微专题突破4 酸碱中和滴定的拓展应用(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册（人教版2019）

（见学生用书P74） 【例题】（2023·湖北卷）（节选）取含CuO2粗品0.050 0 g（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0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。（已知：2Cu2＋＋4I－2CuI↓＋I2，I2＋2S22I－＋S4）标志滴定终点的现象是　　　　，粗品中CuO2的相对含量为　　　　。 解析　滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为＋2价，氧为－1价，根据2CuO2＋8H＋＋8I－2CuI↓＋3I2＋4H2O，可以得到关系式：2CuO2～3I2～6S2，则n（CuO2）＝×0.1 mol/L×0.015 L＝0.000 5 mol，粗品中CuO2的相对含量为×100％＝96％。 答案：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色　96％ 　　中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应，还可迁移应用于氧化还原反应的定量测定、沉淀滴定和络合滴定等。 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，但能与某些氧化剂或还原剂反应的物质。 2.试剂 常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、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）专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝； （3）自身指示剂，如用高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点时溶液呈现高锰酸钾溶液的浅红色。 4.实例 KMnO4溶液滴定 H2C2O4溶液 Na2S2O3溶液 滴定碘溶液 原理 2Mn＋6H＋＋5H2C2O410CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O 2Na2S2O3＋I2Na2S4O6＋2NaI 指示剂 酸性KMnO4溶液本身呈紫红色，不用另外选择指示剂 淀粉溶液 终点 判断 溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色 溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色 5.计算 依据化学方程式或离子方程式列比例式，或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等规律列等式进行计算，应熟练记忆2Mn～5C2（H2C2O4）、Mn～5Fe2＋、I～3I2～6Na2S2O3（S2）等关系式。 1.产品（MnO2）纯度测定：向a g产品中依次加入足量b g Na2C2O4和足量稀H2SO4，加热至充分反应。再用c mol·L－1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积为d L。[已知：MnO2及Mn均被还原为Mn2＋。相对分子质量：MnO2（86.94）；Na2C2O4（134.0）] 产品纯度为　　　　（用质量分数表示）。 解析　根据题意可知，部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原反应MnO2＋C2＋4H＋Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O，剩余部分再与高锰酸钾反应5C2＋2Mn＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，与二氧化锰反应的草酸钠为－×5，则n（MnO2）＝n（Na2C2O4）＝－×5，相应地产品纯度为 ×100％＝。 答案： 2.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，某化学兴趣小组为准确测定某过氧化氢溶液的质量分数进行了如下实验。请回答下列问题： （1）移取10.00 mL密度为ρ g·mL－1的过氧化氢溶液至小烧杯中，加水稀释，后转移入250 mL　　　　（填仪器名称）中，继续加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。 （2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请填写相关物质的化学计量数及化学式。 Mn＋H2O2＋H＋Mn2＋＋H2O＋　　　　 （3）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入　　　　（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定达到终点的现象是　　　　。 （4）重复滴定三次，平均耗用c mol·L－1KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为　　　　。 （5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果　　　　（填“偏高”“偏低”或“不变”）。 解析　（1）根据题意，准确配制一定体积的溶液应选用容量瓶。（2）根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平，即可得到2Mn＋5H2O2＋6H＋2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。（3）由于高锰酸钾溶液具有强氧化性，所以应选用酸式滴定管。到达滴定终点的现象是当滴入最后一滴高锰酸钾标准溶液后，溶液由无色变为浅红色，且30秒内不褪色。（4）根据配平的离子方程式可计算出与V mL c mol·L－1KMnO4标准溶液反应的过氧化氢的物质的量为2.5cV×10－3mol，再进一步计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为×100％＝×100％。