第3章 第4节 第2课时 离子反应的应用(课件 学案 练习)高中化学 鲁科版(2019)选择性必修 第一册

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第3章 第4节 第2课时 离子反应的应用(课件 学案 练习)高中化学 鲁科版(2019)选择性必修 第一册

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第2课时 离子反应的应用
1.下列各组物质中,利用括号内的试剂及物质间的相互反应不能鉴别的一组是(  )
A.Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)
B.NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)
C.NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)
D.(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)
2.下列说法不正确的是(  )
A.使用滴定管时,滴定管必须用待装液润洗2~3 次
B.滴定操作中,若用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高
C.用10 mL的量筒量取8.58 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸
D.稀释浓硫酸时,将浓硫酸缓缓加入水中,并不断用玻璃棒搅拌
3.氯碱工业中要求对粗盐进行提纯后方可进行电解,现有含硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体原料,某学生设计了如下方案进行除杂。
已知:碳酸氢铵受热容易分解,生成二氧化碳、氨气和水。下列叙述正确的是(  )
A.操作①可在蒸发皿中进行
B.操作②和③可以调换顺序
C.操作②所加试剂可改为加氢氧化钡溶液
D.操作④目的只是得到氯化钠的浓溶液
4.下列指示剂的选择不正确的是(已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6)(  )
选项 标准溶液 待测溶液 指示剂
A HCl NaOH 甲基橙
B NaOH HCl 酚酞
C I2 Na2S2O3 淀粉
D KMnO4(H+) Na2SO3 酚酞
5.如图是用0.100 0 mol·L-1标准NaOH溶液滴定20.00 mL 未知浓度盐酸时(酚酞做指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是(  )
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.盐酸的物质的量浓度为0.010 0 mol·L-1
C.指示剂变色时,盐酸与NaOH溶液恰好完全反应
D.当滴加的NaOH溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1+lg 3
6.下列是一段关于中和滴定的实验叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;②在锥形瓶中放入25.00 mL待测NaOH溶液;③加入几滴石蕊溶液做指示剂;④取一支酸式滴定管,洗涤干净;⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;⑥左手控制滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶;⑦注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。
其中错误的是(  )
A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦
C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦
7.关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是(  )
A.①可用于测溶液pH
B.②是用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液
C.③是滴定操作时手的操作
D.④中滴入半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
8.常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液,滴定曲线如图,下列有关说法正确的是(  )
A.指示剂变色时,说明酸、碱恰好等物质的量反应
B.当达到滴定终点时才存在c平(Na+)+c平(H+)=c平(Cl-)+c平(OH-)
C.达到滴定终点时,用甲基橙做指示剂时消耗NaOH溶液的体积比用酚酞时的多
D.已知 H+(aq)+OH-(aq)H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,上述滴定恰好中和时,放出 114.6 J 的热量
9.实验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4 溶液,下列说法或操作正确的是(  )
A.盛FeSO4溶液的锥形瓶滴定前用FeSO4溶液润洗2~3次
B.选碱式滴定管量取标准KMnO4溶液,并用淀粉碘化钾溶液做指示剂
C.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数会导致滴定结果偏高
D.锥形瓶内溶液颜色变化由浅绿色变为紫红色,且30 s内溶液颜色不再发生变化时,记下滴定管液面所在刻度
10.亚硝基硫酸(NOSO4H)是染料工艺中重要的原料。
Ⅰ.实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中可制备亚硝基硫酸,装置如图1所示。C中主要发生反应:SO2+HNO3SO3+HNO2;SO3+HNO2NOSO4H。
(1)为了使C中反应充分,通入SO2的速率不能过快,可采取的措施是      。
(2)D装置的作用是                   。
Ⅱ.产品中亚硝基硫酸质量分数的测定。称取1.700 g产品放入250 mL的锥形瓶中,加入100.00 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液和少量稀硫酸,发生反应:2KMnO4+5NOSO4H+2H2OK2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,产品中其他杂质不与KMnO4反应。反应完全后,用0.500 0 mol·L-1的Na2C2O4标准溶液滴定过量的KMnO4,发生反应:2Mn+5C2+16H+2Mn2++8H2O+10CO2↑,消耗Na2C2O4标准溶液30.00 mL。
(3)配制100 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液所需要的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、     。
(4)Na2C2O4标准溶液(呈碱性),应盛放在图2所示的滴定管   中(填“A”或“B”)。滴定终点的现象是                          。
(5)若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得产品中亚硝基硫酸的质量分数会    (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)确定产品中亚硝基硫酸的质量分数,写出计算过程                       。
第2课时 离子反应的应用
1.C A项,可先利用FeCl3溶液鉴别出Ba(OH)2[产生红褐色Fe(OH)3沉淀]和KSCN(溶液变为红色),然后再利用Ba(OH)2鉴别出Mg(NO3)2(产生白色沉淀),最后一种即为NaCl,能鉴别;B项,可将四种物质分别加入H2SO4溶液中,产生无色无味气体的是NaHCO3,产生白色沉淀的是Na2SiO3,产生刺激性气味气体的是(NH4)2SO3,余下的即是NaNO3,能鉴别;C项,用AgNO3溶液无法鉴别CaCl2和K2CO3;D项,可将KOH溶液分别逐滴加入四种物质的溶液中,产生蓝色沉淀的是CuSO4溶液,先产生白色沉淀后沉淀又溶解的是AlCl3溶液,加热有刺激性气味气体产生的是(NH4)3PO4溶液,没有明显现象的是NaBr溶液,能鉴别。
2.C 量筒只能精确到0.1 mL,故不能量取8.58 mL稀盐酸。
3.C 固体加热,碳酸氢铵能受热分解生成氨气、水和二氧化碳,残留物为氯化钠和硫酸钠,残留物加入水溶解,然后除去硫酸根离子即可得到氯化钠,除杂过程中注意不能引入新的杂质。操作①为灼烧,应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中进行,A错误;操作③改加入过量氯化钡,则引入钡离子,后面不能除去,B错误;前面加入氢氧化钡是过量的,过滤后加入盐酸可以除去氢氧根离子,C正确;操作④是为了除去多余的盐酸,D错误。
4.D 进行强酸与强碱的滴定实验时,指示剂选用甲基橙或酚酞均可以,A、B项正确;根据淀粉遇I2变蓝可判断滴定终点,C项正确;KMnO4本身有颜色,故无需再用其他指示剂,D项不正确。
