3.4.2 离子反应的应用 -【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练(鲁科版2019选择性必修1)
2024-10-09
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第4节 离子反应 |
| 类型 | 学案-导学案 |
| 知识点 | 离子反应的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.22 MB |
| 发布时间 | 2024-10-09 |
| 更新时间 | 2024-10-09 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47827318.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第3章 物质在水溶液中的行为
第4节 离子反应
第2课时 离子反应的应用
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。
2.了解溶液pH的调控在工农业生产和科研中的应用。
3.通过酸碱中和滴定实验,知道化学定量分析实验在工农业生产中的重要作用。
重点:离子反应的应用。
难点:酸碱中和滴定图像分析。
1
一、离子的检验与推断
1.物质检验与含量测定
(1)离子检验
利用Fe3+与SCN-反应检验Fe3+:Fe3++3SCN-FeSCN3
利用I-与Ag+反应检验I-:Ag++I-===AgI
(2)测定溶液中某些离子的浓度
①沉淀法:如溶液中SO的浓度,用Ba2+将其转化为BaSO4沉淀,再称量沉淀的质量求得。
②酸碱中和滴定法:强酸溶液中H+的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。
③氧化还原滴定法:如溶液中MnO的浓度可以用已知准确浓度的Fe2+溶液滴定的方法来获得。
2.离子检验的类型
(1)生成沉淀;
(2)生成气体;
(3)显示特殊颜色。
3.离子检验方法
方法
离子
试剂
现象
注意
沉淀
法
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和稀硝酸
AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
—
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
—
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
Al3+
NaOH溶液
白色沉淀→溶解
—
气体
法
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
要加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
SO、HCO、
HSO有干扰
SO
稀硫酸和品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
—
显色
法
I-
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
—
Fe2+
KSCN溶液和氯水
先是无变化,滴加氯水后变红色
先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
Fe3+
KSCN溶液
红色
—
焰色
实验
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
4.离子推断的“四原则”
二、离子反应的应用
1.物质制备与纯化
(1)物质的制备:离子反应可以用于制备物质。
①氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式:
2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
②实验室制取CO2的离子方程式:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
(2)物质的纯化
①制高纯度的氯化钠:除去其中少量的SO、Mg2+、Ca2+,需要引入的试剂离子分别为Ba2+、OH-、CO。
②除去污水中的重金属离子:将其转化为沉淀而除去。
2.生活中常见的离子反应
(1)胃酸过多的治疗
①服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3],离子反应为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
②服用小苏打片,离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
(2)硬水及其软化
①硬水的含义:自然界里含Ca2+、Mg2+较多的水。
②硬水的形成:水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2+、Mg2+进入水中形成,离子方程式为CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO,MgCO3+CO2+H2O===Mg2++2HCO。
③硬水的软化方法
a.加热法:加热可使HCO分解,生成的CO与Ca2+、Mg2+结合成沉淀,发生反应如下:
Ca2++2HCOCaCO3↓+CO2↑+H2O,Mg2++2HCOMgCO3↓+CO2↑+H2O。
b.加沉淀剂法:在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低水中Ca2+、
Mg2+的浓度,发生反应如下:Ca2++CO===CaCO3↓,Mg2++CO===MgCO3↓。
三、酸碱中和滴定实验
1.反应原理
酸和碱反应的实质是H++OH-===H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待=。
2.常用酸碱指示剂及其变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0粉红色
>10.0红色
3.实验用品
(1)仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管架(铁架台和蝴蝶夹)、锥形瓶。
①酸式滴定管:可盛放酸性溶液、氧化性溶液,不能盛放碱性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。
碱式滴定管:可盛放碱性溶液,不能盛放酸性溶液、氧化性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。
②滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0刻度;滴定管的精确度为0.01 mL。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
4.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:检漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。
②锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断:等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且半分钟内不变原色,视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。
5.数据处理
将上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。
四、中和滴定误差分析
1.分析依据
c待测·V待测=c标准·V标准
c待测=
c标准、V待测均为定值,误差均体现在V标准的大小上。
2.常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例:
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
变大
偏高
碱式滴定管未用标准溶液润洗
变小
偏低
锥形瓶用待测溶液润洗
变大
偏高
锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
不变
无影响
取液
放出碱液的滴定管开始有气泡,放出液体后气泡消失
变小
偏低
滴定
酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失
变大
偏高
振荡锥形瓶时部分液体溅出
变小
偏低
部分酸液滴出锥形瓶外
变大
偏高
溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化
变大
偏高
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
变小
偏低
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
变大
偏高
五、酸碱中和反应过程中的图像分析
酸碱中和过程中的图像,纵坐标为pH,横坐标为酸或碱溶液的体积。
1.解题策略
(1)横、纵坐标:分清加入的是酸溶液还是碱溶液;
(2)起点pH:结合题目信息得出酸(或碱)的强弱;
(3)滴定终点或pH=7的点:利用盐类水解、弱电解质电离平衡、水的电离等知识分析出对应的体积;
(4)其他特殊点分析:滴定一半或滴定过量等点相关问题。
2.图像实例
以用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应—半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2。( )
(2)中和滴定时为了节省时间,不需要重复2~3次实验。( )
(3)可以用铁粉除去FeCl3中的FeCl2。( )
(4)治疗胃酸过多的胃药中含有烧碱。( )
(5)用石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3。( )
【答案】(1)√
(2)× 为了减少滴定误差,须进行2~3次实验。
(3)× Fe+2FeCl3===3FeCl2,无法除去FeCl2。
(4)× 烧碱具有强腐蚀性。
