内容正文:
今天为大家示范的是测定酸碱滴定曲线实验。首先大家要了解本次实验所需要的实验用品,实验。仪器有PH. G酸式滴定管显示滴定管滴定管加上费玻璃棒铁架台。实验药品有。盐酸氢氧化钠溶液、酚酞溶液、蒸馏水。其他实验用品。有喜瓶、滤纸、肺叶肝。检查洗净的酸式滴定管是否漏水。检查洗净的,检查滴定管是否漏水。取下酸式滴定管,向酸式滴定管中加入3至5毫升、0.1000摩尔每升的盐酸。倾斜着转动滴定管,用盐酸润洗滴定管内壁。轻轻转动活塞,将液体从滴定管下方放进预制的废液缸中。重复润洗2至3遍。取下碱式滴定管,向碱式滴定管中加入3至5毫升、0.1000摩尔每升的氢氧化钠溶液,倾斜着转动滴定管,用氢氧化钠溶液润洗滴定管内壁。轻轻挤压玻璃球,将液体从滴定管下方放进预制的废液缸中,重复润洗2至3遍。将0.1000摩尔每升的盐酸加入酸式滴定管中,并将其垂直固定在滴定管夹上。将0.1000摩尔每升的氢氧化钠溶液加入碱式滴定管中,并将其垂直固定在滴定管夹上。使两根滴定管的液面都位于0刻度以上2至3毫升处。将废液缸放在酸式滴定管下调节活塞。调整刻度到0处。使尖嘴部分充满液体。将废液缸放在碱式滴定管下,轻轻挤压玻璃球。调整刻度到0处。使尖嘴部分充满液体。将一个烧杯放在酸式滴定管下,轻轻转动活塞,向烧杯中加入20.00毫升、0.1000摩尔每升的盐酸。将这个烧杯移到碱式滴定管下。向烧杯中加入3滴酚酞溶液。将PH剂从保湿瓶中取出,用滤纸擦干。用PHG测出此时溶液的ph。轻轻挤压玻璃球,逐滴加入19.00毫升、0.1000摩尔每升的氢氧化钠溶液,用玻璃棒不断搅拌,观察现象。轻轻挤压玻璃球,逐滴加入至19.96毫升,用玻璃棒不断搅拌,观察现象。逐滴加入至20.00毫升,用玻璃棒不断搅拌,观察现象。逐滴加入至20.04毫升,用玻璃棒不断搅拌,观察现象。逐滴加入至22.00毫升,用玻璃棒不断搅拌,观察现象。在该实验中,按表格中所示的体积加入氢氧化钠溶液,一共做了11次对应的PH记录。并根据实验绘制了滴定曲线。由实验可知,在酸碱反应过程中,溶液的PH会随低价的试剂量的不同而发生变化。酸碱滴定曲线把酸碱滴定混合过程中溶液PH的变化情况体现出来。通过图中酸碱反应终点附近的PH突变情况,对定量测定碱或酸的浓度实验中如何选择合适的酸碱指示剂起着指导作用。
0
第三章 水溶液中的
离子反应与平衡
第二节 水的电离和
溶液的pH
第二课时 酸碱中和滴定
1.了解酸碱中和滴定的原理和指示剂的选择方法。2.知道酸碱中和滴定的主要仪器及其用途。3.掌握酸碱中和滴定的实验操作并会进行数据处理和误差分析。
2
学习理解
01
课时作业
05
目录
CONTENTS
探究应用
02
总结提升
04
微专题
03
3
学习理解
一、酸碱中和滴定原理和主要仪器
1.实验原理
酸碱中和滴定是依据_______反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的__________的方法。
2.实验用品
(1)所需试剂:________、标准液、____________、蒸馏水。
(2)所需仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、烧杯、滴定管夹、铁架台、_________(用来盛装待测溶液并滴加几滴_____________)。
中和
碱(或酸)
待测液
酸碱指示剂
锥形瓶
酸碱指示剂
学习理解
5
①滴定管的构造
a.图1是_______滴定管,带有玻璃活塞结构,用于盛装____性溶液,不能盛装____性溶液。
b.图2是_______滴定管,具有由乳胶管、玻璃球组成的阀,用于盛装_____性溶液,不能盛装_______、_________溶液。
c.滴定管的“0”刻度线在上方,尖嘴部分无刻度。
酸式
酸
碱
碱式
碱
酸性
氧化性
学习理解
6
②滴定管的使用
漏水
蒸馏水
待装液
不漏水
“0”刻度以上2~3 mL处
“0”刻度
学习理解
7
二、酸碱中和滴定操作
(以酚酞作指示剂,用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
