资源简介

第47讲　酸碱中和滴定及拓展应用
1.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法。2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理、误差分析的方法。3.掌握滴定法在定量测定中的应用。
考点一　酸碱中和滴定
1.实验原理
利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。若以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为c(NaOH)=。
2.实验用品
(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(3)滴定管的使用
试剂性质 滴定管 原因
酸性、氧化性 酸式滴定管 酸性、氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性 碱式滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开
3.实验操作
(1)滴定前准备
(2)滴定操作
(3)终点判断
滴入最后半滴标准溶液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,停止滴定,并记录标准溶液的体积。
请规范描述滴定终点。
①用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选用淀粉溶液作指示剂,达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴标准液后,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色。
②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,是否需要选用指示剂否(填“是”或“否”),达到滴定终点的现象是当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
(4)数据处理
按上述操作重复2~3次,根据每次所用标准液的体积计算待测液的物质的量浓度,最后求出待测液的物质的量浓度的平均值。
4.滴定曲线
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例:
(1)滴定终点若溶液呈碱性,用何指示剂较为准确 若呈酸性呢
滴定终点若溶液呈碱性,用酚酞作指示剂;若呈酸性,则用甲基橙作指示剂。
(2)酸、碱中和滴定一般不选择石蕊作指示剂,其原因是什么
溶液颜色变化对比不明显,不易确定终点。
5.误差分析
分析依据:cB=(VB表示准确量取的待测液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。若VA偏大 cB偏大;若VA偏小 cB偏小。
一、酸碱中和滴定操作及数据处理
1.(2025·山东泰安一模)使用NaOH标准溶液滴定未知浓度乙酸溶液的实验中,下列做法错误的是(　C　)
A.配制NaOH标准溶液时,称量操作中,应用玻璃表面皿或小烧杯代替称量纸
B.开始滴定时,滴加标准溶液的速度可以快一些,但不能使溶液呈线状流下
C.接近终点时,应控制半滴标准溶液在尖嘴处悬而不落,然后将其抖入锥形瓶
D.每次滴入半滴标准溶液后,都要用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
解析:NaOH易潮解且有腐蚀性,需用玻璃器皿称量,A正确;滴定初期可快速滴加,但避免溶液呈线状流下以防标准溶液过量,B正确;接近终点时,半滴标准溶液应通过轻触锥形瓶内壁自然流入,而非抖入,否则可能引起误差,C错误;冲洗内壁确保溶液充分反应,准确判断终点,D正确。
2.现用酸碱中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度。
(1)滴定:用酸式滴定管盛装c mol·L-1盐酸标准液。如图表示下表中第2次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置,此次滴定结束后的读数为24.90 mL,可用酚酞(或甲基橙)作为指示剂。
(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用下图丙(填“甲”“乙”或“丙”)的操作,然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)有关数据记录见下表:
滴定序号 待测液体积/mL 所消耗盐酸标准液的体积/mL
滴定前 滴定后 消耗的体积
1 V 0.50 25.80 25.30
2 V — — —
3 V 6.00 31.35 25.35
根据表中数据,写出计算NaOH溶液的物质的量浓度的表达式:
(不必化简)。
二、酸碱中和滴定的误差分析
3.以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管 偏高
锥形瓶用待测溶液润洗 偏高
未用待测溶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少量蒸馏水 无影响
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束后气泡消失 偏低
滴定 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红(以酚酞为指示剂) 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,向锥形瓶内加少量蒸馏水 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
考点二　酸碱中和滴定的拓展应用
1.氧化还原滴定
(1)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。
(2)试剂:常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C、Na2S2O3等。
(3)指示剂:如KMnO4溶液可自身指示滴定终点,淀粉可用作碘量法的指示剂。
(4)计算注意事项
①通过得失电子守恒建立待测物和滴定试剂之间的定量关系,快速计算。
②在代入数据计算时要留意所取待测物和滴定试剂物理量的不同,不同物理量之间的计算要留意单位之间的换算,如mL与L,g、kg与mg等。
③结果表达要关注待测物给定的量与滴定时实际取用的量是否一致,如给定待测物是1 L或500 mL,滴定时取用了其中的100 mL或25 mL,后续数据的处理和最终结果的表达要与给定的量保持一致。
2.沉淀滴定
(1)概念:利用沉淀反应进行滴定、测量的方法。常见的沉淀滴定为银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度。
(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。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以Cr为指示剂(AgCl比Ag2CrO4更难溶)。
1.(2025·湖北襄阳模拟)在实验室中常以草酸钠(Na2C2O4)为标准液,通过氧化还原滴定来测定高锰酸钾溶液的浓度,其反应的化学方程式为C2+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)。下列有关草酸钠滴定高锰酸钾实验的叙述,正确的是(　C　)
A.滴定过程中,高锰酸钾被氧化,草酸钠被还原
B.用酸式滴定管量取草酸钠溶液
C.该反应中,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比为5︰2
D.为便于滴定终点的判断,滴定时必须往体系中加入指示剂
解析:高锰酸钾具有强氧化性,草酸钠具有还原性,高锰酸钾能将草酸钠氧化,高锰酸钾被还原,故A错误;草酸钠属于强碱弱酸盐,其溶液显碱性,应用碱式滴定管量取,故B错误;高锰酸钾中的锰元素由+7价降为+2价,1 mol KMnO4得到5 mol电子,草酸钠中碳元素的化合价由+3价升为+4价,1 mol草酸钠失去2 mol电子,要使得失电子守恒,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比应为5︰2,故C正确;高锰酸钾本身为紫红色,以草酸钠(Na2C2O4)为标准液进行滴定时,滴定终点是紫红色消失,不需要加指示剂,故D错误。
2.(2026·四川成都期末)Mohr银量法测定水样中Cl-的含量时,常用少量K2CrO4为指示剂,用标准AgNO3溶液进行滴定。已知25 ℃时,AgCl、Ag2CrO4(砖红色沉淀)的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12。下列说法错误的是(　C　)
A.在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀
B.当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点
C.滴定过程中,不涉及沉淀的转化
D.该滴定过程必须在接近中性的条件下进行
解析:由题意可知,Ag+与Cl-、Cr都可生成沉淀,利用Ksp计算两者开始沉淀时所需要的c(Ag+)的大小,所需c(Ag+)越小越先沉淀。Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,因c(Ag+)=c(Cl-),解得c(Ag+)≈1.3×10-5 mol/L;Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=2.0×10-12,因c(Ag+)=2c(Cr),解得c(Ag+)≈7.9×10-5 mol/L,故先生成AgCl沉淀,A正确;当Cl-被完全沉淀后,过量的Ag+与Cr生成砖红色Ag2CrO4沉淀,为指示终点,B正确;接近滴定终点时,滴入标准AgNO3溶液,有砖红色沉淀生成,摇动锥形瓶,砖红色沉淀消失,存在Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀,C错误;Mohr银量法必须在接近中性条件下进行,避免酸性条件下Cr2或强碱性条件下Ag+转化为氧化银沉淀,D正确。