(5)× NaHCO3、Na2CO3与石灰水均产生CaCO3沉淀。
2.准确量取24.90 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.50 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
【答案】C
【解析】KMnO4具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,而量筒只能精确到0.1 mL,故应选用50 mL的酸式滴定管。
3.下列有关反应方程式正确的是( )
A.实验室制备Al(OH)3:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B.实验室制氨气:NH+OH-NH3↑+H2O
C.实验室制取Cl2:MnO2+4HClMn2++Cl2↑+2Cl-+2H2O
D.除去FeCl3中含有的FeCl2:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
【答案】D
【解析】A项,应为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH;B项,应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,加热固体混合物,没有离子参加反应,不能写离子反应;C项,应为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O。
►问题一 离子的检验
【典例1】关于某无色溶液中所含离子的鉴别,判断正确的是( )
A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在
B.通入Cl2后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有I-存在
C.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,可确定有SO存在
D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO存在
【答案】B
【解析】Cl-、SO均能与Ag+形成不溶于稀盐酸的白色沉淀,A错误;通入Cl2后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,则溶液中有I-存在,B正确;SO与Ba(NO3)2反应形成BaSO3沉淀,加入稀盐酸后在H+、NO的作用下可转化为BaSO4沉淀,C错误;能使澄清石灰水变浑浊的气体是CO2或SO2,原溶液中可能存在的离子是CO、HCO、SO或HSO,D错误。
【变式1-1】根据下列实验内容得出的结论正确的是( )
选项
实验内容
结论
A
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质中一定含有OH-,而且一定是碱
B
向废液中加入少量的葡萄糖溶液,无砖红色沉淀产生
废液中不含Cu2+
C
向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体
该溶液中一定含有CO
D
向某溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
该溶液中可能含有Al3+
【答案】D
【解析】显碱性的盐溶液也能使红色石蕊试纸变蓝,如Na2CO3溶液,A项错误;若废液呈酸性,即使含Cu2+,加入少量的葡萄糖溶液也无砖红色沉淀产生,B项错误;若该溶液中含有HCO,加入盐酸也能产生无色无味气体,C项错误。
【变式1-2】某溶液中含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、SO、Cl-、CO和HCO离子中的若干种,取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于稀HNO3)
①向溶液中滴加几滴Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和浅绿色滤液B;
②取滤液B,先用稀HNO3酸化,再滴加0.001 mol/L AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是( )
A.溶液A中一定存在的离子是Fe2+、SO、H+和Cl-
B.溶液A中不存在CO和HCO,不能确定Na+、Mg2+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2CO3和Ag2SO4
D.原溶液存在的Fe2+可用KSCN溶液检验
【答案】D
【解析】根据步骤①向溶液中滴加Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀,可知原溶液必然存在SO;据绿色滤液B仍存在,可知原溶液还存在H+和Fe2+,则不可能存在CO和HCO;根据步骤②取滤液B,先用HNO3酸化,再滴加0.001 mol·L-1 AgNO3溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀应该是AgCl,说明原溶液中含有Cl-;同时不能推断出是否存在Na+、Mg2+;据此分析解题。A.溶液A中一定存在的离子有Fe2+、SO、H+和Cl-,A正确;B.溶液A中不存在CO和HCO,不能确定Na+、Mg2+的存在,B正确;C.白色沉淀应该是AgCl,说明原溶液中含有Cl-,氢氧化钡除去硫酸根,酸化排除碳酸根干扰,C正确;D.可用KSCN溶液检验Fe3+的存在而不是Fe2+的存在,D错误。
►问题二 离子的推断
【典例2】某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色试验,通过蓝色钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
【答案】B
【解析】①混合物溶于水,得到澄清透明溶液,则不含CaCO3,排除C选项;②做焰色试验,通过蓝色钴玻璃可观察到紫色,可确定含有钾元素,即含有KCl;③向溶液中加碱,产生白色沉淀,则应含有MgSO4,综合以上分析,混合物由KCl和MgSO4两种物质组成。
【变式2-1】溶液X中含有下表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )
阳离子
阴离子
Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+
OH-、NO、HCO、CO、SO、Cl-
A.X溶液中含有2种阳离子和3种阴离子
B.X溶液中不可能含有HCO或CO
C.生成的无色气体是NO
D.根据电荷守恒,原溶液中一定含Ca2+
【答案】D
【解析】根据互斥原则,OH-不能与Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、HCO大量共存;HCO不能与OH-、Fe3+、Al3+大量共存;CO不能与Fe3+、Al3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+大量共存。向X溶液中加入足量的稀盐酸,阴离子种类没有发生改变,说明X溶液中含有Cl-,加入稀盐酸有无色气体产生,该气体不能是CO2,气体如果是CO2,则X溶液中含有CO或HCO,X溶液与足量的稀盐酸反应,导致阴离子种类减少,因此无色气体为NO,X溶液中含有NO,NO在酸中具有强氧化性,转化成NO,X溶液中应含有还原性离子,即Fe2+,X溶液中有5种离子,离子浓度均为0.1 mol/L,溶液呈电中性,另外两种为Mg2+和SO。A项,含有的离子是NO、Fe2+、Cl-、Mg2+、SO,3种阴离子和2种阳离子,正确;B项,X溶液中一定不含有HCO或CO,正确;C项,无色气体为NO,正确;D项,X溶液中有SO,能与Ca2+反应生成硫酸钙沉淀,因此X溶液中一定不含有Ca2+,错误。
【变式2-2】某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、NH、Cl-、SO、HCO、HSO中的几种离子,溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略H2O2的分解)。下列说法不正确的是( )
A.溶液Y中一定不存在Fe3+、SO
B.溶液Y中一定含有Cl-,且n(Cl-)=0.01 mol
C.溶液Y中肯定存在HCO、HSO、Ba2+、NH
D.溶液Y中可能存在Na+,为确定其是否存在,可取溶液1通过焰色试验验证
【答案】B
【解析】因为是无色溶液,所以溶液中不含有Fe3+,加入足量H2O2溶液,出现沉淀,推出原溶液中含有Ba2+,一定不含SO,一定含有HSO,其中n(Ba2+)=n(HSO)= mol =0.01 mol,加入盐酸酸化的H2O2后,有气体产生,推出原溶液中一定含有HCO,n(HCO)= mol =0.01 mol,加入Ba(OH)2溶液,产生气体,此气体为NH3,n(NH)= mol =0.01 mol,根据溶液呈现电中性,原溶液中一定含有Cl-,因为无法确定是否含有Na+,因此n(Cl-)≥0.01 mol。根据上述分析,A、C说法正确;B说法错误;检验Na+,需要进行焰色试验,火焰呈黄色,说明含有Na+,D说法正确。
►问题三 物质的鉴别
【典例3】能将分别含有Cu2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、NH、Na+、Fe2+等离子的七种硫酸盐溶液一次鉴别开来的是 ( )
A.NaOH溶液 B.KSCN溶液
C.NaHCO3溶液 D.NH3·H2O溶液
【答案】A
【解析】加入NaOH溶液后分别会看到蓝色沉淀、红褐色沉淀、先有白色沉淀后溶解、白色沉淀、气体、无明显现象、先有白色沉淀后迅速变为灰绿色最后变为红褐色。NH3·H2O不能区分Al3+和Mg2+以及NH和Na+。
【变式3-1】(23-24高二·浙江·期末)下列关于离子或物质的鉴别,判断正确的是( )
A.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,可确定有存在
B.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液中可能含有或
C.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有存在