5.D A项,水电离出的氢离子浓度:b>a,因为b点时混合液中H+浓度小,对水电离的抑制程度小;B项,观察滴定曲线可知,盐酸和氢氧化钠溶液的物质的量浓度相等,所以盐酸的物质的量浓度为0.100 0 mol·L-1;C项,指示剂变色时,盐酸与NaOH溶液并不是恰好完全反应,因为酚酞的变色范围(pH)为8.2~10.0;D项,当滴加的NaOH溶液为10.00 mL时,混合液的总体积为30.00 mL,混合液中c(H+)为 mol·L-1,所以该混合液的pH=1+lg 3。
6.D 操作①的锥形瓶只能用水洗;操作③中不能用石蕊溶液作为酸碱中和滴定的指示剂,因为它的颜色变化不明显;操作⑤中滴定管必须用标准液润洗后才能注入标准液;操作⑦中应注视锥形瓶中溶液颜色的变化。
7.D 测溶液pH的方法:将pH试纸放在玻璃片或点滴板上,用玻璃棒蘸取待测液,滴到pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,图示操作方法合理,A正确;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够氧化碱式滴定管的橡胶,应用酸式滴定管盛放,图示操作方法合理,B正确;滴定操作时,左手控制滴定管活塞,右手握持锥形瓶,边滴边振荡,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,图示操作方法合理,C正确;用氢氧化钠溶液滴定盐酸,可选用酚酞做指示剂,滴定终点的现象为滴入最后半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,且30 s不复原,该说法不合理,D错误。
8.D 酚酞和甲基橙变色时均不能说明酸、碱恰好中和,A错误;根据电荷守恒,整个滴定过程都存在c平(Na+)+c平(H+)=c平(Cl-)+c平(OH-),B错误;甲基橙做指示剂时滴定终点呈酸性,酚酞做指示剂时滴定终点呈碱性,显然用甲基橙做指示剂时消耗NaOH溶液的体积比用酚酞时的少,C错误。
9.D 滴定操作时锥形瓶只需水洗干净即可,不能用待测液润洗,A错误;标准KMnO4溶液应用酸式滴定管量取,不用添加任何指示剂,B错误;滴定时,读数前仰后俯,导致读数体积小于实际消耗的标准溶液体积,所测溶液浓度将偏低,C错误;确定滴定终点时,需溶液由浅绿色变为紫红色,且30 s内溶液颜色不再发生变化,才可以记录滴定管液面所在刻度,D正确。
10.Ⅰ.(1)缓慢滴加硫酸
(2)吸收SO2,防止污染空气,且防止倒吸
Ⅱ.(3)100 mL容量瓶
(4)B 当滴入最后半滴Na2C2O4标准溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色
(5)偏大
(6)n(Na2C2O4)=30.00×10-3 L×0.500 0 mol·L-1=0.015 mol,由关系式5n(Na2C2O4)~2n(KMnO4)可得,n(KMnO4)=0.015 mol×=0.006 mol,所以与亚硝基硫酸反应的KMnO4物质的量为100.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1-0.006 mol=0.004 mol,再由关系式2n(KMnO4)~5n(NOSO4H)可得,n(NOSO4H)=0.004 mol×=0.010 mol,所以产品中亚硝基硫酸的质量分数为×100%=×100%≈74.7%
解析:Ⅰ.(1)控制通入SO2的速率可以通过缓慢滴加硫酸来实现。
(2)SO2是空气污染物,NaOH溶液可吸收SO2,防止污染空气;采用倒扣漏斗,可以有效防止倒吸。
Ⅱ.(3)配制100 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液需要的玻璃仪器除题述外还需要100 mL容量瓶。
(4)Na2C2O4标准溶液呈碱性,应放在碱式滴定管中;滴定终点时,KMnO4反应完全,则现象为当滴入最后半滴Na2C2O4标准溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色。
(5)滴定终点时俯视滴定管刻度,读取的体积比实际偏小,使测得的剩余高锰酸钾的物质的量偏小,则与亚硝基硫酸反应的高锰酸钾物质的量偏大,所以测得的亚硝基硫酸物质的量偏大,质量分数偏大。
3 / 3第2课时 离子反应的应用
学习目标
1.了解常见阳离子和阴离子的检验方法。 2.理解利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差分析。 3.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用,体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。
知识点一 离子反应的应用
1.物质检验
离子检验:利用离子的特征反应来检验一些常见离子。
如利用Fe3+与SCN-反应生成血红色溶液检验Fe3+,离子方程式为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(血红色);利用I-与Ag+反应生成黄色沉淀检验I-,离子方程式为                  。
2.物质制备
(1)物质的制备:离子反应可以用于制备一些  、  、  、    等。
(2)氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式:            。
(3)实验室制取CO2的离子方程式:               。
3.物质纯化
(1)制高纯度的氯化钠:除去粗盐中含有的少量S、Mg2+、Ca2+,需要引入的试剂离子分别为            。
(2)除去污水中的重金属离子:利用沉淀剂通过离子反应将污水中的重金属离子转化为    而除去。
(3)从海水中提取二氧化碳:
①a室为    室,发生反应为              ;
②c室为    室,发生反应为              ;
③a室产生的  通过阳离子交换膜进入b室,与b室中的    发生反应,生成二氧化碳:              。
4.生活中常见的离子反应
(1)治疗胃酸过多
服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],离子反应为       。
(2)硬水及其软化
①硬水的含义:自然界里含      较多的水。
②一般硬水(暂时硬水)的形成:水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2+、Mg2+进入水中形成的,离子方程式为       ,       。
③硬水的软化方法
a.加热法:加热可使HC分解,生成的C与Ca2+、Mg2+结合成沉淀,发生反应如下:       ,       。
b.加沉淀剂法:在硬水中加入    等沉淀剂也可以降低水中Ca2+、Mg2+的浓度,发生反应如下:       ,       。
【探究活动】 
 菠菜是我们日常生活中经常食用的蔬菜,菠菜中含有丰富的铁元素。
交流讨论
1.取新鲜菠菜,切碎后加入KSCN溶液,发现没有出现红色,然后加入氯水,也未发现明显的红色。教师和学生分析原因,提出不成功的原因可能有以下因素:
①菠菜中不含铁元素;②铁元素含量特别少,无法检出;③铁元素不是以Fe2+、Fe3+的形式存在的;④颜色干扰,现象无法观察。你认为哪些因素是实验不成功的原因?
2.查阅资料,发现菠菜中的铁元素主要是以难溶物草酸亚铁(FeC2O4)的形式存在的。那么在用稀硫酸处理后的菠菜中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,能否证明菠菜中含有二价铁元素?如何检验Fe2+?
【归纳总结】 
物质的检验
 (1)常见阳离子的检验
①常规检验法
Ⅰ.用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、N。
Cu2+ 产生蓝色沉淀
Fe3+ 产生红褐色沉淀
Fe2+ 先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
Al3+ 产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会溶解
N 共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
Ⅱ.焰色试验:用焰色试验可检验出溶液中的K+和Na+。
K+ 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)
Na+ 火焰呈黄色
②特殊检验法
Fe3+ 加入KSCN溶液呈血红色
Fe2+ 加入KSCN溶液无明显现象,再滴加新制氯水后溶液呈血红色;加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生特征蓝色沉淀
(2)常见阴离子的检验
①利用酸碱指示剂检验
②利用盐酸和其他试剂检验
C:加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体。
S:先加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
S:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。
③利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
④利用某些特征反应检验
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色。
  