3.(2025·北京石景山区一模)某小组测定食用精制盐(NaCl、KIO3、抗结剂)的碘含量(以I计,mg/kg)。
Ⅰ.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
Ⅱ.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
Ⅲ.以淀粉为指示剂,逐滴加入2.0×10-3 mol·L-1的Na2S2O3溶液10.00 mL,恰好反应完全。
已知:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。下列说法正确的是(　D　)
A.KIO3与KI反应时,氧化剂和还原剂物质的量之比为5︰1
B.w g食盐中含有1.0×10-5 mol的KIO3
C.Ⅲ中滴定终点的现象是溶液由无色恰好变为蓝色,且30 s内不变色
D.所测精制盐的碘含量是 mg/kg
解析:KIO3与KI反应的化学方程式为KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O,反应中KIO3(氧化剂)和KI(还原剂)物质的量之比为1︰5,故A错误;KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,得到定量关系KIO3~3I2~6Na2S2O3,n(KIO3)=×10-5 mol,故B错误;以淀粉为指示剂,淀粉遇到碘单质变蓝色,终点现象是滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色,故C错误;准确称取w g食盐,碘含量= mg/kg,故D正确。
1.(2025·江苏卷)用0.050 00 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(　D　)
A.配制草酸溶液 B.润洗滴定管
C.滴定 D.读数
2.(2025·浙江6月选考)NaOH中常含Na2CO3。为配制不含Na2CO3的NaOH溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤Ⅰ——除杂:称取NaOH配成饱和溶液,静置,析出Na2CO3;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的NaOH溶液滴定。
下列说法正确的是(　B　)
A.步骤Ⅰ中Na2CO3析出的主要原因是c(OH-)很大,抑制C水解
B.步骤Ⅱ中可用量筒量取上层清液
C.步骤Ⅲ中可用甲基橙作指示剂
D.步骤Ⅱ、Ⅲ中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的氧气
解析:Na2CO3在浓NaOH溶液中析出的主要原因是Na+的同离子效应,导致其溶解度显著降低,高浓度OH-抑制C水解是次要原因,A错误;步骤Ⅱ中配制一定浓度的NaOH溶液,可以用量筒量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液,B正确;苯甲酸属于弱酸,用苯甲酸标定NaOH溶液的浓度,滴定终点溶液呈碱性,应该选择酚酞作指示剂,C错误;步骤Ⅱ、Ⅲ中所需的蒸馏水都须煮沸后使用是为了除去水中溶解的CO2,避免CO2和NaOH反应产生杂质,氧气对配制苯甲酸溶液和NaOH溶液没有影响,D错误。
3.(2025·黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl-反应,可用于测定含Cl-水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是(　C　)
A.Ⅱ中发生的反应有MnO2+2I-+4H+===Mn2++I2+2H2O
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I-被O2氧化及I2的挥发
C.Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含Cl-水样的COD值偏高
解析:Ⅰ中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,Ⅱ中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2和Mn2+,Ⅲ中生成的I2再用Na2S2O3滴定。Ⅱ中Mn和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+===Mn2++I2+2H2O,A正确;Ⅱ中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;若Ⅰ中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,导致测得的水样中的COD值偏高,D正确。
4.(2023·山东卷)阅读下列材料,完成(1)~(3)题。
一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]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酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入m g ROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
(1)对于上述实验,下列做法正确的是(　C　)
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
(2)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是(　A　)
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
(3)根据上述实验原理,下列说法正确的是(　B　)
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
解析:(1)容量瓶检漏时,需先倒置看是否漏水,不漏水,再将容量瓶正放,旋转活塞180°,再倒置一次看是否漏水,因此进行容量瓶检漏时,需倒置两次,A错误;滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内溶液颜色不变化,才可判定达到滴定终点,B错误;滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直,C正确,D错误。(2)用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液进行滴定,根据反应CH3COOH+NaOH===CH3COONa+H2O,结合步骤④可得关系式:乙酸酐[(CH3CO)2O]~2CH3COOH~2NaOH,故n(乙酸酐)=0.5cV2×10-3 mol,根据反应(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH,结合步骤②,设样品中ROH的物质的量为x mol,依题意有x+2×(0.5cV2×10-3-x)=cV1×10-3,解得x=c(V2-V1)×10-3,又因ROH样品的质量为m g,ROH样品中羟基的质量分数为×100%,A正确。(3)由于乙酸和醇的酯化反应是可逆的,不能进行到底,因此不能用乙酸替代乙酸酐进行题述实验,A错误;NaOH-甲醇标准溶液中甲醇挥发会造成标准溶液浓度增大,所消耗体积偏小,将导致测定结果偏小,B正确;步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将使测得的V1减小,导致测定结果偏大,C错误;步骤④中,若加水量不足,则乙酸酐不能完全转化为乙酸,使测得的V2减小,导致测定结果偏小,D错误。
课时作业47(总分:60分)
1.(3分)(2025·广东深圳三模)下列关于滴定实验的操作正确的是(　C　)
A.用量筒量取10.00 mL的待测液 B.配制一定浓度的标准溶液
C.排出装有Na2CO3溶液的滴定管中的气泡 D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液
2.(3分)用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,酚酞作指示剂,下列实验操作或分析正确的是(　C　)
A.滴定前用蒸馏水润洗碱式滴定管后直接装入标准NaOH溶液
B.量取20.00 mL待测盐酸时,选用量程为25 mL的量筒以提高精度
C.滴定时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,当出现浅红色且半分钟内不褪色时停止滴定
D.若指示剂改为甲基橙,则测得盐酸浓度偏高
解析:滴定前用蒸馏水润洗碱式滴定管后直接装入标准氢氧化钠溶液会使滴定消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,导致所测盐酸浓度偏高,故A错误;量取20.00 mL待测盐酸时,不能选用量程为25 mL的量筒,应选用量程为25.00 mL的酸式滴定管以提高精度,故B错误;滴定时,左手控制碱式滴定管,右手控制锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,当溶液中出现浅红色,且半分钟内不褪色时应停止滴定,故C正确;甲基橙的变色范围为3.1~4.4,用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时,若指示剂改为甲基橙,与酚酞作指示剂相比,滴定消耗氢氧化钠溶液的体积会略偏小,导致测得盐酸浓度略偏低,故D错误。