D.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该固体试样中不含
【答案】B
【解析】A.加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有,也可能含有Ag+,故A错误;
B.含有或Cl−可与硝酸银反应生成沉淀,碳酸银转化为氯化银,加入盐酸,沉淀不溶解,故B正确;
C.生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可为二氧化碳或二氧化硫,溶液可能含有、、、等,故C错误;
D.氨气易溶于水,如生成氨气,一般用浓溶液且进行加热,故D错误;故选B。
【变式3-2】(23-24高二上·江苏宿迁·期中)下列实验方法及判断不正确的是
A.用NaOH溶液来鉴别NH4Cl和KCl
B.用硝酸酸化的AgNO3溶液来鉴别NH4Cl和NH4NO3
C.某溶液中滴加BaCl2溶液后产生白色沉淀,则该溶液中一定含有SO42-离子
D.用焰色反应鉴别NaCl和KNO3
【答案】C
【解析】NaOH和NH4Cl反应生成氨气,故A正确;AgNO3和NH4Cl反应生成难溶于硝酸的氯化银沉淀,故B正确;某溶液中滴加BaCl2溶液后产生白色沉淀,该溶液中可能含有CO32-、SO32-、Ag+、SO42-离子,故C错误;Na+、K+的焰色不同,用焰色反应鉴别NaCl和KNO3,故D正确。
►问题四 中和滴定实验及其操作
【典例4】准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
【答案】C
【解析】准确量取25.00 mL液体,要用滴定管,而酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,应用酸式滴定管。
【变式4-1】下列有关中和滴定实验的叙述正确的是( )
A.中和滴定实验中所用标准溶液越浓越好,指示剂的用量一般为2~3 mL
B.滴定管、锥形瓶均应先水洗后润洗
C.进行滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注意滴定管内的液面变化
D.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时,若滴定前读数时仰视,滴定后俯视,则测定值偏大
【答案】C
【解析】中和滴定实验中,标准溶液越浓误差越大,指示剂的用量一般为2~3滴,A错误;盛待测液的锥形瓶不能润洗,否则测定结果偏大,B错误;滴定前读数时仰视,读数偏大,滴定后俯视,读数偏小,致使读取的标准盐酸的体积偏小,故测定值偏小,D错误。
【变式4-2】(1)取一锥形瓶,用NaOH待测溶液润洗两次;(2)在锥形瓶中放入25.00 mL NaOH待测溶液;(3)加入几滴石蕊试液作指示剂;(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,右手不停摇动锥形瓶;(7)两眼注视着滴定管内标准酸溶液液面的变化,直至滴定终点。
以上关于酸碱中和滴定实验的叙述中错误的是( )
A.(4)(6)(7) B.(1)(5)(6)(7)
C.(3)(5)(7) D.(1)(3)(5)(7)
【答案】D
【解析】锥形瓶不用润洗,操作(1)错误;一般不用石蕊作酸碱中和滴定的指示剂,操作(3)错误;滴定管必须用待装液润洗后才能注入待装液,操作(5)错误;两眼应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,操作(7)错误。
►问题五 中和滴定实验误差分析
【典例5】下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
【答案】D
【解析】滴定管精确到0.01 mL,读数时应保留小数点后2位,A项错误;用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,由于没有润洗 ,标准液浓度减小,消耗标准液体积增加,则测定结果偏高,B项错误;所用的固体KOH中混有NaOH,相同质量的氢氧化钠和氢氧化钾,氢氧化钠的物质的量大于氢氧化钾的物质的量,故所配的溶液中OH-浓度偏大,导致消耗标准液的体积V碱偏小,根据c酸=c碱×可知c酸偏小,C项错误;用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若滴定前仰视读数,滴定至终点后俯视读数,导致读取的盐酸体积偏小,根据c酸=c碱×可知测定结果偏高,D项正确。
【变式5-1】用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用酚酞作指示剂滴至溶液由红色刚变无色时立即停止滴定
C.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入NaOH溶液进行滴定
D.将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入少量蒸馏水后进行滴定
【答案】D
【解析】用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定,标准盐酸被稀释,浓度偏小,造成消耗的V酸偏大,测得c碱偏大,A错误;用酚酞作指示剂,滴至溶液由红色变为无色且半分钟内颜色不再变化时停止加盐酸,B错误;蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入NaOH溶液进行滴定,导致消耗的V酸偏大,测得c碱偏大,C错误;将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水后进行滴定,待测液的物质的量不变,对V酸无影响,可知c碱不变,D正确。
【变式5-2】用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)( )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确
【答案】A
【解析】A项,碱式滴定管未用待测碱液润洗,导致消耗的酸少,结果偏低;B项,酸式滴定管未用标准盐酸润洗,会造成消耗的酸的体积偏大,结果偏高;C项,消耗的酸的体积将会偏大,结果偏高;D项,计算出消耗的酸的体积将会偏大,结果偏高。
►问题六 中和滴定曲线分析
【典例6】298 K时,向20.0 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂
B.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+2OH-===A2-+2H2O
C.Y点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)
D.反应H2A+A2-2HA-的平衡常数K=1.0×107.4
【答案】D
【解析】根据第二反应终点溶液显碱性可知H2A为弱酸,强碱滴定弱酸用碱性条件下变色的酚酞溶液作指示剂,A项错误;X点对应的溶液中溶质主要是NaHA,W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+OH-===HA-+H2O,B项错误;根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),因为Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),所以c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+3c(A2-),C项错误;H2AHA-+H+,Ka1=,由于W点c(HA-)=c(H2A),故Ka1=c(H+)=1.0×10-2.3;HA-A2-+H+,Ka2=,由于Y点对应的溶液中c(HA-)=c(A2-),故Ka2=c(H+)=1.0×10-9.7;H2AHA-+H+与HA-A2-+H+相减即得H2A+A2-2HA-,此时的平衡常数K===1.0×107.4,D项正确。
【变式6-1常温下,分别向10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的一元酸HA和HB溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA的酸性强于HB的酸性
B.V(酸)=10 mL时,两溶液中c(B-)=c(A-)
C.a点时,c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.b、c点时,c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B-)
【答案】D
【解析】A项,当V(酸)=10 mL时,酸碱恰好完全反应得到等物质的量浓度的NaA溶液和NaB溶液,NaA溶液的pH(8.7)大于NaB溶液的pH(7.8),根据盐类水解的规律“越弱越水解”可知,HA的酸性弱于HB的酸性,错误;B项,由上述分析可知,A-的水解能力大于B-的水解能力,两溶液中c(B-)>c(A-),错误;C项,a点加入10 mL的HA溶液,得到NaA溶液的pH=8.7,由于A-的水解使溶液呈碱性,溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),错误;D项,b点加入20 mL的HA溶液得到等物质的量浓度的NaA和HA的混合液,由元素质量守恒可得c(A-)+c(HA)=2c(Na+),c点加入20 mL的HB溶液得到等物质的量浓度的NaB和HB的混合液,由元素质量守恒可得c(B-)+c(HB)=2c(Na+),b、c两点溶液中c(Na+)相等,则c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(B-)+c(HB),正确。
【变式6-2】以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
【答案】C
【解析】根据图像可知,滴定终点消耗NaOH溶液40 mL,H2A是二元酸,可知酸的浓度是0.100 0 mol·L-1,B项错误;起点溶液pH=1.0,c(H+)=0.100 0 mol·L-1,可知H2A第一步电离是完全的,溶液中没有H2A,所以曲线①代表δ(HA-),曲线②代表δ(A2-),A项错误;利用曲线①、②的交点可知,c(HA-)=c(A2-),此时pH=2.0,c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1,HA-A2-+H+,Ka(HA-)==1.0×10-2,C项正确;滴定终点时,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),以酚酞为指示剂,说明滴定终点时溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),所以c(Na+)>2c(A2-)+c(HA-),D项错误。