1.化学探究小组对四种溶液成分的探究判断存在明显错误的是(  )
A.向甲溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,该溶液一定是碳酸盐溶液
B.向乙溶液中滴加盐酸酸化无明显现象,再滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,说明该溶液中一定有S
C.向丙溶液中加入浓NaOH溶液,加热后生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝色的气体,说明该溶液中一定含有N
D.向丁溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该溶液中一定含Fe2+
2.某溶液X呈无色,且仅可能含有Ba2+、Na+、N、H+、Cl-、I-、S、S八种离子中的几种(不考虑水的电离),溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L-1,向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液仍为无色。下列关于溶液X的分析中不正确的是(  )
A.肯定不含Cl- B.肯定不含H+
C.肯定不含N D.肯定含有S
知识点二 物质含量的测定
测定溶液中离子浓度的三种方法
1.沉淀法(重量法):溶液中S可用   将其转化为    沉淀,再称量沉淀的质量求得n(S)。
2.氧化还原滴定法:溶液中Mn的浓度可用已知准确浓度的Fe2+溶液滴定的方法来获得。
3.中和滴定法:强酸溶液中H+的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。
【探究活动】 
酸碱中和滴定实验
1.原理
酸和碱反应的实质是H++OH-H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待=。
2.常用酸碱指示剂及其变色范围
指示剂 变色范围(pH)及颜色
石蕊 <5.0红色 5.0~8.0紫色 >8.0蓝色
甲基橙 <3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
酚酞 <8.2无色 8.2~10.0粉红色 >10.0红色
3.仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(1)酸式滴定管:可盛放酸性溶液、氧化性溶液,不能盛放碱性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。
碱式滴定管:可盛放碱性溶液,不能盛放酸性溶液、氧化性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。
(2)滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、“0”刻度线;滴定管的精确度为0.01 mL。
4.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
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记读数。
②锥形瓶:洗涤→注液(待测)→记读数→加指示剂。
润洗时:滴定管要用所要盛装的溶液润洗2~3 次,锥形瓶禁止用所装溶液润洗。
调液面时:一是调整液面至滴定管“0”刻度线以上2~3 mL处,二是调节活塞(或挤压玻璃球),赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度线或以下某一刻度处。
记读数时:视线与溶液凹液面最低处相平,记录到0.01位。
加指示剂:加入2~3滴指示剂(酚酞)。
(2)滴定
左手控制活塞,右手不断摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色,并控制滴定流速。
(3)终点判断
当滴入最后半滴标准盐酸,溶液由红色变至无色且半分钟内不恢复红色时,视为滴定终点。
(4)记录刻度读数。
5.数据处理
按上述操作重复2~3次,以(V终-V始)为消耗的标准液的体积,求出用去标准盐酸体积的平均值,依据c待=(一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。
交流讨论
1.滴定管在装反应液之前,是否需要用待装液润洗?锥形瓶在装待测液前,是否需要用待测液润洗?
2.中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时,二者恰好反应吗?
3.用规格为25 mL的酸式滴定管量取盐酸,开始凹液面在0刻度,全部放出后所得溶液的体积是25 mL吗?
4.当达到滴定终点酚酞溶液变色时,酸碱反应后溶液的pH是否等于7?
【归纳总结】 
1.指示剂的选择及滴定终点判断
(1)常用的指示剂是酚酞或甲基橙,不用石蕊溶液的原因是石蕊溶液颜色变化不明显,且变色范围较大,不利于滴定终点的判定。
(2)准确判断滴定终点:最后半滴标准液恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不恢复,即为滴定终点。
2.酸碱中和滴定误差分析
(1)误差分析依据
根据c待=进行分析,V待与c标均为确定值,只有V标影响着c待的计算结果,故在误差分析时应最终归结为对V标的影响。
①V标增大,实验结果偏高;②V标减小,实验结果偏低。
(2)常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液(以酚酞为指示剂)为例。
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗滴定管 偏高
锥形瓶用待测液润洗 偏高
未用待测液润洗取用待测液的滴定管 偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 无影响
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏高
滴定 溶液褪色后立即读数,半分钟内溶液又恢复红色 偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响
1.下列说法正确的是(  )
A.用图中仪器Ⅰ准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液
B.图中装置Ⅱ可用于已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸的实验
C.酸碱中和滴定时,滴定管用待装液润洗2~3次
D.酸碱中和滴定时,锥形瓶用待测液润洗
2.用0.100 0 mol·L-1 HCl溶液滴定未知浓度的KOH溶液。
下列有关该实验说法中正确的是(  )
A.用图中的a滴定管盛装0.100 0 mol·L-1 HCl溶液
B.滴定前,需用未知浓度的KOH溶液润洗锥形瓶2~3 次
C.滴定时,眼睛要注视滴定管中液面的变化
D.滴定前必须检查滴定管是否漏液
3.用中和滴定法测定某烧碱的纯度,试根据实验回答问题:
(1)称取4.1 g烧碱样品。将样品配成250 mL待测液,需要的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需     、     。
(2)准确量取10.00 mL待测液,需要使用    进行量取。
(3)用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,以甲基橙为指示剂,滴定时左手旋转滴定管活塞,右手不断地摇动锥形瓶,两眼注视               ,直到                         ,即可判断达到滴定终点。
(4)根据表中数据,计算样品中烧碱的质量分数为    (假设烧碱中不含有与酸反应的杂质。结果保留四位有效数字)。
滴定次数 待测液体积/mL 标准盐酸体积/mL
滴定前读数 滴定后读数
第一次 10.00 0.50 20.40
第二次 10.00 4.00 24.10
(5)滴定过程,下列情况会使测定结果偏高的是    (填序号)。
①碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液
②滴定前,酸式滴定管内有气泡,滴定后消失
③滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下
④盐酸在滴定时溅出锥形瓶外
能力培养 氧化还原滴定法(探究与创新)
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可以应用于氧化还原反应。
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。
实验1 若用已知浓度的酸性KMnO4溶液测定未知浓度的H2C2O4溶液。
(1)请用离子方程式表示测定的原理。
(2)该滴定需要的指示剂是什么?
(3)如何判断该反应的滴定终点?
实验2 Na2S2O3溶液滴定某溶液中I2的含量。
(4)该反应的原理是       。
(5)该滴定需选择什么指示剂?
(6)如何判断滴定终点?
【规律方法】
1.原理
以氧化剂或还原剂为滴定剂,滴定一些具有还原性或氧化性的物质。
2.试剂
常见的用于氧化还原滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7以及I2等;还原剂有亚铁盐、草酸与维生素C等。
3.指示剂
氧化还原滴定的指示剂有三类:
(1)氧化还原指示剂。
(2)专属指示剂。如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝,故用淀粉溶液做指示剂。
(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紫红色,且半分钟内不褪色。该反应中,高锰酸钾为自身指示剂。
【迁移应用】
1.氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定实验。用稀硫酸酸化的0.01 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错误的是(  )
A.该实验不需要另外加入指示剂
B.KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中
C.滴定终点时,溶液颜色由紫红色变为无色,并在半分钟内不变色
D.滴定过程中,加入KMnO4标准溶液应先快后慢,便于观察溶液颜色变化
2.实验室有一瓶未知浓度的Na2S2O3溶液,通过下列实验测定其浓度。
①取10.00 mL Na2S2O3溶液于锥形瓶中,滴入2~3滴指示剂。
②取一滴定管,依次检漏、洗涤,用0.01 mol·L-1 I2标准溶液润洗,然后注入该标准溶液,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+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。
请回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是    。
(2)步骤③达到滴定终点的判断:             。
(3)已知消耗标准液实验数据如下表:
实验次数 开始读数/mL 结束读数/mL
1 0.10 19.20
2 1.85 20.75
3 0.00 24.06
则该溶液中Na2S2O3的物质的量浓度为    。
(4)下列操作会导致测定结果偏高的是    (填字母)。
A.滴定管在装液前未用标准溶液润洗
B.滴定过程中,锥形瓶振荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C.装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
D.达到滴定终点时,仰视读数
  