3.(3分)实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列操作中可能使测定结果偏高的是(　B　)
A.酸式滴定管在装酸液前用标准盐酸润洗2~3次
B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C.锥形瓶内溶液颜色由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用水洗2~3次
解析:酸式滴定管在装酸液前用标准盐酸润洗2~3次,操作正确,对V(标准)无影响,根据c(待测)=分析,测定结果不变,A不符合题意;开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,测定结果偏高,B符合题意;滴定过程中,锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色,立即记下滴定管内液面所在刻度,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=分析,测定结果偏低,C不符合题意;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用水洗2~3次,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=分析,测定结果不变,D不符合题意。
4.(3分)(2025·江西宜春一模)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl溶液中滴入0.050 mol/L NaOH溶液如图甲所示,溶液的pH与所加NaOH溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是(　C　)
A.a点溶液pH=1
B.水的电离程度最大的时候加入的NaOH溶液的体积为40 mL
C.配制稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D.如果将盐酸改为CH3COOH溶液,则不能用甲基橙作指示剂
解析:由题干图像信息可知,a点为20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl溶液,此时溶液显酸性,则溶液中c(H+)=0.100 0 mol/L,则pH=-lg c(H+)=1,A正确;随着NaOH溶液的加入,溶液中H+浓度减小,对水的电离的抑制作用也越来越小,当加入40 mL NaOH溶液时,恰好反应,此时水的电离程度最大,B正确;用量筒量取液体体积时,其洗涤液不能转移到容量瓶,C错误;已知甲基橙变色的pH范围在3.1~4.4,用NaOH溶液滴定CH3COOH溶液,恰好反应时生成的醋酸钠溶液呈碱性,不能用甲基橙作指示剂,D正确。
5.(3分)白云石[主要成分为CaMg(CO3)2]中钙含量测定常用KMnO4滴定的方法。具体做法是将其酸溶后转化为草酸钙,过滤后用酸溶解,再用KMnO4溶液滴定。下列说法错误的是(　B　)
A.KMnO4滴定草酸溶液发生反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.实验过程中两次用酸溶解,均需使用稀盐酸
C.KMnO4溶液滴定草酸溶液过程中,标准状况下每产生448 mL CO2气体,理论上转移0.02 mol e-
D.滴定过程中若滴加KMnO4溶液过快会发生反应4Mn+12H+===4Mn2++5O2↑+6H2O,将导致测定结果偏高
解析:H2C2O4是弱酸,具有还原性,会被高锰酸钾氧化,根据原子守恒和得失电子守恒等可知,KMnO4溶液滴定草酸溶液发生反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,A正确;高锰酸钾具有强氧化性,会氧化盐酸产生氯气造成误差,所以实验过程中不可使用稀盐酸,B错误;KMnO4溶液滴定草酸溶液过程中,存在n(H2C2O4)~2n(CO2)~2n(e-)关系,标准状况下448 mL CO2气体的物质的量为 mol=0.02 mol,根据关系式可知理论上转移0.02 mol e-,C正确;根据元素守恒和得失电子守恒可以得出:n(Ca)=n(H2C2O4)=0.4n(KMnO4),滴定过程中若滴加KMnO4溶液过快会发生反应4Mn+12H+===4Mn2++5O2↑+6H2O,消耗的KMnO4溶液体积会偏大,会导致测定结果偏高,D正确。
6.(3分)用0.100 0 mol·L-1的标准盐酸分别滴定20.00 mL的0.100 0 mol·L-1氨水和20.00 mL的0.100 0 mol·L-1氢氧化钠溶液的滴定曲线如图所示,横坐标为滴定百分数,纵坐标为滴定过程中溶液pH,甲基红是一种酸碱指示剂,变色范围为4.4~6.2,下列有关滴定过程说法正确的是(　B　)
A.滴定氨水,当滴定百分数为50%时,各离子浓度间存在关系:c(N)+c(H+)=c(OH-)
B.滴定百分数为100%时,即为滴定过程中反应恰好完全的时刻
C.从滴定曲线可以判断,使用甲基橙作为滴定过程中的指示剂准确性更佳
D.滴定氨水,当滴定百分数为150%时,所得溶液中离子浓度有大小关系:c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-)
解析:溶液中存在的电荷守恒应为c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),A错误;滴定百分数为100%时,酸与碱的物质的量相等,即为滴定过程中反应恰好完全的时刻,B正确;从滴定曲线看甲基红变色范围更接近于滴定终点,使用甲基红作为指示剂更准确,C错误;滴定百分数为150%时,即加入盐酸30.00 mL,此时溶质是NH4Cl和HCl,物质的量之比为2︰1,则c(N)>c(H+),D错误。
7.(3分)(2025·河北邢台二模)25 ℃下,某实验小组用碱(MOH)与酸(HA)做了如下三组滴定实验:
实验 序号 c(MOH)/ (mol·L-1) V(MOH 溶液)/mL c(HA)/ (mol·L-1) V(HA 溶液)/mL
1 0.100 0 50.00 0.100 0 25.00
2 0.010 0 50.00 0.010 0 25.00
3 0.001 0 50.00 0.001 0 25.00
得到滴定曲线如图(生成的MA可溶于水):
下列说法错误的是(　A　)
A.三组实验均可选用甲基橙作指示剂
B.Ka(HA)>Kb(MOH)
C.M、N、P三点溶液中,N点水的电离程度最大
D.该小组所做实验说明通常的酸碱滴定不适用于特别低的浓度测定
解析:甲基橙的变色范围为3.1~4.4,实验3的pH突变范围与甲基橙变色的pH范围无法重叠且pH突变范围太小,甲基橙已不适用,A错误;实验1的pH突变范围偏酸性,说明MA溶液呈酸性,则M+的水解程度大于A-的水解程度,则Ka(HA)>Kb(MOH),B正确;M、N、P三点溶液中,N点酸碱恰好完全反应,溶质为MA,M+和A-的水解促进水的电离,M点为HA溶液,抑制水的电离,P点MOH过量,抑制水的电离,则N点水的电离程度最大,C正确;对比三组实验可知,酸与碱浓度越低时的pH突变范围越小,越难以确定滴定终点,表明通常的酸碱滴定不适用于特别低的浓度测定,D正确。
8.(3分)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+2S2 ===+2I-。取m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。下列说法正确的是(　D　)
A.试样在容量瓶中溶解,滴定管选乙
B.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由无色变为蓝色时,即达到滴定终点
C.丁图中,滴定前滴定管的读数小于a
D.对装有待测液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏大
解析:试样应该在烧杯中溶解,Na2S2O3为强碱弱酸盐,水解显碱性,滴定管选碱式滴定管,即滴定管选丙,故A错误;硫代硫酸钠滴定碘单质,利用淀粉遇碘单质变蓝,可以选择淀粉为指示剂,当溶液的蓝色褪去,且30 s内不恢复蓝色,即达到滴定终点,故B错误;滴定管的刻度值越往下越大,则根据图像,滴定前,滴定管的读数应该比a大,故C错误;若对装有待测液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如题中丁图所示,读取的待测液体积偏小,则由此测得的CuCl2的质量分数会偏大,故D正确。
9.(3分)(2025·江西南昌一模)某学习小组用“直接碘量法”对某工厂废气中的SO2浓度进行测定(已知废气中其他成分不参与反应)。测定过程如下:
①将V L某工厂废气缓慢通入盛有a mL c mol·L-1的NaOH溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(此时硫元素主要以HS的形式存在),用少量淀粉溶液作指示剂,使用超声振荡。
②待碘量瓶温度稳定后,用b mol·L-1碘的标准溶液滴定。
③进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液体积,进行相关计算。
下列有关说法错误的是(　D　)
A.使用碘量瓶而不使用锥形瓶是为了减少空气对实验的影响
B.超声振荡过程中温度显著升高,用冰水浴降温有利于SO2的测定
C.滴定终点的现象:溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
D.滴定过程中,碘量瓶中发生反应的离子方程式:I2+3OH-+HS===+2I-+2H2O