1.(23-24高二下·浙江·期中)下列实验操作正确的是
A.用图甲证明氧化性
B.图乙操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.用图丙制备
D.用图丁制备胆矾晶体
【答案】A
【解析】A.用图甲实验中根据反应方程式:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,锰元素化合价降低,氯元素化合价升高,KMnO4是氧化剂,氯气是氧化产物,则氧化性:KMnO4>Cl2,Cl2+Na2S=2NaCl+S↓,故可证明氧化性,A符合题意;
B.KMnO4溶液盛放在酸式滴定管中,图中为碱式滴定管,B不合题意;
C.加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制备NH3,试管口应向下倾斜,防止冷凝水流至试管底部炸裂试管,C不合题意;
D.加热浓缩硫酸铜溶液,再冷却结晶可制备胆矾晶体,应用蒸发皿,不能用坩埚,D不合题意;故选A。
2.(23-24高二上·山东滨州·期末)下列有关滴定实验的说法正确的是
A.滴定管和锥形瓶水洗后都要用待装液润洗
B.聚四氟乙烯滴定管可以盛装盐酸或NaOH溶液
C.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
D.滴定终点时液面如图,读数为20.20mL
【答案】B
【解析】A.滴定实验时,滴定管要用待装液润洗,但锥形瓶不能用待装液润洗,否则会导致实验误差,A错误;
B.聚四氟乙烯滴定管既耐酸又耐碱,因此聚四氟乙烯滴定管可以盛装盐酸或NaOH溶液,B正确;
C.滴定时,左手控制滴定管活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛观察锥形瓶内颜色的变化,判断滴定终点后再读数,C错误;
D.滴定管0刻度在上,需要估读到0.01mL,故读数为19.80mL,D错误;
故选B。
3.(23-24高二上·辽宁·期末)下列有关以0.1 mol·L NaOH标准液滴定未知浓度的HCl溶液的操作正确的是
A.量取25.00 mL待测液
B.除去碱式滴定管中的气泡
C.滴定时,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化
D.滴定结束时读数
【答案】C
【解析】A.量筒的精度为0.1mL,精确度不够,应该使用酸式滴定管量取25.00 mL待测液,故A错误;
B.排尽碱式滴定管气泡可以采用尖嘴向上,慢慢挤压橡胶管,故B错误;
C.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,以便及时判断滴定终点,故C正确;
D.滴定结束应该平视刻度读数,视线经过刻线、凹面,故D错误;故选C。
4.(23-24高二下·重庆渝中·期中)下列离子的检验方法合理的是
A.向某溶液中加入盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,生成白色沉淀,说明该溶液中只含有
B.向某溶液中通入氯气,然后再加入硫氰化钾,溶液变红色,说明原溶液中含有
C.取某溶液进行焰色反应实验,直接观察到焰色为黄色,说明该溶液中不含
D.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,立即产生红褐色沉淀,说明原溶液中含有
【答案】D
【解析】A.能使澄清石灰水变浑浊的气体可以是二氧化碳或二氧化硫,故原溶液中可能含有:、、、等,故A错误;
B.氯气具有氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+,向某溶液中通入氯气,然后再加入硫氰化钾,溶液变红色,不说明原溶液中含有,也可能原溶液中本来就含有Fe3+,故B错误;
C.某溶液做焰色反应,现象为黄色,说明该溶液中含有钠离子,但是不能判断是否存在K+,观察钾离子焰色反应的火焰颜色需要通过蓝色的钴玻璃观察,故C错误;
D.氢氧化铁为红褐色沉淀,则向某溶液中加入氢氧化钠溶液,立即产生红褐色沉淀,说明原溶液中含有,故D正确;
故选D。
5.(23-24高二上·浙江杭州·期末)某研究性学习小组欲分析某固体的主要成分,将固体研碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液分别进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀产生,则固体中一定不含Ca2+
B.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,无白色沉淀产生,则固体中一定不含
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,有白色沉淀产生,则固体中一定含有Mg2+
D.取少量滤液,向其中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则固体中未必含有Cl-
【答案】D
【解析】A.因盐酸过量,加入少量Na2CO3溶液应先和H+反应,即使有Ca2+存在,也不会产生白色沉淀,A错误;
B.因所加盐酸过量,因此滤液中一定不含,因此滤液中滴加氯化钡不会生成碳酸钡沉淀,但不能据此说明固体中不含,B错误;
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,产生白色沉淀,若NaOH溶液不过量,则可能固体中含有Al3+而不一定是Mg2+,C错误;
D.取少量滤液向其中加入硝酸银,产生白色沉淀,但是固体研碎后将其溶于过量稀盐酸,不能说明固体中一定有Cl-,可能是加入的盐酸引入的Cl-,D正确;故选D。
6.(23-24高二上·云南昆明·期末)为确定某溶液中含有以下离子H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO、NO中的几种,进行以下实验:
①经测定,溶液呈强酸性;
②取部分未知溶液,加入过量NaOH溶液,有白色沉淀产生;
③取②中部分溶液,加入Na2CO3溶液,无明显现象。
分析上述实验,下面对溶液中含有离子的判断,正确的是
A.一定含有H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、NO
B.一定含有H+、Mg2+、Cl-,一定不含有CO
C.一定含有H+、Ba2+、NO,一定不含有Cl-
D.一定含有H+、Mg2+,可能同时含有Cl-、NO
【答案】D
【解析】①经测定,溶液显酸性,存在氢离子,不存在碳酸根离子;②取部分未知溶液,加入过量NaOH溶液,有白色沉淀产生,则为氢氧根离子和镁离子生成的氢氧化镁沉淀,存在镁离子;③碳酸钠和钡离子会生成碳酸钡沉淀;取②中部分溶液,加入Na2CO3溶液,无明显现象,说明不存在钡离子;由分析可知:一定含有H+、Mg2+,可能同时含有Cl-、NO,不存在碳酸根离子、钡离子;故选D。
7.(23-24高二上·河北衡水·期末)某含有Na+的澄清溶液中可能还存在NH、Fe2+、I—、Br—、CO、SO六种离子中的几种。将该溶液进行如下实验:①滴加足量的新制氯水,有气泡生成,溶液变黄色;②向“①”中所得溶液中加入BaCl2溶液,无沉淀生成;③向“①”中所得溶液中加入淀粉溶液,不显蓝色,依据上述实验事实推断该溶液
A.一定呈碱性
B.一定不存在I—、SO、Fe2+
C.可能存在NH、CO
D.一定存在Fe2+、Br—、CO
【答案】B
【分析】由①的实验现象可知,溶液中存在碳酸根离子和溴离子或碘离子,不存在与碳酸根离子生成碳酸亚铁沉淀的亚铁离子;由②的实验现象可知,溶液中不存在亚硫酸根离子;由③的实验现象可知,溶液中不存在碘离子,则一定存在溴离子,综上可知,含有钠离子的澄清溶液中一定含有碳酸根离子、溴离子,一定不存在亚铁离子、碘离子、亚硫酸根离子,无法确定是否存在铵根离子。
【解析】A.碳酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性,铵根离子在溶液中水解使溶液呈酸性,由分析可知,含有钠离子的澄清溶液中一定含有碳酸根离子,无法确定是否存在铵根离子,且不知道离子的浓度大小是多少,所以无法确定溶液的酸碱性,故A错误;
B.由分析可知,含有钠离子的澄清溶液中一定不存在亚铁离子、碘离子、亚硫酸根离子,故B正确;
C.由分析可知,含有钠离子的澄清溶液中一定含有碳酸根离子,故C错误;
D.由分析可知,含有钠离子的澄清溶液中一定不存在亚铁离子,故D错误;
故选B。
8.(23-24高二上·广东·期末)等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.起始酸性:HA>HB B.起始浓度:
C.HA和HB起始溶液体积相同 D.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
【答案】A
【解析】A.等浓度的HA、HB,HA的pH小于HB,所以起始酸性:HA>HB,故A正确;
B.HB是弱酸,HB的起始pH=2,所以起始浓度大于0.01mol/L,故B错误;
C.达到滴定终点,消耗氢氧化钠溶液的体积,HA<HB,则起始溶液体积HA<HB,故C错误;
D.HB是弱酸,滴定终点溶液呈碱性,滴定HB用酚酞作指示剂,故D错误;
选A。
9.(23-24高二下·辽宁·期末)某澄清溶液中含有下表离子中的几种。
阳离子
阴离子
分别取它的水溶液两份进行实验,结果如下。下列结论正确的是
①向一份溶液中加入过量盐酸,产生气泡,溶液颜色变深,但仍澄清;
②继续向①溶液中加入少许四氯化碳,振荡,静置,下层呈现紫红色,上层溶液呈现黄色;
③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀量先增加后减少最后有部分剩余。
A.实验①中产生的气体是和
B.原溶液中一定含有
C.原溶液中可能含有和
D.若③中用浓氨水代替氢氧化钠,现象相同
【答案】B