1.离子检验的常用方法有三种,如表所示:
检验方法 沉淀法 显色法 气体法
判断的依据 反应中有沉淀产生或溶解 反应中有颜色变化 反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是(  )
A.C——气体法 B.S——沉淀法
C.H+——显色法 D.Cl-——气体法
2.某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度均为0.1 mol·L-1(此数值忽略水的电离及离子的水解)。甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
阳离子 K+、Ag+、Mg2+、Cu2+、Al3+、N
阴离子 Cl-、C、N、S、Si、I-
Ⅰ.取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
下列推断不正确的是(  )
A.由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、N、Cu2+
B.Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I-+2N+8H+3I2+2NO↑+4H2O
C.原溶液一定只含有Cl-、I-、N、S、Mg2+、Al3+
D.另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为0.8 g
3.用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列情况会使盐酸的物质的量浓度偏低的是(  )
A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入标准浓度的NaOH溶液
B.碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
C.记录消耗的碱液,滴定前平视,滴定后俯视凹液面
D.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接装入未知浓度的盐酸
4.利用如图装置测定ClO2气体的质量:在锥形瓶中加入足量的KI溶液,再加入3 mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生成的ClO2气体通入锥形瓶中被吸收;将玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用c mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定至终点时消耗V mL(I2+2S22I-+S4)。下列说法错误的是(  )
A.ClO2与酸化的KI溶液反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O
B.玻璃液封管的作用是吸收残余的 ClO2气体、使锥形瓶内外压强相等
C.测得m(ClO2)=1.35cV×10-2 g
D.滴定终点的现象是溶液由无色恰好变为蓝色,且半分钟内不变色
5.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学的研究课题是测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料得,草酸易溶于水,其水溶液可以用酸性KMnO4 溶液进行滴定:2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。学习小组的同学设计了如下实验步骤测定x值:
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其配成100.00 mL 溶液作为待测液;
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
③用浓度为0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,达到终点时消耗标准液10.00 mL。
请回答下列问题:
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在图中的    (填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是             。
(3)通过上述数据,求得x=    。讨论:
①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则由此测得的x值会    (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会    。
第2课时 离子反应的应用
知识点一
1.Ag++I-AgI↓ 2.(1)酸 碱 盐 气体
(2)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ (3)CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O 3.(1)Ba2+、OH-、C (2)沉淀 (3)①阳极 2H2O-4e-O2↑+4H+
②阴极 4H2O+4e-4OH-+2H2↑ ③H+ HC HC+H+H2O+CO2↑ 4.(1)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O (2)①Ca2+、Mg2+ ②CaCO3+CO2+H2OCa2++2HC MgCO3+CO2+H2OMg2++2HC ③Ca2++2HCCaCO3↓+CO2↑+H2O Mg2++2HCMgCO3↓+CO2↑+H2O Na2CO3 Ca2++CCaCO3↓ Mg2++CMgCO3↓
探究活动
1.提示:铁元素不是以Fe2+、Fe3+的形式存在的。
2.提示:不能。因为酸性高锰酸钾溶液也会氧化草酸根离子,紫色褪去,无法证明是氧化了二价铁离子。可以用铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液检验,若产生蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
对点训练
1.A 如果溶液中存在S、HC、HS也会出现类似的现象。
2.C 某溶液X 呈无色,且仅可能含有Ba2+、Na+、N、H+、Cl-、I-、S、S八种离子中的几种(不考虑水的电离),根据离子共存,Ba2+与S、S不能同时存在,H+与S不能同时存在。向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液仍为无色,说明氯水中的氯气发生了反应,说明溶液X中一定含有S,则不存在Ba2+和H+,还说明溶液X中一定没有I-;溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L-1,为了满足电荷守恒,必须含有Na+、N,由于没有其他阳离子存在,则一定没有Cl-和S。
知识点二
1.Ba2+ BaSO4
探究活动
1.提示:滴定管在装反应液之前,需要用待装液润洗,用水洗涤相当于将待装液稀释了,而锥形瓶在装待测液前,不需要用待测液润洗,否则相当于多加了待测液。如用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,如果用盐酸提前润洗锥形瓶,相当于多加了盐酸,会多消耗NaOH溶液,造成误差。
2.提示:不是。酸碱完全反应时,n(H+)=n(OH-),但酸与碱的物质的量不一定相等,因为酸有一元酸、多元酸之分,碱也有一元碱和多元碱之分。
3.提示:不是。滴定管的0刻度在上面,越往下刻度越大,而尖嘴处没有刻度。25.00 mL 刻度线下仍有一定量的液体,故全部放出后所得溶液的体积大于25 mL。
4.提示:不等于。因为酚酞的变色范围是8.2~10;但由于滴定突变的存在,造成的误差很小。
对点训练
1.C 酸性KMnO4溶液具有强氧化性,不能用碱式滴定管量取,A项错误;NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中,会腐蚀玻璃塞,B项错误;酸碱中和滴定时,滴定管需用待装液润洗2~3次,而锥形瓶不能用待测液润洗,C项正确,D项错误。
2.D HCl溶液呈酸性,中和滴定时,需要用酸式滴定管即图中的b滴定管盛装,a为碱式滴定管,A错误;用未知浓度的KOH溶液润洗锥形瓶2~3次,会导致锥形瓶中KOH的物质的量偏大,测定结果偏高,所以锥形瓶不能润洗,B错误;滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化,不是注视滴定管中液面的变化,滴定完之后,再看滴定管刻度读出体积,C错误;滴定管使用前必须检查是否漏液,D正确。
3.(1)250 mL容量瓶 胶头滴管 (2)碱式滴定管 (3)锥形瓶内溶液颜色变化 滴入最后半滴盐酸后溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色
(4)98.05% (5)②④
解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液时,操作步骤有称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,所以需要的仪器是托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒,还需要250 mL容量瓶、胶头滴管。(2)待测液是碱性溶液,取10.00 mL待测液,用碱式滴定管或移液管量取。(3)用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,两眼应注视锥形瓶内溶液颜色变化,直到滴入最后半滴盐酸后溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。(4)消耗标准液的体积分别为19.90 mL、20.10 mL,两组数据都有效,平均体积为20.00 mL,代入公式可得:c(待测)===0.402 0 mol·L-1;m(烧碱)=c(烧碱)·V(烧碱溶液)·M(烧碱)=0.402 0 mol·L-1×0.25 L×40 g·mol-1=4.02 g,烧碱的质量分数w(烧碱)=×100%≈98.05%。(5)①碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液,待测液被稀释,测定浓度偏低,不符合题意;②滴定前,酸式滴定管内有气泡,滴定后消失,读取的标准液体积增大,测定浓度偏高,符合题意;③滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下,以为达到反应终点停止滴加,碱液未全部反应,会造成测定结果偏低,不符合题意;④盐酸在滴定时溅出锥形瓶外,消耗标准液体积增大,测定浓度偏高,符合题意。
能力培养
(1)提示:2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+2Mn2++8H2O。
(2)提示:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂。
(3)提示:当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
(4)提示:I2+2S2S4+2I-。
(5)提示:用淀粉溶液做指示剂。
(6)提示:当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原来的颜色,说明达到滴定终点。
迁移应用
1.C 高锰酸钾标准溶液的颜色为紫红色,高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应时溶液有明显的颜色变化,滴定时不需要另外加入指示剂,A正确;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,则滴定时高锰酸钾标准溶液应装入酸式滴定管中,B正确;当高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应后,再滴入半滴高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色,并在半分钟内不变色说明达到滴定终点,C错误;滴定过程中,加入高锰酸钾标准溶液时,应先快后慢,便于观察溶液颜色变化,确定反应是否达到滴定终点,D正确。
2.(1)淀粉溶液
(2)滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变成蓝色,且半分钟内不褪色
(3)0.038 mol·L-1
(4)AD
解析:(1)本滴定实验原理为利用I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6测定消耗I2的量,从而确定Na2S2O3的浓度,故所用指示剂用来指示溶液中是否含I2,故应用淀粉溶液做指示剂。
(2)淀粉遇碘变蓝,判断达到滴定终点的实验现象是滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变成蓝色,且半分钟内不褪色。
(3)从图表中数据可知,三组数据分别为19.10 mL、18.90 mL、24.06 mL,24.06 mL误差太大,舍去;因此消耗标准液的体积的平均值为19.00 mL;根据反应I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6可知,溶液中Na2S2O3的物质的量浓度为=0.038 mol·L-1。
(4)依据c待=进行如下分析:滴定管未用标准溶液润洗会导致实际上使用的标准溶液的浓度偏小,则V标偏大,导致测定结果偏高,A正确;滴定过程中,锥形瓶振荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,导致待测溶液的溶质质量减小,消耗标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,B错误;滴定前滴定管尖嘴中没有气泡,滴定终点时发现气泡,由于气泡占有空间,则V标偏小,导致测定结果偏低,C错误;达到滴定终点时,仰视读数,则V标偏大,导致测定结果偏高,D正确。
【随堂演练】
1.D C与H+反应,检验生成的CO2,A项正确;S与Ba2+反应,检验生成的沉淀,B项正确;H+的检验可用酸碱指示剂,C项正确;Cl-与Ag+反应,检验生成的沉淀,D项错误。
2.D Ⅰ.取该无色溶液5 mL,说明不含有Cu2+,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加,说明增加的是N,所以原溶液中一定不含有N,可能含有Mg2+和Al3+,不含有N和C;Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰,说明没有K+;Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,说明含有还原性离子I-,I-与N和H+反应生成NO,即溶液中有I-和N,不含有Ag+;Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明含有S。由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、N、Cu2+,A正确;Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I-+2N+8H+3I2+2NO↑+4H2O,B正确;原溶液中一定只含有Mg2+、Al3+、S、N、Cl-、I-,C正确;参加反应的离子方程式为Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Al3++4OH-[Al(OH)4]-,充分反应后过滤、洗涤、灼烧至恒重得到固体MgO,根据元素守恒,n(MgO)=n(Mg2+)=cV=0.1 mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,则m(MgO)=0.4 g,D错误。
3.C 未用NaOH溶液润洗滴定管,会使NaOH溶液的浓度偏小,实际消耗NaOH溶液的体积偏高,结果偏高,A项错误;未排除滴定管尖端的气泡,使读取的NaOH溶液的体积比实际用量大,结果偏高,B项错误;滴定前平视,滴定后俯视凹液面,这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小,结果偏低,C项正确;锥形瓶中含有蒸馏水对测定结果无影响,D项错误。
4.D 由题目信息可知,ClO2通入锥形瓶中与酸性碘化钾溶液反应,将I-氧化为I2,自身被还原为Cl-,同时生成水,根据氧化还原反应规律配平可得,反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O,A正确;玻璃液封管的作用是吸收残余的ClO2气体、使锥形瓶内外压强相等,B正确;由A项分析可知反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+2Cl-+5I2+4H2O,结合题给离子方程式I2+2S22I-+S4可得关系式:2ClO2~5I2~10S2,故有n(ClO2)=n(S2)=cV×10-3 mol,测得m(ClO2)=nM=cV×10-3 mol×67.5 g·mol-1=1.35cV×10-2 g,C正确;该滴定是向含有淀粉溶液的碘水(I2是在实验过程中生成的)中滴加Na2S2O3溶液,滴定终点是I2完全转化为I-,故滴定终点的现象是溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,D错误。
5.(1)甲 (2)当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
(3)2 ①偏大 ②偏小
解析:(1)因为酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装。(2)可利用颜色变化判断滴定终点,当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色。(3)由题给离子方程式及数据可知,1.260 g 纯草酸晶体中所含H2C2O4的物质的量为0.100 0 mol·L-1×10.00×10-3L××=0.010 0 mol,则1.260 g H2C2O4·xH2O中所含H2O的物质的量为=0.020 0 mol,则x=2。①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则所得的消耗的酸性KMnO4标准溶液的体积偏小,测得的n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,x值偏大。②若酸性KMnO4溶液浓度偏小,则消耗的体积偏大,测得的x值偏小。
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第2课时 离子反应的应用
1.了解常见阳离子和阴离子的检验方法。
2.理解利用酸碱中和滴定法测强酸、强碱溶液浓度的原理、方法和误差分析。
3.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用,体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献。
学习目标
目 录
知识点一 离子反应的应用
知识点二 物质含量的测定
能力培养 氧化还原滴定法(探究与创新)
随堂演练
课时作业
知识点一 
离子反应的应用
1. 物质检验
离子检验:利用离子的特征反应来检验一些常见离子。
如利用Fe3+与SCN-反应生成血红色溶液检验Fe3+,离子方程式为Fe3++
3SCN- Fe(SCN)3(血红色);利用I-与Ag+反应生成黄色沉淀检验
I-,离子方程式为 。
Ag++I- AgI↓ 
2. 物质制备
(1)物质的制备:离子反应可以用于制备一
些 、 、 、 等。
(2)氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式:

酸 
碱 
盐 
气体 
2Cl-+2H2O  2OH-
+Cl2↑+H2↑ 
(3)实验室制取CO2的离子方程式:

CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+
H2O 
(1)制高纯度的氯化钠:除去粗盐中含有的少量S 、Mg2+、Ca2+,
需要引入的试剂离子分别为 。
(2)除去污水中的重金属离子:利用沉淀剂通过离子反应将污水中的重
金属离子转化为 而除去。
Ba2+、OH-、C  
沉淀 
3. 物质纯化
(3)从海水中提取二氧化碳:
①a室为 室,发生反应为 ;
②c室为 室,发生反应为 ;
阳极 
2H2O-4e- O2↑+4H+ 
阴极 
4H2O+4e- 4OH-+2H2↑ 
③a室产生的 通过阳离子交换膜进入b室,与b室中的 发
生反应,生成二氧化碳: 。
H+ 
HC 
HC +H+ H2O+CO2↑ 
4. 生活中常见的离子反应
(1)治疗胃酸过多
服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],离子反应为

(2)硬水及其软化
①硬水的含义:自然界里含 较多的水。
②一般硬水(暂时硬水)的形成:水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和
MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2+、Mg2+进入水中形成的,
离子方程式为 ,
Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O 
Ca2+、Mg2+ 

CaCO3+CO2+H2O Ca2++2HC
MgCO3+CO2+H2O Mg2++2HC  
③硬水的软化方法
a.加热法:加热可使HC 分解,生成的C 与Ca2+、Mg2+结合成沉
淀,发生反应如下: ,

b.加沉淀剂法:在硬水中加入 等沉淀剂也可以降低水中Ca2+、
Mg2+的浓度,发生反应如下: ,

Ca2++2HC CaCO3↓+CO2↑+H2O 
Mg2+
+2HC MgCO3↓+CO2↑+H2O 
Na2CO3 
Ca2++C CaCO3↓ 
Mg2++
C MgCO3↓ 
【探究活动】 
 菠菜是我们日常生活中经常食用的蔬菜,菠菜中含有丰富的铁元素。
交流讨论
1. 取新鲜菠菜,切碎后加入KSCN溶液,发现没有出现红色,然后加入氯
水,也未发现明显的红色。教师和学生分析原因,提出不成功的原因可能
有以下因素:
①菠菜中不含铁元素;②铁元素含量特别少,无法检出;③铁元素不是以
Fe2+、Fe3+的形式存在的;④颜色干扰,现象无法观察。你认为哪些因素
是实验不成功的原因?
提示:铁元素不是以Fe2+、Fe3+的形式存在的。
2. 查阅资料,发现菠菜中的铁元素主要是以难溶物草酸亚铁(FeC2O4)的
形式存在的。那么在用稀硫酸处理后的菠菜中滴加酸性KMnO4溶液,紫色
褪去,能否证明菠菜中含有二价铁元素?如何检验Fe2+?
提示:不能。因为酸性高锰酸钾溶液也会氧化草酸根离子,紫色褪去,无
法证明是氧化了二价铁离子。可以用铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液检
验,若产生蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
【归纳总结】 
物质的检验
(1)常见阳离子的检验
①常规检验法
Ⅰ.用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、N 。
Cu2+ 产生蓝色沉淀
Fe3+ 产生红褐色沉淀
Fe2+ 先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
Al3+ 产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会溶解
N 共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
Ⅱ.焰色试验:用焰色试验可检验出溶液中的K+和Na+。
K+ 火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)
Na+ 火焰呈黄色
②特殊检验法
Fe3+ 加入KSCN溶液呈血红色
Fe2+ 加入KSCN溶液无明显现象,再滴加新制氯水后溶液呈血红色;加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生特征蓝色沉淀
(2)常见阴离子的检验
①利用酸碱指示剂检验
②利用盐酸和其他试剂检验
C :加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并
放出无色无味的气体。
S :先加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白
色沉淀。
S :加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性
气味且能使品红溶液褪色的气体。
③利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色。
④利用某些特征反应检验
1. 化学探究小组对四种溶液成分的探究判断存在明显错误的是(  )
A. 向甲溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑
浊,该溶液一定是碳酸盐溶液
B. 向乙溶液中滴加盐酸酸化无明显现象,再滴加BaCl2溶液出现白色沉
淀,说明该溶液中一定有S
C. 向丙溶液中加入浓NaOH溶液,加热后生成能使湿润红色石蕊试纸变蓝
色的气体,说明该溶液中一定含有N
D. 向丁溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,滴加氯水后溶液显红色,该
溶液中一定含Fe2+
解析:如果溶液中存在S 、HC 、HS 也会出现类似的现象。

2. 某溶液X呈无色,且仅可能含有Ba2+、Na+、N 、H+、Cl-、I-、
S 、S 八种离子中的几种(不考虑水的电离),溶液中各离子浓度
均为0.1 mol·L-1,向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液仍为无色。下
列关于溶液X的分析中不正确的是(  )
A. 肯定不含Cl- B. 肯定不含H+
C. 肯定不含N D. 肯定含有S

解析:某溶液X 呈无色,且仅可能含有Ba2+、Na+、N 、H+、Cl-、I-、S 、S 八种离子中的几种(不考虑水的电离),根据离子共存,Ba2+与S 、S 不能同时存在,H+与S 不能同时存在。向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液仍为无色,说明氯水中的氯气发生了反应,说明溶液X中一定含有S ,则不存在Ba2+和H+,还说明溶液X中一定没有I-;溶液中各离子浓度均为0.1 mol·L-1,为了满足电荷守恒,必须含有Na+、N ,由于没有其他阳离子存在,则一定没有Cl-和S 。
知识点二
物质含量的测定
测定溶液中离子浓度的三种方法
1. 沉淀法(重量法):溶液中S 可用 将其转化为
沉淀,再称量沉淀的质量求得n(S )。
2. 氧化还原滴定法:溶液中Mn 的浓度可用已知准确浓度的Fe2+溶液滴
定的方法来获得。
3. 中和滴定法:强酸溶液中H+的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴
定的方法获得。
Ba2+ 
BaSO4 
【探究活动】 
酸碱中和滴定实验
1. 原理
酸和碱反应的实质是H++OH- H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来
滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待= 。
2. 常用酸碱指示剂及其变色范围
指示剂 变色范围(pH)及颜色
石蕊 <5.0红色 5.0~8.0紫色 >8.0蓝色
甲基橙 <3.1红色 3.1~4.4橙色 >4.4黄色
酚酞 <8.2无色 8.2~10.0粉红色 >10.0红色
3. 仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(1)酸式滴定管:可盛放酸性溶液、氧化性溶液,不能盛放碱性溶液,
因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。
碱式滴定管:可盛放碱性溶液,不能盛放酸性溶液、氧化性溶液,因为酸
性和氧化性物质易腐蚀橡胶。
(2)滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、“0”刻度线;滴定管的
精确度为0.01 mL。
4. 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
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记读数。
②锥形瓶:洗涤→注液(待测)→记读数→加指示剂。
润洗时:滴定管要用所要盛装的溶液润洗2~3 次,锥形瓶禁止用所装溶液
润洗。
调液面时:一是调整液面至滴定管“0”刻度线以上2~3 mL处,二是调节
活塞(或挤压玻璃球),赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液,并使液面
处于“0”刻度线或以下某一刻度处。
记读数时:视线与溶液凹液面最低处相平,记录到0.01位。
加指示剂:加入2~3滴指示剂(酚酞)。
(2)滴定
左手控制活塞,右手不断摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色,并控
制滴定流速。
(3)终点判断
当滴入最后半滴标准盐酸,溶液由红色变至无色且半分钟内不恢复红色
时,视为滴定终点。
(4)记录刻度读数。
5. 数据处理
按上述操作重复2~3次,以(V终-V始)为消耗的标准液的体积,求出用
去标准盐酸体积的平均值,依据c待= (一元酸碱)计算待测液的物
质的量浓度。
交流讨论
1. 滴定管在装反应液之前,是否需要用待装液润洗?锥形瓶在装待测液
前,是否需要用待测液润洗?
提示:滴定管在装反应液之前,需要用待装液润洗,用水洗涤相当于将待
装液稀释了,而锥形瓶在装待测液前,不需要用待测液润洗,否则相当于
多加了待测液。如用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,如果用盐酸提前润
洗锥形瓶,相当于多加了盐酸,会多消耗NaOH溶液,造成误差。
2. 中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时,二者恰好反
应吗?
提示:不是。酸碱完全反应时,n(H+)=n(OH-),但酸与碱的物质
的量不一定相等,因为酸有一元酸、多元酸之分,碱也有一元碱和多元碱
之分。
3. 用规格为25 mL的酸式滴定管量取盐酸,开始凹液面在0刻度,全部放出
后所得溶液的体积是25 mL吗?
提示:不是。滴定管的0刻度在上面,越往下刻度越大,而尖嘴处没有刻
度。25.00 mL 刻度线下仍有一定量的液体,故全部放出后所得溶液的体积
大于25 mL。
4. 当达到滴定终点酚酞溶液变色时,酸碱反应后溶液的pH是否等于7?
提示:不等于。因为酚酞的变色范围是8.2~10;但由于滴定突变的存
在,造成的误差很小。
【归纳总结】 
1. 指示剂的选择及滴定终点判断
(1)常用的指示剂是酚酞或甲基橙,不用石蕊溶液的原因是石蕊溶液颜
色变化不明显,且变色范围较大,不利于滴定终点的判定。
(2)准确判断滴定终点:最后半滴标准液恰好使指示剂颜色发生明显的
改变且半分钟内不恢复,即为滴定终点。
2. 酸碱中和滴定误差分析
(1)误差分析依据
根据c待= 进行分析,V待与c标均为确定值,只有V标影响着c待的计算
结果,故在误差分析时应最终归结为对V标的影响。
①V标增大,实验结果偏高;②V标减小,实验结果偏低。
(2)常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液(以酚酞为指示剂)为例。
步骤 操作 c(NaOH)

