第17讲:定量研究:四大滴定及其应用(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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第17讲:定量研究:四大滴定及其应用(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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新高考化学二轮重点专题30讲2026版
第17讲-四大滴定及应用
contents
目录
01
考向分析
01
02
03
知识重构
重温经典
04
模型建构
考向分析
PART 01
01
题号 呈现形式 仪器 操作 指示剂 终点的判断 计算 误差分析
2025年浙江1月·16 选择题 文字 √
2025年江苏·3 选择题 图 √ √ √
2025年河南·16 实验题 图、文 √ √ √
2025年海南·16 实验题 图、文 √ √ √ √
2025年福建·12 实验题 图、文 √ √
2025年山东·18 实验题 图、文 √ √
2025年四川·16 实验题 图、文 √ √ √ √
2025年陕甘青·15 实验题 图、文 √ √ √
2025年上海·四 实验题 图、文 √ √ √
2022年河北·14 实验题 图、文 √ √ √
2024年全国·27 实验题 图、文 √
考查概率 不论是在全国卷还是自主命题省市卷中出现概率为90%以上,属于必考题范畴
考查理由 属于新课标中要求学生必做的实验。遵循课程标准,引导教学行为的规范性,承载对化学实验的考查。
化学分析中常用的定量分析方法,具有简便、快速、准确度较高的特点。在生产和生活中具有重要地位和作用
试题考向 侧重于实验基础知识的考查,体现化学实验的重要性;体现考查的层次性和覆盖面。
考查方向 实验目的是实验的核心,仪器、药品和操作是实验的三大要素,
被测物质的性质、滴定原理、滴定实验数据是得到结论的依据,
这些内容是滴定实验体系中的重要支撑部分且相互关联。
外观特征 试题情境 设置的情境主要为实验探究情境
试题特征 一是纯文字;二是文字十表格;三是文字十装置图
必备知识 侧重于实验原理与方法,体现对化学实验知识的基础性和应用性的考查
考查要求 关键能力 侧重于信息获取与加工、实验探究与创新能力,能够建立仪器构造与使用要求之间的联系,能够基于实验数据的分析判断,能够基于基础实验进行迁移应用
学科素养 侧重于思维方法和实践探索:考查旨在培养学生的科学探究与创新意识,通过实验操作和数据处理,提高学生的综合素养。不仅帮助学生巩固基础知识,还促进了学生在实际情境中解决问题的能力。
高频考点 ①滴定原理分析②滴定操作步骤、终点现象的判断或者描述;③数据处理、计算及误差分析④指示剂的选择⑤仪器的识别和使用⑥实验与原理的融合,滴定曲线的分析
四大滴定及其应用 考查方向
重温经典
PART 02
02
(2025江苏卷3题)用0.05000 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是
A.配制草酸溶液 B.润洗滴定管 C.滴定 D.读数
答案 D 解析:A项,向容量瓶中转移溶液时,需要用玻璃棒引流溶液,错误;
B项,润洗酸式滴定管时,需要将酸式滴定管倾斜,而不是垂直摇动酸式滴定管,错误;
C项,应用左手控制酸式滴定管的活塞;滴定过程中,应拿着锥形瓶的瓶口振荡,轻轻摇动,错误;
D项,滴定管的读数,眼睛要平视刻度线的最低处,正确。
选择题中的“滴定” : 仪器、操作、指示剂、误差、图像
考查滴定实验操作——规范性
蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是( )
A. 步骤Ⅰ,须加入过量浓H2SO4,以确保N元素完全转化为NH4+
B. 步骤Ⅱ,浓NaOH溶液过量,有利于氨的蒸出
C. 步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3,以甲基红(变色的pH范围:4.4~6.2)为指示剂,用NaOH标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D. 尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定
D
试剂的作用
试剂的作用
返滴定
2025浙江1月16题
【2024 .北京.6】下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用HCl 标准溶液滴定NaOH溶液 B.稀释浓硫酸 C.从提纯后的NaCl 溶液获得NaCl晶体 D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
D
配制一定物质的量浓度的溶液时,存在两个错误点:一是玻璃棒 最低端应该在容量瓶刻度线以下;二是定容阶段,当液面在刻度线以下1~2 cm 时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水。
A正确
B正确
酸入水
C正确
蒸发结晶
实验目的 操作方法
A 从含有的NaCl固体中提取 用溶解、萃取、分液
B 提纯实验室制备的乙酸乙酯 依次用NaOH溶液洗涤、水洗、分液、干燥
C 用NaOH标准溶液滴定未知浓度的溶液 用甲基橙作指示剂进行滴定
D 从明矾过饱和溶液中快速析出晶体 用玻璃棒摩擦烧杯内壁
【2024.湖南.8】为达到下列实验目的,操作方法合理的是( )
【分析思路】
A.从含有I2的NaCl固体中提取I2,用CCl4溶解、萃取、分液后,I2仍然溶在四氯化碳中,没有提取出来,A错误;
B.乙酸乙酯在氢氧化钠碱性条件下可以发生水解反应,故提纯乙酸乙酯不能用氢氧化钠溶液洗涤,B错误;
C.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应到达终点时生成CH3COONa,该溶液呈碱性,而甲基橙变色范围pH值较小,故不能用甲基橙作指示剂进行滴定,否则误差较大,应用酚酞作指示剂,C错误;
D.从明矾过饱和溶液中快速析出晶体,可以用玻璃棒摩擦烧杯内壁,在烧杯内壁产生微小的玻璃微晶来充当晶核,D正确。
考查指示剂的选择
D
2025河南16题
某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为
,主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取m g细粉状药用硫黄于①中,并准确加入V1mLKOH乙醇溶液
(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30%H2O2溶液,
加热至100℃,保持20min,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用c mol/L HCl标准溶液滴定至终点,消耗HCl溶液体积为V2mL。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗HCl标准溶液体积为V3mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
可表示出原KOH的物质的量
S难溶于水,微溶于酒精乙醇溶解单质硫
防止双氧水氧化乙醇,影响实验测定结果
可表示出剩余KOH的物质的量
减小误差
2025河南
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 ;②的名称是_______。
(2)步骤Ⅰ中,乙醇的作用是 。
(3)步骤Ⅰ中,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是_______。
(4)步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是______ 。
步骤Ⅱ结束后,若要检验反应后溶液中的SO42-,实验操作是_______ 。
(5)步骤Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为_______。
圆底烧瓶
球形冷凝管
作溶剂,溶解单质硫
防止双氧水氧化乙醇,影响实验测定结果
实验需要加热至100 ℃,水浴容易使水沸腾,造成危险
取适量混合液先加入过量盐酸,无明显实验现象,再加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明含有SO42-
滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色
圆底烧瓶
球形冷凝管
取样品加试剂看现象得结论
2025河南
回答下列问题:
(6)单次样品测定中硫的质量分数
可表示为_______ (写出计算式)。
不加入硫磺,消耗HCl标准溶液体积为V3 mL,因此原KOH的物质的量是0.001cV3mol,反应后剩余KOH的物质的量是0.001cV2mol,因此与硫磺反应的KOH的物质的量是0.001c(V3-V2)mol,所以根据方程式可知硫单质的物质的量0.0005c(V3-V2)mol,所以单次样品测定中硫的质量分数可表示为
关注细节
注意形式 100怎样处理
(2025海南16题) 混合熔盐是“中国光塔(光热发电)”的基本热媒介质。其准确组成是保障光塔稳定运行的重要参数,熔盐中组分含量测定,可用如下流程进行。
回答问题:
(1)“称量”时应使用 (填“台秤”或“分析天平”)。“过滤”操作中承接滤液需用 (填仪器名称)。滤液定量转移至250 mL容量瓶,需要玻璃棒辅助,玻璃棒的作用是 。定容得到混合盐样品溶液。
称量时要精确至1 mg(0.001 g)需使用可以精确到万分位的分析天平
过滤时承接滤液的仪器:常用“烧杯”收集滤液,便于后续定量转移;
转移溶液时玻璃棒的作用为引流。
分析天平
烧杯
引流
16.(2025海南)
(2)熔盐中总硝态盐( )含量测定
①准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于装置 (填标号)的反应容器中,加入过量盐酸,缓缓蒸干,完成由Na+将Cl-定量固定的“转化”。“蒸干驱酸”产生NOx 、HNO3、 及HCl,需置于 橱中进行,其废气处理需用 溶液吸收。
①蒸干溶液应使用烧杯,锥形瓶底大口小,不利于蒸气溢出,且不方便搅拌,并且受热不均匀,易破裂;
反应生成有毒气体时应在通风橱进行;
废气为酸性气体,用NaOH溶液吸收即可;
b
通风橱 NaOH
16.(2025海南)
(2)②银量法的滴定剂为AgNO3标准液,指示剂为K2CrO4,终点变化为乳白色至砖红色沉淀。滴定中,溶液pH应保持在6~9范围,原因是 。
溶液过酸, CrO42-转化为Cr2O72-,离子浓度减小,造成Ag2CrO4沉淀出现过迟或生成Ag2Cr2O7;溶液过碱, 生成褐色Ag2O沉淀,影响终点
PH<6 PH>9
16.
(3)熔盐中NaNO2含量测定
①测定 准确量取25.00 mL混合盐样品溶液于加有过量KI的碘量瓶中,加入10 mL稀H3PO4,避光静置5 min完成“氧化”:4H++2NO22-+3I-=I3-+2NO+2H2O ,以浓度为 C1mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定,消耗体积为V1mL ,反应式:2S2O32-+I3-=S4O62-+3I- 。
②空白测定 准确量取25.00 mL蒸馏水替换混合盐样品溶液,并重复上述“测定”过程,消耗Na2S2O3标准溶液体积为V0mL 。
样品中NaNO2质量分数为 。
NaNO2与Na2S2O3反应关系不确定,将其转化为I2再用Na2SO3滴定
间接滴定法
沉淀滴定
空白测定
对照实验
2025 河南 海南
2025 海南
2022 河北
2023 浙江
14.(14分)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,
设计实验如下:
① 三颈烧瓶中加入10.00g香菇样品和400mL水;
锥形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并预加0.3 mL 0.01000 mol·L-1的碘标准液,搅拌。
② 以0.2 L·min-1流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,
至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液;
③ 做空白实验,消耗了0.10mL碘标准液;
④ 用适量Na2SO3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%。回答问题:
⑷ 滴定管在使用前需要 、 洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为 ;
滴定反应的离子方程式为 。
⑸ 若先加磷酸再通氮气,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)
⑹ 该样品中亚硫酸盐含量为 mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字)
检验是否漏水
蓝色
I2 + SO2 + 2H2O== 4H+ + SO42-+ 2I-
偏低
80.8
2022年河北卷
防止滴定前SO2损失
加入H3PO4后,SO2逸出,促进了化学平衡
H2SO3 SO2 + H2O向右移动
排除水中其他还原剂消耗碘标准液带来的误差
(0.3+1-0.1)×10-3 ×0.01×64×103
95%×10×10-3
(4)[Al2(OH)aClb]m 的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度= ,当盐基度为0.60~0.85时,絮凝效果较好。
测定产品的盐基度。Cl-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K2CrO4溶液。在不断摇动下,用0.1000mol/LAgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。平行测试3次,平均消耗标准溶液22.50mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+=0.1000mol/L)。
①产品的盐基度为 。
②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是 。
C(Cl-)=
22.50×10-3 ×0.1
0.025
=0.09mol/L
2023浙江6月20节选
0.7
沉淀滴定法 直接滴定法
n(Al3+):n(Cl-)=10:9=2:1.8, b=1.8,根据电荷守恒 a=4.2 盐基度=4.2/(4.2+1.8)=0.7
溶液过酸, CrO42-转化为Cr2O72-,离子浓度减小,造成Ag2CrO4沉淀出现过迟或生成Ag2Cr2O7;溶液过碱, 生成褐色Ag2O沉淀,影响终点
(2025福建12题节选)Ⅱ.KFeS2 的纯度测定(平行测定3次,以1次为例)
(3)准确称取 KFeS2粗产品m g于锥形瓶中,加入浓盐酸加热至紫色固体完全溶解,有臭鸡蛋味的有毒气体放出,溶液中铁以[FeCl4]- 形式存在。酸解反应的
离子方程式为 。
难溶于水
H2S
(2025福建12题节选)Ⅱ.KFeS2 的纯度测定(平行测定3次,以1次为例)
(4)将上述酸解液中的Fe(Ⅲ)全部还原成Fe(Ⅱ),加入硫酸-磷酸混酸和指示剂,立即用cmol/LK2Cr2O7标准溶液滴定至终点(呈紫色),消耗体积为VmL 。滴定过程发生反应 ①加入磷酸的目的是 。
②测得取 KFeS2 纯度为 x100% (用m、c、V列出计算式)。
屏蔽掉Fe3+的颜色,防止干扰终点判断
还原性物质
二苯胺磺酸钠
6Fe2+----Cr2O72-
不反应
间接滴定法
(2025福建12题节选)
(5)上述实验过程中,下列操作正确的是 。(填标号)
a.将粗产品置于托盘天平右盘称量
b.在通风橱中酸解 KFeS2粗产品
c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶混匀
d.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入标准溶液并调零
已知酸解时,有臭鸡蛋味的有毒气体放出 正确
左物右码 错误
水洗、润洗 错误
正确
b c
(2025四川16题) 双水杨醛缩乙二胺(H2L,Mr=268)的锰配合物(MnLClx)常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。
I. MnLClx配合物的制备
制备原理:
实验步骤:
实验装量如图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解,在空气中,65-70℃反应30分钟。反应结束后,经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,获得产物。
回答下列问题:
(1)制备过程中,仪器A的名称是 ,最适宜的加热方式为 (填标号)。
a.酒精灯 b.水浴 c.油浴
(2)制备过程中,空气的作用是 。
球形冷凝管
b
+2
+(2+x)
化合价升高
氧化剂
II. MnLClx配合物中x的测定
①移取 20.00mL3.5mg·mL-1的 MnLClx溶液置于锥形瓶中,加入10.00mL0.03000mol·L-1的维生素C(C6H8O6)溶液充分混合,放置3~4分钟。
②往上述锥形瓶中加入5滴1%的淀粉溶液,立即用0.01000 mol·L-1的I2标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为20.20mL。
上述测定过程所涉及的反应如下:
2MnLClx+xC6H8O6=2ML+ xC6H6O6 + 2xHCl I2+C6H8O6= C6H6O6+2HI
(3)步骤①中,“10.00mL维生素C溶液”应用 (填标号)量取。
a. 烧杯 b.量筒 c.移液管
(4)步骤①中,加入维生素C溶液后,“放置3~4分钟”,时间不宜过长的原因是 。
(5)步骤②中,I2标准溶液应置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管;滴定接近终点时,加入半滴I2标准溶液的操作过程是 。
无刻度
精确度为0.1mL
精确度为0.01mL
维生素C具有还原性,易被氧化
酸式
轻微旋转滴定管旋塞,使液滴悬于管口,用锥形瓶内壁将液体沾落,并用少量蒸馏水冲下
