专题三 [热点题空] 第5练 滴定方法与计算-【步步高·考前三个月】2025年高考化学复习讲义课件(江苏专用)(课件PPT+word教案)
2025-04-24
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
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| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 备课包 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.67 MB |
| 发布时间 | 2025-04-24 |
| 更新时间 | 2025-04-24 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·考前三个月 |
| 审核时间 | 2025-04-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51776142.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:
[热点题空] 第5练 滴定方法与计算 [分值:100分]
1.(3分)[2022·江苏,16(4)]实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用准确浓度的Fe溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色,滴定反应为Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+。请补充完整实验方案:①准确量取25.00 mL Ce3+溶液[c(Ce3+)约为0.2 mol·L-1],加氧化剂将Ce3+完全氧化并去除多余氧化剂后,用稀硫酸酸化,将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容;②按规定操作分别将0.020 00 mol·L-1Fe和待测Ce4+溶液装入如图所示的滴定管中:③ 。
答案 从左侧滴定管中放出一定体积的待测Ce4+溶液,加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸,用0.020 00 mol·L-1Fe溶液来滴定,当滴入最后半滴标准液时,溶液由紫红色变为亮黄色,且半分钟内不变色,即达到滴定终点,记录标准液的体积
2.(3分)[2024·江苏16(1)]在高氯水样中加入K2CrO4使浓度约为5×10-3 mol·L-1,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中Cl-浓度约为 mol·L-1。[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
答案 9×10-6
解析 浓度约为5×10-3mol·L-1,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀,此时c(Ag+)== mol·L-1=2×10-5 mol·L-1,c(Cl-)== mol·L-1=9×10-6 mol·L-1。
3.(10分)[2018·全国卷Ⅲ,26(2)]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g· mol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的 中,加蒸馏水至 。
②滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2===S4+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液 ,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为 %(保留1位小数)。
答案 ①烧杯 容量瓶 凹液面最低处与刻度线相平 ②蓝色褪去且半分钟内不恢复蓝色 95.0
解析 ②利用淀粉溶液遇I2显蓝色来判断滴定终点时,当溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复即可说明达到滴定终点。根据题中反应可得:Cr2~3I2~6S2,则1.200 0 g样品中含有Na2S2O3·5H2O的质量为××248 g·mol-1=1.140 g,样品纯度为×100%=95.0%。
4.(6分)[2023·浙江6月选考,20(4)]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),按如下流程开展实验。
已知:①铝土矿主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
②[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。
测定产品的盐基度。
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 。
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 。
答案 ①0.7 ②pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根离子,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根离子会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多
解析 ①根据Cl-~AgNO3,样品溶液中氯离子物质的量浓度为=0.09 mol·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。
5.(4分)[2023·重庆,15(4)②]称取CaCl2水合物1.000 g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为 , 该副产物中CaCl2的质量分数为 。
答案 滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不变色 66.6%
解析 氯化钙和草酸钠反应转化为草酸钙沉淀,草酸钙沉淀加入硫酸中转化为草酸,草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应:2Mn+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O,结合质量守恒可知,5CaCl2~5H2C2O4~2Mn,则该副产物中CaCl2的质量分数为×100%= 66.6%。