涤 未用标准溶液润洗滴定管 偏高
锥形瓶用待测液润洗 偏高
未用待测液润洗取用待测液的滴定管 偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水 无影响
步骤 操作 c(NaOH)
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数 偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数 偏高
滴定 溶液褪色后立即读数,半分钟内溶液又恢复红色 偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响
1. 下列说法正确的是(  )
A. 用图中仪器Ⅰ准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液
B. 图中装置Ⅱ可用于已知浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸的实验
C. 酸碱中和滴定时,滴定管用待装液润洗2~3次
D. 酸碱中和滴定时,锥形瓶用待测液润洗

解析:酸性KMnO4溶液具有强氧化性,不能用碱式滴定管量取,A项错误;NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中,会腐蚀玻璃塞,B项错误;酸碱中和滴定时,滴定管需用待装液润洗2~3次,而锥形瓶不能用待测液润洗,C项正确,D项错误。
2. 用0.100 0 mol·L-1 HCl溶液滴定未知浓度的KOH溶液。下列有关该实验
说法中正确的是(  )
A. 用图中的a滴定管盛装0.100 0 mol·L-1 HCl溶液
B. 滴定前,需用未知浓度的KOH溶液润洗锥形瓶2~3 次
C. 滴定时,眼睛要注视滴定管中液面的变化
D. 滴定前必须检查滴定管是否漏液

解析: HCl溶液呈酸性,中和滴定时,需要用酸式滴定管即图中的b滴
定管盛装,a为碱式滴定管,A错误;用未知浓度的KOH溶液润洗锥形瓶
2~3次,会导致锥形瓶中KOH的物质的量偏大,测定结果偏高,所以锥形
瓶不能润洗,B错误;滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化,不
是注视滴定管中液面的变化,滴定完之后,再看滴定管刻度读出体积,C
错误;滴定管使用前必须检查是否漏液,D正确。
3. 用中和滴定法测定某烧碱的纯度,试根据实验回答问题:
(1)称取4.1 g烧碱样品。将样品配成250 mL待测液,需要的主要玻璃仪
器除烧杯、玻璃棒外还需 、 。
解析:配制一定物质的量浓度的溶液时,操作步骤有称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,所以需要的仪器是托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒,还需要250 mL容量瓶、胶头滴管。
(2)准确量取10.00 mL待测液,需要使用 进行量取。
解析:待测液是碱性溶液,取10.00 mL待测液,用碱式滴定管或移液管量取。
250 mL容量瓶
胶头滴管
碱式滴定管
(3)用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,以甲基橙为指示
剂,滴定时左手旋转滴定管活塞,右手不断地摇动锥形瓶,两眼注视
,直到
,即可判断达到滴定终点。
解析:用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,两眼应注视锥形瓶内溶液颜色变化,直到滴入最后半滴盐酸后溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。

形瓶内溶液颜色变化
滴入最后半滴盐酸后溶液颜色由黄色变为
橙色且半分钟内不恢复原色
(4)根据表中数据,计算样品中烧碱的质量分数为 (假设烧
碱中不含有与酸反应的杂质。结果保留四位有效数字)。
滴定次数 待测液体积/mL 标准盐酸体积/mL
滴定前读数 滴定后读数
第一次 10.00 0.50 20.40
第二次 10.00 4.00 24.10
98.05%
解析:消耗标准液的体积分别为19.90 mL、20.10 mL,两组数据都有效,平均体积为20.00 mL,代入公式可得:c(待测)= = =0.402 0 mol·L-1;m(烧碱)=c(烧碱)·V(烧碱溶液)·M(烧碱)=0.402 0 mol·L-1×0.25 L×40 g·mol-1=4.02 g,烧碱的质量分数w(烧碱)= ×100%≈98.05%。
①碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液
②滴定前,酸式滴定管内有气泡,滴定后消失
③滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下
④盐酸在滴定时溅出锥形瓶外
(5)滴定过程,下列情况会使测定结果偏高的是 (填序号)。
②④
解析:①碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液,待测液被稀释,测定浓度偏低,不符合题意;②滴定前,酸式滴定管内有气泡,滴定后消失,读取的标准液体积增大,测定浓度偏高,符合题意;③滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下,以为达到反应终点停止滴加,碱液未全部反应,会造成测定结果偏低,不符合题意;④盐酸在滴定时溅出锥形瓶外,消耗标准液体积增大,测定浓度偏高,符合题意。
能力培养
氧化还原滴定法(探究与创新)
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可以应用于氧化还原反应。
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。
实验1 若用已知浓度的酸性KMnO4溶液测定未知浓度的H2C2O4溶液。
(1)请用离子方程式表示测定的原理。
提示:2Mn +6H++5H2C2O4 10CO2↑+2Mn2++8H2O。
(2)该滴定需要的指示剂是什么?
提示:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂。
(3)如何判断该反应的滴定终点?
提示:当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅紫红色,且
半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。
实验2 Na2S2O3溶液滴定某溶液中I2的含量。
(4)该反应的原理
是                        。
提示:I2+2S2 S4 +2I-。
(5)该滴定需选择什么指示剂?
提示:用淀粉溶液做指示剂。
(6)如何判断滴定终点?
提示:当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢
复原来的颜色,说明达到滴定终点。
【规律方法】
1. 原理
以氧化剂或还原剂为滴定剂,滴定一些具有还原性或氧化性的物质。
2. 试剂
常见的用于氧化还原滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7以及I2等;还原剂有
亚铁盐、草酸与维生素C等。
3. 指示剂
氧化还原滴定的指示剂有三类:
(1)氧化还原指示剂。
(2)专属指示剂。如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变
蓝,故用淀粉溶液做指示剂。
(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
由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色。该反应中,高锰酸钾为自
身指示剂。
【迁移应用】
1. 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定实验。用稀硫酸酸化的
0.01 mol·L-1KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错
误的是(  )
A. 该实验不需要另外加入指示剂
B. KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中
C. 滴定终点时,溶液颜色由紫红色变为无色,并在半分钟内不变色
D. 滴定过程中,加入KMnO4标准溶液应先快后慢,便于观察溶液颜色变化

解析: 高锰酸钾标准溶液的颜色为紫红色,高锰酸钾标准溶液与草酸
溶液完全反应时溶液有明显的颜色变化,滴定时不需要另外加入指示剂,
A正确;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,则滴
定时高锰酸钾标准溶液应装入酸式滴定管中,B正确;当高锰酸钾标准溶
液与草酸溶液完全反应后,再滴入半滴高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变
为浅紫红色,并在半分钟内不变色说明达到滴定终点,C错误;滴定过程
中,加入高锰酸钾标准溶液时,应先快后慢,便于观察溶液颜色变化,确
定反应是否达到滴定终点,D正确。
2. 实验室有一瓶未知浓度的Na2S2O3溶液,通过下列实验测定其浓度。
①取10.00 mL Na2S2O3溶液于锥形瓶中,滴入2~3滴指示剂。
②取一滴定管,依次检漏、洗涤,用0.01 mol·L-1 I2标准溶液润洗,然后
注入该标准溶液,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。
请回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是 。
淀粉溶液
解析:本滴定实验原理为利用I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6测定消耗I2的量,从而确定Na2S2O3的浓度,故所用指示剂用来指示溶液中是否含I2,故应用淀粉溶液做指示剂。
(2)步骤③达到滴定终点的判断:

滴入最后半滴标准液时,溶液由无
色变成蓝色,且半分钟内不褪色
解析:淀粉遇碘变蓝,判断达到滴定终点的实验现象是滴入最后半滴标准
液时,溶液由无色变成蓝色,且半分钟内不褪色。
(3)已知消耗标准液实验数据如下表:
实验次数 开始读数/mL 结束读数/mL
1 0.10 19.20
2 1.85 20.75
3 0.00 24.06
则该溶液中Na2S2O3的物质的量浓度为 。
0.038 mol·L-1
解析:从图表中数据可知,三组数据分别为19.10 mL、18.90 mL、24.06
mL,24.06 mL误差太大,舍去;因此消耗标准液的体积的平均值为19.00
mL;根据反应I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6可知,溶液中Na2S2O3的物
质的量浓度为 =0.038 mol·L-1。
(4)下列操作会导致测定结果偏高的是 (填字母)。
A. 滴定管在装液前未用标准溶液润洗
B. 滴定过程中,锥形瓶振荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C. 装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
D. 达到滴定终点时,仰视读数
AD
解析:依据c待= 进行如下分析:滴定管未用标准溶液润洗会导致实
际上使用的标准溶液的浓度偏小,则V标偏大,导致测定结果偏高,A正
确;滴定过程中,锥形瓶振荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,导致待测
溶液的溶质质量减小,消耗标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,B
错误;滴定前滴定管尖嘴中没有气泡,滴定终点时发现气泡,由于气泡占
有空间,则V标偏小,导致测定结果偏低,C错误;达到滴定终点时,仰视
读数,则V标偏大,导致测定结果偏高,D正确。
随堂演练
1. 离子检验的常用方法有三种,如表所示:
检验方法 沉淀法 显色法 气体法
判断的依据 反应中有沉淀产
生或溶解 反应中有颜色变
化 反应中有气体产

