内容正文:
热考题型突破(七) ≡中和滴定及拓展应用≡
[知识拓展]
1.滴定操作及其分析
(1)药品:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
(2)仪器:酸、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。
(3)滴定原理:xc(标准液)·V(标准液)=yc(待测液)·V(待测液)。
(4)滴定准备:检漏→润洗,洗涤→排气泡→调零→锥形瓶中注入待测液和指示剂。
(5)滴定过程:左手、右手、眼睛。
(6)终点判断:最后半滴:颜色变化(半分钟内不变色)。
(7)数据处理:重复操作2~3次,取平均值。
2.两种常考的氧化还原滴定法及分析
(1)碘量法:利用碘的氧化性,碘离子的还原性进行物质含量测定的方法。
①直接碘量法(或碘滴定法):直接用I2标准溶液滴定还原性物质,只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行。
实例:硫的测定(测定物质中S2-或H2S)
原理:S2-+I2===S+2I-或H2S+I2===S+2H++2I-
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入最后半滴I2标准溶液后,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。
②间接碘量法(或滴定碘法):首先用I-还原氧化性物质产生I2,然后用Na2S2O3标准溶液滴定I2。
实例:漂白粉中有效氯的测定
原理:ClO-+2I-+2H+===I2+Cl-+H2O、2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。
(2)高锰酸钾法:以具有强氧化能力的高锰酸钾做标准溶液测定其他物质的滴定分析法。
①直接滴定法:高锰酸钾溶液直接滴定具有还原性的物质
实例:酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理:2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,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,说明到达滴定终点。
②返滴定法:可测定一些不能直接滴定的氧化性或还原性物质
实例:测定某物质中的MnO2的含量
原理:用过量的草酸钠标准溶液还原MnO2,然后用高锰酸钾标准溶液滴定剩余的草酸钠标准溶液。
③间接滴定法:有些非氧化性或还原性物质不能直接滴定或返滴定法测定时,可用此法。
实例:测定石灰石中钙的含量
原理:Ca2++C2O===CaC2O4↓、CaC2O4+2H+===H2C2O4+Ca2+、2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
实验室盛放NaOH的试剂瓶瓶口出现了大量的白色蘑菇云状物质。某化学兴趣小组对其成分进行探究,称取一定质量的样品溶于水配成1 000 mL溶液,取40 mL溶液于小烧杯中并加入指示剂1用1.00 mol·L-1盐酸标准液滴定,第一次达到滴定终点时消耗盐酸的体积V1=1.70 mL,加入指示剂2继续滴定,第二次达到滴定终点时又消耗盐酸体积V2=3.40 mL。下列说法错误的是( )
A.久置NaOH变质后的固体主要成分为Na2CO3和NaHCO3,且物质的量之比为1∶1
B.指示剂1可能为酚酞,指示剂2可能为甲基橙
C.原溶液中Na2CO3的浓度为0.042 5 mol·L-1
D.第一次滴定终点时,溶液存在c(H2CO3)<c(CO)
D 解析:NaOH变质后生成Na2CO3和NaHCO3,加入稀盐酸第一次滴定先与Na2CO3反应,反应的化学方程式为Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,第二次滴定与NaHCO3反应,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。加入稀盐酸第一次达到滴定终点时,消耗1.00 mol·L-1盐酸的体积V1=1.70 mL,生成的和原样品中的NaHCO3总消耗盐酸体积V2=3.40 mL,则原样品中NaHCO3消耗盐酸体积1.70 mL,由反应的化学方程式NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑可知,n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=1∶1,A正确;第一次达到滴定终点时pH=8.7,溶液呈碱性,可选酚酞作指示剂,第二次达到滴定终点时pH=5.6,溶液呈酸性,可选甲基橙作指示剂,B正确;反应的化学方程式为Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,消耗1.00 mol·L-1盐酸的体积V1=1.70 mL,n(Na2CO3)=n(HCl)=c·V=1.00 mol·L-1×1.70×10-3L=1.70×10-3 mol,40 mL原溶液中Na2CO3的浓度为c===0.042 5 mol·L-1,C正确;第一次滴定终点时,溶质为NaHCO3,溶液pH=8.7呈碱性,说明HCO水解程度大于其电离程度,溶液存在c(H2