1.向润洗过的____________中加入0.1000 mol/L 盐酸,赶出气泡、调节液面至__________后准确记录读数。
2.向润洗过的____________中加入待测浓度的NaOH溶液,赶出气泡、调节液面至“0”刻度后,用碱式滴定管向________中滴入25.00 mL待测溶液,再向其中滴加2滴_______溶液,这时溶液呈____色。
酸式滴定管
“0”刻度
碱式滴定管
锥形瓶
酚酞
红
学习理解
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3.把锥形瓶放在酸式滴定管的下方,瓶下垫一张白纸,小心地滴入酸。边滴边摇动锥形瓶(接近终点时,改为滴加半滴酸),直到______________后,溶液颜色从______色刚好变为_____色,且________________。这表示已经到达滴定终点。记录滴定管液面的读数,读数可精确到0.01 mL。
因加入半滴酸
粉红
无
半分钟内不变色
学习理解
9
4.重复实验两次,并记录相关数据。
5.计算待测NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度
在中和反应中,酸提供的H+与碱提供的OH-的物质的量_________。即:
c(H+)·V酸____c(OH-)·V碱,则c(OH-)=___________。
相等
=
学习理解
10
三、酸碱中和滴定曲线
如图所示为用0.1000 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL
0.1000 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。
由曲线可以看出:
1.开始pH变化不明显,是因为被中和的酸的浓度____,
加入少量的碱对其pH影响不大。
2.在接近滴定终点时溶液的pH有一个突变过程,是因为滴加很少的碱,就会引起溶液的pH_____,能使指示剂的颜色发生明显变化。
较大
突变
学习理解
11
3.几种常用指示剂的变色范围和颜色变化如表所示:
红
黄
红
蓝
无
红
学习理解
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判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)KMnO4溶液应用碱式滴定管盛装。( )
(2)用碱式滴定管可以准确量取20.00 mL的NaOH溶液。( )
(3)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。( )
(4)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好,指示剂一般加入2~3 mL。( )
(5)中和滴定实验时,锥形瓶需用待测液润洗。( )
(6)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度。( )
×
√
×
×
×
×
学习理解
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探究应用
实验室通常使用酸(碱)式滴定管完成酸碱中和滴定实验。
[问题探究]
1.在进行中和滴定时,为什么要用酸(或碱)润洗酸(碱)式滴定管2~3次?
提示:酸(碱)式滴定管在洗涤时,内壁会残留少量蒸馏水,因此需要用酸(或碱)润洗滴定管2~3次,以除去蒸馏水,减少实验误差。
探究应用
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2.滴定用的锥形瓶是否也要用待测的碱(或酸)润洗?锥形瓶装待测液前是否需要保持干燥?为什么?
提示:锥形瓶不需要用待测液润洗,也不需要干燥。因为残留的蒸馏水对溶质的物质的量没有影响,对滴定结果没有影响。
探究应用
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3.某盐酸滴定氢氧化钠的实验中,滴定前俯视酸式滴定管,滴定终点时仰视酸式滴定管读数,对测得的c(NaOH)有什么影响?