解析:将V L某工厂废气缓慢通入盛有a mL c mol·L-1的NaOH溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(此时硫元素主要以HS的形式存在),用少量淀粉溶液作指示剂,使用超声振荡后再用b mol·L-1碘的标准溶液滴定,发生反应:HS22 ===+2I-,最后进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液体积,进行相关计算,据此分析解答。由于HS在酸性环境中易被空气中的氧气氧化,因此使用带磨口塞的碘量瓶可以减少空气对实验的影响,A正确;超声振荡过程中会加剧分子、离子的运动使温度显著升高,使SO2挥发,用冰水浴降温可减少SO2的损耗,有利于SO2的测定,B正确;根据反应:HS22 ===+2I-,用淀粉溶液作指示剂,终点时加入的单质I2不被消耗而使淀粉溶液显蓝色,所以滴定终点的现象为溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,C正确;根据分析,待测液为稀硫酸酸化后的酸性环境,则滴定过程中发生反应的离子方程式为HS22===+2I-,D错误。
10.(3分)(2025·浙江杭州三模)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
已知:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。下列说法不正确的是(　C　)
A.步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式为Br+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
B.若消耗的Na2S2O3溶液的体积为V3 mL,则废水中苯酚含量为 g/L
C.步骤Ⅱ中加入的KI溶液不能过量
D.由于Br2有挥发性,可能会造成测定结果偏高
解析:测定经处理后的废水中苯酚的含量的实验方法为先向V1 mL a mol·L-1 KBrO3标准溶液中加入过量用H2SO4酸化的KBr溶液,将Br转化为Br2:Br+5Br-+6H+===3Br2+3H2O;再加入V2 mL的废水,利用Br2消耗废水中的苯酚转化为三溴苯酚沉淀:C6H5OH+3Br2→C6H2Br3OH↓+3HBr,进行过滤,在滤液中加入KI溶液消耗剩余的Br2,发生反应:Br2+2I-===I2+2Br-,最后用b mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定I2,根据消耗的Na2S2O3溶液体积计算废水中苯酚的含量,据此分析解答。根据分析,步骤Ⅰ是将Br转化为Br2,则反应的离子方程式为Br+5Br-+6H+===3Br2+3H2O,A正确;根据步骤Ⅰ可知生成的n(Br2)总=a mol·L-1×V1×10-3 L×3=3aV1×10-3 mol,由Br2得到当消耗的Na2S2O3溶液的体积为V3 mL时,废水中苯酚含量为= g·L-1,B正确;如果KI溶液过量,过量的I-在后续的滴定过程中不与Na2S2O3溶液反应,对滴定结果不产生影响,C错误;由于Br2的挥发性,可能会导致最后滴定时消耗的Na2S2O3溶液体积V3偏低,根据苯酚含量的计算公式 g·L-1可知会造成测定结果偏高,D正确。
11.(14分)(2024·浙江6月选考节选)实验小组对制得的AlI3粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知:
难溶 电解质 AgI(黄色) AgSCN (白色) Ag2CrO4 (红色)
溶度积 常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
(1)从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤:
称取产品1.020 0 g,用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→a→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→e→d→加入稀酸B→用1.000×10-2 mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定→f→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂K2CrO4溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液
e.准确移取25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
(2)加入稀酸B的作用是抑制Fe3+水解,保证滴定终点的准确判断。
(3)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则产品纯度为99.20%。[M(AlI3)=408 g·mol-1]
解析:(1)润洗时,滴定管尖嘴部分也需要润洗;先加25.00 mL待测溶液,后加25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液,两者充分反应后,剩余的Ag+浓度较小,然后滴加硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂,达到滴定终点时,Fe3+可以与过量的SCN-反应生成红色的配合物,故滴定至溶液呈浅红色。Ag2CrO4的溶度积常数与AgSCN非常接近,因此,K2CrO4溶液不能用作指示剂。综上所述,需要补全的操作步骤依次是a、e、d、f。(3)由滴定步骤可知,25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.000×10-2 mol·L-1 NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN;由银元素守恒可知,n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO3),则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN);三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则n(AgI)=25.00×10-3 L×4.000×10-2 mol·L-1-25.60×10-3 L×1.000×10-2 mol·L-1=7.440×10-4 mol,由I元素守恒可知,n(AlI3)=n(AgI)=2.480×10-4 mol,因此,产品纯度为×100%=99.20%。
12.(16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10.00 g香菇样品和400 mL水;锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液,并预加0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液,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0.10 mL碘标准溶液。
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%。
已知:Ka1(H3PO4)=6.9×10-3,Ka1(H2SO3)=1.4×10-2。
回答下列问题。
(1)装置中仪器a、b的名称分别为球形冷凝管、酸式滴定管。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为C(填字母)。
A.250 mL B.500 mL
C.1 000 mL
(3)解释加入H3PO4溶液能够生成SO2的原因:Ka1(H3PO4)与Ka1(H2SO3)相差不大,H3PO4与亚硫酸盐反应存在平衡:2H3PO4+S +H2SO3、H2SO3 H2O+SO2,加热使SO2不断逸出,促进反应向生成SO2的方向进行。
(4)滴定管在使用前需要检漏、洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为蓝色;滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S。
(5)若先加H3PO4溶液再通氮气,会使测定结果偏低(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐的含量为80.8 mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
解析:(5)若先加磷酸再通氮气,则不能将装置中的空气及时排出,有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化,碘标准溶液的消耗量将减少,因此会使测定结果偏低。(6)实验中SO2消耗的碘标准溶液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,减去空白实验消耗的0.10 mL,实际消耗碘标准溶液的体积为1.20 mL,根据反应I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S可以得出n(SO2)=n(I2)=1.20×10-3 L×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol,由于SO2的平均回收率为95%,实际生成的n(SO2)=≈1.263×10-5 mol,根据S元素守恒可知,该样品中亚硫酸盐的含量(以SO2计)为≈80.8 mg·kg-1。(共81张PPT)
第九章　水溶液中的离子
反应与平衡
第47讲　酸碱中和滴定
及拓展应用
目
录
考点二　酸碱中和滴定的拓展应用
课时作业
考点一　酸碱中和滴定
真题演练 感悟高考
复习目标
1.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法。2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理、误差分析的方法。3.掌握滴定法在定量测定中的应用。
