内容正文:
中和滴定的迁移应用
[考点突破]
以酸、碱中和滴定为模板,结合具体实验目的设计新的实验探究方案类题目是近几年高考的热点。在解答过程中,针对实验中的“异常”点,批判性地提出自己的见解、改进、优化实验方案,提升学生的科学探究素养。
1.酸碱中和滴定
中和滴定曲线的“5点”分析法
(1)抓反应的“起始”点:判断酸、碱的相对强弱。
(2)抓反应“一半”点:判断是哪种溶质的等量混合。
(3)抓“恰好反应”点:判断生成的溶质成分及溶液的酸碱性。
(4)抓溶液的“中性”点:判断溶液中溶质的成分及哪种物质过量或不足。
(5)抓反应的“过量”点:判断溶液中的溶质,判断哪种物质过量。
例如:室温下,向20 mL 0.1 mol·L-1 HA溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示。
2.氧化还原滴定法
(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)滴定方式及应用
滴定方法
实例
直接滴定法
许多还原性物质,如:Fe2+、NO、H2O2、C2O等可用直接滴定法
5H2O2+2MnO+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O
反滴
定法
氧化性物质可用反滴定法。如:
测定MnO2含量时,可在H2SO4溶液中加入过量的Na2C2O4标准溶液,待与MnO2作用完毕后,用KMnO4标准溶液滴定过量的C2O。
MnO2+C2O+4H+===Mn2++2CO2↑+2H2O
2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
间接
滴定
法
某些非氧化性物质,可以用间接滴定法进行测定。如:
测Ca2+含量时,先将Ca2+沉淀为CaC2O4,再用稀硫酸将所得沉淀溶解,用KMnO4标准溶液滴定溶液中的H2C2O4,间接求得Ca2+含量。
CaC2O4+2H+===Ca2++H2C2O4
2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
3.沉淀滴定法
概念
沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度
原理
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂
实例
如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以CrO为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故
[典题应用]
(2021·山东卷)六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2,极易水解。利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:
①称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1 g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2 g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3 g,则样品质量为 ________ g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。
②滴定:先将WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过IO离子交换柱发生反应:WO+Ba(IO3)2===BaWO4+2IO;交换结束后,向所得含IO的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:IO+5I-+6H+===3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2O===2I-+S4O。滴定达终点时消耗c mol·L-1的Na2S2O3溶液V mL,则样品中WCl6(摩尔质量为M g·mol-1)的质量分数为 ________________________ 。称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将 ________ (填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将 ________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析:①利用碘量法测定WCl6产品纯度,称量时加入足量的CS2用于溶解样品,盖紧称重为m1 g,由于CS2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重m2 g,则挥发出的CS2的质量为(m1-m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m1-m2)g的CS2,盖紧称重为m3 g,则样品质量为m3 g+2(m1-m2)g-m1 g=(m3+m1-2m2)g;②滴定时,根据关系式:WO~2IO~6I2~12S2O,样品中n(WCl6)=n(WO)=n(S2O)=cV×10-3 mol,m(WCl6)=cV×10-3 mol×M g/mol= g,则样品中WCl6的质量分数为×100%= %;根据测定原理,称量