提示:滴定前俯视酸式滴定管读数偏小,滴定终点时仰视酸式滴定管读数,读数偏大,读取消耗盐酸的体积偏大,则测得的c(NaOH)偏大。
探究应用
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知识点一 酸碱中和滴定的操作和误差分析
1.酸碱中和滴定操作注意事项
(1)有关润洗
①滴定管必须润洗,否则溶液被稀释。
②锥形瓶在使用时不能用待测液润洗,否则相当于增加了待测液。
(2)有关眼睛注视
①滴定时,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化。
②读数时,视线和凹液面的最低点相切。
探究应用
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(3)选取适当指示剂,准确判断滴定终点
①指示剂的选择
强酸与强碱相互滴定时,选甲基橙或酚酞都可以,但不能选石蕊试液(遇酸、碱颜色变化不明显)。一般原则是:酸滴定碱,选甲基橙;碱滴定酸,选酚酞。
②滴定终点的判断答题模版
当滴入最后半滴××溶液时,溶液的颜色由××色突变为××色,且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。
探究应用
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步骤 操作 误差原因 c待
洗涤 未用标准液润洗滴定管 V标偏大 偏高
未用待测液润洗所用的滴定管 V标偏小 偏低
用待测液润洗锥形瓶 V标偏大 偏高
洗涤后的锥形瓶未干燥 V标不变 无影响
探究应用
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滴定 部分标准液滴在锥形瓶外 V标偏大 偏高
部分待测液溅出锥形瓶外 V标偏小 偏低
滴定完毕后立即读数,半分钟后又恢复原色 V标偏小 偏低
到达终点后,滴定管尖嘴处悬一滴标准液 V标偏大 偏高
读数 用标准液滴定前后,先俯视后仰视 V标偏大 偏高
用标准液滴定前后,先仰视后俯视 V标偏小 偏低
滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡 V标偏大 偏高
滴定管滴定前无气泡,滴定后有气泡 V标偏小 偏低
探究应用
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[注意] 滴定管读数误差图解
读取标准液的体积时,视线平视,与滴定管内凹液面的最低点相切。
误读及结果:
若起始平视,终仰视,则V读偏大,c待偏大;
若起始平视,终俯视,则V读偏小,c待偏小。
探究应用
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1.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.滴定过程中不慎将少量标准液滴在锥形瓶外
D.滴定前锥形瓶未用待测液润洗
探究应用
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2.某学生用0.2000 mol/L的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步:
①用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上。
②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体。
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数。
④移取20.00 mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液。
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。
请回答:
探究应用
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(1)以上步骤有错误的是_____(填编号),该
错误操作会导致测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)步骤⑤中,在记下滴定管液面读数时,滴定管尖嘴有气泡,测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)判断滴定终点的现象是_________________________________
_______________________________。
(4)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为_______mL。
①
偏大
偏小
滴入最后半滴NaOH溶液,混合液由无色变为红色且半分钟内不褪色
22.60
探究应用
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知识二 酸碱中和滴定曲线
氢氧化钠溶液滴定等浓度等体积的盐酸、醋酸的滴定曲线 盐酸滴定等浓度等体积的氢氧化钠溶液、氨水的滴定曲线
探究应用
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[注意] 若滴定终点pH>7时,指示剂选酚酞;pH<7时,指示剂选甲基橙;pH=7时酚酞和甲基橙均可。
曲线起点不同:强碱滴定强酸、弱酸的曲线,强酸起点低;强酸滴定强碱、弱碱的曲线,强碱起点高
突跃点变化范围不同:强碱与强酸反应(强酸与强碱反应)的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(强酸与弱碱反应)
室温下pH=7不一定是滴定终点:强碱与强酸反应时,滴定终点pH=7;强碱与弱酸反应滴定终点pH>7,强酸与弱碱反应滴定终点pH<7
探究应用
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3.室温下,向20.00 mL 0.1000 mol·L-1盐酸中滴加0.1000 mol·L-1 NaOH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
探究应用
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探究应用
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4.室温时,向20 mL 0.1 mol/L的HCl、CH3COOH溶液中分别滴加0.1 mol/L NaOH溶液,其pH变化如图。下列说法不正确的是( )
A.曲线Ⅱ表示的是向HCl溶液中滴加NaOH溶液的