1.(5分)测定NOHSO4产品纯度的步骤:准确称取0.700 0 g产品于锥形瓶中,加入少量硫酸溶解,再加入0.100 0 mol·L-l KMnO4溶液40.00 mL,充分反应。用0.250 0 mol·L-1Na2C2O4标准溶液滴定,消耗Na2C2O4标准溶液的体积为20.00 mL。已知:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
①NOHSO4与KMnO4反应有N、S和Mn2+生成,其离子方程式为 。
②计算NOHSO4产品的纯度(写出计算过程): 。
答案 ①2Mn+5NOHSO4+2H2O===5S+2Mn2++5N+9H+ ②测定时,先发生反应2Mn+5NOHSO4+2H2O===5S+2Mn2++5N+9H+,高锰酸钾和亚硝基硫酸反应后有剩余,剩余的高锰酸钾和草酸钠反应:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
设亚硝基硫酸的物质的量为x,根据得失电子守恒:
0.040 0 L×0.100 0 mol·L-1×5=0.020 0 L×0.250 0 mol·L-1×2+2x,可求得x=0.005 0 mol,则亚硝基硫酸的质量为0.005 0 mol×127 g·mol-1=0.635 0 g,所以亚硝基硫酸的纯度为×100%≈90.71%
2.(9分)(2024·连云港统考模拟)制备[Co]Cl3并测定Co含量。将CoCl2·2H2O和活性炭(催化剂)加入三颈烧瓶中(装置如图),然后再依次通过恒压滴液漏斗缓慢滴加NH4Cl和浓氨水混合溶液、H2O2溶液,控制温度不超过60 ℃充分反应,冷却后过滤。
(1)三颈烧瓶中生成反应的离子方程式为 。
(2)加入NH4Cl的作用是 。
(3)在没有活性炭存在时,能得到一种化学式为CoCl3的纯净物。测得1 mol CoCl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl,该配合物内界的化学式为 。
(4)准确称取7.080 0 g样品于烧杯中,加入足量NaOH溶液充分反应,微沸加热至无NH3放出。冷却至室温后,加入过量的KI固体和盐酸,充分摇荡。将所得溶液定容至250 mL,然后取出25.00 mL溶液放入锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用0.1 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为24.00 mL。计算样品中钴元素的质量分数为 。已知:[Co]3++3OH-===Co(OH)3↓+6NH3↑,2Co(OH)3+2I-+6H+===2Co2++I2+6H2O,I2+2S2===2I-+S4。
答案 (1)2Co2++H2O2+10NH3·H2===2+12H2O (2)NH4Cl抑制氨水电离,防止生成Co(OH)2沉淀 (3) (4)20%
解析 (1)三颈烧瓶中,Co2+被双氧水氧化生成的离子方程式为2Co2++H2O2+10NH3·H2O+2N===2+12H2O。(3)1 mol CoCl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl,说明外界只有2个氯离子,该配合物内界的化学式为。(4)根据已知方程式建立关系式:2[Co(NH3)6]3+~2Co(OH)3~I2~2Na2S2O3,样品中n(Co)=0.1 mol·L-1×0.024 L×=0.024 mol,样品中钴元素的质量分数为×100%=20%。
3.(6分)(2024·泰州模拟)V2O5广泛用于冶金、化工行业,可制取多种含钒化合物。
(1)实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
“还原”步骤中生成N2,反应的化学方程式为 ; 若不加N2H4,HCl也能还原V2O5生成VO2+和Cl2,分析反应中不生成Cl2的原因: 。
(2)对制得的晶体进行含钒量的测定:称取4.000 g样品,经过系列处理后将钒(Ⅳ)完全氧化,定容为100 mL溶液;量取20.00 mL溶液,加入指示剂,用0.200 0 mol·L-1的Fe标准溶液滴定至终点,滴定过程中发生的反应为+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O;平行滴定4次,消耗标准溶液的体积分别为22.50 mL、22.45 mL、21.00 mL、22.55 mL,则样品中钒元素的质量分数为 (结果保留两位小数)。
答案 (1)2V2O5+N2H4+8HCl===4VOCl2+N2↑+6H2O N2H4的还原性强于HCl (2)28.69%
解析 (2)由题给数据可知,第三次实验的误差较大应舍去,则消耗硫酸亚铁铵溶液的平均体积为=22.50 mL,由方程式、元素守恒和得失电子守恒可知,样品中钒元素的质量分数为×100%≈28.69%。
4.(7分)滴定法测定水合肼样品的含量,称取样品3.0 g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15 mol·L-1碘的标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。
(1)滴定时,碘的标准溶液盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(2)下列能导致水合肼的含量测定结果偏高的是 (填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡
c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液
(3)实验测得消耗碘的标准溶液的平均值为20.00 mL,样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为 。
答案 (1)酸式 (2)d (3)25%
解析 (1)碘液能腐蚀橡胶,应选用酸式滴定管。(2)a项,对测定结果无影响;b项,滴定后有气泡,读取的碘的标准溶液体积偏小,使测定结果偏低;c项,滴定后俯视读数时,读取的碘的标准溶液的体积偏小,会使测定结果偏低;d项,消耗碘的标准溶液的体积偏大,使测定结果偏高。
(3) 2I2 ~ N2H4·H2O
2 1
0.15×20×10-3 mol ×0.15×20×10-3 mol
则水合肼的质量分数为×100%=25%。
5.(10分)(双指示剂法)碳酸钠是一种重要的化工原料。某小组通过模拟侯氏制碱法制备的碳酸钠中含有少量的碳酸氢钠,为了测定粗产品中碳酸氢钠杂质的含量,该小组进行了以下实验:
①准确称取碳酸钠粗产品m g,溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,以酚酞作为指示剂,用a mol·L-1的盐酸标准液滴定,当到达滴定终点时,消耗盐酸体积为V1 mL(反应的离子方程式为+H+===)。
②继续向锥形瓶中加入2滴甲基橙,用a mol·L-1的盐酸标准液滴定,当到达滴定终点时,消耗盐酸体积为V2 mL(反应的离子方程式为+H+===CO2↑+H2O)。
回答下列问题:
(1)①中量取碳酸钠溶液所用的仪器是 。
(2)在临近滴定终点时,为防止滴入过量,使用“半滴操作”。其方法是稍稍转动旋转活塞,使半滴溶液悬在滴定管尖嘴处, (请在横线上补全操作),再用盛有蒸馏水的洗瓶吹洗锥形瓶内壁,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。
(3)②中滴定终点的现象为 。
(4)②中,若开始时读数准确,终点时采用如图的读数方法,会使V2 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)粗产品中NaHCO3的质量分数为 (用含a、m、V1、V2的表达式表示)。
答案 (1)碱式滴定管或移液管 (2)用锥形瓶内壁将半滴溶液沾落 (3)溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复原来的颜色 (4)偏小 (5)×100%
6.(5分)(返滴定法)蒸储⁃EDTA返滴法是测定氟的高精度办法。取m g产品,通过蒸馏法将氟全部转化为F-,用25.00 mL c1 mol·L-1 La(NO3)3吸收,冷却至室温,加入指示剂,用c2 mol·L-1 EDTA标准溶液(用H2Y2-表示)滴定至终点,消耗EDTA V mL。
(1)氟元素的质量分数为 (列出计算式)。(已知La3++3F-===LaF3,La3++H2Y2-===LaY-+2H+)
(2)下列操作会导致测定样品中含氟量偏高的是 (填字母)。
A.盛装EDTA标准液的滴定管没有用标准液润洗
B.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C.滴定前仰视,滴定后俯视液面
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
答案 (1)×100% (2)BC
解析 (1)已知La3++3F-===LaF3,La3++H2Y2-===LaY-+2H+,根据La、F原子守恒可知,n(La3+)=n(H2Y2- )+n(LaF3)=n(H2Y2-)+n(F-),即n(F-)=3n(La3+)-3n(H2Y2-)=3(0.025c1-0.001Vc2) mol,m(F-)=nM=3(0.025c1-0.001Vc2) mol×19 g·mol-1=57(0.025c1-0.001Vc2) g,则氟元素的质量分数为×100%。
(2)盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗,测得剩余La3+物质的量偏高,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏低,A错误;滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,测得剩余La3+物质的量偏低,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏高,B正确;滴定前仰视,滴定后俯视液面,测得剩余La3+物质的量偏高,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏高,C正确;滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,测得剩余La3+物质的量偏高,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏低,D错误。
7.(5分)用滴定法测定 NiSO4·7H2O 产品中镍元素含量。取 2.00 g 样品,酸溶后配成100 mL溶液,取 20.00 mL于锥形瓶中进行滴定,滴入几滴紫脲酸胺指示剂,用浓度为 0.100 mol·L-1 的 Na2H2Y 标准液滴定,重复操作2~3 次,消耗 Na2H2Y 标准液平均值为 12.40 mL。
已知:ⅰ.Ni2++H2Y2-===[NiY]2-+2H+;
ⅱ.紫脲酸胺:紫色试剂,遇 Ni2+显橙黄色。
(1)滴定至终点的现象是 。
(2)样品中镍元素的质量分数为 %(保留4位有效数字)。
答案 (1)加入最后半滴标准液,溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不褪色 (2)18.29
解析 (2)反应为Ni2++H2Y2-===[NiY]2-+2H+,则样品中Ni的物质的量为0.100 mol·L-1×12.40×10-3 L× =6.2×10-3 mol,则样品中镍元素的质量分数为×100%=18.29%。
8.(5分)为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰),取1 kg咸菜榨汁,收集榨出的液体,加入提取剂,过滤得到无色滤液,将该滤液稀释至体积为1 L,取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应,再滴加几滴淀粉溶液,用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。
(1)在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后,要先排放滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为 (填字母)。
(2)该咸菜中亚硝酸根离子的含量为 mg·kg-1(已知:2N+4H++2I-===2NO↑+I2+2H2O,I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。
答案 (1)B (2)69
解析 (2)根据反应原理可推出关系式:2N~I2~2Na2S2O3,共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00 mL× 10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol,则1 L溶液中含N的物质的量是1.5×10-3 mol,该咸菜中亚硝酸根离子的含量为=69 mg·kg-1。
9.(12分)平衡常数的测定对化学学习和化学研究都有重要意义。已知“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应,某小组将0.010 0 mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.040 0 mol·L-1 FeSO4溶液等体积混合,测定平衡时各物质浓度、计算平衡常数。
