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文档简介
微专题40氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算
,考情分析)
氧化还原滴定与沉淀滴定是酸碱中和滴定的拓展和应用,它利用酸碱中
氧化磷滴定与和滴定的基本原理、实验步骤、仪器使用、误差分析和基本计算等,利
沉淀滴定的相关用氧化还原反应的基本原理得失电子相等的基本规律来进行计算,沉淀
计算滴定是根据沉淀溶解平衡理论的溶度积来进行相关的计算。此类题在高
考的实验题中是考查的重点,也是难点。
已知:①铝土矿主要成分为ALO3,含少量FezOs和Si。?。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中Si。?转变为难
溶性的铝硅酸盐。
②[A12(OH)aQb]m的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度=4
a+b
当盐基度为0.60~0.85时,絮凝效果较好。
请回答:
⑴步骤回所得滤液中主要溶质的化学式是o
⑵下列说法不氐理的是。
A.步骤I,反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度
B.步骤回,滤液浓度较大时通入过量CO?有利于减少A1(OH)3沉淀中的杂质
C.步骤回,为减少A1(OH)3吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
D.步骤回中控制A1(OH)3和A1C13的投料比可控制产品盐基度
⑶步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热,仪器A的名称是;步骤V不宜用酒精灯直接加热的原因
是_________
⑷测定产品的盐基度。
cr的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取25.00mL溶液于锥形瓶中,调pH=6.5~10.5,滴加指示
剂KzCrO,溶液。在不断摇动下,用0.100011101.1;48?403标准溶液滴定至浅红色(有人820'04沉淀),30秒内
不褪色。平行测试3次,平均消耗AgNOj标准溶液22.50mL。另测得上述样品溶液中c(Af+)=().脂。。mol.E'o
①产品的盐基度为。
②测定cr过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是。
【答案】⑴NaAICh
⑵C
⑶蒸发皿酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀
(4)0.7pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铝酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,
而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多
【解析】铝土矿主要成分为AIQ3,含少量FezOs和Si。?,向铝土矿中加氢氧化钠溶液,得到难溶性铝硅酸
盐、偏铝酸钠,氧化铁不与氢氧化钠溶液反应,过滤,滤液中主要含偏铝酸钠,向偏铝酸钠溶液中通入二
氧化碳,过滤,得到氢氧化铝沉淀,分为两份,一份加入盐酸得到氯化铝,将两份混合得到聚合氯化铝溶
液,加热得到聚合氯化铝固体。
(1)根据题中信息步骤回所得滤液中主要溶质的化学式是NaAICh;故答案为:NaAI02o
(2)A.步骤I,反应所学温度高于100回,因此反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度,故
A正确;
B.步骤囿滤液浓度较大时通入过量CO?生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液,有利于减少A1(OH)3沉淀中的杂质,
故B正确;
C.步骤回,洗涤时不能需对漏斗中的沉淀充分搅拌,故c错误;
D.[A12(OH)aClb]m中a、b可通过控制A1(OH)3和AlCh的投料比来控制产品盐基度,故D正确;
综上所述,答案为:C。
(3)步骤V采用如图所示的蒸汽浴加热,根据图中信息得到仪器A的名称是蒸发皿;酒精灯直接加热受热
不均匀,会导致产品盐基度不均匀,而用蒸汽浴加热,受热均匀,得到的产品盐基度均匀;故答案为:蒸
发皿;酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀。
(4)①根据C「AgNO,,样品溶液中氯离子物质的量浓度为°」00°ml•L-x0.022.50L=。。如。].二,
0.025L
n(AF+):n(Cr)=10:9,根据电荷守恒得到产品的盐基度为47―;故答案为:0.7。
②测定cr过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重
铭酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银
偏多;故答案为:pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铭酸跟,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,
而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多。
2.(2023・湖北•统考高考真题)[学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
⑴铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为,装置B的作用为o
铜片书U原mNaOH溶液
ABC