II. MnLClx配合物中x的测定
①移取 20.00mL3.5mg·mL-1的 MnLClx溶液置于锥形瓶中,加入10.00mL0.03000mol·L-1的维生素C(C6H8O6)溶液充分混合,放置3~4分钟。
②往上述锥形瓶中加入5滴1%的淀粉溶液,立即用0.01000 mol·L-1的I2标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为20.20mL。
上述测定过程所涉及的反应如下:
2MnLClx+xC6H8O6=2ML+ xC6H6O6 + 2xHCl I2+C6H8O6= C6H6O6+2HI
(6)若滴定时过量,将引起测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)根据实验数据,MnLClx中x= (保留整数)。
n(C6H8O6)=n(MnLClx)+n(I2)
偏小
n(I2)= 0.01000×20.20×10-3=2.02×10-4mol
n(C6H8O6)= 0.03000×10.00×10-3=3.00×10-4mol
n(MnLClx)= 3.00×10-4-2.02×10-4=9.80×10-5mol
m(MnLClx)=3.5×20.00×10-3=7.00×10-2g
n(MnLClx)=
=9.80×10-5,解得x=1
1
返滴定
(余量滴定)
偏小
过量偏大
(2025陕甘宁卷15题节选)
(二)结晶水含量测定
EDTA和Co2+形成1:1配合物。准确称取mg糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用cmol·L-1的EDTA标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为 (用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上2~3mL处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
检漏——洗涤——润洗——加液——调液面——赶气泡
cabd
滴定准备的操作顺序
(二)结晶水含量测定
EDTA和Co2+形成1:1配合物。准确称取mg糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用cmol·L-1的EDTA标准溶液滴定。
(7)滴定终点时消耗标准溶液VmL,则产品[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O中x的测定值为_____
(用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
n(Co2+)=n(EDTA) = cV×10-3mol
若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,液面下降少,测得消耗EDTA溶液体积V偏小,
根据
x的值偏高。
偏高
n(Co2+)=n(EDTA) = cV×10-3mol,
M{[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O}=m/(cV×10-3) =495+18x,
M = m/n =495+18x,
(3)由表中数据可知,5次滴定消耗标准溶液的体积分别为24.98mL、24.80mL、24.10mL、25.00mL、25.02mL,第2、3两次实验的数据的误差明显偏大,故应舍弃的数据为2、3。
计算3次实验的平均值为25.00mL,25.00mL cmol·L-1KOH一乙醇标准溶液中含有KOH的质量为25.00mL ×10-3L·mL-1× cmol·L-1 ×56000 mg·mol-1=1400c mg,因此,测得该样品的酸值为:1400c mg÷ag× = mg g-1
2025山东18.如图不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
(4)醇解过程中生成了2种酸,酸能催化酯化反应,促进缩聚反应正向进行。
(3)为测定酸值,取ag样品配制250.00mL溶液。移取25.00mL溶液,用cmol L-1KOH —乙醇标准溶液滴定至终点,重复试验,数据如下:
序号 1 2 3 4 5
滴定前读数/mL 0.00 24.98 0.00 0.00 0.00
滴定后读数/mL 24.98 49.78 24.10 25.00 25.02
应舍弃的数据为 (填序号);测得该样品的酸值为 (用含a,c的代数式表示)。若测得酸值高于聚合度要求,可采取的措施为 (填标号)。
A.立即停止加热 B.排出装置D内的液体 C.增大的流速
(4)实验中未另加催化剂的原因是 。
实验过程:
①在装置A中加入上述三种原料,缓慢通入N2。搅拌下加热,两种酸酐分别与丙-1,2-二醇发生醇解反应,主要生成 和 。 然后逐步升温至190~200℃,醇解产物发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期,每隔一段时间从装置A中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合度要求(酸值:中和1克样品所消耗KOH的毫克数)。
回答下列问题:
若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中部分单体没有发生充分发生缩聚反应,或者聚合程度不够
A.若立即停止加热,反应停止,则酸值不变,不能达到目的
B.若排出装置D内的液体,对反应无影响。
C.的作用是一方面可以将生成的水带走,另一方面可以起到搅拌作用,从而加快反应速率且促进缩聚反应充分进行,因此可增大的流速。
醇解产物电离出的H+可催化缩聚反应
2、3
C
2025上海节选 四、锗的工业提取
工业从低品位锗矿中提取精锗,使用分步升温的方法:
1.验证矿石中的锗元素可使用的方法为_______。
A.原子发射光谱法 B.红外光谱法 C.X射线衍射法
A
采用滴定法测定样品中Ge元素含量的方法如下:
步骤1:溶解——准确称取m g含锗矿石粉末,置于圆底烧瓶中。加入20mL浓盐酸和FeCl3溶液,加热至微沸溶解(装置如图所示)
步骤2:还原——冷却后,加入0.5g LiH2PO2,搅拌至溶液变为无色。
步骤3:转移——将溶液转移至锥形瓶,用稀盐酸(1:1)冲洗烧瓶并入锥形瓶中。
步骤4:滴定——加入5mL磷酸H3PO4,冷却溶液至10℃以下(冰水浴),用橡胶塞密封锥形瓶。向锥形瓶中加入1mL10%淀粉溶液作为指示剂。用cmol/L KIO3标准溶液滴定至滴定终点,记录消耗KIO3体积为VmL。
6. 装置a名称为_______。
7. 滴定终点时,颜色由_______变为_______,半分钟不褪色。
8. 步骤4中滴定前为什么要用橡胶塞塞紧锥形瓶_______
球形冷凝管
无色变蓝色
防止GeCl2被氧化,影响滴定结果
步骤3:转移——将溶液转移至锥形瓶,用稀盐酸(1:1)冲洗烧瓶并入锥形瓶中。
步骤4:滴定——加入5mL磷酸H3PO4,冷却溶液至10℃以下(冰水浴),用橡胶塞密封锥形瓶。向锥形瓶中加入1mL10%淀粉溶液作为指示剂。用cmol/L KIO3标准溶液滴定至滴定终点,记录消耗KIO3体积为VmL。
9. 已知
求mg样品(固体)中Ge元素的质量分数_______(用c、V、m表示)。
3Ge----KIO3
AD
A.未用KIO3标准溶液润洗滴定管,导致标准液浓度偏低,用量增大,使得测得结果偏大;
B.未用HCl将样品从冷凝管中洗入锥形瓶(仪器a),导致Ge元素损失,使得测得结果偏低;
C.滴定结束后,在滴定管尖嘴处出现气泡,导致标准液用量读数减小,使得测得结果偏小;
D.在常温下滴定,LiH2PO3可能被标准液氧化,使得KIO3标准液用量增大,测得结果偏大;
2023上海高考题
置换滴定法
Na2S2O3不能直接和Cu2+反应,将Cu2+反应转化为I2,再用Na2S2O3滴定碘单质
【2024 .全国(甲卷).27题 节选】CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2
(三)产品纯度测定
溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成 100mL 溶液。
滴定分析:量取 25.00mL 过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀 H2SO4,用准确浓度的 KMnO4 溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。
回答下列问题:
(5)“滴定分析”步骤中,下列操作错误的是_BD_(填标号)。
A.KMnO4 溶液置于酸式滴定管中
B.用量筒量取 25.00mL 过氧化脲溶液
C.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
D.锥形瓶内溶液变色后,立即记录滴定管液面刻度
【分析思路】溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中,A项正确;
量筒的精确度不能达到,量取的溶液应选用滴定管,B项错误;
待测液可能会溅到锥形瓶内壁,接近滴定终点时,为了使结果更精确,需用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,C项正确;
锥形瓶内溶液变色后,应等待,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度,D项错误。
综合考查:
仪器的选用、
滴定操作、
数据记录的时间
考查:氧化还原滴定
直接滴定法
【2024.全国(甲卷).27题 节选】CO(NH2)2·H2O2(俗称过氧化脲)是一种消毒剂,实验室中可用尿素与过氧化氢制取,反应方程式如下:CO(NH2)2+H2O2=CO(NH2)2·H2O2
(三)产品纯度测定 溶液配制:称取一定量产品,用蒸馏水溶解后配制成 100mL 溶液。
滴定分析:量取 25.00mL 过氧化脲溶液至锥形瓶中,加入一定量稀 H2SO4,用准确浓度的 KMnO4 溶液滴定至微红色,记录滴定体积,计算纯度。回答下列问题:
(6)以下操作导致过氧化脲纯度测定结果偏低的是_____(填标号)。
A.容量瓶中液面超过刻度线
B.滴定管水洗后未用 KMnO4 溶液润洗
C.摇动锥形瓶时 KMnO4 溶液滴到锥形瓶外
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
A
【分析思路】 在配制过氧化脲溶液时,容量瓶中液面超过刻度线,会使溶液体积偏大,过氧化脲溶液浓度偏低,导致滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏低,导致测定结果偏低,A项符合题意;
水洗后未用溶液润洗,会导致溶液浓度偏低,消耗的溶液体积偏高,导致测定结果偏高,B项不符合题意;
摇动锥形瓶时溶液滴到锥形瓶外,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,C项不符合题意; 滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,会使滴定过程中消耗的KMnO4溶液体积偏高,导致测定结果偏高,D项不符合题意。
集中考查:误差分析
解题关键——审题:厘清实验步骤:


量取25.00mL
nB

误差分析依据:
KMnO4 →过氧化脲
考查:氧化还原滴定
直接滴定法
连续、多次滴定
基于反应原理和实验过程的现象描述
[2024.山东.19节选]利用“燃烧碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),
聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性
标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量
碱性标准溶液,发生反应:,
使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时发生反应:
(),立即用碱性
标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,
滴定过程中溶液颜色 “消退-变蓝”不断变换,直至终点。
当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且内不变色
(3)该滴定实验达终点的现象是___________________________;
滴定消耗碱性标准溶液()VmL,
样品中硫的质量分数是_________(用代数式表示)。
解题策略:关系式:
SO2
HCl+淀粉


样品中硫的质量分数是

原子守恒
电 子 守 恒
易错点:单位mg
考查:滴定终点现象、计算
考查:氧化还原滴定
[2024.山东.19.节选]利用“燃烧碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),
聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性
标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量
碱性标准溶液,发生反应:,
使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时发生反应:
(),立即用碱性
标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,
滴定过程中溶液颜色 “消退-变蓝”不断变换,直至终点。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,
粉尘在该过程中的作用是_催化剂___;若装置E冷却气体不充分,
可能导致测定结果偏大,原因是_____________________________;
若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,
测定结果会______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
SO2
HCl+淀粉
考查:误差分析的原因及判断误差
原因:通入F的气体温度过高,导致部分升华,
从而消耗更多的碱性标准溶液
第2空:基于物质性质的误差分析:
若装置E 冷却气体不充分 → 通入F 的气体温度过高 → 可能导致部分I 升华 → 消耗更多 KIO 碱性标准溶液→从而可能导致测定结果偏大。
第3空:基于电子得失守恒的测定结果分析:
若滴定过程中,有少量 不经I 直接将SO 氧化成H SO →得电子被还原为I- →关系式仍为3S~3SO ~KIO → 测定结果不变。
对比关系式:
考查:氧化还原滴定
[2024.山东.19.节选]利用“燃烧碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),
聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性
标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量
碱性标准溶液,发生反应:,
使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时发生反应:
(),立即用碱性
标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,
滴定过程中溶液颜色 “消退-变蓝”不断变换,直至终点。
SO2
HCl+淀粉
解后反思
KIO3碱性标准溶液盛放在了酸式滴定管中。
原因:题中酸式滴定管的活塞不是玻璃的,而是聚四氟乙烯,因此不受碱性的影响。
防倒吸装置不是常规的装置;
滴定过程不是常规的一次性、静态物质的滴定, 而是在不断反应过程中的多次滴定;
既然 KIO 可以直接氧化SO ,且测定结果不变,为什么还要用KI溶液呢 且为什么要用二者的碱性溶液 为什么c(KIO ):c(KI)要略小于1:5
理由:用 KI 溶液可以选择淀粉作指示剂,便于确定滴定终点;在碱性条件下避免KIO 和 KI发生氧化还原反应;KI略过量可以使I 转化为I3-,更好地溶于溶液中,有利于反应的进行和避免I 的挥发。
考查:氧化还原滴定
间接滴定法
连续、多次滴定
(4)取含X(CuO2)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0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗标准溶液15.00mL。(已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+S2O32-=2S4O62-+2I-)标志滴定终点的现象是 ,
粗品中X(CuO2)的相对含量为 。
a%=
15×10-3 ×0.1 ×96
3×0.05
×100%
2023湖北18节选
滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,锥形瓶内溶液蓝色褪去,且半分钟内颜色不恢复
96%
2CuO2+8I-+8H+=2CuI↓+3I2+4H2O 2CuO2 ----3I2----6 S2O32-
间接滴定法
知识重构
PART 03
03
1.定义:利用中和反应,用_________________来测定_________________
的实验方法。
以酸碱中和滴定形成滴定的概念
2.原理:
H++OH―=H2O
已知浓度的酸(或碱)
未知浓度的碱(或酸)
标准液
待测液
c(H+)=
c(OH―)·V碱
V酸
当n(H+)=n(OH-),完全中和。即:c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱
仪器的辨识与正确使用(掌握)
酸式滴定管 :
酸性、强氧化性
碱式滴定管:
可装碱性溶液,
不可装酸性KMnO4、K2Cr2O7、I2等溶液
锥形瓶
带玻璃球的
橡胶管
(乳胶管)
玻璃塞
铁架台
标注温度、
量程
“0”刻度线在上,精确度:0.01mL
滴定管夹
既能盛放酸性溶液又能盛放碱性溶液的滴定管,它的活塞由聚四氟乙烯制成,既耐酸又耐碱。
若溶液中的物质见光易分解,则可用棕色滴定管盛放。
一般需避光的滴定液:硝酸银滴定液、碘滴定液、高锰酸钾滴定液、亚硝酸钠滴定液、溴滴定液等
若溶液中的物质见光易分解,则可用棕色滴定管盛放。
既能盛放酸性溶液又能盛放碱性溶液的滴定管,它的活塞由聚四氟乙烯制成,既耐酸又耐碱。
你读得准吗?
