lh后,将水解瓶中的溶液全部

转移到500mL容量瓶中,洗涤水解瓶2~3次,洗涤液一并转入容量瓶中,静置至室温,

定容,摇匀,得到溶液M。

③准确量取50.00mL溶液M于250mL碘量瓶中,加入两滴指示剂,用2moi/L的盐酸中

和过量的NaOH溶液至恰好完全。

④准确加入50.00mLO.O500moi/L碘标准溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用

0.1000mol/L的Na2s2。3溶液滴定过量的碘,反应为4+2Na2s2O3=Na2s‘。6+2NaI。平行

测定四次,记录反应消耗Na2s溶液的体积。

(4)步骤③所得溶液与碘标准溶液反应的离子方程式为。

(5)步骤④判断滴定终点的方法为o

(6)若滴定前后滴定管内液面读数如图所示,则此时消耗Na2s2。3溶液的体积为

滴定前滴定后

(7)四次平行实验消耗Na2s2O3溶液的体积如下表所示:

第一次第二次第三次第四次

Na2s2O3溶液的体积/mL如上图所示19.9820.0020.02

样品中SOCL的质量分数为%;下列情况会导致测定的SOCh的质量分数偏高的是

(填标号)。

A.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出

B.实际Na2s2O3溶液浓度偏低

C.实际碘标准溶液浓度偏低

D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成

【答案】(1)F

(2)吸收未反应的。2、S02和SOQ2蒸气,防止空气中的水蒸气进入三颈瓶

A

=

(3)FeCl2-4H2O+4SOC12FeC12+4SO2+8HCl

(4)SO;+I2+H2O=SO^4-2I+2H,

(5)当滴入最后半滴Na2s2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢好蓝色

(6)24.60

(7)75CD

【分析】制备SOCb需要先制取Ch和SO2,根据装置分析:在装置A中用高锌酸钾和浓

盐酸反应制取氯气,氯气中含有氯化氢和水,需要先使用装置B中饱和食盐水除去氯化

氢,再使用装置C的浓硫酸干燥,然后通入装置D的三颈烧瓶中;在装置F中用

Na2s03、浓硫酸发生复分解反应制取SO2,然后经装置F的浓硫酸的干燥作用通入装置D

60-65C

的三颈烧瓶中,发生反应:PC13+SO24-Cl2POC13+SOCI2o

【解析】(1)根据上述分析可知上图中制取SO2的装置为F;

(2)装置b连接在球形冷凝管上方,其作用是吸收未反应的CL、SO2和SOCL蒸气,防

止空气中的水蒸气进入三颈瓶而导致S0C12水解;

(3)FeCh/HzO受热分解产生无水FeCb和H2O,SOCL与水反应产生SCh和HC1,HC1

溶于水使溶液显酸性,又可抑制FeC54H2O发生水解反应,相应反应的化学方程式为:

A

FeC12-4H2O+4SOCl2=FeC12+4SO2+8HCl:

(4)SOCI2与NaOH在溶液中发生反应:SOCl2+4NaOH=Na2SO3+4NaCl+2H2O,当向③所

得溶液中加入碘标准溶液时,12与Na2s03发生氧化还原反应:

SO;+I2+H2O=SOf+21+2H+;

(5)在步骤④中,用淀粉溶液作指示剂,用0/0001n01(^25203标准溶液滴定过量12,

若L恰好消耗完全,则溶液会由蓝色变为无色,故步骤④判断滴定终点的方法为当滴入最

后半滴Na2s2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复蓝色:

(6)根据图示可知滴定前Na2s2O3标准溶液体积为0.30mL,滴定终点时Na2s2O3标准溶

液体积为24.90mL,则消耗其体积V=24.90mL-0.30mL=24.60mL;

(7)进行滴定时四次实验消耗Na2s2O3标准溶液体积分别是24.60mL、19.98mL、20.00

mL、20.02mL,显然第一次实验数据偏差较大,应该舍去,则平均消耗Na2s2O3标准溶液

体积V(Na2s203)=20.00mL,根据反应方程式:SOCb+4NaOH二Na2SCh+4NaCl+2H2。、

SO;+l2+H2O=SO:+2「+2H+可得关系式:SOCb〜SO;〜b,由

I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可知剩余12的物质的量〃(NaSO3)=;xO.IOOO

mol/Lx0.020L=0.0010mol,由于加入的h的总物质的量是w(I2)=0.0500mol/Lx0.050

L=0.0025mol,故Na2SO3反应消耗的I2的物质的量为n(I2)=0.0025mol-0.0010mol=0.0015

mol,故利用关系式SOCb〜SO;〜I2,可知SOCb配制的50.00mL溶液中含有溶质的物质

的量n(SOC12)=O.OOI5mol,则2.38gSOCh中其质量分数为:

0.0015molxxll9g

-------50・°QmL---------*100%=75%;

2.38g

A.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出,导致消耗12标准溶液体积偏少,则导

致测定的SOCb的质量分数偏低,A不符合题意;

B.实际Na2s2O3溶液浓度偏低,其反应消耗12标准溶液体积偏少,由此导致测定的SOCk

的质量分数偏低,B不符合题意;

C.实际碘标准溶液浓度偏低,则滴定消耗标准溶液体积偏大,使得反应消耗L标准溶液

物质的量偏多,由此导致测定的S0C12的质量分数偏高,C符合题意;

D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,则剩余b反应消耗Na2s2O3溶液体积偏

少,剩余12物质的量偏少,与Na2s03发生反应的L偏多,因而导致测定的SOCk的质量

分数偏高,D符合题意;

故合理选项是CD。

必杀技

【同步练习1】氧化锢(LazO”在光学玻璃、陶瓷电容器、燃料电池等领域有广泛应用,工

业上通常将沉淀剂加入氯化制(LaCb)溶液得水合碳酸制La2(CO3)3xH;O,经灼烧获得氧化

斓产品。

I.水合碳酸锢的制备

已知:制备水合碳酸锢时,若溶液碱性太强会有碱式碳酸锢[La(0H)C03]生成。

(I)向氯化锄溶液中加入适量碳酸氢钱溶液,控制溶液pH为6.5~7,充分搅拌后陈化2h,

洗涤数次,真空抽滤,得到水合碳酸锢。

①制备La2(CO3)3XH2O时不宜用Na2cCh溶液代替NH4HCO3溶液,其原因是

②生成La2(CO3)3XH20的离子方程式为(,

③证明La2(CO3)3XH2O固体已洗涤干净的实验操作是。

(2)某兴趣小组利用以下装置模拟制备水合碳酸胸。

I.仪器X的名称为;装置接口的连接顺序为af(填接口字母)。

II.灼烧水合碳酸锢得La2O3固体

III.EDTA滴定法测定La2O3(Mr=326)样品纯度

己知:样品中杂质不与EDTA反应;EDTA均可与La3=Zn"按1:I形成配合物;Zn2*

遇二甲酚橙显玫瑰红色;La3+的EDTA配合物中加入NH』F后,EDTA会被重新释放。

步骤1:准确称取LazCh样品mg用适量稀盐酸溶解后,稀释至250mL(待测液):

步骤2:取25mL待测液于锥形瓶中,加入V,mLcimol-L1EDTA(过量)充分反应;

步骤3:加入1滴二甲酚橙指示剂,用C2mol-L-1锌标准液滴定剩余的EDTA至玫瑰红色

(不计数);

1

步骤4:加入0.5gNH4F(过量)放置10分钟,释放与锢络合的EDTA,用c2molL锌标准

液滴定至终点,消耗锌标准液VzmL。

(3)实验测得此样品的纯度为(用代数式表示);步骤4加入NHF溶液后,若放置时

间过短,会导致产品中以2。3纯度测定值(填“偏低”“偏高”“无影响

【答案】⑴防止溶液碱性太强时生成碱式碳酸蒯或La(OH)CO3j6HCO;+2La3++(x-

3)H2O=La2(CO3)xH2O+3CO2t取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸酸化的硝酸银,若