(1)配制100 mL 0.010 0 mol·L-1 Ag2SO4溶液,需饱和Ag2SO4溶液(0.025 mol·L-1)的体积为 mL。
(2)反应达到平衡后,过滤除去Ag单质,用0.01 mol·L-1 KSCN溶液滴定所取的15.00 mL滤液中的Ag+,滴定原理为Ag++SCN-===AgSCN↓(白色固体)、Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,滴定操作中所需的玻璃仪器有滴定管和 (从图中选择仪器编号)。
滴定过程中眼晴应注视 ,若滴定管未用标准液润洗,则导致c(Ag+)的测量值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)若要测定平衡体系中Fe3+浓度,可以利用pH为9~11.5条件下Fe3+和磺基水杨酸(H3R)生成稳定的黄色络合物[FeR3]6-,并通过测定吸光度得知[FeR3]6-浓度。实验方案:取平衡后的浊液,过滤,取5.00 mL滤液,加入2 mL 2%磺基水杨酸溶液,加入pH为10的氨⁃氯化铵的缓冲溶液,测定吸光度。下列关于氨⁃氯化铵的缓冲溶液说法正确的是 [填字母,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5]。
A.缓冲作用可以用平衡表示:N+OH-NH3·H2O
B.测得该缓冲溶液中c(N)=0.9 mol·L-1,则溶液中c(NH3·H2O)=0.5 mol·L-1
C.该缓冲溶液遇磺基水杨酸时,变大
D.盐酸和氯化钠混合溶液可作为缓冲溶液
(4)根据(2)(3)中得出待测平衡体系中c(Ag+)=a mol·L-1,c(Fe3+)=b mol·L-1,则计算Ag++Fe2+Fe3++Ag↓的平衡常数K= (用含a、b的计算式表示)。
答案 (1)40 (2)D 锥形瓶内颜色变化 偏高 (3)AC (4)
解析 (1)根据稀释前后溶质的物质的量不变,即c浓·V浓=c稀·V稀得,V浓(Ag2SO4)= mL=40 mL。(2)滴定操作中需要的玻璃仪器有滴定管、锥形瓶。滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内颜色变化;若滴定管未用标准液润洗,导致标准液被稀释,则c(Ag+)的测量值偏高。(3)氨⁃氯化铵的缓冲溶液遇酸时OH-消耗H+,遇碱性溶液时,N可以消耗OH-,从而维持pH稳定,其缓冲作用可以用平衡表示:N+OH-NH3·H2O,A正确;c(N)=0.9 mol·L-1,Kb(NH3·H2O)==1.8×10-5,则pH=10时,溶液中c(NH3·H2O)= mol·L-1=5 mol·L-1,B错误;Kb(NH3·H2O)=,该缓冲溶液遇磺基水杨酸时,c(OH-)减小,变大,C正确;盐酸是强酸,氯化钠不能发生水解反应,二者的混合溶液不能作缓冲溶液,D错误。(4)平衡时c(Ag+)=a mol·L-1,c(Fe3+)=b mol·L-1,c(Fe2+)=(-b) mol·L-1,K=。
10.(10分)(滴定实验方案设计)实验室常利用Fe3+将浅紫色Ti3+氧化为无色Ti(Ⅳ)的反应来测定钛酸钡(BaTiO3)的纯度。
(1)实验操作步骤如下,请补充完整实验操作。
①称量2.33 g钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后,加入过量铝粉,充分振荡,使其完全反应(Al将TiO2+转化为Ti3+);过滤, ;
②将待测钛液转移到100 mL容量瓶中后定容,取20.00 mL待测钛液于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加 滴定, 当滴入 ;
③记录消耗标准液的体积,重复滴定实验操作3次,平均消耗标准液19.50 mL(实验时需使用的试剂有稀硫酸、0.100 0 mol·L-1 FeCl3溶液、KSCN溶液)。
(2)计算钛酸钡(摩尔质量为233 g·mol-1)样品的纯度(写出计算过程,保留1位小数)。
答案 (1)①洗涤滤渣2~3次,将洗涤液与原滤液合并,向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化 ②2~3滴KSCN溶液,用0.100 0 mol·L-1 FeCl3溶液 最后半滴标准液时,溶液由浅紫色变成红色,且半分钟内红色不褪去 (2)Ti3++Fe3+―→Ti(Ⅳ)+Fe2+可知,20 mL待测钛液中,
n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.019 5 L×0.100 0 mol·L-1=0.001 95 mol,
钛酸钡样品的纯度=×100%=97.5%。
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[热点题空]
专题三 第5练
滴定方法与计算
真题演练
模拟预测
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1.[2022·江苏,16(4)]实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用准确浓度的Fe溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色,滴定反应为Fe2++Ce4+ ===Fe3++Ce3+。请补充完整实验方案:①准确量取25.00 mL Ce3+溶液[c(Ce3+)约为0.2 mol·L-1],加氧化剂将Ce3+完全氧化并去除多余氧化剂后,用稀硫酸酸化,将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容;
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真题演练
PART ONE
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②按规定操作分别将0.020 00 mol·L-1Fe和待测Ce4+溶液装入如图所示的滴定管中:③____________________
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_________________________。
从左侧滴定管中放出一定体积的待测Ce4+溶液,加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸,用0.020 00 mol·L-1Fe溶液来滴定,当滴入最后半滴标准液时,溶液由紫红色变为亮黄色,且半分钟内不变色,即达到滴定终点,记录标准液的体积