25.60 mL
注意滴定管的读数的表达方式
俯视凹液面
读数会?
偏小
平视
读数偏小
读数偏大
平视
“0”刻度线在上
上端刻度线示数小
1、需要精确的量取溶液体积的仪器
2、需要确定反应的终点
实验的关键
待测液用滴定管或移液管量取溶液的体积
选用恰当的酸碱指示剂
找准最后半滴
二、滴定——滴定前的准备
①检漏:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
②润洗:滴定管在加入反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用所要盛装的溶液润洗2~3遍。
③装液:分别将反应液加入相应滴定管中,使液面位于滴定管“0”刻度线以上2~3mL处。
⑤调液面记数据:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然后调节滴定管液面使其处于某一刻度,准确读取数值并记录。
④赶气泡:酸式滴定管→快速放液; 碱式滴定管→橡皮管向上翘起
滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,左手控制滴定管的活塞,向锥形瓶中先快后慢地加入标准液(后面逐滴加入),右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化。
滴定终点判定:当滴入最后半滴盐酸时,锥形瓶中的溶液恰好由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色时,即到终点,停止滴定。
二、滴定——滴定过程(顺序)
读数:滴定管与实验台保持垂直,并使视线与滴定管内液体凹液面的最低处相切
常用指示剂的变色范围
酚酞:
石蕊:
甲基橙:
8.2
10
5
8
3.1
4.4
×
三、指示剂的选择
4.4
6.2
甲基红:
终点的
判断
反应终点
滴定终点
----明显的现象
越接近
误差越小
----恰好中和
强酸弱碱:
甲基橙、甲基红
弱酸强碱:
强酸强碱:
酚酞或甲基橙
酚酞
中和情况 指示剂 变色情况
强碱滴定强酸 酚酞
强酸滴定强碱
强碱滴定强酸 甲基橙、甲基红
强酸滴定强碱
无色—浅红色
红色—无色
红色—黄色
黄色—橙色
三、指示剂的选择
指示剂的用量
指示剂不能过量使用,一般加2~3滴即可。
用0.1mol/L HCl溶液滴定20.00mL 0.1mol/L NaOH溶液:
(已知lg2=0.3 lg5=0.7)
(1)取20.00mL的NaOH,当加入20.00mL的HCl
就能恰好中和pH=
(2)若少加加半滴HCl(体积为0.02mL)
溶液的pH=
(3)若多加半滴HCl
溶液的pH=
4.3
9.7
7
强酸与强碱恰好中和时pH=7,而甲基橙、酚酞的变色均不在pH=7时,为什么还可以用它们作指示剂指示滴定终点呢?
滴入HCl mL 剩余NaOH mol 过量HCl mol pH
0.00 2×10-3 13.00
18.00 2×10-4 11.72
19.80 2×10-5 10.70
19.98 2×10-6
20.00 0 0 7.00
20.02 2×10-6
20.20 2×10-5 3.30
22.00 2×10-4 2.32
40.00 2×10-3 1.48
0.1000mol/LHCl滴定 NaOH(20.00mL 0.1000mol/L)
多加半滴
突跃
少加半滴
4.3
9.7
C(NaOH)=
20.02 ×0.1
20.00
= 0.1001
C(NaOH)=
19.98 ×0.1
20.00
= 0.0999
计算出浓度误差在千分之一,准确、可靠
滴定原理
结论:只要选择变色范围在突变范围内的指示剂就不会造成很大误差。
pH传感器技术
利用pH传感器技术,可以即时采集酸碱滴定过程中的pH数据,并借助计算机以图像形式显示出来。
0.10mol/L盐酸滴定0.10mol/LNaOH溶液
四、绘制酸碱中和的滴定曲线
思考:用强碱(NaOH)溶液滴定弱酸(CH3COOH和HCN),滴定终点和中性点不重合。
滴定HCN不能用酚酞,因为用酚酞指示会提前到达终点
终点
五、数据处理
重复滴定2-3次,记录三次消耗标准液的体积,求平均值(注意保留小数点后两位有效数字),代入公式,进行计算。
C(待)=
C(标)×V(标)
V(待)
五、数据处理
滴定次数 待测溶液 体积/mL 标准盐酸体积
滴定前的刻度(mL) 滴定后的刻度(mL) 消耗盐酸体积(mL)
第一次 10.00 0.40 20.50 20.10
第二次 10.00 4.10 24.00 19.90
第三次 10.00 0.00 22.10 22.10
舍去
两次测定中消耗盐酸体积的平均值为20.00mL。
六、误差分析
C(待)=
C(标)×V(标)
V(待)
定值
定值
读数
所有的错误操作最终体现到V标的读数上
若测得V标偏大,则C(待)偏大
若测得V标偏小,则C(待)偏小
为了分析误差方便,我们一般将待测物放置于锥形瓶内
六、误差分析
(1)如图Ⅰ,开始仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会偏小。
(2)如图Ⅱ,开始俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会偏大。
读数偏大
读数偏小
V标偏小
读数偏大
读数偏小
V标偏大
六、误差分析
(1)如图,开始有气泡,滴定没有气泡,滴定结果会偏大。
V初读数偏小
V末读数偏小
V标=V末-V初 偏大
(2)如图,开始没气泡,滴定完有气泡,滴定结果会偏小。
V标=V末-V初 偏小
六、误差分析——以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗滴定管
未用待测液润洗取用待测液的滴定管
锥形瓶用待测溶液润洗
锥形瓶洗净后瓶内残留有少量蒸馏水
读数 滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
滴定 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
滴定过程中振荡时锥形瓶有液滴溅出
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水
偏高
偏低
偏高
无影响
偏低
偏高
偏低
偏高
偏低
无影响
1、酸碱滴定法:以H+传递反应为基础的一种滴定分析方法。
(如氢氧化钠测定醋酸)
2、氧化还原滴定法:以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法。
(高锰酸钾测定铁含量)
3、沉淀滴定法:以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。
(食盐中氯的测定)
4、配位滴定法:以配位反应为基础的一种滴定分析方法。
(例如EDTA测定水的硬度)
常见滴定类型(滴定原理)
1、直接滴定法:直接采用标准溶液对试样溶液进行滴定(如氢氧化钠测定白醋中醋酸浓度)
2、间接滴定法:不能与滴定剂直接起反应的物质,有时可以通过另外的化学反应,以滴定
法间接进行滴定。如Ca2+不能直接与氧化剂KMnO4反应,则:
先发生沉淀反应:Ca2+ + C2O42-→CaC2O4 再酸溶:CaC2O4 + H2SO4 →CaSO4+ H2C2O4,
最后用标准液KMnO4测定H2C2O4
3、返滴定法:直接滴定缺乏合适指示剂时,先加入一定且过量的标准溶液,待其与被测物质
反应完全后,再用另一种滴定 剂滴定剩余的标准溶液,从而计算被测物质的量,因此返滴定
法又称剩余量滴定法。
4、置换滴定法:当待测组分所参与的反应不按一定反应式进行或伴有副反应时,先用适当
试剂与待测组分反应,使其定量置换为另一种物质,再用标准溶液滴定这种物质。
例如:硫代硫酸钠不能直接滴定重铬酸钾,会生成S4O62- 和 SO42 – 的混合物,使反应无确定的
计量关系,则:Cr2O72- + 6I- + 14H + = 2Cr 3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- = 2 I- + S4O62-
常见滴定方式
二、氧化还原滴定法
氧化还原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、铁盐等,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KMnO4 KMnO4滴定 还原剂 I2滴定 还原剂 还原剂滴定碘单质(I2) 铁盐滴定 还原剂 还原剂滴定铁盐
指示剂 KMnO4 KMnO4 淀粉 淀粉 KSCN KSCN
终点时颜色变化 粉(浅) 红色→无色 无色→粉(浅) 红色 无色→蓝色 蓝色→无色 溶液变红色 红色消失
沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。生成沉淀的反应很多,但符合容量分析条件的却很少,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-、SCN- 、 Ag+ 。银量法共分以下三种,而前两种在近几年高考中多次呈现。
三、沉淀滴定法
① 直接滴定法:主要用于测定Br-、 Cl-试液中,不适用于测I-、 SCN-,因为AgI、AgSCN强烈吸附I-、 SCN-,使终点过早出现而且变色不明显。加入指示剂铬酸钾,用硝酸银标准溶液滴定,氯化银先沉淀,当砖红色的铬酸银沉淀生成时,表明Cl-已被定量沉淀,指示终点已经到达。此法方便、准确,应用很广。
原理:以AgNO3标准溶液测定Cl-为例
三、沉淀滴定法
直接滴定Br-、 Cl-时,溶液最适宜pH范围为6.5-10.5,如有铵盐存在, pH范围为6.5-7.2之间。
由于CrO42-存在如下平衡:2H++ 2CrO42 - 2H2O+ Cr2O72-
溶液过酸, CrO42-离子浓度减小,造成Ag2CrO4沉淀出现过迟甚至不出现沉淀;溶液过碱, 生成褐色Ag2O沉淀,影响准确度,2Ag++2OH-=Ag2O ↓ +H2O
同时指示剂K2CrO4浓度要合适,浓度过大会造成终点提前出现
三、沉淀滴定法
直接滴定法:还可用于测Ag+。
在含Ag+的酸性试液中,加铁铵钒NH4Fe(SO4)2为指示剂,以NH4SCN为滴定剂,先生成AgSCN白色沉淀,当红色的Fe(SCN)3出现时,表示Ag+已被定量沉淀,终点已到达。
终点时:Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
②返滴定法。在含卤素离子的酸性溶液中,先加入一定量的过量的AgNO3标准溶液,再加指示剂NH4Fe(SO4)2,以NH4SCN标准溶液滴定过剩的Ag+,直到出现红色为止。两种试剂用量之差即为卤素离子的量。此法的优点是选择性高,不受弱酸根离子的干扰。但用本法测Cl-时,宜加入硝基苯,将沉淀包住,以免部分的Cl-由沉淀转入溶液。
终点前:
终点时:
先Cl-+Ag+(过量)=AgClˉ 后Ag+(剩余)+SCN-=AgSCN
Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3(红色)
注意:
转化作用:AgCl+SCNˉ=AgSCN+Clˉ致使[SCNˉ]减少,使生成的Fe(SCN)3离解,红色消失,多消耗SCNˉ,造成较大误差,常采取预防措施:
a.加入有机溶剂硝基苯(有毒)、1,2-二氯乙烷、甘油等,用力 摇动,使AgCl表面被有机溶剂覆盖,减少与溶液接触;
b.近终点时,防止剧烈摇动;
c.加入AgNO3先生成AgCl后,先加热至沸使AgCl凝聚。
配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法,即滴定反应是金属离子和配位剂反应生成配位化合物的反应。
乙二胺四乙酸(EDTA)的结构
EDTA与金属离子形成配合物的物质的量之比为1:1
由于多数金属离子配位数是6以下,而EDTA结构中两个胺基氮,四个羧基氧可与金属离子形成配位键,它完全能满足一个金属离子所需的配位数,所以不论金属离子是几价,它们都是按1:1关系配位。在配位滴定中,EDTA滴定液通常是用EDTA二钠盐配制的。
四、配位滴定法
硫酸镁的含量测定
取硫酸镁样品0.25g,加水30mL溶解后,加氨-氯化铵缓冲液(pH10.0)10mL与铬黑T指示剂少许,用乙二胺四醋酸二钠(EDTA)滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液由紫红色转变为纯蓝色。消耗乙二胺四醋酸二钠VmL。已知乙二胺四醋酸二钠与Mg2+反应比例关系为1:1。求硫酸镁质量分数。
a%=
0.05×V × 10-3 ×24
0.25
×100%
模型建构
PART 04
04
【考教衔接】
近年来的高考试题中,考查定量实验的概率呈增大的趋势,因此备考时,要引导学生掌握定量实验的题型特征、常见考点和易错点。
一、掌握常见定量实验的操作方法——滴定法,包括滴定法的操作要求、指示剂的选择、终点判断、误差的分析,也包括滴定的常用形式,如分步滴定、直接滴定、返滴定等,以及根据不同滴定形式定量计算的方法(方程式法、关系式法和守恒法等)。
二、加强对实验细节的设计和分析能力,为了准确测定数据,所以要关注实验细节,要保证数据的准确性,要注意各数据之间的关联等,另外还要关注实验数据的有效性,除去无效数据。
滴定分析认知模型
滴定剂(滴定管)
已知浓度的标准液
待测物+指示剂
(锥形瓶)
未知浓度的待测液
定量反应
化学计量点
指示剂
滴定终点
滴定误差
利用公式计算
输出正确数据
滴定终点判断答题模板:当滴入最后半滴标准液,溶液由××色变成××色,且30 s内不变化。
C(待)=
C(标)×V(标)
V(待)
第一步:根据滴定操作步骤,确定变量
第二步:结合公式,分析错误操作对V变量的影响
关系式法
准备工作
锥形瓶
滴定管
强酸强碱互滴 甲基橙或酚酞
强碱滴弱酸 酚酞
强酸滴弱碱 甲基橙
用碘单质滴定 淀粉溶液
用KMnO4滴定 不用指示剂
AgNO3滴定Cl- K2CrO4
恰好按方程式系数反应(理论点)
指示剂发生颜色变化的点
滴定终点判断答题模板:当滴入最后半滴标准液,溶液由××色变成××色,且30 s内不变化。
(1)用a mol·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,达到滴定终点的现象是___________________________________________________________。
(2)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 。
当滴入最后半滴盐酸,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色
当滴入最后半滴盐酸,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色
淀粉溶液
当滴入最后半滴标准碘溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
(3)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,不需要选用指示剂,达到滴定终点的现象是_______________ 。
(4)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+,达到滴定终点的现象是____________________________
(5)用标准KI溶液滴定含有Fe3+的溶液,应选用KSCN溶液作指示剂,达到滴定终点的现象是________________________________ _
当滴入最后半滴标准酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液,
溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色。
当滴入最后半滴标准KI溶液,溶液红色褪去,且半分钟内不恢复红色
需要注意的几点:
1如KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中;
2.量筒的精确度不能达到,量取的溶液应选用滴定管或移液管;
3 待测液可能会溅到锥形瓶内壁,接近滴定终点时,为了使结果更精确,需用洗瓶冲洗锥形瓶内壁;
4.锥形瓶内溶液变色后,应等待,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度;
感谢您的观看一、考向分析
1.考点统计
题号 呈现形式 仪器 操作 指示剂 终点的判断 计算 误差分析