无白色沉淀生成,证明已洗涤干净

(2)(球形)干燥管edbc

(3)°63c2V2x1()3x100%偏低

【解析】(1)①制备La2(CO3)3-xH2。时不宜用Na2c03溶液代替NH4HCO3溶液,其原因

是防止溶液碱性太强时生成碱式碳酸斓[或La(OH)CO3]o

3+

②碳酸氢钠与氯化锂生成La2(COj)3次比0,离子方程式为6HCO;+2La+(x-3)H2O=

La2(COj)-xH2O+3CO2to

③证明La2(CO3)3XH2O固体已洗涤干净的实验操作是取最后一次洗涤液于试管中,加入硝

酸酸化的硝酸银,若无白色沉淀(碳酸银)生成,证明已洗涤干净。

(2)I.仪器X的名称为(球形)干燥管;①中产生氯化钙、氨气、水气体进入③中经过X

除去水蒸气,④中生成二氧化碳、水、氯化钠,二氧化碳进入②中,②装置除去挥发出的

氯化氢,③中生成碳酸氢钱与氯化锄反应生成La2(CO3)3-xH2O,装置接口的连接顺序为

aedbcf;

(3)III.取25mL待测液于锥形瓶中,加入VimLcimolL」EDTA(过量)充分反应;释放与

锢络合的EDTA,用c2moi・L“锌标准液滴定至终点,消耗锌标准液V2mL。相当于用锌溶

液进行滴定,故25mL・c(La)=c2V2,c(La)=^y^-mol-mL',n(La)=x250mL=10c2V2

mol,n(La2Ch)=5c2V2mol,实验测得此样品的纯度为:

主坐咨xlOO%二心Mxl。。%。

m(

步骤4加入NH4F溶液后,若放置时间过短,La的释放不完全,会导致产品中必2。3纯度

测定值偏低。

烈常见考法二酸碱中和实验误差分析

【例2】酸性KMnCU溶液能与草(H2c2。4)溶液反应。某探究小组利用反应过程中溶液紫色

消失快慢的方法来研究影响化学反应速率的因素。

I.实验前首先用浓度为0.1000mol・L"酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸溶液。

(1)在酸性条件下能够发生上述反应,请写出该反应离子方程式:o

⑵取25.00mL待测草酸溶液于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,用0.1000mol・L"高钵酸钾溶液

滴定,消耗KMnO4溶液20.00mL。

①滴定过程中操作滴定管的图示正确的是

②滴定到达终点的判断标志是。

③下列操作可能造成测得草酸溶液浓度偏高的是.

A.滴定终点读数时俯视B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失

C.没有润洗锥形瓶D.滴定过程中加入少量蒸福水冲洗瓶壁

④该草酸溶液的物质的量浓度为(保留四位有效数字)。

H.用2mL0.1000mol・LKMn04溶液与4mL上述草酸溶,液研究不同条件对化学反应速率

的影响。

组别10%硫酸体积/mL温度也加入其他物质

①220

②22010滴饱和MnS04溶液

③230

④120

(3)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验②和(用①〜④表示)。

(4)如果要利用实验①和④,研究硫酸浓度对化学反应速率的影响,实验④中还需加入

(5)某同学对实验①进行了三次实验,测得溶液褪色时间如表;则实验①中用KMnCh来表

示的化学反应速率为(忽略混合前后溶液体积的变化)。

溶液褪色所需时间

第一第二第三

5.16.84.9

2+

【答案】(l)2MnO;+5H2C2O4+6H=2Mn+lOCO2T+8H2O

(2)A最后半滴标准液滴入,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不复:

原B0.2000mol/L

⑶①

(4)1mL蒸储水

(5)0.005mol/(Lmin)

【解析】(1)酸性条件下,高钵酸钾溶液与草酸溶液反应生成MM+、CO2和H2O,MnO;

~MM+转移5个电子,H2c2O4~CO2转移2个电子,则根据得失电子守恒,配平可得离子反

应方程式为:2MnO;+5H2c2O4+6H+=2MM++10CO2T+8H20,故答案为:2MnO;

+5H2c2O4+6H-2M112++IOCO2T+8H2O;

(2)①酸性高锦酸钾溶液具有强氧化性,因此用酸式滴定管盛装酸性高钵酸钾溶液,滴定

时用左手控制滴定管的活塞,拇指和食指、中指旋转活塞,防止活塞被意外打开,故正确

的操作为A,故答案为:A;

②滴定达到终点的现象为最后半滴标准液滴入,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不复

原,故答案为:最后半滴标准液滴入,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不复原;

③A.滴定终点时俯视读数,读得消耗的KMnOa的体积偏小,最终测得的浓度偏低,A不

选;

B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读得消耗的KMnO4的体积比实际偏大,最终测得的

浓度偏大,B选;