2.[2024·江苏16(1)]在高氯水样中加入K2CrO4使浓度约为5×10-3 mol·L-1,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中Cl-浓度约为 mol·L-1。[已知:Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×10-12]
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9×10-6
浓度约为5×10-3mol·L-1,当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉
淀,此时c(Ag+)== mol·L-1=2×10-5 mol·L-1,c(Cl-)== mol·L-1=9×10-6 mol·L-1。
3.[2018·全国卷Ⅲ,26(2)]硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g· mol-1)可用作定影剂、还原剂。利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:
①溶液配制:称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的 中,
加蒸馏水至 。
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烧杯
容量瓶
凹液面最低处与刻度线相平
②滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2===S4+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液_______________________
,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为 %(保留1位小数)。
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蓝色褪去且半分钟内不恢
复蓝色
95.0
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利用淀粉溶液遇I2显蓝色来判断滴定终点时,当溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复即可说明达到滴定终点。根据题中反应可得:Cr2~3I2~6S2,则1.200 0 g样品中含有Na2S2O3·5H2O的质量为
××248 g·mol-1=1.140 g,样品纯度为×100%=95.0%。
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4.[2023·浙江6月选考,20(4)]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),按如下流程开展实验。
已知:①铝土矿主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
②[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。
测定产品的盐基度。
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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 。
0.7
根据Cl-~AgNO3,样品溶液中氯离子物质的量浓度为
=0.09 mol·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
根离子,会氧化氯离子,导致消耗
的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根离子会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多
5.[2023·重庆,15(4)②]称取CaCl2水合物1.000 g,加水溶解,加入过量Na2C2O4,将所得沉淀过滤洗涤后,溶于热的稀硫酸中,用0.100 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,消耗24.00 mL。滴定达到终点的现象为_________
, 该副产物中CaCl2的质量分数为 。
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滴入最后半滴KMnO4标准溶液,溶液变为浅红色,且半分钟内不变色
66.6%
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氯化钙和草酸钠反应转化为草酸钙沉淀,草酸钙沉淀加入硫酸中转化为草酸,草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应:2Mn+5H2C2O4+6H+ ===10CO2↑+2Mn2++8H2O,结合质量守恒可知,5CaCl2~5H2C2O4~2Mn,
则该副产物中CaCl2的质量分数为×
100%= 66.6%。
1.测定NOHSO4产品纯度的步骤:准确称取0.700 0 g产品于锥形瓶中,加入少量硫酸溶解,再加入0.100 0 mol·L-l KMnO4溶液40.00 mL,充分反应。用0.250 0 mol·L-1Na2C2O4标准溶液滴定,消耗Na2C2O4标准溶液的体积为20.00 mL。已知:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
①NOHSO4与KMnO4反应有N、S和Mn2+生成,其离子方程式为 。
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模拟预测
PART TWO
2Mn+5NOHSO4+2H2O===5S+2Mn2++5N+9H+
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②计算NOHSO4产品的纯度(写出计算过程):________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________。
测定时,先发生反应2Mn
+5NOHSO4+2H2O===5S+2Mn2++5N+9H+,高锰酸钾和亚硝基硫酸反应后有剩余,剩余的高锰酸钾和草酸钠反应:2Mn+5C2 +16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
设亚硝基硫酸的物质的量为x,根据得失电子守恒:
0.040 0 L×0.100 0 mol·L-1×5=0.020 0 L×0.250 0 mol·L-1×2+2x,可求得x=0.005 0 mol,则亚硝基硫酸的质量为0.005 0 mol×127 g·mol-1=
0.635 0 g,所以亚硝基硫酸的纯度为×100%≈90.71%
2.(2024·连云港统考模拟)制备[Co]Cl3并测定Co含量。将CoCl2·2H2O和活性炭(催化剂)加入三颈烧瓶中(装置如图),然后再依次通过恒压滴液漏斗缓慢滴加NH4Cl和浓氨水混合溶液、H2O2溶液,控制温度不超过60 ℃充分反应,冷却后过滤。
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(1)三颈烧瓶中生成反应的离子方程式为_________________
。
10NH3·H2===2+12H2O
2Co2++H2O2+
三颈烧瓶中,Co2+被双氧水氧化生成的离子方程式为2Co2+ +H2O2+10NH3·H2O+2N===2+12H2O。
(2)加入NH4Cl的作用是 。
(3)在没有活性炭存在时,能得到一种化学式为
CoCl3的纯净物。测得1 mol CoCl3
与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl,该配
合物内界的化学式为 。
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NH4Cl抑制氨水电离,防止生成Co(OH)2沉淀
1 mol CoCl3与足量的硝酸银溶液反应生成2 mol AgCl,说明外界只有2个氯离子,该配合物内界的化学式为。
(4)准确称取7.080 0 g样品于烧杯中,加入足量NaOH溶液充分反应,微沸加热至无NH3放出。冷却至室温后,加入过量的KI固体和盐酸,充分摇荡。将所得溶液定容至250 mL,然后取出25.00 mL溶液放入锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用0.1 mol·
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L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为24.00 mL。计算样品中钴元素的质量分数为 。已知:[Co]3++3OH-===
Co(OH)3↓+6NH3↑,2Co(OH)3+2I-+6H+===2Co2++I2+6H2O,I2+2S2 ===2I-+S4。
20%
根据已知方程式建立关系式:2[Co(NH3)6]3+~
2Co(OH)3~I2~2Na2S2O3,样品中n(Co)=0.1 mol·
L-1×0.024 L×=0.024 mol,样品中钴元
素的质量分数为×100%=20%。
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3.(2024·泰州模拟)V2O5广泛用于冶金、化工行业,可制取多种含钒化合物。
(1)实验室制备氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:
“还原”步骤中生成N2,反应的化学方程式为_______________________
; 若不加N2H4,HCl也能还原V2O5生成VO2+和Cl2,分析反应中不生成Cl2的原因: 。
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4VOCl2+N2↑+6H2O
2V2O5+N2H4+8HCl===
N2H4的还原性强于HCl
(2)对制得的晶体进行含钒量的测定:称取4.000 g样品,经过系列处理后将钒(Ⅳ)完全氧化,定容为100 mL溶液;量取20.00 mL溶液,加入指示剂,用0.200 0 mol·L-1的Fe标准溶液滴定至终点,滴定过程中发生的反应为+Fe2++2H+===VO2++Fe3++H2O;平行滴定4次,消耗标准溶液的体积分别为22.50 mL、22.45 mL、21.00 mL、22.55 mL,则样品中钒元素的质量分数为 (结果保留两位小数)。
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28.69%
由题给数据可知,第三次实验的误差较大应舍去,则消耗硫酸亚铁铵溶液的平均体积为=22.50 mL,由方程式、元素守恒和得失电子守恒可知,样品中钒元素的质量分数为
×100%≈28.69%。
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4.滴定法测定水合肼样品的含量,称取样品3.0 g,加入适量NaHCO3固体(滴定过程中,调节溶液的pH保持在6.5左右),加水配成250 mL溶液,移出25.00 mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用0.15 mol·L-1碘的标准溶液滴定(已知:N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)。
(1)滴定时,碘的标准溶液盛放在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
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酸式
碘液能腐蚀橡胶,应选用酸式滴定管。
(2)下列能导致水合肼的含量测定结果偏高的是 (填字母)。
a.锥形瓶清洗干净后未干燥
b.滴定前,滴定管内无气泡,滴定后有气泡
c.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
d.盛标准液的滴定管水洗后,直接装标准液
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d
a项,对测定结果无影响;
b项,滴定后有气泡,读取的碘的标准溶液体积偏小,使测定结果偏低;
c项,滴定后俯视读数时,读取的碘的标准溶液的体积偏小,会使测定结果偏低;
d项,消耗碘的标准溶液的体积偏大,使测定结果偏高。
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(3)实验测得消耗碘的标准溶液的平均值为20.00 mL,样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为 。
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25%
2I2 ~ N2H4·H2O
2 1
0.15×20×10-3 mol ×0.15×20×10-3 mol
则水合肼的质量分数为×100%=25%。
5.(双指示剂法)碳酸钠是一种重要的化工原料。某小组通过模拟侯氏制碱法制备的碳酸钠中含有少量的碳酸氢钠,为了测定粗产品中碳酸氢钠杂质的含量,该小组进行了以下实验:
①准确称取碳酸钠粗产品m g,溶于水配制成250 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中,以酚酞作为指示剂,用a mol·L-1的盐酸标准液滴定,当到达滴定终点时,消耗盐酸体积为V1 mL(反应的离子方程式为+H+ ===)。
②继续向锥形瓶中加入2滴甲基橙,用a mol·L-1的盐酸标准液滴定,当到达滴定终点时,消耗盐酸体积为V2 mL(反应的离子方程式为+H+ ===CO2↑+H2O)。
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回答下列问题:
(1)①中量取碳酸钠溶液所用的仪器是 。
(2)在临近滴定终点时,为防止滴入过量,使用“半滴操作”。其方法是稍稍转动旋转活塞,使半滴溶液悬在滴定管尖嘴处,_________________
(请在横线上补全操作),再用盛有蒸馏水的洗瓶吹洗锥形瓶内壁,继续摇动锥形瓶,观察颜色变化。
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碱式滴定管或移液管
用锥形瓶内壁将半
滴溶液沾落
(3)②中滴定终点的现象为________________________________________
。
(4)②中,若开始时读数准确,终点时采用如图的读数方法,
会使V2 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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溶液由黄色变为橙色,且半分钟不恢复原来
的颜色
偏小
(5)粗产品中NaHCO3的质量分数为 (用含a、m、V1、V2的表达式表示)。
×100%
6.(返滴定法)蒸储⁃EDTA返滴法是测定氟的高精度办法。取m g产品,通过蒸馏法将氟全部转化为F-,用25.00 mL c1 mol·L-1 La(NO3)3吸收,冷却至室温,加入指示剂,用c2 mol·L-1 EDTA标准溶液(用H2Y2-表示)滴定至终点,消耗EDTA V mL。
(1)氟元素的质量分数为 (列出计算式)。(已知
La3++3F-===LaF3,La3++H2Y2-===LaY-+2H+)
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×100%
已知La3++3F-===LaF3,La3++H2Y2-===LaY-+2H+,根据La、F原子守恒可知,n(La3+)=n(H2Y2- )+n(LaF3)=n(H2Y2-)+n(F-),即n(F-)=
3n(La3+)-3n(H2Y2-)=3(0.025c1-0.001Vc2) mol,m(F-)=nM=3(0.025c1-0.001Vc2) mol×19 g·mol-1=57(0.025c1-0.001Vc2) g,则氟元素的质量
分数为×100%。
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(2)下列操作会导致测定样品中含氟量偏高的是 (填字母)。
A.盛装EDTA标准液的滴定管没有用标准液润洗
B.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C.滴定前仰视,滴定后俯视液面
D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失
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BC
盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗,测得剩余La3+物质的量偏高,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏低,A错误;
滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,测得剩余La3+物质的量偏低,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏高,B正确;
滴定前仰视,滴定后俯视液面,测得剩余La3+物质的量偏高,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏高,C正确;
滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,测得剩余La3+物质的量偏高,则与F-反应消耗La(NO3)3物质的量偏低,D错误。
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7.用滴定法测定 NiSO4·7H2O 产品中镍元素含量。取 2.00 g 样品,酸溶后配成100 mL溶液,取 20.00 mL于锥形瓶中进行滴定,滴入几滴紫脲酸胺指示剂,用浓度为 0.100 mol·L-1 的 Na2H2Y 标准液滴定,重复操作2~3 次,消耗 Na2H2Y 标准液平均值为 12.40 mL。
已知:ⅰ.Ni2++H2Y2-===[NiY]2-+2H+;
ⅱ.紫脲酸胺:紫色试剂,遇 Ni2+显橙黄色。
(1)滴定至终点的现象是__________________________________________
。
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加入最后半滴标准液,溶液由橙黄色变为紫色且半分钟内不褪色
(2)样品中镍元素的质量分数为 %(保留4位有效数字)。
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18.29
反应为Ni2++H2Y2-===[NiY]2-+2H+,则样品中Ni的物质的量为0.100 mol·
L-1×12.40×10-3 L× =6.2×10-3 mol,则样品中镍元素的质量分数为×100%=18.29%。
8.为测定咸菜中亚硝酸根离子的含量(忽略硝酸根离子的干扰),取1 kg咸菜榨汁,收集榨出的液体,加入提取剂,过滤得到无色滤液,将该滤液稀释至体积为1 L,取100 mL稀释后的滤液与过量的稀硫酸和碘化钾溶液的混合液反应,再滴加几滴淀粉溶液,用0.010 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,共消耗Na2S2O3溶液的体积为15.00 mL。
(1)在碱式滴定管中装入Na2S2O3溶液后,要先排放滴定管尖嘴处的气泡,其正确的图示为 (填字母)。
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B