下列离子检验的方法不合理的是(  )
A. C ——气体法 B. S ——沉淀法
C. H+——显色法 D. Cl-——气体法
解析: C 与H+反应,检验生成的CO2,A项正确;S 与Ba2+反
应,检验生成的沉淀,B项正确;H+的检验可用酸碱指示剂,C项正确;
Cl-与Ag+反应,检验生成的沉淀,D项错误。

2. 某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度均为
0.1 mol·L-1(此数值忽略水的电离及离子的水解)。甲同学欲探究废水的
组成,进行了如下实验:
阳离子 K+、Ag+、Mg2+、Cu2+、Al3+、N
阴离子 Cl-、C 、N 、S 、Si 、I-
Ⅰ.取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ.用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成
红棕色。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
A. 由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K+、N 、Cu2+
B. Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I-+2N +8H+ 3I2
+2NO↑+4H2O
C. 原溶液一定只含有Cl-、I-、N 、S 、Mg2+、Al3+
D. 另取100 mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤、洗涤、
灼烧沉淀至恒重,得到的固体质量为0.8 g
下列推断不正确的是(  )

解析: Ⅰ.取该无色溶液5 mL,说明不含有Cu2+,滴加一滴氨水有沉淀
生成,且离子种类增加,说明增加的是N ,所以原溶液中一定不含有
N ,可能含有Mg2+和Al3+,不含有N 和C ;Ⅱ.用铂丝蘸取溶
液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰,说明没有K+;
Ⅲ.另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕
色,说明含有还原性离子I-,I-与N 和H+反应生成NO,即溶液中有I-
和N ,不含有Ag+;Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉
淀生成,说明含有S 。由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是K
+、N 、Cu2+,A正确;
Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是6I-+2N +8H+ 3I2+
2NO↑+4H2O,B正确;原溶液中一定只含有Mg2+、Al3+、S 、N 、
Cl-、I-,C正确;参加反应的离子方程式为Mg2++2OH- Mg(OH)
2↓,Al3++4OH- [Al(OH)4]-,充分反应后过滤、洗涤、灼烧至恒
重得到固体MgO,根据元素守恒,n(MgO)=n(Mg2+)=cV=0.1
mol·L-1×0.1 L=0.01 mol,则m(MgO)=0.4 g,D错误。
3. 用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列情况会使盐酸的
物质的量浓度偏低的是(  )
A. 碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入标准浓度的NaOH溶液
B. 碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
C. 记录消耗的碱液,滴定前平视,滴定后俯视凹液面
D. 锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接装入未知浓度的盐酸

解析:未用NaOH溶液润洗滴定管,会使NaOH溶液的浓度偏小,实际消耗NaOH溶液的体积偏高,结果偏高,A项错误;未排除滴定管尖端的气泡,使读取的NaOH溶液的体积比实际用量大,结果偏高,B项错误;滴定前平视,滴定后俯视凹液面,这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小,结果偏低,C项正确;锥形瓶中含有蒸馏水对测定结果无影响,D项错误。
4. 利用如图装置测定ClO2气体的质量:在锥形瓶中加入足量的
KI溶液,再加入3 mL硫酸溶液;在玻璃液封管中加入水;将生
成的ClO2气体通入锥形瓶中被吸收;将玻璃液封管中的水封液
倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用c mol·L-1硫代硫酸钠
标准溶液滴定至终点时消耗V mL(I2+2S2 2I-+S4 )。下列说法错误的是(  )
A. ClO2与酸化的KI溶液反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+ 2Cl-+5I2+4H2O
B. 玻璃液封管的作用是吸收残余的 ClO2气体、使锥形瓶内外压强相等
C. 测得m(ClO2)=1.35cV×10-2 g
D. 滴定终点的现象是溶液由无色恰好变为蓝色,且半分钟内不变色

解析: 由题目信息可知,ClO2通入锥形瓶中与酸性碘化钾溶液反应,
将I-氧化为I2,自身被还原为Cl-,同时生成水,根据氧化还原反应规律配
平可得,反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+ 2Cl-+5I2+4H2O,A
正确;玻璃液封管的作用是吸收残余的ClO2气体、使锥形瓶内外压强相
等,B正确;由A项分析可知反应的离子方程式为2ClO2+10I-+8H+
2Cl-+5I2+4H2O,结合题给离子方程式I2+2S2 2I-+S4 可得
关系式:2ClO2~5I2~10S2 ,故有n(ClO2)= n(S2 )=
cV×10-3 mol,测得m(ClO2)=nM= cV×10-3 mol×67.5 g·mol-1=
1.35cV×10-2 g,C正确;该滴定是向含有淀粉溶液的碘水(I2是在实验过程中生成的)中滴加Na2S2O3溶液,滴定终点是I2完全转化为I-,故滴定终点的现象是溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色,D错误。
5. 乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体
(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习过程,请你参与并协助他们完成相关
学习任务。该组同学的研究课题是测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x
值。通过查阅资料得,草酸易溶于水,其水溶液可以用酸性KMnO4 溶液进
行滴定:2Mn +5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。学习小组
的同学设计了如下实验步骤测定x值:
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其配成100.00 mL 溶液作为待测液;
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
③用浓度为0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,达到终点时消耗标
准液10.00 mL。
请回答下列问题:
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在图中的 (填“甲”或
“乙”)滴定管中。
解析:因为酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶
管,故应用酸式滴定管盛装。

(2)本实验滴定达到终点的标志是

解析:可利用颜色变化判断滴定终点,当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色。
当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶
液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色
①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则由此测得的x值会 (填
“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的
x值会 。
偏大
偏小
(3)通过上述数据,求得x= 。讨论:
2
解析:由题给离子方程式及数据可知,1.260 g 纯草酸晶体中所含H2C2O4的物质的量为0.100 0 mol·L-1×10.00×10-3L× × =0.010 0 mol,则1.260 g H2C2O4·xH2O中所含H2O的物质的量为 =0.020 0 mol,则x=2。①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则所得的消耗的酸性KMnO4标准溶液的体积偏小,测得的n(H2C2O4)偏小,则n
(H2O)偏大,x值偏大。②若酸性KMnO4溶液浓度偏小,则消耗的体积偏大,测得的x值偏小。
课时作业
1. 下列各组物质中,利用括号内的试剂及物质间的相互反应不能鉴别的一
组是(  )
A. Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液)
B. NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液)
C. NH4Br、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液)
D. (NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

解析: A项,可先利用FeCl3溶液鉴别出Ba(OH)2[产生红褐色Fe
(OH)3沉淀]和KSCN(溶液变为红色),然后再利用Ba(OH)2鉴别出
Mg(NO3)2(产生白色沉淀),最后一种即为NaCl,能鉴别;B项,可将
四种物质分别加入H2SO4溶液中,产生无色无味气体的是NaHCO3,产生白
色沉淀的是Na2SiO3,产生刺激性气味气体的是(NH4)2SO3,余下的即是
NaNO3,能鉴别;C项,用AgNO3溶液无法鉴别CaCl2和K2CO3;D项,可
将KOH溶液分别逐滴加入四种物质的溶液中,产生蓝色沉淀的是CuSO4溶
液,先产生白色沉淀后沉淀又溶解的是AlCl3溶液,加热有刺激性气味气体
产生的是(NH4)3PO4溶液,没有明显现象的是NaBr溶液,能鉴别。
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2. 下列说法不正确的是(  )
A. 使用滴定管时,滴定管必须用待装液润洗2~3 次
B. 滴定操作中,若用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高
C. 用10 mL的量筒量取8.58 mL 0.10 mol·L-1稀盐酸
D. 稀释浓硫酸时,将浓硫酸缓缓加入水中,并不断用玻璃棒搅拌
解析:量筒只能精确到0.1 mL,故不能量取8.58 mL稀盐酸。

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3. 氯碱工业中要求对粗盐进行提纯后方可进行电解,现有含硫酸钠、碳酸
氢铵的氯化钠固体原料,某学生设计了如下方案进行除杂。
已知:碳酸氢铵受热容易分解,生成二氧化碳、氨气和水。下列叙述正确的是(  )
A. 操作①可在蒸发皿中进行
B. 操作②和③可以调换顺序
C. 操作②所加试剂可改为加氢氧化钡溶液
D. 操作④目的只是得到氯化钠的浓溶液

