内容正文:
第49讲 酸碱中和滴定及拓展应用
第七章 物质在水溶液中的行为
课程标准
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
考点二 氧化还原滴定
内容索引
课时测评
答题规范
酸碱中和滴定
考点一
返回
要点梳理
一.实验原理
1.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)的实验方法。
2.酸碱中和滴定关键
(1)准确测定______________;
(2)准确判断__________。
标准液的体积
滴定终点
二.实验用品
1.仪器
图A是____________,图B是___________,滴定管夹、铁架台、________。
2.试剂:标准液、待测液、酸碱指示剂、蒸馏水。
酸式滴定管
碱式滴定管
锥形瓶
3.常用酸碱指示剂的变色范围
指示剂 变色范围的pH
甲基橙 <3.1____色 3.1~4.4____色 >4.4____色
酚酞 <8.2____色 8.2~10.0______色 >10.0____色
红
橙
黄
无
粉红
红
4.滴定管
(1)构造:“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。
(2)精确度:读数可估计到______ mL。
(3)洗涤:先用蒸馏水洗涤,再用________润洗。
(4)排泡:酸、碱式滴定管中的液体在滴定前均要排出尖嘴中的气泡。
(5)使用注意事项
试剂性质 滴定管 原因
酸性、氧化性 ______滴定管 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
0.01
待装液
酸式
碱式
三、实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
1.滴定前的准备
①滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录。
②锥形瓶:注碱液→记体积→加酸碱指示剂。
2.滴定
控制滴定管活塞
摇动锥形瓶
锥形瓶中溶
液颜色变化
3.终点判断
等到滴入最后半滴标准液,指示剂变色,且________________________,视为滴定终点并记录标准液的体积。
4.数据处理
按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)
=计算。
半分钟内不恢复原来的颜色
正误辨析
1.KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装 ( )
2.将液面在0 mL处的25 mL的酸式滴定管中的液体全部放出,液体的体积为25 mL ( )
3.中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待测液润洗 ( )
4.滴定终点就是酸碱恰好中和的点 ( )
5.滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁 ( )
×
×
×
×
√
(2023·山东卷,8、9、10)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―→CH3
COOR+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―→2CH3
COOH。
典题引领
③加指示剂并用c mol·L-1NaOH-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-1NaOH-甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
典题1
容量瓶检漏时,应向容量瓶中注入适量水,左手托住瓶底,右手食指顶住瓶塞,倒置看是否漏水,如果不漏水,再将容量瓶正放,旋转活塞180度,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,故C正确,D错误。
√
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
典题2
√
ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是
根据题干信息,乙酸酐发生两个反应,一是发生醇解反应:(CH3CO)2O+ROH―→CH3COOR+CH3COOH,二是剩余的部分发生水解反应,根据步骤②③可知,n(NaOH)=V1×10-3L×c mol·L-1=cV1×10-3 mol,CH3COOH~NaOH,则步骤②中生成的乙酸总物质的量为cV1×10-3 mol,根据步骤④,可计算n(NaOH)=V2×10-3L×c mol·L-1=cV2×10-3mol,则乙酸酐的物质的量为0.5 cV2×10-3mol,乙酸酐全部水解生成乙酸的总物质的量为cV2×10-3 mol,步骤②发生醇解反应生成的乙酸的物质的量为c(V2-V1)×10-3mol,根据题干所给化学方程式可知有机醇的物质的量
也为c(V2-V1)×10-3 mol,ROH的质量为m g,则可得ROH样品中羟基含量为 ×100%,故选A。
典题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
由于乙酸酐能发生醇解反应生成羧酸和酯,生成的羧酸可用NaOH-甲醇标准溶液进行滴定,因此不能用乙酸替代乙酸酐进行上述实验,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,将使测定的V1减小,结合2题分析可知,将导致测定结果偏高,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,结合2题分析可知,将导致测定结果偏小,D错误。
√
考向探究
考向一 酸碱指示剂、仪器的准确选择
1.用已知浓度的NaOH溶液滴定某H2SO4溶液的浓度(如图所示),
下表中正确的选项是
选项 锥形瓶中溶液 滴定管中溶液 选用指示剂 选用滴定管
A 碱 酸 石蕊 乙
B 酸 碱 酚酞 甲
C 碱 酸 甲基橙 乙
D 酸 碱 酚酞 乙
√
解答本题的关键是①明确酸式、碱式滴定管使用时的注意事项;②指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱液,而碱式滴定管不能盛放酸液,指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙,不能选用石蕊。
归纳总结
选择酸碱指示剂的原则