【分析】由题干信息可知:②向①反应后溶液中加入少量CCl4,出现分层,下层为CCl4层,显紫红色,推出该溶液中含有I2,即原溶液中含有I-,Fe3+具有强氧化性,能将I-氧化,因此原溶液中一定不含有Fe3+,在酸性条件下具有强氧化性,将I-氧化成I2,本身被还原成NO,因此原溶液一定含有,上层为水层,水层显黄色,推出含有Fe3+,即原溶液中含有Fe2+,原溶液中一定不含有;③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀量先增加后减少最后有部分剩余,推出原溶液中含有Al3+,溶液中一定不含有,综上分析可知,原溶液一定存在Fe2+、I-、、Al3+,一定不含、、Fe3+,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知实验①中产生的气体是NO,A错误;
B.由分析可知原溶液中一定含有,B正确;
C.原溶液中不可能含有,C错误;
D.若用浓氨水代替氢氧化钠,因为氢氧化铝不溶于氨水而不会出现沉淀减少的状态,D错误;
故选B。
10.(23-24高二上·广东惠州·期末)常温下,有的某溶液中可能含有Na+、Fe3+、Fe2+、、、中的某几种,现取100mL该溶液进行如下实验。根据实验结果,下列判断正确的是
A.Na+和一定存在 B.一定不存在
C.Fe3+与Fe2+至少存在一种 D.此实验方案无法判断是否存在
【答案】B
【分析】100mL该溶液中含有的H+的物质的量为0.01mol,则一定不存在;向溶液中通入氯气分液后得到紫色溶液,则原溶液中含有I-,铁离子能够氧化I-,则一定不存在Fe3+;2.54g为碘单质,其物质的量为=0.01mol,原溶液中含有的n(I-)=0.02mol;水层中加入氢氧化钠溶液得到固体,该固体为氢氧化亚铁,灼烧固体得到的1.60g固体为氧化铁,则溶液中一定存在Fe2+,根据铁元素守恒可知Fe2+的物质的量为:×2=0.02mol,0.02mol Fe2+带有正电荷0.04mol,0.01molH+带有正电荷0.01mol, I-带有负电荷0.02mol,所以原溶液中一定含有Cl-,由于可能含有Na+,溶液中所含n(Cl-)最小为0.04mol+0.01mol -0.02mol=0.03mol。
【解析】A.由分析可知,溶液中一定含有I-,Na+不一定有,A项错误;
B.因含有的H+的物质的量为0.01mol,则一定不存在,B项正确;
C.由分析可知,溶液中一定含有Fe2+,一定不含有Fe3+,C项错误;
D.由电荷守恒知,溶液中一定含有Cl-,D项错误;
故选B。
11.(23-24高二下·湖南·期末)某溶液中可能存在K+、Na+、Fe2+、Al3+、、中的若干种(除水电离出的H+,OH-之外),并且每种离子的浓度均为0.2mol·L-1。为确定溶液的组成进行了如下实验:
i.取100mL原溶液,加入稀硝酸,产生气泡,该气泡遇空气立即变为红棕色。
ii.往i反应后的溶液中加入BaCl2溶液,产生难溶于水的白色沉淀。
下列判断正确的是
A.Fe2+、Al3+可能同时存在于溶液中
B.若溶液中有,则蘸取该溶液做焰色试验,可能观察到黄色火焰
C.溶液中可能有Al3+,一定没有
D.产生红棕色气体的离子方程式一定是3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O
【答案】B
【分析】某溶液中可能存在K+、Na+、Fe2+、Al3+、、中的若干种(除水电离出的H+,OH-之外),并且每种离子的浓度均为0.2mol·L-1;i.取100mL原溶液,加入稀硝酸,产生气泡,该气泡遇空气立即变为红棕色,则溶液中含有还原性的亚铁离子或亚硫酸根离子或都有;ii.往i反应后的溶液中加入BaCl2溶液,产生难溶于水的白色沉淀,则生成沉淀为硫酸钡沉淀,由于硝酸会把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,故原溶液中存在亚硫酸根离子或硫酸根离子或两者均有;
【解析】A.每种离子的浓度均为0.2mol·L-1,即使含有、两种阴离子,根据电荷守恒可知,也不会含有三价的铝离子,A错误;
B.若溶液中含有、两种阴离子,根据电荷守恒可知,可能会存在K+、Na+、Fe2+三种阳离子;若溶液中含有阴离子,根据电荷守恒可知,可能会存在K+、Na+两种阳离子;钠离子的焰色反应为黄色,故蘸取该溶液做焰色试验,可能观察到黄色火焰,B正确;
C.结合分析可知,溶液中可能有Al3+,可能有,C错误;
D.产生红棕色气体的离子方程式也可能是,NO遇到空气中氧气生成红棕色的二氧化氮气体,D错误;
故选B。
12.(23-24高二上·湖南长沙·期末)25℃时,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
B.④⑤为两个反应的滴定终点,两个反应均可采用酚酞作指示剂
C.点①溶液中水的电离程度小于点②溶液
D.点②和点③间(不含端点)存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
【答案】C
【解析】A.点①所示溶液的溶质为HCN和NaCN,点②所示溶液的溶质为CH3COOH和CH3COONa,根据质量守恒可知,点①所示溶液满足:,点②所示溶液满足:,则,A正确;
B.NaOH溶液分别滴定CH3COOH溶液和HCN溶液时,滴定终点的溶质分别为CH3COONa和NaCN,溶液均显碱性,④⑤为两个反应的滴定终点,两个反应均可采用酚酞作指示剂,B正确;
C.点①所示溶液的溶质为HCN和NaCN,溶液显碱性,CN-的水解程度大于HCN的电离;点②所示溶液的溶质为CH3COOH和CH3COONa,溶液显酸性,CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解;盐的水解促进水的电离,酸抑制水的电离,则所以点①溶液中水的电离程度大于点②溶液,C错误;
D.点②和点③间(不含端点)均显酸性,则溶液中存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),D正确;
故选C。
13.(23-24高三上·河南开封·期末)常温下,用盐酸滴定溶液,所得溶液pH、和的分布分数[平衡时某含氮微粒的浓度占含氮微粒总浓度的分数,如的分布分数]与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线a代表
B.M点加入盐酸体积为
C.的电离常数的数量级为
D.应选甲基橙作为指示剂,滴定终点溶液由黄色变为橙色
【答案】B
【分析】随着V(HCl)的增大,溶液中c()减小,c()增大,则溶液中δ()减小,δ()增大,根据图知,曲线a代表δ(),曲线c代表δ(),曲线b代表滴定过程中pH的变化。
【解析】A.根据分析知,曲线a代表δ(),曲线c代表δ(),故A正确;
B.当加入盐酸体积为12.5mL时,溶液中溶质为等浓度的NH4Cl和NH3·H2O,NH3·H2O的电离常数表达式为Kb(NH3·H2O)= ,M点时c()=c(NH3·H2O),pH=9.26,则Kb(NH3·H2O)=c(OH-)==10-4.74,Kh()==10-9.26,即NH3·H2O的电离程度大于的水解程度,因此c()>c(NH3·H2O),而M点时,c()=c(NH3·H2O),所以M点加入盐酸体积小于12.5mL,故B错误;
C.由B项分析可知,Kb(NH3·H2O)=10-4.74,其数量级为10-5,故C正确;
D.滴定终点时,所得溶液溶质为NH4Cl,水解呈酸性,为了减小实验误差,应选突变范围在酸性范围的甲基橙作为指示剂,滴定终点溶液由黄色变为橙色,故D正确;
故选B。
14.(23-24高二下·云南保山·期末)室温时,向的HA、HB溶液中分别滴加溶液,其pH变化分别对应图中的Ⅰ、Ⅱ。下列说法不正确的是
A.向溶液中滴加HA溶液可产生HB
B.
C.滴加溶液至时,两种溶液中
D.滴加溶液时,Ⅱ中的电离程度大于Ⅰ中
【答案】C
【分析】的两种酸HA、HB中,HA的,所以HA是强酸,HB对应的pH大于1,是弱酸;HA是强酸,HB是弱酸,
【解析】A.化学反应遵循强酸制弱酸的原理,向溶液中滴加HA可产生HB,A正确;
B.,起始时的HB,,可计算出,B正确;
C.滴加溶液至时,HA是强酸,消耗的为20mL;HB是弱酸,消耗的小于20mL,根据电荷守恒,或,时,,两种溶液中或,但是两种溶液中并不相等,C错误;
D.滴加20mL溶液时,酸碱恰好中和,得到的是强酸强碱盐,不水解,水电离不受影响,得到的是弱酸强碱盐,会发生水解,水的电离受到促进,Ⅱ中的电离程度大于Ⅰ中,D正确;
故选C。
15.(23-24高二下·湖北武汉·期末)室温下,将0.100mol/LNaOH溶液分别滴加至体积均为20.00mL、浓度均为0.100mol/L的盐酸和HX洛液中,pH随滴入NaOH溶液体积的变化如图所示,下列说法正确的是
A.a点:
B.b点:
C.将c点和d点的溶液混合,溶液呈酸性
D.水的电离程度:c点>b点>a点>d点
【答案】D
【解析】A.酸的浓度为0.100,a点处,溶液的pH为6,说明该酸为弱酸,则HX是弱酸,溶液pH=6,则,根据电荷守恒有:,则,故,A项错误;
B.b点加入了10mL NaOH溶液,此时溶液中的溶质为等物质的量浓度为NaX和HX,根据电荷守恒有:,根据物料守恒有:,将两式联立则有:,B项错误;
C.b点溶液中的溶质为等物质的量浓度为NaX和HX,溶液显碱性,说明X-的水解程度大于HX的电离程度;d点溶液中NaCl、HCl的物质的量相等,c点是NaX溶液,NaX的物质的量为HCl的2倍,两溶液混合后为NaCl、NaX、HX的混合溶液,且NaX、HX的物质的量相等,且X-的水解程度大于HX的电离程度,故溶液呈碱性,C项错误;
D.a点,溶液中的溶质为HX,HX电离抑制水的电离;d点溶液中的溶质为HCl、NaCl,HCl电离抑制水的电离,而d点溶液酸性更强,对水的电离抑制程度更大;c点溶液中的溶质为NaX,X-在水溶液中水解促进水的电离;b点溶液中的溶质为NaX和HX,溶液显碱性,说明X-的水解程度大于HX的电离程度,促进水的电离,而b溶液的pH小于c点,说明c点溶液中水的电离程度更大,故水的电离程度:c点>b点>a点>d点,D项正确;故选D。
16.(23-24高二下·江苏无锡·期中)常温下,用溶液滴定的三种一元酸溶液HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.用NaOH溶液滴定HX溶液时,可用甲基橙或酚酞作为指示剂
B.常温下的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ中,
C.常温下一元酸HY的电离常数约为
D.滴定结束后读数时俯视凹液面,其它操作均正确,会使测得的结果偏大
【答案】B