2025年浙江1月·16 选择题 文字 √
2025年江苏·3 选择题 图 √ √ √
2025年河南·16 实验题 图、文 √ √ √
2025年海南·16 实验题 图、文 √ √ √ √
2025年福建·12 实验题 图、文 √ √
2025年山东·18 实验题 图、文 √ √
2025年四川·16 实验题 图、文 √ √ √ √
2025年陕甘青·15 实验题 图、文 √ √ √
2025年山东·18 实验题 图、文 √ √ √
2022年河北·14 实验题 图、文 √ √ √
2024年全国·27 实验题 图、文 √
2.考查方向
考查概率 不论是在全国卷还是自主命题省市卷中出现概率为90%以上,属于必考题范畴
考查理由 属于新课标中要求学生必做的实验。遵循课程标准,引导教学行为的规范性,承载对化学实验的考查。 化学分析中常用的定量分析方法,具有简便、快速、准确度较高的特点。在生产和生活中具有重要地位和作用
试题考向 侧重于实验基础知识的考查,体现化学实验的重要性;体现考查的层次性和覆盖面。
考查方向 实验目的是实验的核心,仪器、药品和操作是实验的三大要素, 被测物质的性质、滴定原理、滴定实验数据是得到结论的依据, 这些内容是滴定实验体系中的重要支撑部分且相互关联。
外观特征 试题情境 设置的情境主要为实验探究情境
试题特征 一是纯文字;二是文字十表格;三是文字十装置图
必备知识 侧重于实验原理与方法,体现对化学实验知识的基础性和应用性的考查
考查要求 关键能力 侧重于信息获取与加工、实验探究与创新能力,能够建立仪器构造与使用要求之间的联系,能够基于实验数据的分析判断,能够基于基础实验进行迁移应用
学科素养 侧重于思维方法和实践探索:考查旨在培养学生的科学探究与创新意识,通过实验操作和数据处理,提高学生的综合素养。不仅帮助学生巩固基础知识,还促进了学生在实际情境中解决问题的能力。
高频考点 ①滴定原理分析②滴定操作步骤、终点现象的判断或者描述;③数据处理、计算及误差分析④指示剂的选择⑤仪器的识别和使用⑥实验与原理的融合,滴定曲线的分析
二、重温经典
1.(2025浙江1月卷第16题)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是( )
A. 步骤Ⅰ,须加入过量浓H2SO4,以确保N元素完全转化为NH4+
B. 步骤Ⅱ,浓NaOH溶液过量,有利于氨的蒸出
C. 步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3,以甲基红(变色的pH范围:4.4~6.2)为指
示剂,用NaOH标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D. 尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定
【答案】D
【解析】步骤Ⅰ,加入过量浓H2SO4,使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为NH4+,确保N元素完全转化为NH4+,A选项正确;根据NH4++OH- NH3·H2O,NH3·H2O NH3+H2O,NaOH过量,增大OH-浓度有利于氨的蒸出,B选项正确;步骤Ⅲ,用定量、这量盐酸标准溶液吸收NH3后,过量的HCl用标准NaOH溶液滴定,反应后洛波中有NaCl和NH4Cl,终点显酸性,用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂,C选项正确;
NaNO3中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为NH4+,不能按上述步骤测定,D选项错误。
2.(2025年江苏卷第3题)用0.05000 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是
A.配制草酸溶液 B.润洗滴定管 C.滴定 D.读数
【答案】D
【解析】A项,向容量瓶中转移溶液时,需要用玻璃棒引流溶液,错误;B项,润洗酸式滴定管时,需要将酸式滴定管倾斜,而不是垂直摇动酸式滴定管,错误;C项,应用左手控制酸式滴定管的活塞;滴定过程中,应拿着锥形瓶的瓶口振荡,轻轻摇动,错误;D项,滴定管的读数,眼睛要平视刻度线的最低处,正确。
3.(2024年浙江6月卷第15题)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
【答案】C
【解析】A.FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A项错误;
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B项错误;
C.Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C项正确;
D.0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D项错误;答案选C。
4.(2024年北京卷第6题)下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液 B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体 D.配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,A项合理;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B项合理;
C.NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C项合理;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D项不合理;
答案选D。
5.(2025年河南卷第16题)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取mg细粉状药用硫黄于①中,并准确加入V1 mL KOH乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液,加热至100℃,保持20 min,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用c mol/L HCl标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V2 mL。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗标准溶液体积为V3 mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
回答下列问题:
仪器①的名称是:_______;②的名称是_______。
(2) 步骤Ⅰ中,乙醇的作用是_______。
(3) 步骤Ⅰ中,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是_______。
(4) 步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是_______。步骤Ⅱ结束后,若要检验反应后溶液中的,实验操作是_______。
(5) 步Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为_______。
(6) 单次样品测定中硫的质量分数可表示为_______(写出计算式)。
【答案】
(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 球形冷凝管
(2) 作溶剂,溶解单质硫
(3) 防止双氧水氧化乙醇,影响实验测定结果
(4) ①. 实验需要加热至100 ℃
②. 取适量混合液先加入盐酸酸化,无明显实验现象,再加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明含有
(5) 滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色
(6)
【解析】
(1)根据仪器构造可知①是圆底烧瓶,②是球形冷凝管;
(2)硫单质难溶于水,微溶于酒精,所以乙醇的作用是作溶剂,溶解单质硫;
(3)双氧水具有强氧化性,乙醇具有还原性,二者混合发生氧化还原反应,所以必须蒸馏除去乙醇;
(4)由于实验需要加热至100 ℃,而水的沸点就是100 ℃,所以不宜采用水浴加热;要检验溶液中的硫酸根离子,需要排除溶液中其他离子的干扰,所以实验操作是取适量混合液先加入盐酸酸化,无明显实验现象,再加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明含有。
(5)甲基橙作指示剂,盐酸滴定氢氧化钾溶液,则滴定终点的现象为滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色;
(6)不加入硫磺,消耗标准溶液体积为,因此原氢氧化钾的物质的量是0.001cV3mol,反应后剩余氢氧化钾的物质的量是0.001cV2mol,因此与硫磺反应的氢氧化钾的物质的量是0.001c(V3-V2)mol,所以根据方程式可知硫单质的物质的量0.0005c(V3-V2)mol,所以单次样品测定中硫的质量分数可表示为。
6.(2025年海南卷第16题)石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰和水为原料,经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式:
Ⅰ.
回答问题:
(1)在熬煮制备反应中,硫元素的化合价部分降低,部分升高,说明单质S发生了 反应。将该反应置于高压釜中,可大大缩短熬煮时间,原因是温度升高,反应速率 。
(2)已知:Ⅱ.
Ⅲ.
所以 (写表达式)。
(3)在熬煮石硫合剂时加入两亲性的季铵盐氯化十六烷基三甲铵,使得S在水中及在S中有有效浓度分别增大,导致单位时间内分子有效碰撞次数 。
(4)某批次实验表明,硫粉浓度c随时间t的变化满足关系:(k为表观速率常数),如图所示。该实验条件下 。
(5)判断将浓度均为 的、等体积混合,构成K、P、Ca、S四元肥料混合液后,是否析出S及沉淀,造成叶面施肥喷头堵塞,并说明理由 。已知:25℃下,,,,()。分子不稳定,生成即分解为和。
【答案】
(1) 氧化还原 增大
(2)
(3)增多
(4)0.0025
(5)不会产生S沉淀;等体积混合后,浓度均为1mol·L-1,因为1mol·L-1的KH2PO4)电离出的H+其浓度约为1×10-3.6,与1mol·L-1的CaS2O3电离出的S2O32-(aq)不足以产生H2S2O3,因此,不会产生S沉淀。会产生CaHPO4沉淀,因为c(Ca2+)×c(HPO42-)=l×10-3.6,大于pKsp(CaHPO4)=6.66。
【解析】
(1)S的化合价部分升高,部分降低,为歧化(氧化还原)反应;温度越高,反应速率越快。
(2)由盖斯定律得:。
(3)反应物有效浓度增大,使得单位时间内分子有效碰撞次数增多。
(4)由表达式知,k为lnc随t变化曲线的斜率,所以。
(5)不会产生S沉淀;等体积混合后,浓度均为1mol·L-1,因为1mol·L-1的KH2PO4)电离出的H+其浓度约为1×10-3.6,与1mol·L-1的CaS2O3电离出的S2O32-(aq)不足以产生H2S2O3,因此,不会产生S沉淀。会产生CaHPO4沉淀,因为c(Ca2+)×c(HPO42-)=l×10-3.6,大于pKsp(CaHPO4)=6.66。
7.(2025年福建卷第12题)导电材料二硫代铁酸钾()晶体呈紫色,不溶于水,可被盐酸酸解。
I.的制备
将7.0 g铁粉、48.0 g硫粉和过量充分混合后,900℃焙烧1.5小时。反应方程式:
(1)反应所需的容器为 。(填标号)
(2)将反应所得混合物置入水中煮沸,溶液呈深绿色(因可溶性杂质),并有淡黄色 (填化学式)浮渣,倾去上层溶液及浮渣;重复多次直至上层溶液 (填现象)。过滤、洗涤和干燥后得到粗产品15.9 g,产率为 %(保留至整数位)。
Ⅱ.的纯度测定(平行测定3次,以1次为例)
(3)准确称取粗产品m g于锥形瓶中,加入浓盐酸加热至紫色固体完全溶解,有臭鸡蛋味的有毒气体放出,溶液中铁以形式存在。酸解反应的离子方程式为 。
(4)将上述酸解液中的Fe(Ⅲ)全部还原成Fe(Ⅱ),加入硫酸-磷酸混酸和指示剂,立即用,标准溶液滴定至终点(呈紫色),消耗体积为。滴定过程发生反应:
①加入磷酸的目的是 。
②测得纯度为 (用m、c、V列出计算式)。
(5)上述实验过程中,下列操作正确的是 。(填标号)
a.将粗产品置于托盘天平右盘称量
b.在通风橱中酸解粗产品
c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶混匀
d.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入标准溶液并调零
Ⅲ.单晶的结构(投影如图)
(6)一个Fe与所有紧邻S形成的空间结构为 ,共边连成 状(填“链”、“层”或“空间网”)。
(7)晶体中微粒间作用力有 。(填标号)
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.非极性共价键
【答案】
(1)d
(2)S 无色无浮渣 80
(3)
(4)掩蔽生成的颜色,防止其影响终点判断
(5)bc
(6) 四面体形 链
(7)ac
【解析】铁粉、硫粉和过量充分混合后焙烧生成,反应所得混合物置入水中煮沸,倾去上层溶液及浮渣,重复多次后过滤、洗涤和干燥后得到粗产品;
滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作;
(1)反应需要900℃焙烧1.5小时,需选用高温反应容器坩埚d;
(2)反应中7.0 g铁粉(为0.125mol)、48.0 g硫粉(为1.5mol),结合反应方程式,反应中硫粉过量,则淡黄色浮渣为硫粉S;二硫代铁酸钾()晶体呈紫色,不溶于水,倾去上层溶液及浮渣,重复多次直至上层溶液为无色且无浮渣时,过滤、洗涤和干燥后得到粗产品;反应中硫粉过量,根据原铁原子守恒可知理论上生成 ,产率为;
(3)二硫代铁酸钾不溶于水,可被盐酸酸解,过程中有臭鸡蛋味的有毒气体放出,则气体为硫化氢气体,溶液中铁以形式存在,结合质量守恒,反应为:;
(4)①溶液中呈黄色,由题意可知,加入磷酸的目的是掩蔽生成的颜色,防止其影响终点判断;
②由反应存在,结合铁元素守恒,纯度为;
(5)a.将粗产品置于托盘天平左盘称量,a错误;
b.酸解粗产品过程中生成有毒气体H2S,则在通风橱中酸解粗产品,b正确;
c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶将溶液混合均匀,c正确;
d.滴定管用蒸馏水洗涤后,应先用标准溶液润洗,然后装入标准溶液调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,d错误;
故选bc;
(6)根据KFeS2晶胞在沿a轴方向投影图可知,1个Fe周围有4个紧邻的S,且S-Fe-S键角为116°,结合沿c轴方向投影响图,可判断FeS4空间构型为四面体形,通过共边连成链状单元;
(7)与间存在离子键,内S与Fe间形成配位键,无金属键、非极性共价键。故选项a、c符合题意。
8.(2025年山东卷第18题)如下不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
实验室制备该聚酯的相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
原料 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃
顺丁烯二酸酐 52.6 202.2
邻苯二甲酸酐 130.8 295.0
丙-1,2-二醇 187.6
实验过程:
①在装置A中加入上述三种原料,缓慢通入。搅拌下加热,两种酸酐分别与丙-1,2-二醇发生醇解反应,主要生成和。然后逐步升温至,醇解产物发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期,每隔一段时间从装置A中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合度要求(酸值:中和1克样品所消耗的毫克数)。
回答下列问题:
(1)理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇) 。
(2)装置B的作用是 ;仪器C的名称是 ;反应过程中,应保持温度计2示数处于一定范围,合理的是 (填标号)。
A. B. C.
(3)为测定酸值,取样品配制溶液。移取溶液,用—乙醇标准溶液滴定至终点,重复实验,数据如下:
序号 1 2 3 4 5
滴定前读数/ 0.00 24.98 0.00 0.00 0.00
滴定后读数/ 24.98 49.78 24.10 25.00 25.02
应舍弃的数据为 (填序号);测得该样品的酸值为 (用含a,c的代数式表示)。若测得酸值高于聚合度要求,可采取的措施为 (填标号)。
A.立即停止加热 B.排出装置D内的液体 C.增大的流速
(4)实验中未另加催化剂的原因是 。
【答案】
(1)1:1:2
(2) 冷凝回流丙-1,2-二醇 直形冷凝管 B
(3) 2、3 C
(4) 醇解产物电离出的H+可催化缩聚反应
【解析】
(1)由原题信息可知,实验过程中发生醇解反应:
缩聚反应:
因此,理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)= 1:1:2。
(2)装置A中3种原料在190~200℃的条件下发生反应,丙-1,2-二醇和水的蒸气随氮气一起流出,通过装置B(空气冷凝管)将反应物丙-1,2-二醇回流,而水被蒸出,促进反应的正向进行提高转化率。所以,温度计2的示数应高于水的沸点、低于原料的沸点,防止原料流失,合理的是100~105℃,故选B。
(3)由表中数据可知,5次滴定消耗标准溶液的体积分别为24.98 mL、24.80 mL、24.10 mL、25.00 mL、25.02 mL,第2、3两次实验的数据的误差明显偏大,故应舍弃的数据为2、3。
计算3次实验的平均值为25.00 mL,25.00 mL c mol·L-1KOH一乙醇标准溶液中含有KOH的质量为25.00mL 10-3L·mL-1cmol·L-156000 mg·mol-1=1400c mg,因此,测得该样品的酸值为:1400c mg÷ag×= mg g-1。
若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中部分单体没有发生充分发生缩聚反应,或者聚合程度不够
A.若立即停止加热,反应停止,则酸值不变,不能达到目的
B.若排出装置D内的液体,对反应无影响。
C.N2的作用是一方面可以将生成的水带走,另一方面可以起到搅拌作用,从而加快反应速率且促进缩聚反应充分进行,因此可增大N2的流速。
(4)醇解过程中生成了2种酸,酸能催化酯化反应,促进缩聚反应正向进行。 故答案为:醇解产物电离出的H+可催化缩聚反应。
9.(2025年四川卷第16题)双水杨醛缩乙二胺(H2L,Mr=268)的锰配合物(MnLClx)常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。
I. MnLClx配合物的制备
制备原理:
实验步骤:
实验装量如右图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解,在空气中,65-70℃反应30分钟。反应结束后,经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,获得产物。
II. MnLClx配合物中x的测定
①移取 20.00 mL3.5 mg·mL-1的 MnLClx溶液置于锥形瓶中,加入10.00 mL 0.03000 mol·L-1的维生素C(C6H8O6)溶液充分混合,放置3~4分钟。
②往上述锥形瓶中加入5滴1%的淀粉溶液,立即用0.01000 mol·L-1的I2标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为20.20 mL。
上述测定过程所涉及的反应如下:
2MnLClx + xC6H8O6 = 2ML + xC6H6O6 + 2xHCl
I2 + C6H8O6 = C6H6O6 + 2HI
回答下列问题:
(1)制备过程中,仪器A的名称是 ,最适宜的加热方式为 (填标号)。
a.酒精灯 b.水浴 c.油浴
(2)制备过程中,空气的作用是 。
(3)步骤①中,“10.00 mL维生素C溶液”应用 (填标号)量取。
a. 烧杯 b.量筒 c.移液管
(4)步骤①中,加入维生素C溶液后,“放置3~4分钟”,时间不宜过长的原因是 。
(5)步骤②中,I2标准溶液应置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管;滴定接近终点时,加入半滴I2标准溶液的操作过程是 。
(6)若滴定时过量,将引起测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)根据实验数据,MnLClx中x= (保留整数)。
【答案】
(1)球形冷凝管;b
(2)氧化剂
(3)c
(4)维生素C具有还原性,易被氧化
(5)酸式;轻微旋转滴定管旋塞,使液滴悬于管口,用锥形瓶内壁将液体沾落,并用少量蒸馏水冲下;
(6)偏小
(7)1
【解析】
(1)仪器A为球形冷凝管;反应温度为65-70℃,所以最适宜的加热方式为水浴加热;
(2)反应过程中,Mn元素的化合价由Mn(CH3COO)2·4H2O中的+2价升高到配合物中的(2+x)价,在此过程中,空气中的氧气做氧化剂;
(3)烧杯没有刻度,不能用来量取;量筒的精确度为0.1mL;所以需要用移液管精确量取10.00 mL维生素C溶液;
(4)维生素C具有还原性,易被空气中氧化,所以时间不宜过长;
(5)I2标准溶液为氧化类试剂,需要用酸式滴定管盛装;滴定接近终点时,加入半滴I2标准溶液的操作过程是:轻微旋转滴定管旋塞,使液滴悬于管口,用锥形瓶内壁将液体沾落,并用少量蒸馏水冲下;
(6)根据滴定过程中反应方程式可得n(C6H8O6)=n(MnLClx)+n(I2),所以滴定时过量,则引起n(I2)增大,由于n(C6H8O6)固定不变,所以测定值将偏小;
(7)由滴定步骤②可得n(I2)= 0.01000×20.20×10-3=2.02×10-4 mol,
步骤①中加入n(C6H8O6)= 0.03000×10.00×10-3=3.00×10-4 mol,
所以n(MnLClx)= 3.00×10-4-2.02×10-4=9.80×10-5mol,
又m(MnLClx)=3.5×20.00×10-3=7.00×10-2g,
所以n(MnLClx)=,可得=9.80×10-5,解得x=1。
10.(2025年陕甘青宁卷第15题) 某实验室制备糖精钴[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O,并测定其结晶水含量。
已知:Sac-表示糖精根离子,其摩尔质量为182g·mol-1,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为56℃,与水互溶。
CoCl2·6H2O+2NaSac·2H2O=[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O+(6-x)H2O+2NaCl
(一)制备
I.称取1.OgCoCl2·6H2O,加入18mL蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取2.6g(稍过量)糖精钠(NaSac·2H2O),加入10mL蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(1)I和Ⅱ中除烧杯外,还需用到的玻璃仪器有_______、_______(写出两种)
(2)Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时,可将烧杯置于_______中,以使大量晶体析出。
(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的1% NaSac溶液洗涤晶体,正确顺序为_______。
A.①③② B.③②① C.②①③
(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净,取水洗时的最后一次滤液于试管中,_______
(将实验操作、现象和结论补充完整)。
(5)与本实验安全注意事项有关的图标有_______。
(二)结晶水含量测定
EDTA和Co2+形成1:1配合物。准确称取mg糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用cmol·L-1的EDTA标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为_______(用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上2~3mL处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液VmL,则产品[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O中x的测定值为_______(用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】
(1)量筒、玻璃棒(或胶头滴管、酒精灯等) (2)冷水浴 (3)B
(4)加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净 (5)ABC (6)cabd
(7) 偏高
【解析】
本题通过糖精钴的制备实验,考查化学实验基本操作和技能;依据反应CoCl2·6H2O + 2NaSac·2H2O = [Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O+(6-x)H2O+2NaCl的原理制备糖精钴,然后在冰水浴中冷却结晶,再按照“冷的1% NaSac溶液、冷水、丙酮”顺序进行洗涤,得到糖精钴晶体,并将糖精钴晶体溶解后,用EDTA标准溶液滴定,测定糖精钴中含有结晶水的个数。
(1)步骤I、Ⅱ中需要使用量筒、胶头滴管量取蒸馏水,并用玻璃棒搅拌或加热以加快固体溶解速率。
(2 )糖精钴在冷水中溶解度较小,所以为了尽快让大量晶体析出,应降低溶液温度,可将烧杯置于冷水浴或冰水浴中。
(3)先用冷1% NaSac溶液洗涤,可降低糖精钴溶解度,减少晶体损失,还能将晶体表面吸附的Co2+转化为晶体析出,且不引入新的杂质;再用冷水洗涤,可降低晶体溶解度并洗去溶液中存在的可溶性离子;最后用丙酮洗,是因为丙酮与水互溶且沸点低易挥发使晶体快速干燥,答案选B。
(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净的步骤为:取最后一次水洗滤液于试管中,加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净。
(5)化学实验时需戴护目镜以保护眼睛;实验结束后离开实验室前需用肥皂清洗双手;实验涉及加热操作,因此需要防止烫伤,A、B、C符合题意;实验中未涉及锐器,故答案为ABC。
(6)使用滴定管前先要检漏,确定不漏液之后用蒸馏水清洗,再用待装的标准溶液进行润洗,待润洗完成后装入标准溶液至“0”刻度以上2~3 mL处,放液赶出气泡后调节液面至“0”刻度或“0”以下刻度,准确记录标准溶液体积的初始读数,故答案为cabd。
(7)①滴定消耗n(EDTA)= mol;EDTA与Co2+形成1:1配合物,则样品溶解后的n(Co2+)= mol,
样品中的n{[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O}=mol,而M{[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O}=(495+18x)g·mol-1,
所以 mol×(495+18x)g·mol-1=mg,x= - = - 27.5
②若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则滴定管液面下降减少,测得消耗EDTA溶液体积V偏小,根据x= - 27.5,则x偏高。
11.(2024年山东卷第19题)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应:,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒 B.锥形瓶 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗碱性标准溶液,样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,粉尘在该过程中的作用是 ;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 ;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】
(1)AD
(2) 浓硫酸 防止倒吸
(3) 当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色
(4) 催化剂 通入F的气体温度过高,导致部分升华,从而消耗更多的碱性标准溶液 不变
【解析】(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液(稀释了50倍后的浓度为0.0020000),需要用碱式滴定管或移液管量取的碱性溶液,需要用一定精确度的天平称量一定质量的固体,需要在烧杯中溶解固体,溶解时要用到玻璃棒搅拌,需要用容量瓶配制标准溶液,需要用胶头滴管定容,因此,下列仪器必须用到的是AD。
(2)装置B和C的作用是充分干燥,浓硫酸具有吸水性,常用于干燥某些气体,因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度小于水,若球泡内水面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸。
(3)该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的,因此,该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色;由S元素守恒及、可得关系式3S~3~3~,若滴定消耗碱性标准溶液,则,,样品中硫的质量分数是。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能催化的氧化反应从而促进的生成,因此,粉尘在该过程中的作用是催化剂;若装置E冷却气体不充分,则通入F的气体温度过高,可能导致部分升华,这样就要消耗更多碱性标准溶液,从而可能导致测定结果偏大;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,从电子转移守恒的角度分析,得到被还原为,仍能得到关系式3S~3~,测定结果会不变。
12.(2024广东卷第17题)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中, (填元素符号)被氧化。
(3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
i.该过程中用到的仪器有 。
ii.滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(滴定终点时,转化为),则 。
②实验探究:取①中的溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入硫酸钙固体,反应后,过滤,取滤液,用盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。
序号
a 100.0 0
b 80.0 x
则 ,测得的平均反应速率之比 。
(4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将硫酸钙()加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据后不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