⑵铜与过量HO?反应的探究如下:
]+-O海%无明显现敦
过量30%HQ:一弓_►铜片溶解,溶液变少量无色气体产生
铜片+稀HjSO」
实验②中Cu溶解的离子方程式为;产生的气体为。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+
的作用是。
⑶用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰
性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y,-=f。X的化学式为_____。
m6
⑷取含X粗品0.0500g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂,
用O.lOOOmolliNa2sa标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na^SQ标准溶液15.00mL。(已知:
2+
2Cu+4r=2CuI;+I2,k+ZSzOV=21+S4O/)标志滴定终点的现象是,粗品中X的相对含量
为。
【答案】(1)具支试管防倒吸
+2+
(2)CU+H2O2+2H=CU+2H2O02既不是氧化剂,又不是还原剂
(3)CUO2
(4)溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来的颜色96%
【解析】(])由图可知,仪器A的名称为具支试管;铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮,其中二氧化
氮易溶于水,需要防倒吸,则装置B的作用为防倒吸;
(2)根据实验现象,铜片溶解,溶液变蓝,可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应,生成硫酸铜,离子
方程式为:CU+H2O2+2H+=CU2++2H2O;硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气,则产生的气体为。2;在铜和
过氧化氢的反应过程中,氢元素的化合价没有发生变化,故从氧化还原角度说明H+的作用是:既不是氧化
剂,又不是还原剂;
(3)在该反应中铜的质量m(Cu)=nxr=^,因为三=[,则m(O)=nx2+(m-n)=§,则X的化学式中
805m6805
4n
铜原子和氧原子的物质的量之比为:吸1=夸旦=:,则X为Cuth;
n(O)2
5x16
(4)滴定结束的时候,单质碘消耗完,则标志滴定终点的现象是:溶液蓝色消失,且半分钟不恢复原来的
+
颜色;在CuO2中铜为+2价,氧为-1价,2CUO2+8H+8F=2CuI;+3I2+4H2O,可以得到关系式:
2CUO2~3I2~6S2O3,则n(Cu02)=1x0,1mol/Lx0.015L=0.0005mol,粗品中X的相对含量为
0.0005x96
x100%=96%
005
指示剂选择:
氧化还原滴定法的指示剂有三类。①氧化还原指示剂;②专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶
液遇碘标准溶液变蓝;③自身指示剂,如高锦酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅粉
红色。
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化还原反应,NaOH、Na2cO3混合溶液与盐酸的反
应及沉淀反应。
1.氧化还原滴定法
⑴原理:以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质,或者间接滴定一些本身并没
有还原性或氧化性、但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
⑵试剂:常用于滴定的氧化剂有KMnCWKzCnCh等;常用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
⑶实例
①酸性KMnO4溶液滴定H2c2。4溶液
+2+
原理:2MnO4+6H+5H2C2O4=10CO2t+2Mn+8H2O。
指示剂:酸性KMnCU溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入最后一滴酸性KM11O4溶液后,溶液
由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
②Na2s2O3溶液滴定碘液
原理:2Na2s2O3+L=Na2s4C)6+2NaI。
指示剂:用淀粉溶液做指示剂,当滴入最后一滴Na2s2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,
说明达到滴定终点。
2.沉淀滴定法
⑴概念:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很
少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定cr、、「浓度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定
剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNCh溶液测定溶液中cr的含量时
常以CrO歹为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
1.(2023•浙江•统考高考真题)]草酸(H,CzOJ是二元弱酸。某小组做如下两组实验:
实验I:往20mL0.1mol-L'NaHCzC^溶液中滴加CUmoLUNaOH溶液。
实验回:往20mL0.10moLL-iNaHCzO,溶液中滴力口0」。moLL-CaCl2溶液。