C.没有润洗锥形瓶对实验结果无影响,C不选;

D.滴定过程中加入少量蒸锚水冲洗瓶壁对实验结果无影响,D不选;

故答案为:B;

④已知消耗0.1000mol/L的酸性高镒酸钾溶液20.00mL,消耗的MnO;物质的量为

0.002moh根据方程式可得2MnO;~5H2c2O4,则〃(H2c204)=0.005mol,则以H2c2()4)=

0.005mol=02oo0mol/L>故答案为:0.2000mol/L;

0.025L

(3)实验①、②的温度和浓度均相同,实验②加入了催化剂,因此使用实验②和实验①研

究催化剂对化学反应速率的影响,实验①、③的其他条件均相同,而温度不用,因此使用

实验③和实验①研窕催化剂对化学反应速率的影响。故答案为:①;

(4)若要利用实验④和①,研究硫酸浓度对化学反应速率的影响,则需要控制除浓度外的

其他条件相同,因此实验④可加入1mL的蒸储水;故答案为:1mL蒸播水;

(5)根据表格数据分析可知,第三次数据与前两次数据差值太大,有误差应该舍去,因此

由第一、二次数据可知,褪色的平均时间为5.0min,则用KMnCU来表示的化学反应速率

0.002Lx0.Imol/L

为o.0081.=0.005mol/(Lmin)。故答案为:0.005mol/(Lmin);

5.Omin

必杀技

【同步练习2】下列叙述正确的是

A.NaOH滴定未知浓度的醋酸溶液时,用甲基橙作指示剂

B.用湿润的pH试纸测氯水的pH值,测定值偏大

C.测定中和热时,将碱缓慢倒入酸中混合,所测温度值偏高

D.盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液时,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,终点读数时无气

泡,结果偏高

【答案】D

【解析】A.氢氧化钠溶液与醋酸溶液完全反应生成强碱弱酸盐醋酸钠,溶液呈碱性,若

滴定时,选用甲基橙做指示剂,醋酸溶液不可能完全反应,会导致所测浓度偏低,故A错

误;

B.氯水中含有的次氯酸具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,所以用pH试纸无法测

得氯水的pH,故B错误;

C.测定中和热时,将碱缓慢倒入酸中混合时会有热量散失,导致所测温度值偏低,故C

错误;

D.盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,终点读数时无气

泡会使盐酸溶液体积偏大,导致所测结果偏高,故D正确;

故选D。

铭Io/常1见考法三氧化还原滴定

【例3】草酸亚铁是一种淡黄色结晶性粉末,常用于制药工业。实验小组通过测定某草酸

亚铁样品中Fe2+和C?。:-的含量,进而可判断其纯度,测定过程示意图如下。

2+

已知:2MnO4+5C2Or+16H*=2Mn+10CO2T+8H,Oo回答下列问题:

(DKMnCh溶液应装入(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。

(2)滴定在65~85℃进行,应采取的加热方式为o

(3)H3P04可与有色离子Fe3+形成无色的[Fe(HPO4)1,使滴定的终点更容易判断。该滴定

终点的现象是。

(4)“滴定「目的是测定〃依2')和"C。;)的总量,以下操作会导致垢果偏高的是

A.未用KMnCh标准溶液润洗滴定管B.滴定终点时,俯视读数

C.振荡时,锥形瓶内部分溶液溅出D.锥形瓶用样品溶液涧洗

(5)“滴定II”发生反应的离子方程式为。

⑹该样品中n(Fe2+):n(C2O:)=(填最简整数比)。

【答案】(1)酸式

(2)水浴加热

(3)当加入最后半滴KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红(紫)色,且半分钟内不恢复无色

(4)AD

2++2+s+

⑸MnO;+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O

(6)9:10

【解析】(1)KMnO,溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶,所以应装入酸式滴定管中。答案

为:酸式:

(2)滴定在65〜85℃进行,不超过100C,可使用水浴控温,所以应采取的加热方式为:

水浴加热。答案为:水浴加热;

(3)该滴定操作时,起初溶液的颜色为Fe?+的颜色,滴定终点时,KMnO4稍过量,溶液

为稀KMnO4溶液的颜色,所以终点的现象是:当加入最后半滴KMnO,溶液后,溶液由无

色变为浅红(紫)色,且半分钟内不恢复无色。答案为:当加入最后半滴KMnO4溶液后,溶

液由无色变为浅红(紫)色,且半分钟内不恢复无色;