步骤 现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离 /
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加 ,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加 无白色沉淀生成
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据: 。
【答案】
(1)NaOH(其他合理答案也可)
(2)S
(3)BD 20.0 6:5
(4)过量稀盐酸 有气体产生 BaCl2溶液 将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立
【解析】(1)浓硫酸与铜丝反应方程式为:,所产生的尾气为SO2,可用NaOH溶液吸收(其他合理答案也可);
(2)SO2生成石膏(主要成分CaSO4),S元素的化合价由+4价上升到+6价,失去电子,被氧化;
(3)①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度,该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管,故选BD;根据离子方程式可知,;
②总体积应相同,x为20.0mL;a中消耗的盐酸体积为,即,同理可得,b中,由于,总体积相同时,;
(4)由结论假设1成立,假设2不成立,说明①实验中的沉淀均为CaCO3,要验证沉淀中无CaSO4,可酸溶后滴加BaCl2将①实验中的反应混合物进行固液分离后,取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加过量稀盐酸,有气体产生,沉淀完全溶解,继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明沉淀均为CaCO3,无CaSO4;由方程式可知,假设正反应100%进行,,质量为0.01mol×136g/mol=1.36g,实验方案为:将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立。
三、知识重构
1. 酸碱中和滴定
(1)定义:利用中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。
(2)原理:H++OH―=H2O
当n(H+)=n(OH-),完全中和。即:c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱
(3)仪器的辨识与正确使用(掌握)
酸式滴定管(图A)、碱式滴定管(图B)、滴定管夹、铁架台、烧杯、锥形瓶。
提醒:①滴定管的精确度为0.01 mL。
②滴定管“0”刻度在上方,且尖嘴部分无刻度。
③酸性、氧化性的试剂一般用酸式滴定管,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶管。
④碱性试剂一般用碱式滴定管,因为碱性物质易与玻璃反应生成具有黏性的物质,致使活塞无法打开。
(4)实验的关键
①需要精确的量取溶液体积的仪器
②需要确定反应的终点
(5)滴定
滴定前的准备
①检漏:使用前先检查滴定管活塞是否漏水。
②润洗:滴定管在加入反应液之前,先用蒸馏水洗涤干净,然后分别用所要盛装的溶液
润洗2~3遍。
③装液:分别将反应液加入相应滴定管中,使液面位于滴定管“0”刻度线以上2~3mL处。
④赶气泡:酸式滴定管→快速放液; 碱式滴定管→橡皮管向上翘起
⑤调液面记数据:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然
后调节滴定管液面使其处于某一刻度,准确读取数值并记录。
常用酸碱指示剂及变色范围
指示剂 变色范围的pH
紫色石蕊 <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(浅)红色 >10.0红色
中和情况 指示剂 变色情况
强碱滴定强酸 酚酞 无色—浅红色
强酸滴定强碱 红色—无色
强碱滴定强酸 甲基橙、甲基红 红色—黄色
强酸滴定强碱 黄色—橙色
指示剂不能过量使用,一般加2~3滴即可。
结论:只要选择变色范围在突变范围内的指示剂就不会造成很大误差。
滴定过程(顺序)
滴定:在锥形瓶下垫一张白纸,左手控制滴定管的活塞,向锥形瓶中先快后慢地加入标准液(后面逐滴加入),右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内溶液的颜色变化。
滴定终点判定:当滴入最后半滴盐酸时,锥形瓶中的溶液恰好由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色时,即到终点,停止滴定。
读数:滴定管与实验台保持垂直,并使视线与滴定管内液体凹液面的最低处相切
(6)滴定曲线的绘制
①利用pH传感器技术,可以即时采集酸碱滴定过程中的pH数据,并借助计算机以图像形式显示出来。
(7)数据处理
重复滴定2-3次,记录三次消耗标准液的体积,求平均值(注意保留小数点后两位有效数字),代入公式,进行计算。
所有的错误操作最终体现到V标的读数上。若测得V标偏大,则C(待)偏大;若测得V标偏小,则C(待)偏小
如图Ⅰ,开始仰视读数,滴定完毕俯视读数,滴定结果会偏小。
如图Ⅱ,开始俯视读数,滴定完毕仰视读数,滴定结果会偏大。
(8)误差分析(以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例)
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗滴定管 偏高
未用待测液润洗取用待测液的滴定管 偏低
锥形瓶用待测溶液润洗 偏高
锥形瓶洗净后瓶内残留有少量蒸馏水 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 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又褪去 偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 偏高
滴定过程中振荡时锥形瓶有液滴溅出 偏低
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响
(9)常见滴定类型(滴定原理)
酸碱滴定法:以H+传递反应为基础的一种滴定分析方法。(如氢氧化钠测定醋酸)
氧化还原滴定法:以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法。(高锰酸钾测定铁含量)
沉淀滴定法:以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。(食盐中氯的测定)
配位滴定法:以配位反应为基础的一种滴定分析方法。(例如EDTA测定水的硬度)
(10)常见滴定方式
直接滴定法:直接采用标准溶液对试样溶液进行滴定(如氢氧化钠测定白醋中醋酸浓度)
间接滴定法:不能与滴定剂直接起反应的物质,有时可以通过另外的化学反应,以滴定法间接进行滴定。如Ca2+不能直接与氧化剂KMnO4反应,则:先发生沉淀反应:Ca2+ + C2O42-→CaC2O4再酸溶:CaC2O4+ H2SO4 →CaSO4+ H2C2O4,最后用标准液KMnO4测定H2C2O4
返滴定法:直接滴定缺乏合适指示剂时,先加入一定且过量的标准溶液,待其与被测物质反应完全后,再用另一种滴定剂滴定剩余的标准溶液,从而计算被测物质的量,因此返滴定法又称剩余量滴定法。
置换滴定法:当待测组分所参与的反应不按一定反应式进行或伴有副反应时,先用适当
试剂与待测组分反应,使其定量地置换为另一种物质,再用标准溶液滴定这种物质,这种滴定方法称为置换滴定。例如:硫代硫酸钠不能直接滴定重铬酸钾,会生成S4O62- 和 SO42 – 的混合物,使反应无确定的计量关系,则:Cr2O72- + 6I- + 14H + = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O,I2 + 2S2O32-= 2 I- + S4O62-
2、氧化还原滴定法
滴定方法 还原剂滴定KMnO4 KMnO4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 KMnO4 KMnO4 淀粉 淀粉 KSCN KSCN
终点时颜色变化 粉(浅) 红色→无色 无色→粉(浅) 红色 无色→蓝色 蓝色→无色 溶液变红色 红色消失
氧化还原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、铁盐等,复习中应明确使用的指示剂及终点时颜色变化。
3、沉淀滴定法
沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法。生成沉淀的反应很多,但符合容量分析条件的却很少,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-、SCN-、 Ag+。
银量法共分以下三种,而前两种在近几年高考中多次呈现。
① 直接滴定法:主要用于测定Br-、 Cl-试液中,不适用于测I-、 SCN-,因为AgI、AgSCN强烈吸附I-、 SCN-,使终点过早出现而且变色不明显。
加入指示剂铬酸钾,用硝酸银标准溶液滴定,氯化银先沉淀,当砖红色的铬酸银沉淀生成时,表明Cl-已被定量沉淀,指示终点已经到达。此法方便、准确,应用很广。直接滴定Br-、 Cl-时,溶液最适宜pH范围为6.5-10.5,如有铵盐存在,pH范围为6.5-7.2之间。
由于CrO42-存在如下平衡:2H++ 2CrO42-=2H2O+ Cr2O72- ,溶液过酸, CrO42-离子浓度减小,
造成Ag2CrO4沉淀出现过迟甚至不出现沉淀;溶液过碱,生成褐色Ag2O沉淀,影响准确度。
同时指示剂K2CrO4浓度要合适,浓度过大会造成终点提前出现。
直接滴定法:还可用于测Ag+。
在含Ag+的酸性试液中,加铁铵钒NH4Fe(SO4)2为指示剂,以NH4SCN为滴定剂,先生成AgSCN白色沉淀,当红色的Fe(SCN)3出现时,表示Ag+已被定量沉淀,终点已到达。
②返滴定法:在含卤素离子的酸性溶液中,先加入一定量的过量的AgNO3标准溶液,再加指示剂NH4Fe(SO4)2,以NH4SCN标准溶液滴定过剩的Ag+,直到出现红色为止。两种试剂用量之差即为卤素离子的量。此法的优点是选择性高,不受弱酸根离子的干扰。但用本法测Cl-时,宜加入硝基苯,将沉淀包住,以免部分的Cl-由沉淀转入溶液。
注意:转化作用:AgCl+SCNˉ=AgSCN+Clˉ致使[SCNˉ]减少,使生成的Fe(SCN)3离解,红色消失,多消耗SCNˉ,造成较大误差,常采取预防措施:
a.加入有机溶剂硝基苯(有毒)、1,2-二氯乙烷、甘油等,用力摇动,使AgCl表面被有机溶剂覆盖,减少与溶液接触;
b.近终点时,防止剧烈摇动;
c.加入AgNO3先生成AgCl后,先加热至沸使AgCl凝聚。
4、配位滴定法
配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法,即滴定反应是金属离子和配位剂反应生成配位化合物的反应。EDTA与金属离子形成配合物的物质的量之比为1:1
由于多数金属离子配位数是6以下,而EDTA结构中两个胺基氮,四个羧基氧可与金属离子形成配位键,它完全能满足一个金属离子所需的配位数,所以不论金属离子是几价,它们都是按1:1关系配位。在配位滴定中,EDTA滴定液通常是用EDTA二钠盐配制的。
四、模型建构
近年来的高考试题中,考查定量实验的概率呈增大的趋势,因此备考时,要引导学生掌握定量实验的题型特征、常见考点和易错点。
1.掌握常见定量实验的操作方法——滴定法,包括滴定法的操作要求、指示剂的选择、终点判断、误差的分析,也包括滴定的常用形式,如分步滴定、直接滴定、返滴定等,以及根据不同滴定形式定量计算的方法(方程式法、关系式法和守恒法等)。
2.加强对实验细节的设计和分析能力,为了准确测定数据,所以要关注实验细节,要保证数据的准确性,要注意各数据之间的关联等,另外还要关注实验数据的有效性,除去无效数据。
3.滴定综合考查考点:
仪器选用、准备工作 滴定操作、误差分析
终点判断 数据处理、 寻找关系、 计算结果
需要注意的几点:
①特殊物质如KMnO4溶液是强氧化性溶液,应置于酸式滴定管中;
②量筒的精确度不能达到0.01mL,量取25.00mL的溶液应选用滴定管或移液管;
③ 待测液可能会溅到锥形瓶内壁,接近滴定终点时,为了使结果更精确,需用洗瓶冲洗锥形瓶内壁;
④锥形瓶内溶液变色后,应等待30s,观察溶液不再恢复原来的颜色后,才能记录滴定管液面刻度;1.(2025浙江1月卷第16题)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定:
下列说法不正确的是( )
A. 步骤Ⅰ,须加入过量浓H2SO4,以确保N元素完全转化为NH4+
B. 步骤Ⅱ,浓NaOH溶液过量,有利于氨的蒸出
C. 步骤Ⅲ,用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3,以甲基红(变色的pH范围:4.4~6.2)为指
示剂,用NaOH标准溶液滴定,经计算可得N元素的含量
D. 尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定
2.(2025年江苏卷第3题)用0.05000 mol·L-1草酸(H2C2O4)溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。下列实验操作规范的是
A.配制草酸溶液 B.润洗滴定管 C.滴定 D.读数
3.(2024年浙江6月卷第15题)室温下,水溶液中各含硫微粒物质的量分数随变化关系如下图[例如]。已知:。
下列说法正确的是
A.溶解度:大于
B.以酚酞为指示剂(变色的范围8.2~10.0),用标准溶液可滴定水溶液的浓度
C.忽略的第二步水解,的溶液中水解率约为
D.的溶液中加入等体积的溶液,反应初始生成的沉淀是
4.(2024年北京卷第6题)下列实验的对应操作中,不合理的是
眼睛注视锥形瓶中溶液
A.用标准溶液滴定溶液 B.稀释浓硫酸
C.从提纯后的溶液获得晶体 D.配制一定物质的量浓度的溶液
A.A B.B C.C D.D
5.(2025年河南卷第16题)某研究小组设计了如下实验测定某药用硫黄中硫的含量,其中硫转化的总反应为。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如图所示,准确称取mg细粉状药用硫黄于①中,并准确加入V1 mL KOH乙醇溶液(过量),加入适量蒸馏水,搅拌,加热回流。待样品完全溶解后,蒸馏除去乙醇。
Ⅱ.室温下向①中加入适量蒸馏水,搅拌下缓慢滴加足量30% H2O2溶液,加热至100℃,保持20 min,冷却至室温。
Ⅲ.将①中溶液全部转移至锥形瓶中,加入2滴甲基橙指示剂,用c mol/L HCl标准溶液滴定至终点,消耗溶液体积为V2 mL。
Ⅳ.不加入硫黄,重复步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ做空白实验,消耗标准溶液体积为V3 mL。计算样品中硫的质量分数。
Ⅴ.平行测定三次,计算硫含量的平均值。
回答下列问题:
仪器①的名称是:_______;②的名称是_______。
(2) 步骤Ⅰ中,乙醇的作用是_______。
(3) 步骤Ⅰ中,样品完全溶解后,必须蒸馏除去乙醇的原因是_______。
(4) 步骤Ⅱ中不宜采用水浴加热的原因是_______。步骤Ⅱ结束后,若要检验反应后溶液中的,实验操作是_______。
(5) 步Ⅲ中,判断滴定达到终点的现象为_______。
(6) 单次样品测定中硫的质量分数可表示为_______(写出计算式)。
6.(2025年海南卷第16题)石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰和水为原料,经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式:
Ⅰ.
回答问题:
(1)在熬煮制备反应中,硫元素的化合价部分降低,部分升高,说明单质S发生了 反应。将该反应置于高压釜中,可大大缩短熬煮时间,原因是温度升高,反应速率 。
(2)已知:Ⅱ.
Ⅲ.