【解析】A.滴定终点时溶液呈碱性,甲基橙变色范围为3.1~ 4.4,所以不能用甲基橙作指示剂,应该用酚酞,故A项错误;
B.同浓度的酸,pH越大,酸性越弱,可知HX、HY、HZ的酸性由强到弱为HZ>HY>HX,越弱越水解,常温下0.1000mol·L-1的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ中,,故B项正确;
C.根据滴定曲线可知,0.1000 mol·L-1的HY溶液pH=3,该溶液中c(Y-)≈c(H+)= 10-3 mol·L-1,酸的电离程度较小,则c(HY)≈0.1000 mol·L-1,,故C项错误;
D.滴定结束后读数时俯视凹液面,其它操作均正确,使得读数偏小,使测得的结果偏小,故D项错误;
故选B。
17.(23-24高二上·吉林长春·期末)25℃时,在250.1的溶液中,逐滴加入0.2的溶液,溶液pH的变化曲线如图所示。下列分析的结论中正确的是
A.B点的横坐标a12.5
B.C点时
C.D点
D.曲线上A、B间任一点,溶液中都有
【答案】B
【解析】A. 醋酸是弱酸,当氢氧化钠和醋酸恰好反应时,消耗醋酸的体积是12.5mL,此时由于醋酸钠的水解溶液显碱性,即pH大于7。B点的pH=7,说明醋酸溶液的体积应大于12.5mL,B点的横坐标a>12.5,故A错误;
B. C点显酸性,,溶液中溶质为醋酸钠和醋酸,根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则,则C点时,,故B正确;
C. D点溶液中的溶质是醋酸钠和醋酸的混合液,且二者的物质的量浓度相同,根据物料守恒D点,则c(CH3COO-)<2c(Na+),故C错误;
D. 若加入的醋酸很少时,醋酸钠含量少,氢氧化钠含量较高,会有,故D错误;
故选B。
18.(23-24高二下·广东深圳·期中)常温下,用的NaOH溶液滴定20.00mL等浓度的某酸HX,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.HX为强酸
B.c点溶液中:
C.需用甲基橙作指示剂
D.d点溶液中:
【答案】D
【分析】常温下,用的NaOH溶液滴定20.00mL等浓度的某酸HX,a点时的一元酸HX的pH大于1,则HX为弱酸。
【解析】A.根据分析,HX为弱酸,A错误;
B.c点溶液中溶质为NaX,根据质子守恒可知:,B错误;
C.甲基橙变色范围为3.1~4.4,滴定突跃范围不在此范围内,因此不可选用甲基橙作为指示剂,C错误;
D.d点溶液中溶质组成为NaX和NaOH,溶液呈碱性,则,D正确;
答案选D。
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第3章 物质在水溶液中的行为
第4节 离子反应
第2课时 离子反应的应用
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.了解水溶液中的离子反应与平衡在物质检测、化学反应规律研究、物质转化中的应用。
2.了解溶液pH的调控在工农业生产和科研中的应用。
3.通过酸碱中和滴定实验,知道化学定量分析实验在工农业生产中的重要作用。
重点:离子反应的应用。
难点:酸碱中和滴定图像分析。
1
一、离子的检验与推断
1.物质检验与含量测定
(1)离子检验
利用Fe3+与SCN-反应检验Fe3+:Fe3++3SCN-FeSCN3
利用I-与Ag+反应检验I-:Ag++I-===AgI
(2)测定溶液中某些离子的浓度
① :如溶液中SO的浓度,用Ba2+将其转化为BaSO4沉淀,再称量 求得。
② :强酸溶液中H+的浓度可以用已知准确浓度的强碱溶液滴定的方法获得。
③ :如溶液中MnO的浓度可以用已知准确浓度的Fe2+溶液滴定的方法来获得。
2.离子检验的类型
(1)生成沉淀;
(2)生成气体;
(3)显示特殊颜色。
3.离子检验方法
方法
离子
试剂
现象
注意
沉淀
法
Cl-、Br-、I-
AgNO3溶液和稀硝酸
AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)
—
SO
稀盐酸和BaCl2溶液
白色沉淀
先用稀盐酸酸化
Fe2+
NaOH溶液
白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀
—
Fe3+
NaOH溶液
红褐色沉淀
—
Al3+
NaOH溶液
白色沉淀→溶解
—
气体
法
NH
浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸
产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
要加热
CO
稀盐酸和澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
SO、HCO、
HSO有干扰
SO
稀硫酸和品红溶液
产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色
—
显色
法
I-
氯水(少量),CCl4
下层为紫色
—
Fe2+
KSCN溶液和氯水
先是无变化,滴加氯水后变红色
先加KSCN溶液,无变化,再加氯水
Fe3+
KSCN溶液
红色
—
焰色
实验
Na+、K+
Pt(Fe)丝和稀盐酸
火焰分别呈黄色、紫色
K+要透过蓝色钴玻璃片观察焰色
4.离子推断的“四原则”
二、离子反应的应用
1.物质制备与纯化
(1)物质的制备:离子反应可以用于制备物质。
①氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式:
2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑。
②实验室制取CO2的离子方程式:
CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O。
(2)物质的纯化
①制高纯度的氯化钠:除去其中少量的SO、Mg2+、Ca2+,需要引入的试剂离子分别为Ba2+、OH-、CO。
②除去污水中的重金属离子:将其转化为 而除去。
2.生活中常见的离子反应
(1)胃酸过多的治疗
①服用“胃舒平”[主要成分是Al(OH)3],离子反应为Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。
②服用小苏打片,离子方程式为HCO+H+===CO2↑+H2O。
(2)硬水及其软化
①硬水的含义:自然界里含Ca2+、Mg2+较多的水。
②硬水的形成:水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应生成可溶性碳酸氢盐而使Ca2+、Mg2+进入水中形成,离子方程式为CaCO3+CO2+H2O===Ca2++2HCO,MgCO3+CO2+H2O===Mg2++2HCO。
③硬水的软化方法
a. :加热可使HCO分解,生成的CO与Ca2+、Mg2+结合成沉淀,发生反应如下:
Ca2++2HCOCaCO3↓+CO2↑+H2O,Mg2++2HCOMgCO3↓+CO2↑+H2O。
b. :在硬水中加入Na2CO3等沉淀剂也可以降低水中Ca2+、
Mg2+的浓度,发生反应如下:Ca2++CO===CaCO3↓,Mg2++CO===MgCO3↓。
三、酸碱中和滴定实验
1.反应原理
酸和碱反应的实质是H++OH-===H2O。用已知浓度的盐酸(标准液)来滴定未知浓度的NaOH溶液(待测液)的计算公式为c待=。
2.常用酸碱指示剂及其变色范围
指示剂
变色范围的pH
石蕊
<5.0红色
5.0~8.0紫色
>8.0蓝色
甲基橙
<3.1红色
3.1~4.4橙色
>4.4黄色
酚酞
<8.2无色
8.2~10.0粉红色
>10.0红色
3.实验用品
(1)仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管架(铁架台和蝴蝶夹)、 。
①酸式滴定管:可盛放酸性溶液、氧化性溶液,不能盛放碱性溶液,因为碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开。
碱式滴定管:可盛放碱性溶液,不能盛放酸性溶液、氧化性溶液,因为酸性和氧化性物质易腐蚀橡胶。
②滴定管的上端都标有规格大小、使用温度、0刻度;滴定管的精确度为0.01 mL。
(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。
4.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:检漏→洗涤→润洗→装液→排气泡→调液面→记录。
②锥形瓶:注碱液→记读数→加指示剂。
(2)滴定
(3)终点判断:等到滴入最后一滴标准液,指示剂变色,且 内不变原色,视为滴定终点并记录消耗标准液的体积。
5.数据处理
将上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=计算。
四、中和滴定误差分析
1.分析依据
c待测·V待测=c标准·V标准
c待测=
c标准、V待测均为定值,误差均体现在V标准的大小上。
2.常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液为例:
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
碱式滴定管未用标准溶液润洗
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
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,停止滴定后再加一滴NaOH溶液无变化
读数
滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前仰后俯)
滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰)
五、酸碱中和反应过程中的图像分析
酸碱中和过程中的图像,纵坐标为pH,横坐标为酸或碱溶液的体积。
1.解题策略
(1)横、纵坐标:分清加入的是酸溶液还是碱溶液;
(2)起点pH:结合题目信息得出酸(或碱)的强弱;
(3)滴定终点或pH=7的点:利用盐类水解、弱电解质电离平衡、水的电离等知识分析出对应的体积;
(4)其他特殊点分析:滴定一半或滴定过量等点相关问题。
2.图像实例
以用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。
关键点
粒子浓度关系
起点(点①)