(4)A.未用KMnO4标准溶液润洗滴定管,则KMnO,标准溶液被稀释,滴定所用

KMnCh标准溶液的体积偏大,测定结果偏高;

B.滴定终点时,俯视读数,则读取KMnO4标准溶液的体积偏小,测定结果偏低;

C.振荡时,锥形瓶内部分溶液溅出,则所用KMnCh标准溶液的体积偏小,测定结果偏

低;

D.锥形瓶用样品溶液润洗,则消耗KMnO,标准溶液的体积偏大,测定结果偏高;

综合以上分析,AD符合题意,故选AD。答案为:AD:

(5)“滴定II”时,Fe2+被KMnO4氧化为Fe3+,KMnC)4被还原为Mn?•等,发生反应的离子

2+3+

方程式为MnO;+5Fe?++8H+=Mn+5Fe+4H2O0答案为:

2+2+3

MnO;+5Fe*+8H=Mn+5Fe+4H2O;

(6)由题意可知,Fe2+消耗KMnCh溶液的体积为13.50mL,Fe?+和C2。;共同消耗

KMnCh的体积为43.50mL,则CQ:消耗KMnCh的体积为43.50mL-i3.50mL=30.00mL,

由关系式5Fe?+KMnCh、5C20j~——2KMnO4,可求出该样品中口但金+何仁?。;)

=0.02mol/Lx0.0135Lx5:0.02mol/Lx0.0300Lx2.5=9:10o答案为:9:10。

n:必杀技

【同步练习3】用间接滴定法测定某葡萄糖酸钙产品

(M[Ca(C6H„O7)2-H20]=448g-mol)的纯度,其步骤如下:

①称取产品0.600g置于烧杯中,加入蒸储水及适量稀盐酸溶液;

②加入足量(NHJ2C2O4溶液,用氨水调节PH为4~5,生成白色沉淀,过渡、洗涤;

③将②洗涤后所得的固体溶于稀硫酸溶液中,用0.0200001。1七k乂1104标准溶液滴定,消

耗KMnO4标准溶液25.00mL。

(1)用KMnO4标准溶液滴定待测液的反应原理为(用离子方程式表示),判断滴

定达到终点的现象为o

(2)根据以上实验数据,测得产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为(保留三位有效数

字r

+2+

【答案】⑴5H2C2O4+2MnO;+6H=2Mn+10CO2T+8H2O滴入最后半滴高锯酸

钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色

⑵93.3%

【解析】(1)生成的白色沉淀是草酸钙,加入稀硫酸溶解转化为草酸,草酸能被酸性高钵

+2

酸钾溶液氧化,反应的离子方程式为5H2czO,+ZMnO:+6H=2Mn*+10CO2T+8H2O,

高镒酸钾溶液显紫红色,则判断滴定达到终点的现象为滴入最后半滴高钵酸钾标准溶液,

溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色。

(2)根据方程式结合原子守恒可知5Ca(C6HuO7『H2O〜5CaC2O4〜5H2c〜2KMnCh,

—njr”丁口人――“0.02/n(7//Lx0.025Lx2.5x448j?/mol.

因此产品中葡萄糖酸钙晶体的纯度为------------------------------X1OO%P93.3%。

0.6g

M分层提分

题组A基础过关练

1.下列实验操作正确且能达到实验目的的是

NaOH

标准溶液

而微溶液

(含附做I

A.装置甲可用于过氧化氢与二氧化锌制备氧气

B.装置乙可用于配制l.Omol•口的硫酸

C.装置丙可用于分离A1(OH%和U的固体混合物

D.装置丁可用于测定醋酸的浓度

【答案】D

【解析】A.二氧化锌是粉末状固体,不能放在多孔隔板上,故A错误;

B.浓硫酸不能在容量瓶中稀释,应在烧杯中稀释,冷却后转移到容量瓶中定容,故B错

误;

C.碘单质加热易升华,氢氧化铝加热也易分解,故不能用此装置分离A1(OH)3和4的固体

混合物,故c错误;

D.碱式滴定管中盛放碱溶液,反应终点为醋酸钠溶液,显碱性,用酚配作指示剂,故D

正确:

故选D。

A.AB.B

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