所以 (写表达式)。
(3)在熬煮石硫合剂时加入两亲性的季铵盐氯化十六烷基三甲铵,使得S在水中及在S中有有效浓度分别增大,导致单位时间内分子有效碰撞次数 。
(4)某批次实验表明,硫粉浓度c随时间t的变化满足关系:(k为表观速率常数),如图所示。该实验条件下 。
(5)判断将浓度均为 的、等体积混合,构成K、P、Ca、S四元肥料混合液后,是否析出S及沉淀,造成叶面施肥喷头堵塞,并说明理由 。已知:25℃下,,,,()。分子不稳定,生成即分解为和。
7.(2025年福建卷第12题)导电材料二硫代铁酸钾()晶体呈紫色,不溶于水,可被盐酸酸解。
I.的制备
将7.0 g铁粉、48.0 g硫粉和过量充分混合后,900℃焙烧1.5小时。反应方程式:
(1)反应所需的容器为 。(填标号)
(2)将反应所得混合物置入水中煮沸,溶液呈深绿色(因可溶性杂质),并有淡黄色 (填化学式)浮渣,倾去上层溶液及浮渣;重复多次直至上层溶液 (填现象)。过滤、洗涤和干燥后得到粗产品15.9 g,产率为 %(保留至整数位)。
Ⅱ.的纯度测定(平行测定3次,以1次为例)
(3)准确称取粗产品m g于锥形瓶中,加入浓盐酸加热至紫色固体完全溶解,有臭鸡蛋味的有毒气体放出,溶液中铁以形式存在。酸解反应的离子方程式为 。
(4)将上述酸解液中的Fe(Ⅲ)全部还原成Fe(Ⅱ),加入硫酸-磷酸混酸和指示剂,立即用,标准溶液滴定至终点(呈紫色),消耗体积为。滴定过程发生反应:
①加入磷酸的目的是 。
②测得纯度为 (用m、c、V列出计算式)。
(5)上述实验过程中,下列操作正确的是 。(填标号)
a.将粗产品置于托盘天平右盘称量
b.在通风橱中酸解粗产品
c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶混匀
d.滴定管用蒸馏水洗涤后,装入标准溶液并调零
Ⅲ.单晶的结构(投影如图)
(6)一个Fe与所有紧邻S形成的空间结构为 ,共边连成 状(填“链”、“层”或“空间网”)。
(7)晶体中微粒间作用力有 。(填标号)
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.非极性共价键
8.(2025年山东卷第18题)如下不饱和聚酯可用于制备玻璃钢。
实验室制备该聚酯的相关信息和装置示意图如下(加热及夹持装置略):
原料 结构简式 熔点/℃ 沸点/℃
顺丁烯二酸酐 52.6 202.2
邻苯二甲酸酐 130.8 295.0
丙-1,2-二醇 187.6
实验过程:
①在装置A中加入上述三种原料,缓慢通入。搅拌下加热,两种酸酐分别与丙-1,2-二醇发生醇解反应,主要生成和。然后逐步升温至,醇解产物发生缩聚反应生成聚酯。
②缩聚反应后期,每隔一段时间从装置A中取样并测量其酸值,直至酸值达到聚合度要求(酸值:中和1克样品所消耗的毫克数)。
回答下列问题:
(1)理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇) 。
(2)装置B的作用是 ;仪器C的名称是 ;反应过程中,应保持温度计2示数处于一定范围,合理的是 (填标号)。
A. B. C.
(3)为测定酸值,取样品配制溶液。移取溶液,用—乙醇标准溶液滴定至终点,重复实验,数据如下:
序号 1 2 3 4 5
滴定前读数/ 0.00 24.98 0.00 0.00 0.00
滴定后读数/ 24.98 49.78 24.10 25.00 25.02
应舍弃的数据为 (填序号);测得该样品的酸值为 (用含a,c的代数式表示)。若测得酸值高于聚合度要求,可采取的措施为 (填标号)。
A.立即停止加热 B.排出装置D内的液体 C.增大的流速
(4)实验中未另加催化剂的原因是 。
9.(2025年四川卷第16题)双水杨醛缩乙二胺(H2L,Mr=268)的锰配合物(MnLClx)常用作有机氧化反应的催化剂。某化学课外小组制备了该配合物并确定其组成。
I. MnLClx配合物的制备
制备原理:
实验步骤:
实验装量如右图所示(省略夹持和加热等装置)。将反应物用乙醇溶解,在空气中,65-70℃反应30分钟。反应结束后,经冷却、结晶、过滤、洗涤、干燥,获得产物。
II. MnLClx配合物中x的测定
①移取 20.00 mL3.5 mg·mL-1的 MnLClx溶液置于锥形瓶中,加入10.00 mL 0.03000 mol·L-1的维生素C(C6H8O6)溶液充分混合,放置3~4分钟。
②往上述锥形瓶中加入5滴1%的淀粉溶液,立即用0.01000 mol·L-1的I2标准溶液滴定至终点。平行测定三次,消耗标准溶液的平均体积为20.20 mL。
上述测定过程所涉及的反应如下:
2MnLClx + xC6H8O6 = 2ML + xC6H6O6 + 2xHCl
I2 + C6H8O6 = C6H6O6 + 2HI
回答下列问题:
(1)制备过程中,仪器A的名称是 ,最适宜的加热方式为 (填标号)。
a.酒精灯 b.水浴 c.油浴
(2)制备过程中,空气的作用是 。
(3)步骤①中,“10.00 mL维生素C溶液”应用 (填标号)量取。
a. 烧杯 b.量筒 c.移液管
(4)步骤①中,加入维生素C溶液后,“放置3~4分钟”,时间不宜过长的原因是 。
(5)步骤②中,I2标准溶液应置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管;滴定接近终点时,加入半滴I2标准溶液的操作过程是 。
(6)若滴定时过量,将引起测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(7)根据实验数据,MnLClx中x= (保留整数)。
10.(2025年陕甘青宁卷第15题) 某实验室制备糖精钴[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O,并测定其结晶水含量。
已知:Sac-表示糖精根离子,其摩尔质量为182g·mol-1,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;丙酮沸点为56℃,与水互溶。
CoCl2·6H2O+2NaSac·2H2O=[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O+(6-x)H2O+2NaCl
(一)制备
I.称取1.OgCoCl2·6H2O,加入18mL蒸馏水,搅拌溶解,得溶液1。
Ⅱ.称取2.6g(稍过量)糖精钠(NaSac·2H2O),加入10mL蒸馏水,加热搅拌,得溶液2。
Ⅲ.将溶液2加入接近沸腾的溶液1中,反应3分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(1)I和Ⅱ中除烧杯外,还需用到的玻璃仪器有_______、_______(写出两种)
(2)Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时,可将烧杯置于_______中,以使大量晶体析出。
(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的1% NaSac溶液洗涤晶体,正确顺序为_______。
A.①③② B.③②① C.②①③
(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净,取水洗时的最后一次滤液于试管中,_______
(将实验操作、现象和结论补充完整)。
(5)与本实验安全注意事项有关的图标有_______。
(二)结晶水含量测定
EDTA和Co2+形成1:1配合物。准确称取mg糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲溶液和指示剂,在50~60℃下,用cmol·L-1的EDTA标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为_______(用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上2~3mL处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液VmL,则产品[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O中x的测定值为_______(用含m、c、V的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致x的测定值_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
11.(2024年山东卷第19题)利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示(夹持装置略)。
实验过程如下:
①加样,将样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装略小于的碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适量碱性标准溶液,发生反应:,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:),立即用碱性标准溶液滴定至浅蓝色复现。随不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退-变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液,下列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒 B.锥形瓶 C.容量瓶 D.胶头滴管
(2)装置B和C的作用是充分干燥,B中的试剂为 。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是 。
(3)该滴定实验达终点的现象是 ;滴定消耗碱性标准溶液,样品中硫的质量分数是 (用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进的生成,粉尘在该过程中的作用是 ;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是 ;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,测定结果会 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.(2024广东卷第17题)含硫物质种类繁多,在一定条件下可相互转化。
(1)实验室中,浓硫酸与铜丝反应,所产生的尾气可用 (填化学式)溶液吸收。
(2)工业上,烟气中的可在通空气条件下用石灰石的浆液吸收,生成石膏。该过程中, (填元素符号)被氧化。
(3)工业锅炉需定期除水垢,其中的硫酸钙用纯碱溶液处理时,发生反应:(Ⅰ)。兴趣小组在实验室探究溶液的浓度对反应(Ⅰ)的反应速率的影响。
①用固体配制溶液,以滴定法测定其浓度。
i.该过程中用到的仪器有 。
ii.滴定数据及处理:溶液,消耗盐酸(滴定终点时,转化为),则 。
②实验探究:取①中的溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入硫酸钙固体,反应后,过滤,取滤液,用盐酸参照①进行滴定。记录的部分数据如下表(忽略水解的影响)。
序号
a 100.0 0
b 80.0 x
则 ,测得的平均反应速率之比 。
(4)兴趣小组继续探究反应(Ⅰ)平衡的建立,进行实验。
①初步实验 将硫酸钙()加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的随时间的变化曲线如图。
②分析讨论 甲同学根据后不改变,认为反应(Ⅰ)已达到平衡;乙同学认为证据不足,并提出如下假设:
假设1 硫酸钙固体已完全消耗;
假设2 硫酸钙固体有剩余,但被碳酸钙沉淀包裹。
③验证假设,乙同学设计如下方案,进行实验。
步骤 现象
ⅰ.将①实验中的反应混合物进行固液分离 /
ⅱ.取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加 ,沉淀完全溶解
ⅲ.继续向ⅱ的试管中滴加 无白色沉淀生成
④实验小结 假设1成立,假设2不成立。①实验中反应(Ⅰ)平衡未建立。
⑤优化方案、建立平衡 写出优化的实验方案,并给出反应(Ⅰ)平衡已建立的判断依据: 。
答案及解析
1.【答案】D
【解析】步骤Ⅰ,加入过量浓H2SO4,使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为NH4+,确保N元素完全转化为NH4+,A选项正确;根据NH4++OH- NH3·H2O,NH3·H2O NH3+H2O,NaOH过量,增大OH-浓度有利于氨的蒸出,B选项正确;步骤Ⅲ,用定量、这量盐酸标准溶液吸收NH3后,过量的HCl用标准NaOH溶液滴定,反应后洛波中有NaCl和NH4Cl,终点显酸性,用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂,C选项正确;
NaNO3中的N元素在浓硫酸、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为NH4+,不能按上述步骤测定,D选项错误。
2.【答案】D
【解析】A项,向容量瓶中转移溶液时,需要用玻璃棒引流溶液,错误;B项,润洗酸式滴定管时,需要将酸式滴定管倾斜,而不是垂直摇动酸式滴定管,错误;C项,应用左手控制酸式滴定管的活塞;滴定过程中,应拿着锥形瓶的瓶口振荡,轻轻摇动,错误;D项,滴定管的读数,眼睛要平视刻度线的最低处,正确。
3.【答案】C
【解析】A.FeS的溶解平衡为FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq),饱和FeS溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-9mol/L,Fe(OH)2的溶解平衡为Fe(OH)2Fe2+(aq)+2OH-(aq),饱和Fe(OH)2溶液物质的量浓度为=mol/L=×10-6mol/L>×10-9mol/L,故溶解度:FeS小于Fe(OH)2,A项错误;
B.酚酞的变色范围为8.2~10,若以酚酞为指示剂,用NaOH标准溶液滴定H2S水溶液,由图可知当酚酞发生明显颜色变化时,反应没有完全,即不能用酚酞作指示剂判断滴定终点,B项错误;
C.Na2S溶液中存在水解平衡S2-+H2OHS-+OH-、HS-+H2OH2S+OH-(忽略第二步水解),第一步水解平衡常数Kh(S2-)=====0.1,设水解的S2-的浓度为x mol/L,则=0.1,解得x≈0.062,S2-的水解率约为×100%=62%,C项正确;
D.0.01mol/L FeCl2溶液中加入等体积0.2mol/L Na2S溶液,瞬间得到0.005mol/L FeCl2和0.1mol/L Na2S的混合液,结合C项,瞬时c(Fe2+)c(S2-)=0.005mol/L×(0.1mol/L-0.062mol/L)=1.9×10-4>Ksp(FeS),c(Fe2+)c2(OH-)=0.005mol/L×(0.062mol/L)2=1.922×10-5>Ksp[Fe(OH)2],故反应初始生成的沉淀是FeS和Fe(OH)2,D项错误;答案选C。
4.【答案】D