(2)该咸菜中亚硝酸根离子的含量为 mg·kg-1(已知:2N+4H++2I-===2NO↑+I2+2H2O,I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6)。
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根据反应原理可推出关系式:2N~I2~2Na2S2O3,共消耗Na2S2O3溶液的物质的量是15.00 mL× 10-3×0.010 0 mol·L-1=1.5×10-4 mol,则1 L溶液中含N的物质的量是1.5×10-3 mol,该咸菜中亚硝酸根离子的
含量为=69 mg·kg-1。
9.平衡常数的测定对化学学习和化学研究都有重要意义。已知“Ag++
Fe2+ Fe3++Ag↓”为可逆反应,某小组将0.010 0 mol·L-1 Ag2SO4溶液与0.040 0 mol·L-1 FeSO4溶液等体积混合,测定平衡时各物质浓度、计算平衡常数。
(1)配制100 mL 0.010 0 mol·L-1 Ag2SO4溶液,需饱和Ag2SO4溶液(0.025 mol·
L-1)的体积为 mL。
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40
根据稀释前后溶质的物质的量不变,即c浓·V浓=c稀·V稀得,V浓(Ag2SO4)
= mL=40 mL。
(2)反应达到平衡后,过滤除去Ag单质,用0.01 mol·L-1 KSCN溶液滴定所取的15.00 mL滤液中的Ag+,滴定原理为Ag++SCN-===AgSCN↓(白色固体)、Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,滴定操作中所需的玻璃仪器有滴定管和
(从图中选择仪器编号)。
滴定过程中眼晴应注视 ,若滴定管未用标准液润洗,则导致c(Ag+)的测量值 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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D
锥形瓶内颜色变化
偏高
滴定操作中需要的玻璃仪器有滴定管、锥形瓶。滴定过程中眼睛应注视锥形瓶内颜色变化;若滴定管未用标准液润洗,导致标准液被稀释,则c(Ag+)的测量值偏高。
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(3)若要测定平衡体系中Fe3+浓度,可以利用pH为9~11.5条件下Fe3+和磺基水杨酸(H3R)生成稳定的黄色络合物[FeR3]6-,并通过测定吸光度得知[FeR3]6-浓度。实验方案:取平衡后的浊液,过滤,取5.00 mL滤液,加入2 mL 2%磺基水杨酸溶液,加入pH为10的氨⁃氯化铵的缓冲溶液,测定吸光度。下列关于氨⁃氯化铵的缓冲溶液说法正确的是 [填字母,Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5]。
A.缓冲作用可以用平衡表示:N+OH- NH3·H2O
B.测得该缓冲溶液中c(N)=0.9 mol·L-1,则溶液中c(NH3·H2O)=0.5 mol·L-1
C.该缓冲溶液遇磺基水杨酸时,变大
D.盐酸和氯化钠混合溶液可作为缓冲溶液
AC
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氨⁃氯化铵的缓冲溶液遇酸时OH-消耗H+,遇碱性溶液时,N可以消耗OH-,从而维持pH稳定,其缓冲作用可以用平衡表示:N+OH-
NH3·H2O,A正确;
c(N)=0.9 mol·L-1,Kb(NH3·H2O)==1.8×10-5,则pH=10时,溶液中c(NH3·H2O)= mol·L-1=5 mol·L-1,B错误;
Kb(NH3·H2O)=,该缓冲溶液遇磺基水杨酸时,c(OH-)减小,变大,C正确;
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盐酸是强酸,氯化钠不能发生水解反应,二者的混合溶液不能作缓冲溶液,D错误。
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(4)根据(2)(3)中得出待测平衡体系中c(Ag+)=a mol·L-1,c(Fe3+)=b mol·L-1,
则计算Ag++Fe2+ Fe3++Ag↓的平衡常数K= (用含a、b的计
算式表示)。
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平衡时c(Ag+)=a mol·L-1,c(Fe3+)=b mol·L-1,c(Fe2+)=(-b) mol·L-1,K=。
10.(滴定实验方案设计)实验室常利用Fe3+将浅紫色Ti3+氧化为无色Ti(Ⅳ)的反应来测定钛酸钡(BaTiO3)的纯度。
(1)实验操作步骤如下,请补充完整实验操作。
①称量2.33 g钛酸钡样品完全溶于浓硫酸后,加入过量铝粉,充分振荡,使其完全反应(Al将TiO2+转化为Ti3+);过滤,________________________
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②将待测钛液转移到100 mL容量瓶中后定容,取20.00 mL待测钛液于锥形瓶中,向锥形瓶中滴加_________________________________________
滴定, 当滴入__________________________________________________
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洗涤滤渣2~3次,将洗涤液与原滤液合并,向合并后的溶液中加入稀硫酸酸化
2~3滴KSCN溶液,用0.100 0 mol·L-1 FeCl3溶液
最后半滴标准液时,溶液由浅紫色变成红色,且半分钟内红色不褪去
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③记录消耗标准液的体积,重复滴定实验操作3次,平均消耗标准液19.50 mL(实验时需使用的试剂有稀硫酸、0.100 0 mol·L-1 FeCl3溶液、KSCN溶液)。
(2)计算钛酸钡(摩尔质量为233 g·mol-1)样品的纯度(写出计算过程,保留1位小数)。
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答案 Ti3++Fe3+―→Ti(Ⅳ)+Fe2+可知,20 mL待测钛液中,
n(Ti3+)=n(Fe3+)=0.019 5 L×0.100 0 mol·L-1=0.001 95 mol,
钛酸钡样品的纯度=×100%=97.5%。
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