变色要灵敏,变色范围要小,变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。
1.不能用石蕊作指示剂。
2.滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,例如用NaOH溶液滴定醋酸。
3.滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。
4.强酸滴定强碱可以用甲基橙,也可用酚酞。
考向二 滴定数据的处理
2.某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,滴定数据记录如下:
请计算待测盐酸溶液的浓度为________________。
滴定次数 待测溶液体积(mL) 标准NaOH溶液读数记录(mL)
滴定前读数 滴定后读数
第一次 20.00 0.40 20.40
第二次 20.00 4.00 24.00
第三次 20.00 2.00 24.10
0.200 0 mol·L-1
取前两次所用NaOH溶液体积的平均值(第三次误差较大,舍去),然后代入公式进行计算:c(酸)·V(酸)=c(碱)·V(碱),故c(酸)= 。
滴定次数 待测溶液体积(mL) 标准NaOH溶液读数记录(mL)
滴定前读数 滴定后读数
第一次 20.00 0.40 20.40
第二次 20.00 4.00 24.00
第三次 20.00 2.00 24.10
3.海带中碘含量的测定。
取0.010 0 mol·L-1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00 mL海带浸取原液至滴定池,用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶液中c(I-)的变化,部分数据如下表:
V(AgNO3)/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00
E/mV -225 -200 -150 -100 50.0 175 275 300 325
(1)根据表中数据绘制滴定曲线:
答案:
(2)该次滴定终点时用去AgNO3溶液的体积为______mL,计算得海带中碘的百分含量为______%。
20.00
0.635
V(AgNO3)/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00
E/mV -225 -200 -150 -100 50.0 175 275 300 325
根据表中数据可知,当加入20 mL AgNO3溶液时,电动势出现了突
变,说明此时达到滴定终点,若设所得海带浸取原液中I-浓度为x mol·L-1,则0.010 0×20=100x,x=0.002 0,原样品中碘的物质的量为0.002 0 mol·L-1×500×10-3 L=1×10-3 mol;质量为127 g·mol-1
×1×10-3 mol=0.127 g;百分含量为 ×100%=0.635%。
考向三 误差分析
4.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂),V(标准)用“变大”、“变小”或“不变”填空,c(待测)用“偏高”、“偏低”或“无影响”填空。
步骤 操作 V(标准) c(待测)
洗
涤 酸式滴定管未用标准溶液润洗
碱式滴定管未用待测溶液润洗
锥形瓶用待测溶液润洗
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
取液 放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
变大
偏高
变小
偏低
变大
偏高
不变
无影响
变小
偏低
步骤 操作 V(标准) c(待测)
滴
定 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
振荡锥形瓶时部分液体溅出
部分酸液滴出锥形瓶外
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴NaOH溶液无变化
未摇匀,出现局部变色或刚变色,未等待半分钟变色稳定,就停止滴定
读数 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
变小
偏低
变大
偏高
变大
偏高
变小
偏低
变小
偏低
变大
偏高
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氧化还原滴定
考点二
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要点梳理
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等。
3.指示剂
(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,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为紫红色。
4.实例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理:2MnO +6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。
指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂。当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点。
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入最后半滴Na2S2O3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。
水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1,我国《地表水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L-1。某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。
典题
典题引领
Ⅰ.测定原理:
碱性条件下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:
①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓
酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:
②MnO(OH)2+I-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平)
用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:
③2S2O +I2===S4O +2I-。
Ⅱ.测定步骤:
a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。
b.向三颈烧瓶中加入200 mL水样。
c.向三颈烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①进行完全。
d.搅拌并向三颈烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液,至反应②进行完全,溶液为中性或弱酸性。
e.从三颈烧瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.010 00 mol
·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。
f.……
g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
回答下列问题:
步骤e中达到滴定终点的标志为_____________________________________
_________________________________。若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL,水样的DO=______mg/L(保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标:___(填“是”或“否”)。
当滴入最后半滴Na2S2O3标准溶液,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色
9.0
是
水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:
Ⅰ.取样、氧的固定
用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化、滴定
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O +I2===2I-+S4O )。
考向探究
回答下列问题:
(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是__________
_______________________________________。
本实验为测定水样中的溶解氧,如果扰动水体表面,会增大水体与空气的接触面积,增大氧气在水中的溶解量。避免扰动水体表面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差。
(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_____________________________。
由题意知,反应物为O2和Mn(OH)2,生成物为MnO(OH)2,因此该反应的化学方程式为O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。
水体中的实际值保持一致,避免产生误差
使测定值与
O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2
配制溶液时还需要量筒量取液体体积;煮沸可以使蒸馏水中的氧气挥
发,达到除去氧气的目的。
(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除_______及二氧化碳。
量筒
氧气
(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为___________________________________
_____________________________;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为________mg·L-1。
当滴入最后半滴Na2S2O3溶液时,蓝色刚好褪去且半分钟内不恢复蓝色
80ab
滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会使最后的读数偏小,测得消耗Na2S2O3的体积偏小,所以测量结果偏低。
(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏_______
(填“高”或“低”)。
低
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滴定终点判断
答题
规范
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当滴入最后半滴×××标准溶液,溶液变成×××色,且半分钟内颜色不恢复。
说明:解答此类题目注意3个关键点。
(1)最后半滴:必须说明滴入“最后半滴”溶液。
(2)颜色变化:必须说明滴入“最后半滴”溶液后,溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来颜色”。
答题模板
1.用a mol·L-1的HCl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,滴定终点现象是___________
_______________________________________________________。
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__________________________
__________________________________。
钟内不恢复红色
滴入最后半滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分
半滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色
当滴入最后
淀粉溶液
由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
当滴入最后半滴标准液,
溶液
跟踪训练