【解析】A.用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时,眼睛应注视锥形瓶中溶液,以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点,A项合理;
B.浓硫酸的密度比水的密度大,浓硫酸溶于水放热,故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,B项合理;
C.NaCl的溶解度随温度升高变化不明显,从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法,C项合理;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时,玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下;定容阶段,当液面在刻度线以下约1cm时,应改用胶头滴管滴加蒸馏水,D项不合理;
答案选D。
5.【答案】
(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 球形冷凝管
(2) 作溶剂,溶解单质硫
(3) 防止双氧水氧化乙醇,影响实验测定结果
(4) ①. 实验需要加热至100 ℃
②. 取适量混合液先加入盐酸酸化,无明显实验现象,再加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明含有
(5) 滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色
(6)
【解析】
(1)根据仪器构造可知①是圆底烧瓶,②是球形冷凝管;
(2)硫单质难溶于水,微溶于酒精,所以乙醇的作用是作溶剂,溶解单质硫;
(3)双氧水具有强氧化性,乙醇具有还原性,二者混合发生氧化还原反应,所以必须蒸馏除去乙醇;
(4)由于实验需要加热至100 ℃,而水的沸点就是100 ℃,所以不宜采用水浴加热;要检验溶液中的硫酸根离子,需要排除溶液中其他离子的干扰,所以实验操作是取适量混合液先加入盐酸酸化,无明显实验现象,再加入氯化钡溶液产生白色沉淀,说明含有。
(5)甲基橙作指示剂,盐酸滴定氢氧化钾溶液,则滴定终点的现象为滴入最后半滴盐酸,溶液颜色由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色;
(6)不加入硫磺,消耗标准溶液体积为,因此原氢氧化钾的物质的量是0.001cV3mol,反应后剩余氢氧化钾的物质的量是0.001cV2mol,因此与硫磺反应的氢氧化钾的物质的量是0.001c(V3-V2)mol,所以根据方程式可知硫单质的物质的量0.0005c(V3-V2)mol,所以单次样品测定中硫的质量分数可表示为。
6.【答案】
(1) 氧化还原 增大
(2)
(3)增多
(4)0.0025
(5)不会产生S沉淀;等体积混合后,浓度均为1mol·L-1,因为1mol·L-1的KH2PO4)电离出的H+其浓度约为1×10-3.6,与1mol·L-1的CaS2O3电离出的S2O32-(aq)不足以产生H2S2O3,因此,不会产生S沉淀。会产生CaHPO4沉淀,因为c(Ca2+)×c(HPO42-)=l×10-3.6,大于pKsp(CaHPO4)=6.66。
【解析】
(1)S的化合价部分升高,部分降低,为歧化(氧化还原)反应;温度越高,反应速率越快。
(2)由盖斯定律得:。
(3)反应物有效浓度增大,使得单位时间内分子有效碰撞次数增多。
(4)由表达式知,k为lnc随t变化曲线的斜率,所以。
(5)不会产生S沉淀;等体积混合后,浓度均为1mol·L-1,因为1mol·L-1的KH2PO4)电离出的H+其浓度约为1×10-3.6,与1mol·L-1的CaS2O3电离出的S2O32-(aq)不足以产生H2S2O3,因此,不会产生S沉淀。会产生CaHPO4沉淀,因为c(Ca2+)×c(HPO42-)=l×10-3.6,大于pKsp(CaHPO4)=6.66。
7.【答案】
(1)d
(2)S 无色无浮渣 80
(3)
(4)掩蔽生成的颜色,防止其影响终点判断
(5)bc
(6) 四面体形 链
(7)ac
【解析】铁粉、硫粉和过量充分混合后焙烧生成,反应所得混合物置入水中煮沸,倾去上层溶液及浮渣,重复多次后过滤、洗涤和干燥后得到粗产品;
滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作;
(1)反应需要900℃焙烧1.5小时,需选用高温反应容器坩埚d;
(2)反应中7.0 g铁粉(为0.125mol)、48.0 g硫粉(为1.5mol),结合反应方程式,反应中硫粉过量,则淡黄色浮渣为硫粉S;二硫代铁酸钾()晶体呈紫色,不溶于水,倾去上层溶液及浮渣,重复多次直至上层溶液为无色且无浮渣时,过滤、洗涤和干燥后得到粗产品;反应中硫粉过量,根据原铁原子守恒可知理论上生成 ,产率为;
(3)二硫代铁酸钾不溶于水,可被盐酸酸解,过程中有臭鸡蛋味的有毒气体放出,则气体为硫化氢气体,溶液中铁以形式存在,结合质量守恒,反应为:;
(4)①溶液中呈黄色,由题意可知,加入磷酸的目的是掩蔽生成的颜色,防止其影响终点判断;
②由反应存在,结合铁元素守恒,纯度为;
(5)a.将粗产品置于托盘天平左盘称量,a错误;
b.酸解粗产品过程中生成有毒气体H2S,则在通风橱中酸解粗产品,b正确;
c.配制标准溶液时,定容后反复上下颠倒容量瓶将溶液混合均匀,c正确;
d.滴定管用蒸馏水洗涤后,应先用标准溶液润洗,然后装入标准溶液调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下,d错误;
故选bc;
(6)根据KFeS2晶胞在沿a轴方向投影图可知,1个Fe周围有4个紧邻的S,且S-Fe-S键角为116°,结合沿c轴方向投影响图,可判断FeS4空间构型为四面体形,通过共边连成链状单元;
(7)与间存在离子键,内S与Fe间形成配位键,无金属键、非极性共价键。故选项a、c符合题意。
8.【答案】
(1)1:1:2
(2) 冷凝回流丙-1,2-二醇 直形冷凝管 B
(3) 2、3 C
(4) 醇解产物电离出的H+可催化缩聚反应
【解析】
(1)由原题信息可知,实验过程中发生醇解反应:
缩聚反应:
因此,理论上,原料物质的量投料比n(顺丁烯二酸酐):n(邻苯二甲酸酐):n(丙-1,2-二醇)= 1:1:2。
(2)装置A中3种原料在190~200℃的条件下发生反应,丙-1,2-二醇和水的蒸气随氮气一起流出,通过装置B(空气冷凝管)将反应物丙-1,2-二醇回流,而水被蒸出,促进反应的正向进行提高转化率。所以,温度计2的示数应高于水的沸点、低于原料的沸点,防止原料流失,合理的是100~105℃,故选B。
(3)由表中数据可知,5次滴定消耗标准溶液的体积分别为24.98 mL、24.80 mL、24.10 mL、25.00 mL、25.02 mL,第2、3两次实验的数据的误差明显偏大,故应舍弃的数据为2、3。
计算3次实验的平均值为25.00 mL,25.00 mL c mol·L-1KOH一乙醇标准溶液中含有KOH的质量为25.00mL 10-3L·mL-1cmol·L-156000 mg·mol-1=1400c mg,因此,测得该样品的酸值为:1400c mg÷ag×= mg g-1。
若测得酸值高于聚合度要求,说明样品中部分单体没有发生充分发生缩聚反应,或者聚合程度不够
A.若立即停止加热,反应停止,则酸值不变,不能达到目的
B.若排出装置D内的液体,对反应无影响。
C.N2的作用是一方面可以将生成的水带走,另一方面可以起到搅拌作用,从而加快反应速率且促进缩聚反应充分进行,因此可增大N2的流速。
(4)醇解过程中生成了2种酸,酸能催化酯化反应,促进缩聚反应正向进行。 故答案为:醇解产物电离出的H+可催化缩聚反应。
9.【答案】
(1)球形冷凝管;b
(2)氧化剂
(3)c
(4)维生素C具有还原性,易被氧化
(5)酸式;轻微旋转滴定管旋塞,使液滴悬于管口,用锥形瓶内壁将液体沾落,并用少量蒸馏水冲下;
(6)偏小
(7)1
【解析】
(1)仪器A为球形冷凝管;反应温度为65-70℃,所以最适宜的加热方式为水浴加热;
(2)反应过程中,Mn元素的化合价由Mn(CH3COO)2·4H2O中的+2价升高到配合物中的(2+x)价,在此过程中,空气中的氧气做氧化剂;
(3)烧杯没有刻度,不能用来量取;量筒的精确度为0.1mL;所以需要用移液管精确量取10.00 mL维生素C溶液;
(4)维生素C具有还原性,易被空气中氧化,所以时间不宜过长;
(5)I2标准溶液为氧化类试剂,需要用酸式滴定管盛装;滴定接近终点时,加入半滴I2标准溶液的操作过程是:轻微旋转滴定管旋塞,使液滴悬于管口,用锥形瓶内壁将液体沾落,并用少量蒸馏水冲下;
(6)根据滴定过程中反应方程式可得n(C6H8O6)=n(MnLClx)+n(I2),所以滴定时过量,则引起n(I2)增大,由于n(C6H8O6)固定不变,所以测定值将偏小;
(7)由滴定步骤②可得n(I2)= 0.01000×20.20×10-3=2.02×10-4 mol,
步骤①中加入n(C6H8O6)= 0.03000×10.00×10-3=3.00×10-4 mol,
所以n(MnLClx)= 3.00×10-4-2.02×10-4=9.80×10-5mol,
又m(MnLClx)=3.5×20.00×10-3=7.00×10-2g,
所以n(MnLClx)=,可得=9.80×10-5,解得x=1。
【答案】
(1)量筒、玻璃棒(或胶头滴管、酒精灯等) (2)冷水浴 (3)B
(4)加稀硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净 (5)ABC (6)cabd
(7) 偏高
【解析】
本题通过糖精钴的制备实验,考查化学实验基本操作和技能;依据反应CoCl2·6H2O + 2NaSac·2H2O = [Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O+(6-x)H2O+2NaCl的原理制备糖精钴,然后在冰水浴中冷却结晶,再按照“冷的1% NaSac溶液、冷水、丙酮”顺序进行洗涤,得到糖精钴晶体,并将糖精钴晶体溶解后,用EDTA标准溶液滴定,测定糖精钴中含有结晶水的个数。
(1)步骤I、Ⅱ中需要使用量筒、胶头滴管量取蒸馏水,并用玻璃棒搅拌或加热以加快固体溶解速率。
(2 )糖精钴在冷水中溶解度较小,所以为了尽快让大量晶体析出,应降低溶液温度,可将烧杯置于冷水浴或冰水浴中。
(3)先用冷1% NaSac溶液洗涤,可降低糖精钴溶解度,减少晶体损失,还能将晶体表面吸附的Co2+转化为晶体析出,且不引入新的杂质;再用冷水洗涤,可降低晶体溶解度并洗去溶液中存在的可溶性离子;最后用丙酮洗,是因为丙酮与水互溶且沸点低易挥发使晶体快速干燥,答案选B。
(4)Ⅳ中为了确认氯离子已经洗净的步骤为:取最后一次水洗滤液于试管中,加稀硝酸酸化的AgNO3溶液,无白色沉淀生成,说明Cl-已洗净。
(5)化学实验时需戴护目镜以保护眼睛;实验结束后离开实验室前需用肥皂清洗双手;实验涉及加热操作,因此需要防止烫伤,A、B、C符合题意;实验中未涉及锐器,故答案为ABC。
(6)使用滴定管前先要检漏,确定不漏液之后用蒸馏水清洗,再用待装的标准溶液进行润洗,待润洗完成后装入标准溶液至“0”刻度以上2~3 mL处,放液赶出气泡后调节液面至“0”刻度或“0”以下刻度,准确记录标准溶液体积的初始读数,故答案为cabd。
(7)①滴定消耗n(EDTA)= mol;EDTA与Co2+形成1:1配合物,则样品溶解后的n(Co2+)= mol,
样品中的n{[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O}=mol,而M{[Co(Sac)2(H2O)4]·xH2O}=(495+18x)g·mol-1,
所以 mol×(495+18x)g·mol-1=mg,x= - = - 27.5
②若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,则滴定管液面下降减少,测得消耗EDTA溶液体积V偏小,根据x= - 27.5,则x偏高。
【答案】
(1)AD
(2) 浓硫酸 防止倒吸
(3) 当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色
(4) 催化剂 通入F的气体温度过高,导致部分升华,从而消耗更多的碱性标准溶液 不变
【解析】(1)取的碱性溶液和一定量的固体,配制碱性标准溶液(稀释了50倍后的浓度为0.0020000),需要用碱式滴定管或移液管量取的碱性溶液,需要用一定精确度的天平称量一定质量的固体,需要在烧杯中溶解固体,溶解时要用到玻璃棒搅拌,需要用容量瓶配制标准溶液,需要用胶头滴管定容,因此,下列仪器必须用到的是AD。
(2)装置B和C的作用是充分干燥,浓硫酸具有吸水性,常用于干燥某些气体,因此B中的试剂为浓硫酸。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因为磨砂浮子的密度小于水,若球泡内水面上升,磨砂浮子也随之上升,磨砂浮子可以作为一个磨砂玻璃塞将导气管的出气口堵塞上,从而防止倒吸。
(3)该滴定实验是利用过量的1滴或半滴标准溶液来指示滴定终点的,因此,该滴定实验达终点的现象是当加入最后半滴碱性标准溶液后,溶液由无色突变为蓝色且30s内不变色;由S元素守恒及、可得关系式3S~3~3~,若滴定消耗碱性标准溶液,则,,样品中硫的质量分数是。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,燃烧时产生粉尘中含有铁的氧化物,铁的氧化物能催化的氧化反应从而促进的生成,因此,粉尘在该过程中的作用是催化剂;若装置E冷却气体不充分,则通入F的气体温度过高,可能导致部分升华,这样就要消耗更多碱性标准溶液,从而可能导致测定结果偏大;若滴定过程中,有少量不经直接将氧化成,从电子转移守恒的角度分析,得到被还原为,仍能得到关系式3S~3~,测定结果会不变。
12.【答案】
(1)NaOH(其他合理答案也可)
(2)S
(3)BD 20.0 6:5
(4)过量稀盐酸 有气体产生 BaCl2溶液 将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立
【解析】(1)浓硫酸与铜丝反应方程式为:,所产生的尾气为SO2,可用NaOH溶液吸收(其他合理答案也可);
(2)SO2生成石膏(主要成分CaSO4),S元素的化合价由+4价上升到+6价,失去电子,被氧化;
(3)①用Na2CO3固体配制溶液,以滴定法测定其浓度,该过程用到下列仪器中的烧杯、酸式滴定管,故选BD;根据离子方程式可知,;
②总体积应相同,x为20.0mL;a中消耗的盐酸体积为,即,同理可得,b中,由于,总体积相同时,;
(4)由结论假设1成立,假设2不成立,说明①实验中的沉淀均为CaCO3,要验证沉淀中无CaSO4,可酸溶后滴加BaCl2将①实验中的反应混合物进行固液分离后,取少量分离出的沉淀置于试管中,滴加过量稀盐酸,有气体产生,沉淀完全溶解,继续滴加BaCl2溶液,无白色沉淀生成,说明沉淀均为CaCO3,无CaSO4;由方程式可知,假设正反应100%进行,,质量为0.01mol×136g/mol=1.36g,实验方案为:将最少硫酸钙加入溶液中,在和搅拌条件下,利用计测得体系的,当pH不变时,加入Na2SO4固体,若pH值变大,说明反应Ⅰ平衡已建立。

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