起点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1 HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)>c(H+)>c(A-)>c(OH-)
反应—半点(点②)
两者反应生成等物质的量的HA和NaA混合液,此时溶液pH<7,说明HA的电离程度大于A-的水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-)
中性点(点③)
此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)>c(H+)=c(OH-)
恰好完全反应点(点④)
此时两者恰好完全反应生成NaA,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
过量点(点⑤)
此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
1.请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)能使石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2。( )
(2)中和滴定时为了节省时间,不需要重复2~3次实验。( )
(3)可以用铁粉除去FeCl3中的FeCl2。( )
(4)治疗胃酸过多的胃药中含有烧碱。( )
(5)用石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3。( )
2.准确量取24.90 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.50 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
3.下列有关反应方程式正确的是( )
A.实验室制备Al(OH)3:Al3++3OH-===Al(OH)3↓
B.实验室制氨气:NH+OH-NH3↑+H2O
C.实验室制取Cl2:MnO2+4HClMn2++Cl2↑+2Cl-+2H2O
D.除去FeCl3中含有的FeCl2:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
►问题一 离子的检验
【典例1】关于某无色溶液中所含离子的鉴别,判断正确的是( )
A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有Cl-存在
B.通入Cl2后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有I-存在
C.加入Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,可确定有SO存在
D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO存在
【变式1-1】根据下列实验内容得出的结论正确的是( )
选项
实验内容
结论
A
某物质的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该物质中一定含有OH-,而且一定是碱
B
向废液中加入少量的葡萄糖溶液,无砖红色沉淀产生
废液中不含Cu2+
C
向某物质的水溶液中加入盐酸能产生无色无味气体
该溶液中一定含有CO
D
向某溶液中滴加NaOH溶液,先产生白色沉淀,后沉淀溶解
该溶液中可能含有Al3+
【变式1-2】某溶液中含有H+、Na+、Mg2+、Fe2+、SO、Cl-、CO和HCO离子中的若干种,取该溶液进行如下实验(已知Ag2SO4微溶于水,可溶于稀HNO3)
①向溶液中滴加几滴Ba(OH)2溶液,过滤,得到不溶于酸的白色沉淀和浅绿色滤液B;
②取滤液B,先用稀HNO3酸化,再滴加0.001 mol/L AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
下列说法不正确的是( )
A.溶液A中一定存在的离子是Fe2+、SO、H+和Cl-
B.溶液A中不存在CO和HCO,不能确定Na+、Mg2+的存在
C.第②步生成的白色沉淀中只有AgCl,没有Ag2CO3和Ag2SO4
D.原溶液存在的Fe2+可用KSCN溶液检验
►问题二 离子的推断
【典例2】某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成,进行如下实验:①混合物溶于水,得到澄清透明溶液;②做焰色试验,通过蓝色钴玻璃可观察到紫色;③向溶液中加碱,产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为( )
A.KCl、NaCl B.KCl、MgSO4
C.KCl、CaCO3 D.MgSO4、NaCl
【变式2-1】溶液X中含有下表离子中的某5种,且其浓度均为0.1 mol·L-1(不考虑水的电离与离子水解)。向X溶液中加入足量稀盐酸,有无色气体生成,经分析,反应前后阴离子种类没有变化。下列叙述不正确的是( )
阳离子
阴离子
Na+、Fe3+、Ca2+、Fe2+、Mg2+、Al3+
OH-、NO、HCO、CO、SO、Cl-
A.X溶液中含有2种阳离子和3种阴离子
B.X溶液中不可能含有HCO或CO
C.生成的无色气体是NO
D.根据电荷守恒,原溶液中一定含Ca2+
【变式2-2】某无色溶液Y可能含有Na+、Fe3+、Ba2+、NH、Cl-、SO、HCO、HSO中的几种离子,溶液中阳离子浓度相同。为了确定其组成,某同学进行了如下实验(假设气体均全部逸出,忽略H2O2的分解)。下列说法不正确的是( )
A.溶液Y中一定不存在Fe3+、SO
B.溶液Y中一定含有Cl-,且n(Cl-)=0.01 mol
C.溶液Y中肯定存在HCO、HSO、Ba2+、NH
D.溶液Y中可能存在Na+,为确定其是否存在,可取溶液1通过焰色试验验证
►问题三 物质的鉴别
【典例3】能将分别含有Cu2+、Fe3+、Al3+、Mg2+、NH、Na+、Fe2+等离子的七种硫酸盐溶液一次鉴别开来的是 ( )
A.NaOH溶液 B.KSCN溶液
C.NaHCO3溶液 D.NH3·H2O溶液
【变式3-1】(23-24高二·浙江·期末)下列关于离子或物质的鉴别,判断正确的是( )
A.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解,可确定有存在
B.加入溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解,则原溶液中可能含有或
C.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有存在
D.在某固体试样加水后的溶液中,滴加NaOH溶液,没有产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则该固体试样中不含
【变式3-2】(23-24高二上·江苏宿迁·期中)下列实验方法及判断不正确的是
A.用NaOH溶液来鉴别NH4Cl和KCl
B.用硝酸酸化的AgNO3溶液来鉴别NH4Cl和NH4NO3
C.某溶液中滴加BaCl2溶液后产生白色沉淀,则该溶液中一定含有SO42-离子
D.用焰色反应鉴别NaCl和KNO3
►问题四 中和滴定实验及其操作
【典例4】准确量取25.00 mL酸性高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.500 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
【变式4-1】下列有关中和滴定实验的叙述正确的是( )
A.中和滴定实验中所用标准溶液越浓越好,指示剂的用量一般为2~3 mL
B.滴定管、锥形瓶均应先水洗后润洗
C.进行滴定时眼睛应注意锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注意滴定管内的液面变化
D.用标准盐酸滴定待测NaOH溶液时,若滴定前读数时仰视,滴定后俯视,则测定值偏大
【变式4-2】(1)取一锥形瓶,用NaOH待测溶液润洗两次;(2)在锥形瓶中放入25.00 mL NaOH待测溶液;(3)加入几滴石蕊试液作指示剂;(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,右手不停摇动锥形瓶;(7)两眼注视着滴定管内标准酸溶液液面的变化,直至滴定终点。
以上关于酸碱中和滴定实验的叙述中错误的是( )
A.(4)(6)(7) B.(1)(5)(6)(7)
C.(3)(5)(7) D.(1)(3)(5)(7)
►问题五 中和滴定实验误差分析
【典例5】下列有关滴定操作的说法正确的是( )
A.用25 mL滴定管进行中和滴定时,用去标准液的体积为21.7 mL
B.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,洗净碱式滴定管后直接取标准KOH溶液进行滴定,则测定结果偏低
C.用标准KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,配制标准溶液的固体KOH中含有NaOH杂质,则测定结果偏高
D.用未知浓度的盐酸滴定标准KOH溶液时,若读数时,滴定前仰视,滴定到终点后俯视,会导致测定结果偏高
【变式5-1】用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列操作不会引起实验误差的是( )
A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后,装入标准盐酸进行滴定
B.用酚酞作指示剂滴至溶液由红色刚变无色时立即停止滴定
C.用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗,然后装入NaOH溶液进行滴定
D.将NaOH溶液放入用蒸馏水洗净的锥形瓶中,再加入少量蒸馏水后进行滴定
【变式5-2】用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,待测液放在锥形瓶中。中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)( )
A.碱式滴定管未用待测碱液润洗