一
考点一 酸碱中和滴定
1.实验原理
利用酸碱中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法。若以标准HCl溶液滴定待测的NaOH溶液,待测的NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度为c(NaOH)=。
2.实验用品
(1)仪器:______滴定管(如图A)、______滴定管
(如图B)、滴定管夹、铁架台、________。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
酸式
碱式
锥形瓶
(3)滴定管的使用
试剂性质 滴定管 原因
酸性、氧化性 ______滴定管 酸性、氧化性物质易腐蚀橡胶管
碱性 ______滴定管 碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开
酸式
碱式
3.实验操作
(1)滴定前准备
活塞
蒸馏水
待装液
“0”刻度以上
2~3 mL
(2)滴定操作
滴定管的活塞
锥形瓶内
溶液颜色
锥形瓶
(3)终点判断
滴入最后半滴标准溶液,指示剂变色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,停止滴定,并记录标准溶液的体积。
请规范描述滴定终点。
①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_________________________
___________________________________。
②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,是否需要选用指示剂____(填“是”或“否”),达到滴定终点的现象是___________________________________________________________
_____________。
微点助学
淀粉溶液
当滴入最后半滴标准液后,
溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
否
当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅红色,且半分
钟内不褪色
(4)数据处理
按上述操作重复______次,根据每次所用标准液的体积计算待测液的物质的量浓度,最后求出待测液的物质的量浓度的_______。
2~3
平均值
4.滴定曲线
以0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸为例:
(1)滴定终点若溶液呈碱性,用何指示剂较为准确 若呈酸性呢
滴定终点若溶液呈碱性,用酚酞作指示剂;若呈酸性,则用甲基橙作指示剂。
(2)酸、碱中和滴定一般不选择石蕊作指示剂,其原因是什么
溶液颜色变化对比不明显,不易确定终点。
微点助学
5.误差分析
分析依据:cB=(VB表示准确量取的待测液的体积、cA表示标准溶液的浓度)。若VA偏大 cB偏大;若VA偏小 cB偏小。
一、酸碱中和滴定操作及数据处理
1.(2025·山东泰安一模)使用NaOH标准溶液滴定未知浓度乙酸溶液的实验中,下列做法错误的是(　　)
A.配制NaOH标准溶液时,称量操作中,应用玻璃表面皿或小烧杯代替称量纸
B.开始滴定时,滴加标准溶液的速度可以快一些,但不能使溶液呈线状流下
C.接近终点时,应控制半滴标准溶液在尖嘴处悬而不落,然后将其抖入锥形瓶
D.每次滴入半滴标准溶液后,都要用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁
C
解析:NaOH易潮解且有腐蚀性,需用玻璃器皿称量,A正确;滴定初期可快速滴加,但避免溶液呈线状流下以防标准溶液过量,B正确;接近终点时,半滴标准溶液应通过轻触锥形瓶内壁自然流入,而非抖入,否则可能引起误差,C错误;冲洗内壁确保溶液充分反应,准确判断终点,D正确。
2.现用酸碱中和滴定来测定某NaOH溶液的浓度。
(1)滴定:用_____式滴定管盛装c mol·L-1盐酸标准液。如图表示下表中第2次滴定时50 mL滴定管中前后液面的位置,此次滴定结束后的读数为_______ mL,可用_________________作为指示剂。
酸
24.90
酚酞(或甲基橙)
(2)排出碱式滴定管中气泡的方法应采用下图____(填“甲”“乙”或“丙”)的操作,然后挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
丙
(3)有关数据记录见下表:
滴定序号 待测液体积/mL 所消耗盐酸标准液的体积/mL
滴定前 滴定后 消耗的体积
1 V 0.50 25.80 25.30
2 V — — —
3 V 6.00 31.35 25.35
根据表中数据,写出计算NaOH溶液的物质的量浓度的表达式:
_____________________________________(不必化简)。
二、酸碱中和滴定的误差分析
3.以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管 _____
锥形瓶用待测溶液润洗 _____
未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管 _____
锥形瓶洗净后瓶内还残留少量蒸馏水 _______
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束后气泡消失 _____
偏高
偏高
偏低
无影响
偏低
步骤 操作 c(NaOH)
滴定 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红(以酚酞为指示剂) _____
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失 _____
滴定过程中振荡时有液滴溅出 _____
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水 _______
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 _____
偏低
偏高
偏低
无影响
偏低
偏高
二
考点二 酸碱中和滴
定的拓展应用
1.氧化还原滴定
(1)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。
(2)试剂:常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C、Na2S2O3等。
(3)指示剂:如KMnO4溶液可自身指示滴定终点,淀粉可用作碘量法的指示剂。
(4)计算注意事项
①通过得失电子守恒建立待测物和滴定试剂之间的定量关系,快速计算。
②在代入数据计算时要留意所取待测物和滴定试剂物理量的不同,不同物理量之间的计算要留意单位之间的换算,如mL与L,g、kg与mg等。
③结果表达要关注待测物给定的量与滴定时实际取用的量是否一致,如给定待测物是1 L或500 mL,滴定时取用了其中的100 mL或25 mL,后续数据的处理和最终结果的表达要与给定的量保持一致。
2.沉淀滴定
(1)概念:利用沉淀反应进行滴定、测量的方法。常见的沉淀滴定为银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度。
(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。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以Cr为指示剂(AgCl比Ag2CrO4更难溶)。
1.(2025·湖北襄阳模拟)在实验室中常以草酸钠(Na2C2O4)为标准液,通过氧化还原滴定来测定高锰酸钾溶液的浓度,其反应的化学方程式为C2+H+→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)。下列有关草酸钠滴定高锰酸钾实验的叙述,正确的是(　　)
A.滴定过程中,高锰酸钾被氧化,草酸钠被还原
B.用酸式滴定管量取草酸钠溶液
C.该反应中,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比为5︰2
D.为便于滴定终点的判断,滴定时必须往体系中加入指示剂
C
解析:高锰酸钾具有强氧化性,草酸钠具有还原性,高锰酸钾能将草酸钠氧化,高锰酸钾被还原,故A错误;草酸钠属于强碱弱酸盐,其溶液显碱性,应用碱式滴定管量取,故B错误;高锰酸钾中的锰元素由+7价降为+2价,1 mol KMnO4得到5 mol电子,草酸钠中碳元素的化合价由+3价升为+4价,1 mol草酸钠失去2 mol电子,要使得失电子守恒,消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比应为5︰2,故C正确;高锰酸钾本身为紫红色,以草酸钠(Na2C2O4)为标准液进行滴定时,滴定终点是紫红色消失,不需要加指示剂,故D错误。
2.(2026·四川成都期末)Mohr银量法测定水样中Cl-的含量时,常用少量K2CrO4为指示剂,用标准AgNO3溶液进行滴定。已知25 ℃时,AgCl、Ag2CrO4(砖红色沉淀)的Ksp分别为1.8×10-10和2.0×10-12。下列说法错误的是(　　)
A.在滴定开始时,主要产生AgCl沉淀
B.当砖红色沉淀稳定出现时,即为滴定终点
C.滴定过程中,不涉及沉淀的转化
D.该滴定过程必须在接近中性的条件下进行
C
解析:由题意可知,Ag+与Cl-、Cr都可生成沉淀,利用Ksp计算两者开始沉淀时所需要的c(Ag+)的大小,所需c(Ag+)越小越先沉淀。Ksp(AgCl)=
c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,因c(Ag+)=c(Cl-),解得c(Ag+)≈1.3×10-5 mol/L;
Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(Cr)=2.0×10-12,因c(Ag+)=2c(Cr),解得c(Ag+)≈7.9×10-5 mol/L,故先生成AgCl沉淀,A正确;当Cl-被完全沉淀后,过量的Ag+与Cr生成砖红色Ag2CrO4沉淀,为指示终点,B正确;接近滴定终点时,滴入标准AgNO3溶液,有砖红色沉淀生成,摇动锥形瓶,砖红色沉淀消失,存在Ag2CrO4沉淀转化为AgCl沉淀,C错误;Mohr银量法必须在接近中性条件下进行,避免酸性条件下Cr2或强碱性条件下Ag+转化为氧化银沉淀,D正确。
3.(2025·北京石景山区一模)某小组测定食用精制盐(NaCl、KIO3、抗结剂)的碘含量(以I计,mg/kg)。
Ⅰ.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
Ⅱ.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
Ⅲ.以淀粉为指示剂,逐滴加入2.0×10-3 mol·L-1的Na2S2O3溶液10.00 mL,恰好反应完全。
已知:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。下列说法正确的是(　　)
A.KIO3与KI反应时,氧化剂和还原剂物质的量之比为5︰1
B.w g食盐中含有1.0×10-5 mol的KIO3
C.Ⅲ中滴定终点的现象是溶液由无色恰好变为蓝色,且30 s内不变色
D.所测精制盐的碘含量是 mg/kg
D
解析:KIO3与KI反应的化学方程式为KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+
3H2O,反应中KIO3(氧化剂)和KI(还原剂)物质的量之比为1︰5,故A错误;KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,得到定量关系KIO3~3I2~6Na2S2O3,n(KIO3)=×10-5 mol,故B错误;以淀粉为指示剂,淀粉遇到碘单质变蓝色,终点现象是滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色,故C错误;准确称取w g食盐,碘含量= mg/kg,故D正确。
三
真题演练 感悟高考
1.(2025·江苏卷)用0.050 00 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
D
2.(2025·浙江6月选考)NaOH中常含Na2CO3。为配制不含Na2CO3的NaOH溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤Ⅰ——除杂:称取NaOH配成饱和溶液,静置,析出Na2CO3;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的NaOH溶液滴定。
下列说法正确的是(　　)
A.步骤Ⅰ中Na2CO3析出的主要原因是c(OH-)很大,抑制C水解
B.步骤Ⅱ中可用量筒量取上层清液
C.步骤Ⅲ中可用甲基橙作指示剂
D.步骤Ⅱ、Ⅲ中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的氧气
B
解析:Na2CO3在浓NaOH溶液中析出的主要原因是Na+的同离子效应,导致其溶解度显著降低,高浓度OH-抑制C水解是次要原因,A错误;步骤Ⅱ中配制一定浓度的NaOH溶液,可以用量筒量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液,B正确;苯甲酸属于弱酸,用苯甲酸标定NaOH溶液的浓度,滴定终点溶液呈碱性,应该选择酚酞作指示剂,C错误;步骤Ⅱ、Ⅲ中所需的蒸馏水都须煮沸后使用是为了除去水中溶解的CO2,避免CO2和NaOH反应产生杂质,氧气对配制苯甲酸溶液和NaOH溶液没有影响,D错误。
3.(2025·黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl-反应,可用于测定含Cl-水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是(　　)
A.Ⅱ中发生的反应有MnO2+2I-+4H+===Mn2++I2+2H2O
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I-被O2氧化及I2的挥发
C.Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含Cl-水样的COD值偏高
C
解析:Ⅰ中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,Ⅱ中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2和Mn2+,Ⅲ中生成的I2再用Na2S2O3滴定。Ⅱ中Mn和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+===Mn2++I2+2H2O,A正确;Ⅱ中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;若Ⅰ中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,导致测得的水样中的COD值偏高,D正确。
4.(2023·山东卷)阅读下列材料,完成(1)~(3)题。
一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]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酐-苯溶液。
②量取一定体积乙酸酐-苯溶液置于锥形瓶中,加入m g ROH样品,充分反应后,加适量水使剩余乙酸酐完全水解:(CH3CO)2O+H2O→2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
④在相同条件下,量取相同体积的乙酸酐-苯溶液,只加适量水使乙酸酐完全水解;加指示剂并用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
(1)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
解析:容量瓶检漏时,需先倒置看是否漏水,不漏水,再将容量瓶正放,旋转活塞180°,再倒置一次看是否漏水,因此进行容量瓶检漏时,需倒置两次,A错误;滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内溶液颜色不变化,才可判定达到滴定终点,B错误;滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直,C正确,D错误。
C
(2)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是(　　)
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
A
解析:用c mol·L-1 NaOH-甲醇标准溶液进行滴定,根据反应CH3COOH+
NaOH===CH3COONa+H2O,结合步骤④可得关系式:乙酸酐[(CH3CO)2O]~2CH3COOH~2NaOH,故n(乙酸酐)=0.5cV2×10-3 mol,根据反应(CH3CO)2O+ROH→CH3COOR+CH3COOH,结合步骤②,设样品中ROH的物质的量为x mol,依题意有x+2×(0.5cV2×10-3-x)=cV1×10-3,解得x=c(V2-V1)×10-3,又因ROH样品的质量为m g,ROH样品中羟基的质量分数为×100%,A正确。
(3)根据上述实验原理,下列说法正确的是(　　)
A.可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
B.若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
C.步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
D.步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
解析:由于乙酸和醇的酯化反应是可逆的,不能进行到底,因此不能用乙酸替代乙酸酐进行题述实验,A错误;NaOH-甲醇标准溶液中甲醇挥发会造成标准溶液浓度增大,所消耗体积偏小,将导致测定结果偏小,B正确;步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将使测得的V1减小,导致测定结果偏大,C错误;步骤④中,若加水量不足,则乙酸酐不能完全转化为乙酸,使测得的V2减小,导致测定结果偏小,D错误。
B
四
课时作业47
1.(3分)(2025·广东深圳三模)下列关于滴定实验的操作正确的是(　　)
A.用量筒量取10.00 mL的待测液 B.配制一定浓度的标准溶液
C.排出装有Na2CO3溶液的滴定管中的气泡 D.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液
C
2.(3分)用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸,酚酞作指示剂,下列实验操作或分析正确的是(　　)
A.滴定前用蒸馏水润洗碱式滴定管后直接装入标准NaOH溶液
B.量取20.00 mL待测盐酸时,选用量程为25 mL的量筒以提高精度
C.滴定时眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,当出现浅红色且半分钟内不褪色时停止滴定
D.若指示剂改为甲基橙,则测得盐酸浓度偏高
C