当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,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,是否需要选用指示剂___(填“是”或“否”),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+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。滴定Ti3+时发生反应的离子方程式为________________
____________,达到滴定终点时的现象是____________________________
___________________________________________________。
否
Ti3++Fe3+===
Ti4+ +Fe2+
当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液后,溶液变成红色,且半分钟内不恢复原来的颜色
返回
课 时 测 评
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1.测定浓硫酸试剂中H2SO4含量的主要操作包括:
①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取20.00 mL待测液,用0.100 0 mol/L的NaOH溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为
配制一定物质的量浓度的溶液,需用到容量瓶,A不符合题意;分液漏斗常用于分液操作,该实验中不需要用到分液漏斗,B符合题意;进行酸碱中和滴定时,待测液应盛装在锥形瓶内,因此该实验需用到锥形瓶,C不
符合题意;移取NaOH溶液时,需用到碱式滴定管,D不符合题意。
√
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2.下列有关仪器的使用方法或实验操作正确的是
A.洗净的锥形瓶和滴定管都需烘干后才能使用
B.利用如图所示的方法,排出碱式滴定管内的气泡
C.酸碱滴定实验中,用待测溶液润洗锥形瓶可以减小实验误差
D.用碱式滴定管量取20.00 mL KMnO4溶液
洗净的锥形瓶和滴定管都不需要烘干,滴定管只需要用待测液或标准液润洗,故A错误;将碱式滴定管尖嘴部分向上倾斜45°,慢慢挤压玻璃珠排气,如题图,故B正确;锥形瓶不需要润洗,用待测溶液润洗锥形瓶增大了标准液的用量,增大实验误差,故C错误;KMnO4为强氧化剂,会腐蚀橡胶管,故强氧化剂用酸式滴定管量取,故D错误。
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标准盐酸溶液滴定碳酸氢钠水溶液时,发生的反应是NaHCO3+HCl
===NaCl+CO2↑+H2O,滴定终点时pH=3.9,因此滴定终点时溶液显酸性,而指示剂选用甲基橙(3.1~4.4),滴定终点时溶液pH降低到3.9,颜色由黄变橙。
√
3.已知常温常压下,饱和CO2的水溶液pH=3.9,则可推断用标准盐酸溶液滴定NaHCO3水溶液时,适宜选用的指示剂及滴定终点时颜色变化的情况是
A.石蕊,由蓝变红 B.甲基橙,由橙变黄
C.酚酞,红色褪去 D.甲基橙,由黄变橙
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4.关于滴定实验的下列说法正确的是
A.在酸碱中和滴定过程中,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化
B.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,达到滴定终点时发现滴定管
尖嘴部分有悬滴,会使测定结果偏小
C.用KMnO4标准溶液滴定草酸时,KMnO4标准溶液盛装在碱式滴定
管中
D.所有的滴定实验都需要加入指示剂
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酸碱中和滴定过程中,左手控制活塞,右手轻轻摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,A正确;用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,达到滴定终点时发现滴定管尖嘴部分有悬滴,则消耗NaOH标准溶液的体积偏大,使测定结果偏大,B错误;KMnO4溶液具有强氧化性,易腐蚀橡胶管,要盛放在酸式滴定管中,C错误;并不是所有的滴定实验都需要加入指示剂,如用KMnO4标准溶液滴定含还原性物质(如草酸等)的溶液时,不需要加指示剂,达到滴定终点时,溶液由无色变
为紫红色,且半分钟内不褪色,D错误。
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5.实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是
A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体
D.达到滴定终点时溶液显橙色
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量筒的精确度不高,不可用量筒量取Na2CO3标准溶液,应该用碱式滴定管或移液管量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中,A说法错误;Na2CO3溶液显碱性,盛放Na2CO3溶液的容器不能用玻璃塞,以防碱性溶液腐蚀玻璃产生有粘性的硅酸钠溶液而将瓶塞粘住,故应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液,B说法正确;Na2CO3有吸水性且有一定的腐蚀性,故应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体,C说法正确;Na2CO3溶液显碱性,甲基橙滴入Na2CO3溶液中显黄色,当滴入最后半滴盐酸时,溶液由黄色突变为橙色且半分钟之内不变色
即为滴定终点,故达到滴定终点时溶液显橙色,D说法正确。
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6.用0.100 0 mol/L NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,在滴定过程
中,若出现下列情况会使测定结果偏低的是
A.滴定达到滴定终点时,仰视读数
B.在振荡锥形瓶时不慎将瓶内待测液溅出