[已知:HSO4的电离常数KH=5.4x10-2,7^=5.4*10-5,Ksp(CaC2O4)=2.4xl0-9,溶液混合后体积变化忽略不计],
下列说法正确的是
A.实验I可选用甲基橙作指示剂,指示反应终点
B.实验I中V(NaOH)=10mL时,存在c©。:卜式印皇工)
+
C.实验团中发生反应HCzO/Ca?+=CaC2O4+H
D.实验国中V(CaCU)=80mL时,溶液中c(C2O:)=4.0xl0-8moi.L」
【答案】D
【解析】A.NaHC?。」溶液被氢氧化钠溶液滴定到终点时生成显碱性的草酸钠溶液,为了减小实验误差要选
用变色范围在碱性范围的指示剂,因此,实验I可选用酚醐作指示剂,指示反应终点,故A错误;
B.实验I中V(NaOH)=10mL时,溶质是NaHCQ,、Na2cq,且两者物质的量浓度相等,
1Xi。*
Ka2=5.4xlO5>Kh=U5,,则草酸氢根的电离程度大于草酸根的水解程度,因此存在
心h5.4x10-5
C(C2O^)>C(HC2O;),故B错误;
C.实验团中,由于开始滴加的氯化钙量较少而NaHC/D,过量,因此该反应在初始阶段发生的是
2+
2HC2O;+Ca=CaCqN+H2C2O4,该反应的平衡常数为
+
C(H2C2O4)_C(H2C2O4)-c(H)-C(C2Q;~)
2+22+2+
c(Ca)-c(HC2O4)-c(Ca)-c(C2O^).c(HC2O;)-c(H)
号「*靛"==因为平衡常数很大,说明反应能够完全进行,当
NaHCz。’完全消耗后,H2c2(\再和CaCl?发生反应,故C错误;
D.实验回中V(CaC")=80mL时,溶液中的钙离子浓度为
0.Imol•L-x0.080L-0.Imol•广义0.020L
c(Ca2+)==0.06mol-L1,溶液中
OJL
KKCaCzOj_24x10mol.匚=4.0x10-8oi.p,故D正确。
<cor)=1n
2c(Ca2+)0.06
综上所述,答案为D。
2.(2023•山东,统考高考真题)|一定条件下,乙酸酎[(CH3cok。]醇解反应
[(CH3CO)2O+ROH->CH3COOR+CH3coOH]可进行完全,利用此反应定量测定有机醇(ROH)中的羟
基含量,实验过程中酯的水解可忽略。实验步骤如下:
①配制一定浓度的乙酸酎-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酎-苯溶液置于锥形瓶中,加入mgROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酎完
全水解:(CH3co}O+H2O——>2CH3COOH。
③加指示剂并用cmol•L—NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液VmL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酎-苯溶液,只加适量水使乙酸酎完全水解;加指示剂并用
cmoLL—NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。对于上述实验,下列做法正确的是
A.进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
D.滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
【答案】C
【解析】A.进行容量瓶检漏时,倒置一次,然后玻璃塞旋转180度后再倒置一次,故A错误;
B.滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内不变回原色,才是达到滴定终点,故B错误;
C.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故C正确;
D.滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故D错误;
答案为C。
3.(2023•浙江,高考真题]某研究小组制备纳米ZnO,再与金属有机框架(MOF))材料复合制备荧光材料
ZnO@MOF,流程如下:
NaOH溶液滴岫s。;溶海搅拌>过滤洗涤>kZn(OHq控鬻烧>|纳米ZnC)|MOF>|znO@MOF|已知:①含
2+
锌组分间的转化关系:ZnZn(OH)2.詈,[Zn(OH)4r
②e-Zn(OH)2是Zn(OH)2的一种晶型,39。。以下稳定。
请回答:
⑴步骤回,初始滴入ZnSO”溶液时,体系中主要含锌组分的化学式是o
(2)下列有关说法不思卿的是0
A.步骤回,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高,使反应充分
B.步骤回,若将过量NaOH溶液滴入Z11SO4溶液制备・Zn(OH)2,可提高Z11SO4的利用率
C.步骤回,为了更好地除去杂质,可用5CTC的热水洗涤
D.步骤囿控温煨烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小
⑶步骤回,盛放样品的容器名称是。
⑷用Zn(CH3COO)2和过量(NH4反应,得到的沉淀可直接控温燃烧得纳米ZnO,沉淀无需洗涤的原
因是o
⑸为测定纳米ZnO产品的纯度,可用已知浓度的EDTA标准溶液滴定为2+。从下列选项中选择合理的仪器
和操作,补全如下步骤广”上填写一件最关键仪器,"()”内填写一种操作,均用字母
表不)。_________
用(称量ZnO样品xg”用烧杯(”用()少用移液管
()好用滴定管(盛装EDTA标准溶液,滴定Zn?+)
仪器:a、烧杯;b、托盘天平;c、容量瓶;d、分析天平;e、试剂瓶
操作:f、配制一定体积的ZM+溶液;g、酸溶样品;h、量取一定体积的Zn2+溶液;i、装瓶贴标签
⑹制备的ZnO@MOF荧光材料可测Cu2+浓度。已知ZnO@MOF的荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内