B.酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C.滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D.滴定前俯视读数,滴定后读数正确
►问题六 中和滴定曲线分析
【典例6】298 K时,向20.0 mL 0.10 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.10 mol·L-1 NaOH溶液,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该滴定过程应该选择石蕊溶液作指示剂
B.W点到X点发生的主要反应的离子方程式为H2A+2OH-===A2-+2H2O
C.Y点对应的溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(A2-)
D.反应H2A+A2-2HA-的平衡常数K=1.0×107.4
【变式6-1常温下,分别向10 mL 0.1 mol·L-1的NaOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的一元酸HA和HB溶液,测得混合溶液的pH变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.HA的酸性强于HB的酸性
B.V(酸)=10 mL时,两溶液中c(B-)=c(A-)
C.a点时,c(A-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
D.b、c点时,c(A-)+c(HA)=2c(Na+)=c(HB)+c(B-)
【变式6-2】以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如下图所示。[比如A2-的分布系数:δ(A2-)=]
下列叙述正确的是( )
A.曲线①代表δ(H2A),曲线②代表δ(HA-)
B.H2A溶液的浓度为0.200 0 mol·L-1
C.HA-的电离常数Ka=1.0×10-2
D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2-)+c(HA-)
1.(23-24高二下·浙江·期中)下列实验操作正确的是
A.用图甲证明氧化性
B.图乙操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.用图丙制备
D.用图丁制备胆矾晶体
2.(23-24高二上·山东滨州·期末)下列有关滴定实验的说法正确的是
A.滴定管和锥形瓶水洗后都要用待装液润洗
B.聚四氟乙烯滴定管可以盛装盐酸或NaOH溶液
C.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
D.滴定终点时液面如图,读数为20.20mL
3.(23-24高二上·辽宁·期末)下列有关以0.1 mol·L NaOH标准液滴定未知浓度的HCl溶液的操作正确的是
A.量取25.00 mL待测液
B.除去碱式滴定管中的气泡
C.滴定时,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化
D.滴定结束时读数
4.(23-24高二下·重庆渝中·期中)下列离子的检验方法合理的是
A.向某溶液中加入盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,生成白色沉淀,说明该溶液中只含有
B.向某溶液中通入氯气,然后再加入硫氰化钾,溶液变红色,说明原溶液中含有
C.取某溶液进行焰色反应实验,直接观察到焰色为黄色,说明该溶液中不含
D.向某溶液中加入氢氧化钠溶液,立即产生红褐色沉淀,说明原溶液中含有
5.(23-24高二上·浙江杭州·期末)某研究性学习小组欲分析某固体的主要成分,将固体研碎后溶于过量稀盐酸中充分反应,过滤后用所得滤液分别进行如下实验,下列说法正确的是
A.取少量滤液,向其中滴加少量Na2CO3溶液,无白色沉淀产生,则固体中一定不含Ca2+
B.取少量滤液,向其中滴加过量溶液,无白色沉淀产生,则固体中一定不含
C.取少量滤液,向其中滴加适量NaOH溶液,有白色沉淀产生,则固体中一定含有Mg2+
D.取少量滤液,向其中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则固体中未必含有Cl-
6.(23-24高二上·云南昆明·期末)为确定某溶液中含有以下离子H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、CO、NO中的几种,进行以下实验:
①经测定,溶液呈强酸性;
②取部分未知溶液,加入过量NaOH溶液,有白色沉淀产生;
③取②中部分溶液,加入Na2CO3溶液,无明显现象。
分析上述实验,下面对溶液中含有离子的判断,正确的是
A.一定含有H+、Mg2+、Ba2+、Cl-、NO
B.一定含有H+、Mg2+、Cl-,一定不含有CO
C.一定含有H+、Ba2+、NO,一定不含有Cl-
D.一定含有H+、Mg2+,可能同时含有Cl-、NO
7.(23-24高二上·河北衡水·期末)某含有Na+的澄清溶液中可能还存在NH、Fe2+、I—、Br—、CO、SO六种离子中的几种。将该溶液进行如下实验:①滴加足量的新制氯水,有气泡生成,溶液变黄色;②向“①”中所得溶液中加入BaCl2溶液,无沉淀生成;③向“①”中所得溶液中加入淀粉溶液,不显蓝色,依据上述实验事实推断该溶液
A.一定呈碱性
B.一定不存在I—、SO、Fe2+
C.可能存在NH、CO
D.一定存在Fe2+、Br—、CO
8.(23-24高二上·广东·期末)等浓度的两种一元酸和分别用同一浓度的溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.起始酸性:HA>HB B.起始浓度:
C.HA和HB起始溶液体积相同 D.滴定HA和HB均可用甲基橙作指示剂
9.(23-24高二下·辽宁·期末)某澄清溶液中含有下表离子中的几种。
阳离子
阴离子
分别取它的水溶液两份进行实验,结果如下。下列结论正确的是
①向一份溶液中加入过量盐酸,产生气泡,溶液颜色变深,但仍澄清;
②继续向①溶液中加入少许四氯化碳,振荡,静置,下层呈现紫红色,上层溶液呈现黄色;
③向另一份溶液中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀量先增加后减少最后有部分剩余。
A.实验①中产生的气体是和
B.原溶液中一定含有
C.原溶液中可能含有和
D.若③中用浓氨水代替氢氧化钠,现象相同
10.(23-24高二上·广东惠州·期末)常温下,有的某溶液中可能含有Na+、Fe3+、Fe2+、、、中的某几种,现取100mL该溶液进行如下实验。根据实验结果,下列判断正确的是
A.Na+和一定存在 B.一定不存在
C.Fe3+与Fe2+至少存在一种 D.此实验方案无法判断是否存在
11.(23-24高二下·湖南·期末)某溶液中可能存在K+、Na+、Fe2+、Al3+、、中的若干种(除水电离出的H+,OH-之外),并且每种离子的浓度均为0.2mol·L-1。为确定溶液的组成进行了如下实验:
i.取100mL原溶液,加入稀硝酸,产生气泡,该气泡遇空气立即变为红棕色。
ii.往i反应后的溶液中加入BaCl2溶液,产生难溶于水的白色沉淀。
下列判断正确的是
A.Fe2+、Al3+可能同时存在于溶液中
B.若溶液中有,则蘸取该溶液做焰色试验,可能观察到黄色火焰
C.溶液中可能有Al3+,一定没有
D.产生红棕色气体的离子方程式一定是3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O
12.(23-24高二上·湖南长沙·期末)25℃时,用0.1000mol/L的NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.1000mol/L的CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO-)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COOH)
B.④⑤为两个反应的滴定终点,两个反应均可采用酚酞作指示剂
C.点①溶液中水的电离程度小于点②溶液
D.点②和点③间(不含端点)存在离子浓度大小关系:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
13.(23-24高三上·河南开封·期末)常温下,用盐酸滴定溶液,所得溶液pH、和的分布分数[平衡时某含氮微粒的浓度占含氮微粒总浓度的分数,如的分布分数]与滴加盐酸体积的关系如图所示。下列说法错误的是
A.曲线a代表
B.M点加入盐酸体积为
C.的电离常数的数量级为
D.应选甲基橙作为指示剂,滴定终点溶液由黄色变为橙色
14.(23-24高二下·云南保山·期末)室温时,向的HA、HB溶液中分别滴加溶液,其pH变化分别对应图中的Ⅰ、Ⅱ。下列说法不正确的是
A.向溶液中滴加HA溶液可产生HB
B.
C.滴加溶液至时,两种溶液中
D.滴加溶液时,Ⅱ中的电离程度大于Ⅰ中
15.(23-24高二下·湖北武汉·期末)室温下,将0.100mol/LNaOH溶液分别滴加至体积均为20.00mL、浓度均为0.100mol/L的盐酸和HX洛液中,pH随滴入NaOH溶液体积的变化如图所示,下列说法正确的是
A.a点:
B.b点:
C.将c点和d点的溶液混合,溶液呈酸性
D.水的电离程度:c点>b点>a点>d点
16.(23-24高二下·江苏无锡·期中)常温下,用溶液滴定的三种一元酸溶液HX、HY、HZ,滴定曲线如图所示,下列说法正确的是
A.用NaOH溶液滴定HX溶液时,可用甲基橙或酚酞作为指示剂
B.常温下的三种盐溶液NaX、NaY、NaZ中,
C.常温下一元酸HY的电离常数约为
D.滴定结束后读数时俯视凹液面,其它操作均正确,会使测得的结果偏大
17.(23-24高二上·吉林长春·期末)25℃时,在250.1的溶液中,逐滴加入0.2的溶液,溶液pH的变化曲线如图所示。下列分析的结论中正确的是
A.B点的横坐标a12.5
B.C点时
C.D点
D.曲线上A、B间任一点,溶液中都有
18.(23-24高二下·广东深圳·期中)常温下,用的NaOH溶液滴定20.00mL等浓度的某酸HX,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.HX为强酸
B.c点溶液中:
C.需用甲基橙作指示剂
D.d点溶液中:
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