2023届新高考化学选考一轮总复习学案-热点13　酸碱中和滴定及其拓展应用

热点13酸碱中和滴定及其拓展应用考向一酸碱中和滴定一、实验原理1.原理:以标准HCl溶液滴定待测NaOH溶液为例,待测NaOH溶液的物质的量浓度为c(NaOH)=c(2.酸碱中和滴定的关键(1)准确测定标准液和待测液的体积。(2)准确判断滴定终点。二、实验操作以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例。1.滴定前的准备2.滴定3.终点判断等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。4.数据处理按上述操作重复2～3次,求出消耗标准液体积的平均值,根据原理中的公式计算。[典例1]下列有关滴定操作的说法正确的是()A.用25mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7mLB.锥形瓶用蒸馏水洗净后需干燥或润洗才能盛装待测溶液C.用标准的KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用于配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高D.用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高解析:滴定管精确值为0.01mL,读数应保留小数点后2位,A项错误;锥形瓶用蒸馏水洗净后无须干燥,更不能用待测液润洗,润洗会导致测定结果偏高,B项错误;配制KOH标准溶液所用的固体KOH中混有NaOH,由于相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配溶液的OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积偏小,则测定结果偏低,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准的KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致消耗的盐酸体积偏小,测定结果偏高,D项正确。答案:D常用量器的读数(1)平视读数(如图1):实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即“凹液面定视线,视线定读数”)。(2)俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。(3)仰视读数(如图3):读取滴定管数值时,由于仰视视线向上倾斜,寻找切点的位置在凹液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,故读数偏大。[对点精练1](2020·浙江1月选考)室温下,向20.00mL0.1000mol·L-1盐酸中滴加0.1000mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图(已知lg5=0.7)。下列说法不正确的是(C)A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大D.V(NaOH溶液)=30.00mL时,pH=12.3解析:A.NaOH与盐酸恰好完全反应时生成NaCl,此时pH=7,正确;B.变色范围与pH突变范围一致时,误差较小,正确;C.由题图可知,甲基红的变色范围比甲基橙的更接近反应终点,误差更小,错误;D.V(NaOH溶液)=30mL时,c(NaOH)=0.1000×0.0200mol·L-1,c(H+)=10-140.02mol·L-1=5×10-lgc(H+)=13-lg5=12.3,正确。[对点精练2]已知HA为一元弱酸。室温下,向20.00mLHA溶液中逐滴加入0.1000mol/L的标准NaOH溶液进行滴定。(1)滴定实验中,选(“酚酞”或“甲基橙”)作指示剂。