的关系如图。
某研究小组取7.5xlO-3g人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量1.5xlO5),经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+
并定容至1L。取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含个铜原子。
荧光强
度比值
【答案】(l)[Zn(OH)4r
(2)BC
⑶用堀
⑷杂质中含有CH3C。。-、CO?、NH;,在控温燃烧过程中分解或被氧化为气体而除去。
⑸df(g)fc(f)f(h)
(6)8
【解析】本题为一道无机物制备类的工业流程题,首先向氢氧化钠溶液中滴加硫酸锌溶液并搅拌,此时生
成£-211(011)2,分离出£-Zn(OH)2后再控温煨烧生成纳米氧化锌,进一步处理后得到最终产品。
(1)初始滴入ZnSO,溶液时,氢氧化钠过量,根据信息①可知,体系中主要含锌组分的化学式是[ZnlOH)/";
(2)A.步骤回,搅拌可以使反应物充分接触,加快反应速率,避免反应物浓度局部过高,A正确;
B.根据信息①可知,氢氧化钠过量时,锌的主要存在形式是[ZngH)/",不能生成£-211(011)2,B错误;
C.由信息②可知,£-Zn(OH)239℃以下稳定,故在用50°。的热水洗涤时会导致,£-Zn(OH)2分解为其他
物质,C错误;
D.由流程可知,控温煨烧时£-Zn(OH)2会转化为纳米氧化锌,故控温煨烧的目的是为了控制ZnO的颗粒
大小,D正确;
故选BC;
(3)给固体药品加热时,应该用用堀,故步骤回,盛放样品的容器名称是用烟;
(4)两者反应时,除了生成固体Zn。外,还会生成二氧化碳,氨气和水蒸气,即杂志都是气体,故沉淀不
需要洗涤的原因是:杂质中含有CH3coeT、COrNH:,在控温煨烧过程中分解或被氧化为气体而除去;
(5)为了使测定结果尽可能准确,故可以用分析天平称量ZnO的质量,选择d,随后可以用酸来溶解氧化
锌,故选g,溶解后可以用容量瓶配制一定浓度的溶液,故选c(f),再用移液管量取一定体积的配好的溶液
进行实验,故选h,故答案为:d-(g)fc(f)f(h);
(6)人血浆铜蓝蛋白的物质的量n(人血浆铜蓝蛋白)=,=5x10-8mol,由于实验测得荧光强度
1.5x10g/mol
比值为10.2,则铜离子浓度n(Cu2+)=O4xlO^mol/LxlL^^xlO^mol,则则1个血浆铜蓝蛋白分子中含8
个铜原子。
4.(2022•浙江)滴定实验是化学学科中最重要的定量实验之一。常见的滴定实验有酸碱中和滴定、氧化还
原反应滴定、沉淀滴定等等。
⑴氧化还原滴定一葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定,葡萄酒常用焦亚硫酸钠(Na2s2。5)作抗氧化剂。测定某
葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离S02计算)的方案如图:
I葡萄酒样品100mLi3^^用鬻舄沈部鬻黑>……
往实验中加入盐酸的目的是将Na2s2。5全部转化成SOz;滴定过程中发生的反应是:
I2+SO2+2H2O=2HI+H2so4。
①加入盐酸时发生的离子方程式为:O
②滴定时b溶液应装在("酸"或"碱")式滴定管中,该滴定过程中的指示剂为:o
③将12标准溶液装入滴定管的具体操作顺序为(填字母),再夹在滴定管夹上备用。
a.装入I2标准溶液至0刻度以上;
b.检查滴定管是否漏液;
c.排尽尖嘴部分气泡;
d.用上标准溶液润洗滴定管2~3次;
e.用蒸储水清洗2~3次;
f.将液面调节至"0"或"0"刻度以下。
④实验消耗12溶液50.00mL,所测样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO?计算)为g/L。下列情形会
造成测定结果偏高的是:o
A.滴定持续时间稍长,溶液中部分HI被空气氧化
B.滴定前平视,滴定后俯视
C.滴定前滴定管尖有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装标准溶液的滴定管用蒸馆水洗净后,未润洗
(2)沉淀滴定一一滴定剂与被滴定物生成的沉淀比滴定剂与指示剂生成的沉淀更难溶;且二者之间,有明显的
颜色差别。参考表中的数据,若用AgNC>3滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是:(填选项字母)
A.Na2CrO4B.NaBrC.NaCND.NaCl
难溶物AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN
颜色白浅黄白砖红白
Ksp1.77xlO-105.35x10-31.21xW161.12x10-2l.OxW12
+
【答案】(1)S20^+2H=2SO2+H2O酸淀粉溶液bedacf0.32CD
⑵A
【解析】葡萄酒常用焦亚硫酸钠(Na2s2。5)作抗氧化剂,测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)
时,先加酸转化为SO2,再用过量碘水吸收SO2,最后用氧化还原滴定法测定过量碘的物质的量,从而求出
与SCh反应的碘的物质的量。
+
⑴①加入盐酸时,Na2s2。5与盐酸发生复分解反应,生成SO2等,离子方程式为:S20^+2H=2SO2+H2OO
②12会腐蚀橡胶,滴定时12溶液应装在酸式滴定管中,该滴定过程中的指示剂为淀粉溶液。
③将12标准溶液装入滴定管时,应先检查是否漏液,再水洗、待盛装液体润洗、装药品、排气泡、调液面、
记读数等,所以具体操作顺序为bedacf。
④由反应式知,实验消耗上的物质的量等于SCh的物质的量,则所测样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO?计
生、d0.01mol/Lx0.05Lx64g/mol.