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解析:固体加热,碳酸氢铵能受热分解生成氨气、水和二氧化碳,残留物为氯化钠和硫酸钠,残留物加入水溶解,然后除去硫酸根离子即可得到氯化钠,除杂过程中注意不能引入新的杂质。操作①为灼烧,应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中进行,A错误;操作③改加入过量氯化钡,则引入钡离子,后面不能除去,B错误;前面加入氢氧化钡是过量的,过滤后加入盐酸可以除去氢氧根离子,C正确;操作④是为了除去多余的盐酸,D错误。
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4. 下列指示剂的选择不正确的是(已知:I2+2Na2S2O3 2NaI+
Na2S4O6)(  )
选项 标准溶液 待测溶液 指示剂
A HCl NaOH 甲基橙
B NaOH HCl 酚酞
C I2 Na2S2O3 淀粉
D KMnO4(H+) Na2SO3 酚酞
解析: 进行强酸与强碱的滴定实验时,指示剂选用甲基橙或酚酞均可
以,A、B项正确;根据淀粉遇I2变蓝可判断滴定终点,C项正确;KMnO4
本身有颜色,故无需再用其他指示剂,D项不正确。

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5. 如图是用0.100 0 mol·L-1标准NaOH溶液滴定20.00 mL 未知浓度盐酸时(酚酞做指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是(  )
A. 水电离出的氢离子浓度:a>b
B. 盐酸的物质的量浓度为0.010 0 mol·L-1
C. 指示剂变色时,盐酸与NaOH溶液恰好完全反应
D. 当滴加的NaOH溶液为10.00 mL时,该混合液的pH=1+lg 3

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解析: A项,水电离出的氢离子浓度:b>a,因为b点时混合液中H+
浓度小,对水电离的抑制程度小;B项,观察滴定曲线可知,盐酸和氢氧
化钠溶液的物质的量浓度相等,所以盐酸的物质的量浓度为0.100 0 mol·L
-1;C项,指示剂变色时,盐酸与NaOH溶液并不是恰好完全反应,因为酚
酞的变色范围(pH)为8.2~10.0;D项,当滴加的NaOH溶液为10.00 mL
时,混合液的总体积为30.00 mL,混合液中c(H+)为 mol·L-1,所以
该混合液的pH=1+lg 3。
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6. 下列是一段关于中和滴定的实验叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次;
②在锥形瓶中放入25.00 mL待测NaOH溶液;
③加入几滴石蕊溶液做指示剂;
④取一支酸式滴定管,洗涤干净;
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定;
⑥左手控制滴定管的玻璃活塞,右手不停地摇动锥形瓶;
⑦注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点。
其中错误的是(  )
A. ④⑥⑦ B. ①⑤⑥⑦
C. ③⑤⑦ D. ①③⑤⑦

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解析: 操作①的锥形瓶只能用水洗;操作③中不能用石蕊溶液作为
酸碱中和滴定的指示剂,因为它的颜色变化不明显;操作⑤中滴定管
必须用标准液润洗后才能注入标准液;操作⑦中应注视锥形瓶中溶液
颜色的变化。
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7. 关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是(  )
A. ①可用于测溶液pH
B. ②是用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液
C. ③是滴定操作时手的操作
D. ④中滴入半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点

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解析: 测溶液pH的方法:将pH试纸放在玻璃片或点滴板上,用玻璃棒
蘸取待测液,滴到pH试纸上,将试纸显示的颜色与标准比色卡对照,图示
操作方法合理,A正确;酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够氧化碱式
滴定管的橡胶,应用酸式滴定管盛放,图示操作方法合理,B正确;滴定
操作时,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
锥形瓶内溶液颜色变化,图示操作方法合理,C正确;用氢氧化钠溶液滴
定盐酸,可选用酚酞做指示剂,滴定终点的现象为滴入最后半滴NaOH标
准液使溶液由无色变为红色,且30 s不复原,该说法不合理,D错误。
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8. 常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH标准溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液,滴定曲线如图,下列有关说法正确的是(  )
A. 指示剂变色时,说明酸、碱恰好等物质的量反应
B. 当达到滴定终点时才存在c平(Na+)+c平(H+)=c平(Cl-)+c平(OH-)
C. 达到滴定终点时,用甲基橙做指示剂时消耗NaOH溶液的体积比用酚酞时的多
D. 已知 H+(aq)+OH-(aq) H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,
上述滴定恰好中和时,放出 114.6 J 的热量

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解析: 酚酞和甲基橙变色时均不能说明酸、碱恰好中和,A错误;根据
电荷守恒,整个滴定过程都存在c平(Na+)+c平(H+)=c平(Cl-)+c
平(OH-),B错误;甲基橙做指示剂时滴定终点呈酸性,酚酞做指示剂时
滴定终点呈碱性,显然用甲基橙做指示剂时消耗NaOH溶液的体积比用酚
酞时的少,C错误。
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9. 实验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4 溶液,下列说法或操作
正确的是(  )
A. 盛FeSO4溶液的锥形瓶滴定前用FeSO4溶液润洗2~3次
B. 选碱式滴定管量取标准KMnO4溶液,并用淀粉碘化钾溶液做指示剂
C. 滴定前仰视读数,滴定后俯视读数会导致滴定结果偏高
D. 锥形瓶内溶液颜色变化由浅绿色变为紫红色,且30 s内溶液颜色不再发
生变化时,记下滴定管液面所在刻度

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解析: 滴定操作时锥形瓶只需水洗干净即可,不能用待测液润洗,A错
误;标准KMnO4溶液应用酸式滴定管量取,不用添加任何指示剂,B错
误;滴定时,读数前仰后俯,导致读数体积小于实际消耗的标准溶液体
积,所测溶液浓度将偏低,C错误;确定滴定终点时,需溶液由浅绿色变
为紫红色,且30 s内溶液颜色不再发生变化,才可以记录滴定管液面所在
刻度,D正确。
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10. 亚硝基硫酸(NOSO4H)是染料工艺中重要的原料。
Ⅰ.实验室将SO2通入浓硝酸和浓硫酸的混酸中可制备亚硝基硫酸,装置如图
1所示。C中主要发生反应:SO2+HNO3 SO3+HNO2;SO3+
HNO2 NOSO4H。
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(1)为了使C中反应充分,通入SO2的速率不能过快,可采取的措施
是 。
缓慢滴加硫酸
解析:控制通入SO2的速率可以通过缓慢滴加硫酸来实现。
(2)D装置的作用是 。
吸收SO2,防止污染空气,且防止倒吸
解析: SO2是空气污染物,NaOH溶液可吸收SO2,防止污染空气;采用倒扣
漏斗,可以有效防止倒吸。
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Ⅱ.产品中亚硝基硫酸质量分数的测定。称取1.700 g产品放入250 mL的锥
形瓶中,加入100.00 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液和少量稀硫酸,发
生反应:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O K2SO4+2MnSO4+5HNO3+
2H2SO4,产品中其他杂质不与KMnO4反应。反应完全后,用0.500 0 mol·L
-1的Na2C2O4标准溶液滴定过量的KMnO4,发生反应:2Mn +5C2
+16H+ 2Mn2++8H2O+10CO2↑,消耗Na2C2O4标准溶液30.00 mL。
(3)配制100 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液所需要的玻璃仪器有量
筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、 。
100 mL容量瓶
解析:配制100 mL 0.100 0 mol·L-1的KMnO4溶液需要的玻璃仪器除题述
外还需要100 mL容量瓶。
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(4)Na2C2O4标准溶液(呈碱性),应盛放在图2所示的滴定管 中
(填“A”或“B”)。滴定终点的现象是

B
当滴入最后半滴Na2C2O4标准
溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色
解析: Na2C2O4标准溶液呈碱性,应放在碱式滴定管中;滴定终点时,KMnO4反应完全,则现象为当滴入最后半滴Na2C2O4标准溶液时,溶液恰好由紫红色变为无色,且半分钟内不恢复原来的颜色。
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(5)若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得产品中亚硝基硫酸的质
量分数会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
偏大
解析:滴定终点时俯视滴定管刻度,读取的体积比实际偏小,使测得的剩
余高锰酸钾的物质的量偏小,则与亚硝基硫酸反应的高锰酸钾物质的量偏
大,所以测得的亚硝基硫酸物质的量偏大,质量分数偏大。
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(6)确定产品中亚硝基硫酸的质量分数,写出计算过程







n(Na2C2O4)
=30.00×10-3 L×0.500 0 mol·L-1=0.015 mol,由关系式5n
(Na2C2O4)~2n(KMnO4)可得,n(KMnO4)=0.015 mol× =0.006
mol,所以与亚硝基硫酸反应的KMnO4物质的量为100.00×10-3 L×0.100
0 mol·L-1-0.006 mol=0.004 mol,再由关系式2n(KMnO4)~5n
(NOSO4H)可得,n(NOSO4H)=0.004 mol× =0.010 mol,所以产
品中亚硝基硫酸的质量分数为 ×100%=
×100%≈74.7%
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