pH变化曲线
B.0.1 mol/L的CH3COOH溶液中,由水电离出的
c(H+)为1×10-11 mol/L
C.滴加NaOH溶液至pH=7时,两种溶液中c(Cl-)=c(CH3COO-)
D.向CH3COOH溶液中滴加20 mL NaOH溶液时,溶液中微粒浓度:
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
探究应用
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解析:盐酸是强酸,醋酸是弱酸,相同浓度的盐酸和醋酸,盐酸的pH小,曲线Ⅱ表示的是向HCl溶液中滴加NaOH溶液的pH变化曲线,故A正确;由图可知,20 mL 0.1 mol/L的CH3COOH溶液pH=3,即c(H+)=10-3 mol/L,根据Kw=c(H+)·c(OH-),解得c(OH-)=10-11 mol/L,且水
电离出的氢离子浓度等于水电离出的氢氧根离子浓度,故B正确;醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液显碱性,当pH=7时,加入的氢氧化钠的量小于20 mL,醋酸还有剩余,而盐酸中恰好反应,此时c(Cl-)>c(CH3COO-),故C错误;醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液显碱性,所以c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D正确。
探究应用
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微专题 酸碱中和
滴定的拓展应用
1.酸碱中和滴定原理可迁移应用于许多定量测定实验,常见的有氧化还原滴定、沉淀滴定和络合滴定等,这些实验的基本原理相同,操作步骤相似。
2.氧化还原滴定法
(1)原理分析
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
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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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
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浅紫色
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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(2)实例分析
滴定内容 指示剂 终点颜色变化 解题策略
①用标准Na2S2O3溶液滴定未知浓度的碘水 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色 一般根据得失电子守恒或配平的化学方程式,列出相关物质的关系式,列比例计算
②用标准酸性
KMnO4溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液 不需外加指示剂 溶液由无色变为浅紫色
③用标准酸性
KMnO4溶液滴定未知浓度的Fe2+ 溶液由浅绿色变为浅紫色
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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3.沉淀滴定法
如测定水体中Cl-含量,常用标准硝酸银溶液滴定,用K2CrO4作该反应的指示剂。
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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2.已知Ag2CrO4是砖红色沉淀,下列滴定反应中,指示剂使用不正确的是( )
A.用标准FeCl3溶液滴定KI溶液,选择KSCN溶液作指示剂
B.用I2溶液滴定Na2SO3溶液,淀粉作指示剂
C.用AgNO3溶液滴定NaCl溶液,Na2CrO4溶液作指示剂
D.用H2O2溶液滴定KI溶液,淀粉作指示剂
解析:待测液中的碘离子被双氧水氧化生成碘单质,使淀粉显蓝色,随着滴定的进行溶液蓝色加深,碘离子反应完全时,蓝色不再加深,但是不易观察,不能判断滴定终点,D错误。
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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3.已知:KMnO4、MnO2在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化。测定软锰矿中MnO2质量分数的方法是:称取1.20 g软锰矿样品,加入2.68 g草酸钠固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应),充分反应之后冷却,滤去杂质,将所得滤液转移到250 mL容量瓶中并定容。从中取出25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再用0.0200 mol/L KMnO4标准溶液进行滴定,当滴入20.00 mL KMnO4溶液时恰好完全反应。
请回答下列问题:
(1)在酸性条件下,MnO2将Na2C2O4氧化的离子方程式为_________________ ________________________________。
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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(2)0.0200 mol/L KMnO4标准溶液应注入如图中的_____(填“甲”
或“乙”)滴定管中;将锥形瓶置于滴定管下方进行滴定时,眼睛注视
______________________直至滴定终点;判断到达滴定终点的现象
是______________________________________________________。
(3)软锰矿中MnO2的质量分数为________。
甲
锥形瓶中溶液颜色变化
锥形瓶中溶液恰好由无色变成浅紫红色,且30秒内不褪色
72.5%
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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(4)若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测MnO2的质量分数偏小的是______(填选项)。