算)为:-----------------------=0.32g/Lo
A.滴定持续时间稍长,溶液中部分HI被空气氧化,则所用碘水的体积偏小,测定结果偏低;
B.滴定前平视,滴定后俯视,则所读取碘溶液的体积偏小,测定结果偏低;
C.滴定前滴定管尖有气泡,滴定后气泡消失,则所读取碘溶液的体积偏大,测定结果偏高;
D.盛装标准溶液的滴定管用蒸储水洗净后,未润洗,则所用标准碘溶液的体积偏大,测定结果偏高;
+
综合以上分析,CD符合题意,故选CD。答案为:S20^+2H=2SO2+H2O;酸;淀粉溶液;bedacf;0.32;CD;
(2)沉淀滴定,要求滴定剂与被滴定物生成的沉淀比滴定剂与指示剂生成的沉淀更难溶;且二者之间,有明
显的颜色差别。由表中数据及颜色可知,若用AgNOs滴定NaSCN溶液,可选用的指示剂是NazCrO’,故选
Ao答案为:A„
J基施臻
1.(2023・湖南娄底・统考模拟预测)某小组设计实验测定胆研(CuSO-5H2。)纯度(杂质不参与反应):称取wg
胆矶样品溶于蒸储水,加入足量KI溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成250mL溶液,准确量取配制溶
液25.00mL于锥形瓶中,滴加2滴溶液X,用cmollTNa2s溶液滴定至终点,消耗滴定液Vml。涉及有
2+=
关反应如下:2Cu+4r=2CuU+i2,i2+2S2o;-2r+sX»下列叙述正确的是
A.X为甲基橙溶液
B.滴加Na2s2O3溶液时选择滴定管如图所示
C.滴定管装液之前最后一步操作是水洗
D.胆研纯度为25三0c"V%
w
【答案】D
【解析】A.滴定反应为碘单质与硫代硫酸钠反应,因为碘单质遇淀粉变蓝,则指示剂X为淀粉溶液,A项
错误;
B.Na2s2O3水解而使其溶液显碱性,因此滴加该溶液要选择碱式滴定管,B项错误;
C.滴定管装液之前最后一步操作是润洗,即用待装液润洗滴定管,C项错误;
D.根据关系式:2Cu2+12-2邑。:可知,胆矶纯度为
250mLcmol-E1xVmLx10-3L/mLx250g/mol250cVh十也
------------x------------------------------------------——x100%=----------n%/,D项正确;
25.00mLwgw
答案选D。
2.(2023•全国•统考一模)某温度下,25mL含KX和KY的混合溶液,用0.1000mol・LU的硝酸银标准溶液对
该混合液进行电位滴定(在滴定过程中,随着滴定剂的不断加入,电极电位E不断发生变化,电极电位发生
突跃时,说明滴定到达终点)、获得电动势(E)和银硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。
I.Ag+与V反应过程为:①Ag++2/峰冷[AgY2]\②[AgY2『+Ag+脩?2AgYj。
II.该温度下,Ksp(AgY)=2x1(yi6,KsP(AgX)=2xlO-i°
III.Y-与H+的反应可以忽略。
下列说法不正确的是
A.若HY为弱酸,则从开始到A点,水的电离程度不断减小
B.原混合溶液中c(KX)=0.02000mol»L1,c(KY)=0.03000mol»L1
C.若反应①的平衡常数为Ki,反应②的平衡常数为K2,则三9=K:p(AgY)
D.将AgX和AgY的饱和溶液等体积混合,加入足量硝酸银溶液,析出固体AgX多于AgY
【答案】B
【解析】A.对于结构相似的物质,溶度积小的先生成沉淀,根据反应的方程式可知,A点生成[AgY2『,B
点生成AgY,若HY为弱酸,则KY溶液中由于水解促进水的电离,滴加AgNCh溶液时,丫一浓度逐渐减小,水
的电离程度逐渐减小,故A正确;
B.0A段发生的反应为Ag++2Y礴9[AgY。、AB段发生的反应为[AgY2r+Ag+簿为2AgYj,所以Vi=5.0,原
溶液中n(Yj=2x0.1000mol/Lx2.50x10-3L^XIOWI,c(KY)=5xl(y4mol+0Q25L=0.02000mol/L,BC段发生的
反应为Ag++X=AgXj,BC段消耗的标准AgN03溶液的体积为12.50mL-5.00ml=7.50mL,则原溶液中n(X-)=0.
1000mol/Lx7.5xW3L=7.5x10-4mol,c(KX)=75x10mo1=0.03mol/L,故B错误;
0.25L
C.①的平衡常数为KEAgY?1)反应②的平衡常数为K2=c(Ag+)c([AgY」),
c(Ag+)c2(Yj'7
111
c2(Ag+)c2(Y);Ag++Y=AgYj,Ksp(AgY)=c(Ag+)c(『)=而;R,贝1J^]=Ksp(AgY),故C正确;
D.因为Ksp(AgY)<Ksp(AgX),所以混合液中c(Y)<c(X-),等体积n(Y-)<n(X),加入足量硝酸银析出的AgX更多,
故D正确;
故选B。