(2)①实验操作中,滴定管盛装NaOH溶液后排气泡动作正确的是(填字母,下同)。

②在滴定的某时刻,滴定管中液面如图所示,此时滴定管读数为mL。

③下列有关实验操作的说法错误的是。

A.快速滴定后应立即读数B.盛装标准溶液的滴定管未润洗,将使待测溶液的浓度偏高C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视滴定管中的液面D.称量时,称量物放在称量纸上或烧杯内,置于天平的左盘,砝码放在天平的右盘答案:(1)酚酞(2)①C②19.80③AC考向二氧化还原滴定一、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。二、试剂1.常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等。2.常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。三、指示剂氧化还原滴定所用的指示剂可归纳为三类: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变蓝。3.自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。四、使用指示剂及终点时颜色变化滴定方式还原剂滴定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终点时颜色变化紫(浅)红色→无色无色→紫(浅)红色无色→蓝色蓝色→无色溶液变红色红色消失[典例2]绿矾(FeSO4·7H2O)试剂含量的标准如表1所示。称取四份质量均为1.012g某绿矾试剂样品,分别溶于水配制成20.00mL溶液,编号为①②③④。分别用0.04056mol·L-1的KMnO4标准液滴定,滴定数据记录如表2。表1等级Ⅰ级品Ⅱ级品Ⅲ级品FeSO4·7H2O含量99.50%～100.50%99.00%～100.50%98.00%～101.00%表2样品编号①②③④KMnO4标准液体积/mL17.6617.6818.2617.70下列说法错误的是()A.盛装KMnO4标准液的酸式滴定管使用前需先检查是否漏水B.滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中液体变浅红色且半分钟内不褪色,则达到滴定终点C.根据滴定数据分析,该样品属于Ⅱ级品D.若绿矾样品已失部分结晶水,可能会导致测定结果偏高解析:滴定管使用前需先检查是否漏水,再洗涤、润洗,故A正确;达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶中液体变浅红色且半分钟不褪色,故B正确;根据滴定数据分析,第三次数据错误,舍去,根据关系式5FeSO4～KMnO4,将第一次滴定数据代入得w1=5×100%≈98.40%,w2≈98.50%,w4≈98.60%,则w=98.50%,该样品属于Ⅲ级品,故C错误;若绿矾样品已失部分结晶水,称量其质量,则硫酸亚铁增加,消耗的高锰酸钾标准液体积增多,会导致测定结果偏高,故D正确。答案:C滴定终点的判断答题模板当滴入最后半滴××标准溶液后,溶液变成××色,且半分钟内不恢复原来的颜色。[对点精练3]某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度,试样不含其他能与I-发生反应的氧化性杂质,已知:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S2O32-S4O62-+2I-。取mg试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.1000mol·L-1Na下列说法正确的是(D)A.试样在甲中溶解,滴定管选乙B.选用淀粉溶液作指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点C.丁图中,滴定前滴定管的读数为(a-0.50)mLD.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小解析:A项,甲中盛装的是含有I2的溶液,则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液,该溶液显碱性,应选用碱式滴定管(丙),不正确;B项,溶液由蓝色变为无色,且30s内溶液不恢复原来的颜色,视为达到滴定终点,不正确;C项,滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的读数为(a+0.50)mL,不正确;D项,滴定后俯视读数,将导致读数偏小,故测得的结果偏小,正确。[对点精练4]过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量。请填写下列空白:移取10.00mL密度为ρg/mL的过氧化氢原溶液于烧杯中,加水稀释成250mL。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。(1)用高锰酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定待测液中的H2O2的含量。Ⅰ.若需配制浓度为0.10mol/L的KMnO4标准溶液500mL,应准确称取gKMnO4[已知M(KMnO4)=158.0g/mol]。

Ⅱ.配制该标准溶液时,下列仪器中不需要用到的有(填序号)。

①天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管(2)完成并配平离子方程式:MnO4-+H2O2+

Mn2++O2↑+(3)重复滴定三次,平均消耗KMnO4标准溶液VmL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。

(4)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果(填“偏高”“偏低”或“不变”)

解析:(3)根据化学方程式可以得到关系式2MnO4-～5H2O2,消耗0.1mol/LKMnO4标准溶液VmL,即消耗V×10-4mol的高锰酸钾时,所用过氧化氢的物质的量为2.5V×10-4mol,则原过氧化氢的质量为0.0025Vmol×34g/mol=0.085Vg,过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为0.085(4)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,有一部分溶液占据了气泡的体积,并没有滴入锥形瓶,则测定结果偏高。答案:(1)7.9③⑦(2)256H+258H2O(3)0.考向三沉淀滴定一、概念沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应有很多,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Cl-、Br-、I-的浓度。二、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AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以CrO42-为指示剂,这是因为AgCl比Ag2[典例3]在含有Ag+的酸性溶液中,以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂,用KSCN标准溶液滴定Ag+。已知:AgSCN(白色,s)Ag+(aq)+SCN-(aq),Ksp=1.0×10-12;Fe3++SCN-FeSCN2+(红色),K=138。下列说法正确的是()A.边滴定边摇动锥形瓶,首先溶液变红色B.当Ag+定量沉淀后,少许过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物,且半分钟不褪色,即为终点C.上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag+D.滴定时,溶液pH变化不会影响终点的观察解析:AgSCN的溶度积常数很小,边滴定边摇动锥形瓶,溶液中首先析出AgSCN白色沉淀,故A错误;Fe3++SCN-FeSCN2+(红色),K=138,比较大,故正向反应容易进行,当Ag+定量沉淀后,少许过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物,且半分钟不褪色时即为终点,故B正确;KSCN和Fe3+形成红色溶液,KCl和Fe3+不反应,故不能用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag+,故C错误;Fe3+易水解生成红褐色Fe(OH)3答案:B“三步法”解答滴定类试题第一步,明确滴定反应。第二步,构建各类物质关系式。第三步,运用相关概念、原理解答问题(实验操作、仪器使用、指示剂选择、滴定终点判断、误差分析、定量计算等)。[对点精练5]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)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是。

(2)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为。

(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