解析:滴定前用蒸馏水润洗碱式滴定管后直接装入标准氢氧化钠溶液会使滴定消耗氢氧化钠溶液的体积偏大,导致所测盐酸浓度偏高,故A错误;量取20.00 mL待测盐酸时,不能选用量程为25 mL的量筒,应选用量程为25.00 mL的酸式滴定管以提高精度,故B错误;滴定时,左手控制碱式滴定管,右手控制锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化,当溶液中出现浅红色,且半分钟内不褪色时应停止滴定,故C正确;甲基橙的变色范围为3.1~4.4,用标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸时,若指示剂改为甲基橙,与酚酞作指示剂相比,滴定消耗氢氧化钠溶液的体积会略偏小,导致测得盐酸浓度略偏低,故D错误。
3.(3分)实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列操作中可能使测定结果偏高的是(　　)
A.酸式滴定管在装酸液前用标准盐酸润洗2~3次
B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失
C.锥形瓶内溶液颜色由黄色变橙色,立即记下滴定管液面所在刻度
D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用水洗2~3次
B
解析:酸式滴定管在装酸液前用标准盐酸润洗2~3次,操作正确,对V(标准)无影响,根据c(待测)=分析,测定结果不变,A不符合题意;开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=分析,测定结果偏高,B符合题意;滴定过程中,锥形瓶内溶液颜色由黄色变为橙色,立即记下滴定管内液面所在刻度,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=分析,测定结果偏低,C不符合题意;盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用水洗2~3次,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=分析,测定结果不变,D不符合题意。
4.(3分)(2025·江西宜春一模)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl溶液中滴入0.050 mol/L NaOH溶液如图甲所示,溶液的pH与所加NaOH溶液的体积关系如图乙所示。下列说法错误的是(　　)
A.a点溶液pH=1
B.水的电离程度最大的时候加入
的NaOH溶液的体积为
40 mL
C.配制稀盐酸时,应该洗涤量取浓盐酸后的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中
D.如果将盐酸改为CH3COOH溶液,则不能用甲基橙作指示剂
C
解析:由题干图像信息可知,a点为20.00 mL 0.100 0 mol/L HCl溶液,此时溶液显酸性,则溶液中c(H+)=0.100 0 mol/L,则pH=-lg c(H+)=1,A正确;随着NaOH溶液的加入,溶液中H+浓度减小,对水的电离的抑制作用也越来越小,当加入40 mL NaOH溶液时,恰好反应,此时水的电离程度最大,B正确;用量筒量取液体体积时,其洗涤液不能转移到容量瓶,C错误;已知甲基橙变色的pH范围在3.1~4.4,用NaOH溶液滴定CH3COOH溶液,恰好反应时生成的醋酸钠溶液呈碱性,不能用甲基橙作指示剂,D正确。
5.(3分)白云石[主要成分为CaMg(CO3)2]中钙含量测定常用KMnO4滴定的方法。具体做法是将其酸溶后转化为草酸钙,过滤后用酸溶解,再用KMnO4溶液滴定。下列说法错误的是(　　)
A.KMnO4滴定草酸溶液发生反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4
+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
B.实验过程中两次用酸溶解,均需使用稀盐酸
C.KMnO4溶液滴定草酸溶液过程中,标准状况下每产生448 mL CO2气体,理论上转移0.02 mol e-
D.滴定过程中若滴加KMnO4溶液过快会发生反应4Mn+12H+===
4Mn2++5O2↑+6H2O,将导致测定结果偏高
B
解析:H2C2O4是弱酸,具有还原性,会被高锰酸钾氧化,根据原子守恒和得失电子守恒等可知,KMnO4溶液滴定草酸溶液发生反应的离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,A正确;高锰酸钾具有强氧化性,会氧化盐酸产生氯气造成误差,所以实验过程中不可使用稀盐酸,B错误;KMnO4溶液滴定草酸溶液过程中,存在n(H2C2O4)~2n(CO2)~2n(e-)关系,标准状况下448 mL CO2气体的物质的量为 mol=0.02 mol,根据关系式可知理论上转移0.02 mol e-,C正确;根据元素守恒和得失电子守恒可以得出:n(Ca)=n(H2C2O4)=0.4n(KMnO4),滴定过程中若滴加KMnO4溶液过快会发生反应4Mn+12H+===4Mn2++5O2↑+6H2O,消耗的KMnO4溶液体积会偏大,会导致测定结果偏高,D正确。
6.(3分)用0.100 0 mol·L-1的标准盐酸分别滴定20.00 mL的0.100 0 mol·L-1氨水和20.00 mL的0.100 0 mol·L-1氢氧化钠溶液的滴定曲线如图所示,横坐标为滴定百分数,纵坐标为滴定过程中溶液pH,甲基红是一种酸碱指示剂,变色范围为4.4~6.2,下列有关滴定过程说法正确的是(　　)
A.滴定氨水,当滴定百分数为50%时,各离子浓度间存在
关系:c(N)+c(H+)=c(OH-)
B.滴定百分数为100%时,即为滴定过程中反应恰好完全
的时刻
C.从滴定曲线可以判断,使用甲基橙作为滴定过程中的
指示剂准确性更佳
D.滴定氨水,当滴定百分数为150%时,所得溶液中离子
浓度有大小关系:c(Cl-)>c(H+)>c(N)>c(OH-)
B
解析:溶液中存在的电荷守恒应为c(N)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),A错误;滴定百分数为100%时,酸与碱的物质的量相等,即为滴定过程中反应恰好完全的时刻,B正确;从滴定曲线看甲基红变色范围更接近于滴定终点,使用甲基红作为指示剂更准确,C错误;滴定百分数为150%时,即加入盐酸30.00 mL,此时溶质是NH4Cl和HCl,物质的量之比为2︰1,则c(N)>c(H+),D错误。
7.(3分)(2025·河北邢台二模)25 ℃下,某实验小组用碱(MOH)与酸(HA)做了如下三组滴定实验:
实验 序号 c(MOH)/ (mol·L-1) V(MOH 溶液)/mL c(HA)/ (mol·L-1) V(HA
溶液)/mL
1 0.100 0 50.00 0.100 0 25.00
2 0.010 0 50.00 0.010 0 25.00
3 0.001 0 50.00 0.001 0 25.00
得到滴定曲线如图(生成的MA可溶于水):
下列说法错误的是(　　)
A.三组实验均可选用甲基橙作指示剂
B.Ka(HA)>Kb(MOH)
C.M、N、P三点溶液中,N点水的电离程度最大
D.该小组所做实验说明通常的酸碱滴定不适用于特别低的浓度测定
A
解析:甲基橙的变色范围为3.1~4.4,实验3的pH突变范围与甲基橙变色的pH范围无法重叠且pH突变范围太小,甲基橙已不适用,A错误;实验1的pH突变范围偏酸性,说明MA溶液呈酸性,则M+的水解程度大于A-的水解程度,则Ka(HA)>Kb(MOH),B正确;M、N、P三点溶液中,N点酸碱恰好完全反应,溶质为MA,M+和A-的水解促进水的电离,M点为HA溶液,抑制水的电离,P点MOH过量,抑制水的电离,则N点水的电离程度最大,C正确;对比三组实验可知,酸与碱浓度越低时的pH突变范围越小,越难以确定滴定终点,表明通常的酸碱滴定不适用于特别低的浓度测定,D正确。
8.(3分)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+2S2 ===+2I-。取m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.试样在容量瓶中溶解,滴定管选乙
B.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由无色变为蓝色时,
即达到滴定终点
C.丁图中,滴定前滴定管的读数小于a
D.对装有待测液的滴定管读数时,滴定前后读数方
式如丁图所示,则测得的结果偏大
D
解析:试样应该在烧杯中溶解,Na2S2O3为强碱弱酸盐,水解显碱性,滴定管选碱式滴定管,即滴定管选丙,故A错误;硫代硫酸钠滴定碘单质,利用淀粉遇碘单质变蓝,可以选择淀粉为指示剂,当溶液的蓝色褪去,且30 s内不恢复蓝色,即达到滴定终点,故B错误;滴定管的刻度值越往下越大,则根据图像,滴定前,滴定管的读数应该比a大,故C错误;若对装有待测液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如题中丁图所示,读取的待测液体积偏小,则由此测得的CuCl2的质量分数会偏大,故D正确。
9.(3分)(2025·江西南昌一模)某学习小组用“直接碘量法”对某工厂废气中的SO2浓度进行测定(已知废气中其他成分不参与反应)。测定过程如下:
①将V L某工厂废气缓慢通入盛有a mL c mol·L-1的NaOH溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(此时硫元素主要以HS的形式存在),用少量淀粉溶液作指示剂,使用超声振荡。
②待碘量瓶温度稳定后,用b mol·L-1碘的标准溶液滴定。
③进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液体积,进行相关计算。
下列有关说法错误的是(　　)
A.使用碘量瓶而不使用锥形瓶是为了减少空气对实验的影响
B.超声振荡过程中温度显著升高,用冰水浴降温有利于SO2的测定