3.(2023•山东■高三统考专题练习)|实验室常用基准物质Na2c2。4标定KMnCk溶液的浓度。将Na2c2。4溶液
置于锥形瓶中,并加入稀硫酸,反应时温度不宜过高。为提高初始速率,常滴加几滴MnSCU溶液。下列说
法错误的是
A.应选用碱式滴定管量取Na2c2。4溶液
B.加MnSCU溶液的作用是做催化剂
C.若溶液温度过高、酸性过强,生成的草酸易分解,将导致结果偏高
D.已知4MnO;+12H+=4Mn2++5O2f+6H2。,若初期滴加过快、温度过高,发生该反应,将导致结果
偏高
【答案】D
【解析】A.Na2c2。4为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,会腐蚀玻璃,所以应选用碱式滴定管量取Na2c2。4溶液,
A正确;
B.为提高初始速率,常滴加几滴MnSCM溶液,则表明MnSCU能加快反应速率,从而说明MnSCU溶液的作
用是做催化剂,B正确;
C.若溶液温度过高、酸性过强,生成的草酸易分解,从而导致滴定所用Na2c2。4的体积偏大,KMnO4溶液
的浓度测定值偏高,C正确;
D.若初期滴加过快、温度过高,将发生反应4MnO]+12H+=4M!?++50?T+6H2O,从而使滴定所用Na2C2O4
的体积偏小,KMnO4溶液的浓度测定结果偏低,D错误;
故选D。
4.4023•山东•高三统考专题练习)实验室测定反应Ag++Fe2+-Fe3++AgJ的平衡常数K的过程为:
①一定温度下,将OOlOOmol♦L-Ag2sO,溶液与0.0400mol-LFeSO,溶液(pH=1)等体积混合,产生灰黑色
沉淀;
②待步骤①中反应达到平衡时,取vmL上层清液,用GmoLUKSCN标准溶液滴定Ag+,至出现稳定的浅
红色时消耗KSCN标准溶液匕mL。
资料:Ag++SCN-・AgSCNi(白色)^=1012,Fe3++SCN-FeSCN?+(红色)/C=1023
下列说法正确的是
A.Ag2sO,溶液可替换为AgNC>3溶液
B.过程①中产生的灰黑色沉淀为Fe或Ag元素的氧化物
C.可用KCI标准溶液代替KSCN的标准溶液滴定Ag+
D.步骤②中不待溶液澄清,直接用浊液做滴定实验测定c(Ag+),则所测K值偏小
【答案】D
【解析】A.AgNC)3溶液中的N。:具有强氧化性能够将Fe?+氧化为Fe3+,影响反应Ag++Fe?+-Fe3++AgJ
的平衡常数K测定,故A错误;
B.由方程式可知过程①中产生的灰黑色沉淀为Ag,故B错误;
C.硫氧化钾和铁离子形成红色溶液,氯化钾和铁离子不反应,故不能用KCI标准溶液代替KSCN的标准溶液
滴定Ag+,故C错误;
D.实验①所得浊液中还含有Ag,因存在平衡Ag++Fe2+=Fe3++AgJ,且随着反应
Ag++SCN-AgSCNJ的进行,使得Ag++Fe?+.Fe'++AgJ平衡逆向移动,则测定平衡体系中的c(Ag+)
0.01-如
偏高,;1偏IWJ,所得到的K二v(Iv、偏小,故D正确;
V号0。1+吵
故选D。
5.(2023•山东聊城•校联考三模)高纯三氯氧磷(POCL)是集成电路、太阳能电池生产的掺杂剂。实验室可
通过以下实验步骤测定三氯氧磷产品中氯元素的含量,并计算产品的纯度[已知:常温下,Ksp(AgCl)=
12
3.2x10t°,Ksp(AgSCN)=2.0xl0-,AgSCN呈白色]。
①取ag产品置于盛60.00mL蒸储水的水解瓶中,摇动至完全水解,将水解液配成100.00mL溶液并预处理排
除含磷粒子的影响。
②取10.00mL溶液于锥形瓶中,向其中加入qmol•厂的AgNOs标准溶液YmL,使C「完全沉淀,再加入
20mL硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;然后加入几滴Fe(NO3%溶液作指示剂,用c2moi1一
NH4SCN标准溶液滴定过量Ag+至终点,所用体积为v2mL0
假设杂质不参加反应,则下列说法正确的是
A.配制好的AgNOs标准溶液可盛放在棕色广口试剂瓶中
B.实验过程中可用甲苯代替硝基苯进行实验
C.滴定终点时锥形瓶中有血红色沉淀生成
D.实验过程中若忘记加入硝基苯,会导致所测POCh的含量偏低
【答案】D
【解析】A.配制好的硝酸银标准溶液可盛放在棕色细口试剂瓶中,广口瓶通常用于存放固体药品,A错误;
B.甲苯的密度小于水,无法沉到底部包裹沉淀,B错误;
C.滴定终点时有Fe(SCN)3生成,溶液变血红色,但是Fe(SCN)3不是沉淀,无血红色沉淀生成,C错误;
D.实验过程中若忘记加入硝基苯,则加入NH4SCN后,SCN-不仅与多余的Ag+反应生成AgSCN沉淀,同时
AgCI也会转化为AgSCN,导致NH4SCN的消耗体积偏大,测得POCb的含量偏低,D正确;
故答案选D。
6.(1023春・山东•高三校联考阶段练习)用cmoLL4酸性KMnO,溶液滴定%mL未知浓度的草酸溶液,达
到滴定终点时消耗滴定液xmL。下列说法正确的是