（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，测得消耗标准液的体积偏大，则测定结果偏高。 答案：（1）容量瓶　（2）2　5　6　2　8　5　O2↑　（3）酸式　当滴入最后一滴高锰酸钾标准溶液后，溶液由无色变为浅红色，且30秒内不褪色　（4）×100％　（5）偏高 （见学生用书P75） 1.（滴定管的读数）如图表示50 mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积是（　　） A. a mL B.（50－a） mL C.一定大于a mL D.一定大于（50－a） mL 答案　D　 解析　滴定管刻度值从上到下逐渐增大，由于滴定管最大刻度下方尖嘴无刻度，50 mL滴定管中实际盛放液体的体积大于50 mL，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体的体积大于（50－a） mL。 2.（酸碱中和滴定操作）下列是一段关于中和滴定的实验叙述，其中错误的是（　　） 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加入几滴石蕊溶液作指示剂； 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左手旋转滴定管的玻璃活塞，右手不停地摇动锥形瓶； ⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降，直至滴定终点。 A.④⑥⑦ B.①⑤⑥⑦ C.③⑤⑦ D.①③⑤⑦ 答案　D　 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中和滴定的指示剂，因为它的显色效果不明显；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中两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化；故选D项。 3.（滴定及误差分析）用NaOH标准溶液滴定稀盐酸的实验中，下列操作会造成测定结果偏高的是（　　） A.滴定终点读数时俯视读数 B.判断终点用甲基橙作指示剂 C.锥形瓶水洗后未干燥 D.锥形瓶用盐酸溶液润洗 答案　D　 解析　滴定终点读数时俯视读数，导致消耗标准液体积偏小，测定结果偏低，A不符合题意；甲基橙的变色点为3.1～4.4，用NaOH标准溶液滴定稀盐酸，用甲基橙作指示剂，则未完全消耗盐酸时指示剂发生变色，消耗的NaOH溶液体积偏小，则导致测定结果偏低，B不符合题意；锥形瓶水洗后未干燥，对消耗标准液体积不产生影响，测定结果不变，C不符合题意；锥形瓶用待装液盐酸润洗，待测液中溶质的物质的量偏大，导致消耗标准液体积偏大，测定结果偏高，D符合题意。 4.（酸碱中和滴定曲线）室温下，向20.00 mL 0.100 0 mol·L－1盐酸中滴加0.100 0 mol·L－1NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5＝0.7。下列说法不正确的是（　　） A. NaOH与盐酸恰好完全反应时，pH＝7 B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差 C.选择甲基红指示反应终点，误差比甲基橙的大 D. V（NaOH）＝30.00 mL时，pH＝12.3 答案　C　 解析　NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl，呈中性，室温下pH＝7，A项正确；选择变色范围在pH突变范围内的指示剂，可减小实验误差，B项正确，C项错误；V（NaOH）＝30.00 mL时，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，且c（NaOH）＝ ＝0.02 mol/L，即溶液中c（OH－）＝0.02 mol，则c（H＋）＝＝5×10－13 mol/L，pH＝－lg c（H＋）＝12.3，D项正确。 5.（综合应用）如图是用0.100 0 mol·L－1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。请回答下列问题： （1）仪器A的名称是　　　　。 （2）盐酸的体积读数：滴定前读数为　　　　mL，滴定后读数为　　　　mL。 （3）某实验小组同学的三次实验的实验数据如表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是　　　　mol·L－1（保留四位有效数字）。 实验 编号 待测NaOH溶 液的体积（mL） 滴定前盐酸的 体积读数（mL） 滴定后盐酸的 体积读数（mL） 1 20.00 1.20 23.22 2 20.00 1.21 29.21 3 20.00 1.50 23.48 （4）对下列几种假定情况进行讨论：（均填“无影响”“偏高”“偏低”） ①取待测液的滴定管，滴定前滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失，对测定结果的影响是　　　　。 ②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗，对测定结果的影响是　　　　。 ③标准液读数时，若滴定前俯视，滴定后仰视，对测定结果的影响是　　　　。 ④取待测液时，滴定前仰视，滴定后俯视，对测定结果的影响是　　　　。 解析　（1）仪器A为酸式滴定管。（2）滴定管的刻度由上到下逐渐增大，精确度为0.01 mL，因此滴定前的读数为0.80 mL，滴定后为22.80 mL。（3）第2组读数与其他两组差别较大，属异常值，应舍去，其他两组数据的平均为22.00 mL，则c（NaOH）＝＝0.110 0 mol·L－1。（4）①所取待测液实际体积偏小，会使V（HCl）减小，c（NaOH）偏低。②对测定结果无影响。③会使V（HCl）增大，c（NaOH）偏高。④所取待测液的实际体积偏大，会使V（HCl）偏大，c（NaOH）偏高。 答案：（1）酸式滴定管　（2）0.80　22.80 （3）0.110 0　（4）①偏低　②无影响　③偏高 ④偏高 学科网（北京）股份有限公司 $$