C.滴定终点的现象:溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
D.滴定过程中,碘量瓶中发生反应的离子方程式:I2+3OH-+HS===
+2I-+2H2O
D
解析:将V L某工厂废气缓慢通入盛有a mL c mol·L-1的NaOH溶液(足量)的碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中,将碘量瓶在冰水浴中冷却,加入稀硫酸酸化(此时硫元素主要以HS的形式存在),用少量淀粉溶液作指示剂,使用超声振荡后再用b mol·L-1碘的标准溶液滴定,发生反应:HS22 ===+2I-,最后进行三次平行滴定实验,记录消耗碘的标准溶液体积,进行相关计算,据此分析解答。由于HS在酸性环境中易被空气中的氧气氧化,因此使用带磨口塞的碘量瓶可以减少空气对实验的影响,A正确;超声振荡过程中会加剧分子、离子的运动使温度显著升高,使SO2挥发,用冰水浴降温可减少SO2的损耗,有利于SO2的测定,B正确;
根据反应:HS22===+2I-,用淀粉溶液作指示剂,终点时加入的单质I2不被消耗而使淀粉溶液显蓝色,所以滴定终点的现象为溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,C正确;根据分析,待测液为稀硫酸酸化后的酸性环境,则滴定过程中发生反应的离子方程式为HS22===+2I-,D错误。
10.(3分)(2025·浙江杭州三模)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
已知:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。下列说法不正确的是(　　)
A.步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式为Br+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
B.若消耗的Na2S2O3溶液的体积为V3 mL,则废水中苯酚含量为 g/L
C.步骤Ⅱ中加入的KI溶液不能过量
D.由于Br2有挥发性,可能会造成测定结果偏高
C
解析:测定经处理后的废水中苯酚的含量的实验方法为先向V1 mL a mol·L-1 KBrO3标准溶液中加入过量用H2SO4酸化的KBr溶液,将Br转化为Br2:Br+5Br-+6H+===3Br2+3H2O;再加入V2 mL的废水,利用Br2消耗废水中的苯酚转化为三溴苯酚沉淀:C6H5OH+3Br2→C6H2Br3OH↓+
3HBr,进行过滤,在滤液中加入KI溶液消耗剩余的Br2,发生反应:Br2+2I-===I2+2Br-,最后用b mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定I2,根据消耗的Na2S2O3溶液体积计算废水中苯酚的含量,据此分析解答。根据分析,步骤Ⅰ是将Br转化为Br2,则反应的离子方程式为Br+5Br-+6H+===3Br2+3H2O,A正确;
根据步骤Ⅰ可知生成的n(Br2)总=a mol·L-1×V1×10-3 L×3=3aV1×10-3 mol,由Br2→得到当消耗的Na2S2O3溶液的体积为V3 mL时,废水中苯酚含量为
= g·L-1,B正确;如果KI溶液过量,过量的I-在后续的滴定过程中不与Na2S2O3溶液反应,对滴定结果不产生影响,C错误;由于Br2的挥发性,可能会导致最后滴定时消耗的Na2S2O3溶液体积V3偏低,根据苯酚含量的计算公式 g·L-1可知会造成测定结果偏高,D正确。
11.(14分)(2024·浙江6月选考节选)实验小组对制得的AlI3粗产品纯化处理后得到产品,再采用银量法测定产品中I-含量以确定纯度。滴定原理为先用过量AgNO3标准溶液沉淀I-,再以NH4SCN标准溶液回滴剩余的Ag+。已知:
难溶 电解质 AgI(黄色) AgSCN (白色) Ag2CrO4
(红色)
溶度积 常数Ksp 8.5×10-17 1.0×10-12 1.1×10-12
(1)从下列选项中选择合适的操作补全测定步骤:
称取产品1.020 0 g,用少量稀酸A溶解后转移至250 mL容量瓶,加水定容得待测溶液。取滴定管检漏、水洗→____→装液、赶气泡、调液面、读数→用移液管准确移取25.00 mL待测溶液加入锥形瓶→____→____→加入稀酸B→用1.000×10-2 mol·L-1 NH4SCN标准溶液滴定→____→读数。
a.润洗,从滴定管尖嘴放出液体
b.润洗,从滴定管上口倒出液体
c.滴加指示剂K2CrO4溶液
d.滴加指示剂硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液
e.准确移取25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液加入锥形瓶
f.滴定至溶液呈浅红色
g.滴定至沉淀变白色
a
e
d
f
解析:润洗时,滴定管尖嘴部分也需要润洗;先加25.00 mL待测溶液,后加25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液,两者充分反应后,剩余的Ag+浓度较小,然后滴加硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示剂,达到滴定终点时,Fe3+可以与过量的SCN-反应生成红色的配合物,故滴定至溶液呈浅红色。Ag2CrO4的溶度积常数与AgSCN非常接近,因此,K2CrO4溶液不能用作指示剂。综上所述,需要补全的操作步骤依次是a、e、d、f。
(2)加入稀酸B的作用是____________________________________。
(3)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则产品纯度为_________。[M(AlI3)=408 g·mol-1]
抑制Fe3+水解,保证滴定终点的准确判断
99.20%
解析:由滴定步骤可知,25.00 mL 4.000×10-2 mol·L-1 AgNO3标准溶液分别与AlI3溶液中的I-、1.000×10-2 mol·L-1 NH4SCN标准溶液中的SCN-发生反应生成AgI和AgSCN;由银元素守恒可知,n(AgI)+n(AgSCN)=n(AgNO3),则n(AgI)=n(AgNO3)-n(AgSCN);三次滴定消耗NH4SCN标准溶液的平均体积为25.60 mL,则n(AgI)=25.00×10-3 L×4.000×10-2 mol·L-1-25.60×10-3 L×1.000×10-2 mol·L-1=7.440×10-4 mol,由I元素守恒可知,n(AlI3)=n(AgI)=2.480×10-4 mol,因此,产品纯度为×100%=99.20%。
12.(16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10.00 g香菇样品和
400 mL水;锥形瓶中加入125 mL水、
1 mL淀粉溶液,并预加0.30 mL
0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液,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0.10 mL碘标准溶液。
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%。
已知:Ka1(H3PO4)=6.9×10-3,Ka1(H2SO3)=1.4×10-2。
回答下列问题。
(1)装置中仪器a、b的名称分别为____________、____________。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为____(填字母)。
A.250 mL B.500 mL
C.1 000 mL
(3)解释加入H3PO4溶液能够生成SO2的原因:_________________________
____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
球形冷凝管
酸式滴定管
C
Ka1(H3PO4)与Ka1(H2SO3)相
差不大,H3PO4与亚硫酸盐反应存在平衡:2H3PO4+S +
H2SO3、H2SO3 H2O+SO2,加热使SO2不断逸出,促进反应向生成SO2的方向进行
(4)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______________________________。
(5)若先加H3PO4溶液再通氮气,会使测定结果______(填“偏高”“偏低”
或“无影响”)。
解析:若先加磷酸再通氮气,则不能将装置中的空气及时排出,有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化,碘标准溶液的消耗量将减少,因此会使测定结果偏低。
检漏
蓝色
I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S
偏低
(6)该样品中亚硫酸盐的含量为_______ mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
80.8
解析:实验中SO2消耗的碘标准溶液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,减去空白实验消耗的0.10 mL,实际消耗碘标准溶液的体积为1.20 mL,根据反应I2+SO2+2H2O===2I-+4H++S可以得出n(SO2)=n(I2)=1.20×10-3 L×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5 mol,由于SO2的平均回收率为95%,实际生成的n(SO2)=≈1.263×10-5 mol,根据S元素守恒可知,该样品中亚硫酸盐的含量(以SO2计)为
≈80.8 mg·kg-1。
Thank you
本课结束

展开更多......

收起↑