A.滴定终点时溶液由粉红色变为无色
B.需要锥形瓶、碱式滴定管
C.若用草酸溶液润洗锥形瓶,使测得结果偏低
5cx
D.测得草酸浓度。=少
【答案】D
【解析】A.滴定终点时的现象应是溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色,A错误;
B.草酸溶液、酸性KMnO,溶液均呈酸性,且酸性KMnOa溶液具有强氧化性,可腐蚀橡胶,因此需要酸式
滴定管,而不碱式滴定管,B错误;
C.若用草酸溶液润洗锥形瓶,会使草酸增多,消耗的KMnC)4溶液也会增多,使滴定结果偏高,C错误;
+2+
D.滴定反应的离子方程式为:6H+2MnO4+5H2C2O4=10CO2+2Mn+8H2O,设草酸的浓度为dmollT,
5cx
根据方程式的计量关系得:c0=—,D正确;
故选D。
1.“023•江西・校联考・)硫版[CS(NH2)2]在药物制备、金属矿物浮选等方面有广泛应用。实验室中先制备
Ca(HS)2,再与CaCW合成CS(NH2)2,实验装置(夹持及加热装置略)如图所示。
已知:CS(NH2)2易溶于水,易被氧化,受热(150回左右)时发生异构化生成NH4SCN。
回答下列问题:
⑴仪器M名称。
(2)实验前先检查装置气密性。检查气密性后加入药品,打开包装置B中盛装的试剂为。反应结束后
关闭4,打开七通N2一段时间,目的是o
⑶撤走搅拌器,打开七,水浴加热D中三颈烧瓶,在80回时合成硫)R,同时生成一种常见的碱。控制温度
在80回的原因是,D处合成硫胭的化学方程式为o判断制备Ca(HS)2反应中H2s已过量的方法是
⑷将装置D中液体过滤后,结晶得到粗产品。
称取mg产品,加水溶解配成250mL溶液,量取50mL于锥形瓶中,滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性,用
cmol-L-iKMnC)4标准溶液滴定,滴定至终点时消耗KMnCh标准溶液VmL。滴定时,硫脉发生反应的离子方
+2+
程式为:5[CS(NH2)2]+14MnO4+32H=14Mn+5CO2+5N2+5SO^+26H2O。则样品中硫胭的质量分数为—
(用含"m、c、V"的最简式表示)。
已知:NH4SCN、KSCN都易溶于乙醇、水,温度高时容易分解和氧化;常温下KSCN的溶解度为217g。利用
硫服制备KSCN的方法是:取一定量硫胭在隔绝空气的条件下加热至150回充分反应,将加热后的产物溶于一
定比例的无水乙醇和水中形成溶液,(填写操作过程),得到KSCN晶体。(实验中可选用试剂:K2CO3、
无水乙醇。)
【答案】⑴恒压滴液漏斗
(2)饱和硫氢化钠溶液将滞留在装置中A的硫化氢气体排入装置D中;做保护气,防止产品被氧
化
⑶温度过高,硫版会部分发生异构化反应而生成硫氧化钱;温度过低,反应速度慢,实验不能快速完
80℃
成Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2E中出现黑色沉淀
(4)与95C二V边搅拌边滴加K2c。3制得粗品后,在沸腾的(或热的)乙醇中多次重结晶,过滤洗涤,(减
7m
压)干燥
【解析】装置A制取硫化氢气体,因为盐酸具有挥发性,需要再B装置中放热饱和硫氢化钠溶液,因为CS(NH2)2
易溶于水,易被氧化,在反应结束后关闭心,打开Ki通入一段时间此,目的是将滞留在装置A中的硫化氢
气体排入装置D中,并排净装置中的空气,过量的H2s用CuSO4溶液进行吸收;
(1)根据图示,M装置为恒压滴液漏斗;
故答案为:恒压滴液漏斗;
(2)根据分析,装置B中盛装的试剂为饱和硫氢化钠溶液;因为CS(NH2)2易溶于水,易被氧化,故在反应
后需要排净装置中的空气,且为了提高反应物的利用率,需要将滞留在装置A的硫化氢排入装置D;
故答案为:饱和硫氢化钠溶液;将滞留在装置中A的硫化氢气体排入装置D中;做保护气,防止产品被氧
化;
(3)CS(NH2)2受热(150回左右)时发生异构化生成N&SCN,故温度不能过高;在80团时合成硫)R,同时生成
一种常见的碱,根据质量守恒可知,生成氢氧化钙,反应式为
Ca(HS),+2CaCN2+6H2O=c2CS(NH2)2+3Ca(0H),;H2s与CuSQ生成黑色的CuS沉淀;
故答案为:温度过高,硫胭会部分发生异构化反应而生成硫氟化钱;温度过低,反应速度慢,实验不能快
速完成;Ca(HS),+2CaC?/2+6H2O=c2^(^2)2+3Ca(OH\;E中出现黑色沉淀;
(4)滴定过程中,CS(NH2)2与酸性高锦酸钾反应生成硫酸锦、氮气、硫、二氧化碳和水,反应中硫元素、
氮元素化合价升高,锌元素化合价降低,利用元素守恒可知,其离子反应方程式为5cs(N也入~14厮
1/35250mL
该样品中硫版的质量分数为C'UXyX与记gX100%.95CV;KSCN易溶于乙醇,为了得到
m7m
KSCN晶体,边搅拌边滴加K2c。3制得粗品后,在沸腾的(或热的)乙醇中多次重结晶,过滤洗涤,(减压)干燥;