C.若在滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外
D.用蒸馏水洗涤碱式滴定管后立即使用,没有用碱液润洗
√
滴定达到滴定终点时,仰视读数,读数偏大,测定结果偏高,故A不符合题意;在振荡锥形瓶时不慎将瓶内待测液溅出,消耗的标准液减小,测定结果偏低,故B符合题意;若在滴定过程中不慎将数滴碱液滴在锥形瓶外,则消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,故C不符合题意;用蒸馏水洗涤碱式滴定管后立即使用,没有用碱液润洗,碱液浓度降
低,消耗标准液的体积偏大,测定结果偏高,故D不符合题意。
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7.用1.0 mol/L的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,其水溶液的pH和所用NaOH溶液的体积变化关系如图所示,则原H2SO4溶液的物质的量浓度和完全反应后溶液的大致体积是
A.1.0 mol/L,20 mL
B.0.5 mol/L,40 mL
C.0.5 mol/L,80 mL
D.1.0 mol/L,80 mL
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根据图像知,硫酸的pH=0,则c(H+)=1 mol/L,c(H2SO4)= c(H+)=0.5 mol/L;完全反应时氢氧化钠溶液的体积为40 mL,根据反应中氢氧化钠和硫酸的关系式得:n(NaOH)=2n(H2SO4)=0.04 L×1 mol/L=2×0.5 mol/L×V(H2SO4),解得V(H2SO4)=40 mL,则混合溶液体积=40 mL×2=80 mL。
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8.(2023·浙江嘉善联考)用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL
0.100 0 mol·L-1盐酸过程中的pH变化如图所示。下列说法错误的是
A.b点时,加入极少量NaOH溶液都会引起pH的突变
B.选指示剂时,其变色范围应在4.30~9.70之间
C.若将盐酸换成同浓度的CH3COOH溶液,曲线ab段将会上移
D.都使用酚酞作指示剂,若将NaOH溶液换成同浓度的氨水,所消耗氨水的体积较NaOH溶液小
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b点在突变范围内,极少量NaOH溶液也会引起pH的突变,A正确;题图中反应终点的pH在4.30~9.70之间,选择指示剂的变色范围应在反应终点的pH范围内,B正确;醋酸是弱酸,等浓度时醋酸溶液的pH大于盐酸,滴定终点时醋酸钠溶液水解显碱性,曲线ab段将会上移,C正
确;使用酚酞作指示剂,用同浓度氨水代替NaOH溶液,滴定终点时溶质为NH4Cl,溶液显酸性,要使溶液由无色变为浅红色,pH在8.2~10
之间,则消耗氨水的体积大于NaOH溶液,D错误。
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9.(2023·南京江宁区调研)NOx含量的测定,是将气体样品通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成NO ,加水稀释,量取该溶液,加
入FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的
Fe2+,下列说法不正确的是
A.NO被H2O2氧化为NO 的离子方程式为2NO+3H2O2===2H++2NO +2H2O
B.滴定操作使用的玻璃仪器有酸式滴定管
C.若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果偏高
D.气体样品中混有空气,测定结果会偏高
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NO作还原剂,H2O2作氧化剂,生成硝酸和水,该离子方程式正确,A正确;重铬酸钾是强氧化剂,会腐蚀橡胶管,故选用酸式滴定管,B正确;加入FeSO4标准溶液(过量),先发生3Fe2++NO +4H+===NO↑+3Fe3++2H2O,后发生Cr2O +6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O, 若FeSO4标准溶液部分变质,则计算得到的硝酸根消耗的FeSO4标准溶液体积偏大,会使测定结果偏高,C正确;气体样品中混有空气,则样品中NOx实际含量偏小,实验中NOx实际上消耗的FeSO4标准溶液偏
小、消耗K2Cr2O7标准溶液体积偏大,计算得到的NO 消耗的FeSO4标准溶液体积偏小,测定结果会偏小,D错误。
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10.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是
A.曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
B.曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
C.电离常数Ka(乙)=1.01×10-5
D.图像中的x>20.00
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根据两种酸的浓度均为0.100 0 mol·L-1以及曲线Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH滴定一元弱酸乙,曲线Ⅱ为NaOH滴定一元强酸甲,B项错误;分析曲线Ⅰ可知,滴定终点时溶液为碱性,故应选取酚酞作指示剂,A项错误;由a点可知,滴定前一元弱酸乙溶液中c(H+)=0.001 0 mol·L-1,故Ka(乙)= ≈1.01×10-5,C项正确;由曲线Ⅱ可知,强碱滴定强酸达到滴定终点时,pH=7,x=20.00,D项错误。
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11.电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的
变化来确定滴定终点的一种滴定分析方法。在化学
计量点附近,被测离子浓度发生突跃,指示电极电
位(ERC)也产生了突跃,进而确定滴定终点的位置。
现利用盐酸滴定某溶液中碳酸钠含量,其电位滴定
曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该滴定过程中不需任何指示剂
B.a点溶液中存在:c(Na+)>c(HCO )+c(CO )+c(H2CO3)
C.b点溶液呈酸性
D.a到b之间存在:c(Na+)<c(Cl-)
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12.(24分)Ⅰ.已知某温度下CH3COOH的电离常数K=1.6×10-5。该温度下,向20 mL 0.01 mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 mol·L-1KOH溶液,其pH变化曲线如图所示(忽略温度变化)。请回答下列有关问题:
(已知lg 4=0.6)
(1)a点溶液中c(H+)为________________,pH约为____。
(2)a、b、c、d四点中水的电离程度最大的是____点,滴定过程中宜选用______作指示剂,滴定终点在_________(填“c点以上”或“c点以下”)。
4×10-4 mol·L-1
3.4
c
酚酞
c点以上
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Ⅱ.(3)若向20 mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是_____(填字母)。
B
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13.(10分)(2023·浙江6月选考,节选)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m,a=1~5)。已知:[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。
絮凝剂聚合氯化铝中Cl-的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取
25.00 mL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0.100 0 mol·L-1 AgNO3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AgNO3标准溶液22.50 mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 mol·L-1。
①产品的盐基度为_____。
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根据Cl-~AgNO3,样品溶液中氯离子物质的量浓度为
=0.09mol·L-1,n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9,根据电荷守恒得到[Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为 =0.7。
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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__________
__________________________________________________________________________________________________________________________________。
pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多
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A.×100%
B.×100%
C.×100%
D.×100%
第一步:确定滴定反应。
2S2O+I2===S4O+2I-
第二步:由反应①②③各物质的配比,构建各物质关系式:
①2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓
②MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O
③2S2O+I2===S4O+2I-
该滴定过程转化的关系式为O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O,n(O2)=×n(S2O)=×0.010 00 mol/L×4.50×10-3L=1.125×10-5mol。
第三步:运用相关概念、原理解答问题。
该河水的DO=×1.125×10-5mol×32 g/mol=9.0×10-3g/L=9.0 mg/L>5.0 mg/L。
由于混合液中含有碘单质,加入淀粉时,溶液为蓝色;滴定时,Na2S2O3与碘反应,当碘恰好完全反应时,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟内颜色不恢复。由各反应关系可建立如下关系式:O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O,由题意知,滴定消耗Na2S2O3的物质的量为ab×10-3 mol,因此0.1 L水样中溶解氧的物质的量=×10-3 mol,质量为×10-3 mol×32 g·mol-1=8ab×10-3 g=8ab mg,即溶解氧的含量为80ab mg·L-1。
根据信息可知,指示电极电位(ERC)的突跃点即为滴定
终点,滴定过程中不需加指示剂,A选项正确;根据题
图,可知a点为第一个滴定终点,发生的化学反应为
Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,溶质为等物质的量
的NaCl和NaHCO3,根据元素质量守恒有:c(Na+)=2c(HCO)+2c(CO)+2c(H2CO3),则c(Na+)>c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3),B选项正确;b点接近于第二个滴定终点,盐酸不足,有极少量的NaHCO3剩余,发生的化学反应为NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,溶质中主要为NaCl和H2CO3,溶液呈酸性,C选项正确;a点溶液中c(Na+)>c(Cl-),第二个滴定终点,溶液中全部为NaCl,b点盐酸不足,则c(Na+)>c(Cl-),所以a到b之间c(Na+)>c(Cl-),D选项错误。
$$