故答案为:竽;边搅拌边滴加K2CO3制得粗品后,在沸腾的(或热的)乙醇中多次重结晶,过滤洗涤,(减
7m
压)干燥。
2.也023•山东济宁•统考三.)亚硝酰氯(NOCI)是有机物合成中的重要试剂,熔点为-64.5回、沸点为-5.5囿气
态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物。NOCI可由NO与CL在通
常条件下反应得到,相关实验装置如图所示。
回答下列问题:
⑴装置的连接顺序为a玲玲h,实验时先打开分液漏斗活塞滴入稀硝酸,当观察到F中时,开始
向装置中通入Cl2o
(2)装置D的作用有:根据气泡快慢调节气体流速、、。
⑶尾气处理装置中若用NaOH溶液只能吸收氯气和NOCI,不能吸收NO,经过查阅资料发现用高锈酸钾溶液
可以吸收NO气体,因此在氢氧化钠溶液中加入高镒酸钾,反应产生黑色沉淀,写出该反应的离子方程
式:=
⑷制得的NOCI中可能含有少量2。4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:
a.将所得亚硝酰氯(NOCI)产品7.0g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,加入足量的30.00mL0.5
mol/LAgNCh溶液,充分反应;
b.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖;
c.加入指示剂,用NFUSCN标准溶液滴定过量的AgNC)3溶液;
d.重复实验操作三次,消耗0.5mol/LNH4SCN溶液的体积平均为10.00mL„
1012
已知Ksp(AgCl)=3.2xlO,Ksp(AgSCN)=2.0xl0
①加入硝基苯的作用是o
②滴定选用的指示剂是o
A.FeChB.FeChC.NH4Fe(SO4)2D.(NH4)2Fe(SO4)2
③NOCI的纯度为„
【答案】⑴bcfgjide红棕色完全消失
⑵平衡气压,避免装置中压强过大干燥气体
(3)NO+MnO;=NOj+MnO2J
(4)防止在滴加NH4SCN时,AgCI沉淀部分转化为AgSCN沉淀C93.6%
【解析】NOCI可由N。与纯净的CL在常温常压下合成,先在装置A发生铜与稀硝酸反应生成NO。硝酸具
有挥发性,装置A上部含有空气,则产生的NO部分被氧化为NO2,则装置B的作用为除去气体中的硝酸及
NS杂质;NOCI遇水易反应,因此要先在装置D中用浓硫酸干燥N。气体;装置D除了具有干燥气体的作
用,还可以根据气泡快慢调节气体流速,同时平衡气压,避免装置中压强过大。在装置F中NO与纯净的
Cb在冰水浴中合成NOC1,为防止NOCb与水反应,同时避免大气污染,最后接装置C。要测定NOCb的纯
度,可根据反应2NOCI+H2O=NC)2+NO+2HCI,HCI+AgNO3=AgCI+HNO3,进行计算,过量的AgNQ用NFUSCN进
行滴定,根据AgNO3的总物质的量及过量AgNCh的物质的量确定HCI的物质的量,进而确定NOCI的物质的
量及质量,最后可得其纯度。
(1)根据上述分析可知仪器使用先后顺序为ABDFC,导管口连接顺序为a玲b玲c玲f玲g3”i玲d玲e;
由于NO是无色气体。而NO与02反应产生的N5是红棕色气体,因此实验时先打开分液漏斗活塞滴入稀
硝酸,当观察到F中红棕色完全消失,说明其中充满了无色N。气体,此时开始向装置中通入CL
(2)装置D中盛有浓硫酸,其作用有:根据气泡快慢来调节气体流速,并且可以干燥NO气体,同时可以
平衡气压,避免装置中压强过大;
(3)N。具有还原性,KMnO4具有强氧化性,NO被氧化产生NO「MnO’被还原为MnCh,根据电子守恒、
电荷守恒、原子守恒,可得反应方程式为:NO+MnO;=NO-+MnO2^;
(4)①硝基苯是密度比水大不溶于水的油状液体物质,可以使沉淀表面被有机物覆盖,防止在滴加NHdSCN
时,AgCI沉淀部分转化为AgSCN沉淀,而导致产生误差;
②由于用NFUSCN标准溶液滴定过量AgNCh溶液,当滴入NFUSCN标准溶液使Ag+沉淀完全后,过量SCN-
能够与Fe3+反应使溶液变为血红色,故可以使用含有Fe3+的溶液作指示剂。
A.FeCb含有Fe3+,但同时又引入Ch使测定产生误差,A不符合题意;
B.FeCb中含有Fe2+,而不含Fe3+,B不符合题意;
C.NH4Fe(SO4)2含有Fe3+,又不含对实验测定产生干扰,C不符合题意;D.(NHjFeGQ”中含有Fe?+,
而不含Fe3+,D不符合题意;
故合理选项是C;
③NOCI与水反应产生N02、NO,HCI,反应方程式为:2NOCI+H2ONO2+NO+2HCI,HCI与滴入的AgNC)3溶
液发生反应:HCI+AgNO3=AgCI+HNO3
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