A.溶液转移至容量瓶中,未将烧杯、玻璃棒洗涤
B.滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失
C.定容时,俯视刻度线
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
BC
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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(4)溶液转移至容量瓶中,未将烧杯、玻璃棒洗涤,会导致配制的样品溶液的溶质物质的量减小,滴定时消耗的高锰酸钾标准液体积偏小,测定的二氧化锰的含量结果偏高;滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失,滴定时消耗的高锰酸钾标准液体积偏大,测定的二氧化锰含量偏低;定容时,俯视刻度线,会导致配制的样品溶液的体积偏小,溶液的浓度偏大,用高锰酸钾溶液滴定时,消耗的高锰酸钾标准液的体积偏大,测定的二氧化锰含量偏低;滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,高锰酸钾标准液的体积读数会偏小,测定的二氧化锰含量偏高。
微专题 酸碱中和滴定的拓展应用
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总结提升
本课总结
自我反思:﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍﹍
总结提升
46
锥形瓶中溶液 滴定管中溶液 选用指示剂 选用滴定管
① 碱 酸 石蕊 乙
② 酸 碱 酚酞 甲
③ 碱 酸 甲基橙 甲
④ 酸 碱 酚酞 乙
随堂提升
1.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,所用滴定管如图所示,下表中正确的是( )
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
总结提升
47
2.酸碱完全中和时,有关说法正确的是( )
A.溶液一定呈中性
B.酸和碱的物质的量一定相等
C.酸和碱的物质的量浓度相等
D.酸能提供的H+与碱能提供的OH-的物质的量相等
总结提升
48
3.用氢氧化钠标准液滴定未知浓度的盐酸,选用酚酞作为指示剂,下列操作会使滴定结果偏低的是( )
A.用蒸馏水洗净滴定管后,装入氢氧化钠标准溶液进行滴定
B.盛装标准液的碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
D.盛装标准液的碱式滴定管滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
总结提升
49
总结提升
50
4.如图,曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为1 mol·L-1
B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性
C.曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
总结提升
51
由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
18.10
总结提升
52
课时作业
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.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
解析:滴定管的零刻度在上面,50 mL的刻度在下面,但刻度线以下尖嘴部分仍有一部分容积,因此液体体积一定大于(50-a) mL。
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课时作业
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2.下列说法正确的是( )
A.用图示仪器Ⅰ准确量取25.00 mL酸性KMnO4溶液
B.装置Ⅱ可用于已知浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度盐酸的实验
C.中和滴定时,滴定管用所盛装的待装液润洗2~3次
D.中和滴定实验时,用待测液润洗锥形瓶
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课时作业
55
3.进行滴定实验时,必须要按以下要求操作的是( )
A.滴定时要先快后慢,且眼睛要注视着锥形瓶中溶液的颜色变化
B.酸式或碱式滴定管用蒸馏水洗净后干燥即可
C.待测液一定要放在锥形瓶中,标准液一定要放在滴定管中
D.滴定前读数时凹液面的最低点必须与“0”刻度相切
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课时作业
56
4.在一支25 mL的酸式滴定管中加入0.1 mol·L-1的盐酸,其液面恰好在5 mL刻度处,若把滴定管中的溶液全部转移到烧杯中,然后用0.1 mol·L-1NaOH溶液进行中和,则消耗NaOH溶液的体积( )
A.大于20 mL B.小于20 mL
C.等于20 mL D.等于5 mL
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课时作业
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5.用NaOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸,用酚酞作指示剂,造成测定结果偏高的原因可能是( )
A.配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,没有用待测液润洗
C.滴定到终点读数时,俯视刻度线
D.滴定到终点读数时,滴定管尖嘴处有气泡
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课时作业
58
解析:配制标准溶液的NaOH中混有Na2CO3杂质,则消耗标准溶液的体积偏大,测定结果偏高;盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,没有用待测液润洗,对实验无影响;滴定到终点读数时,俯视刻度线,导致V(NaOH)偏小,则测定结果偏低;滴定到终点读数时,滴定管尖嘴处有气泡,导致V(NaOH)偏小,则测定结果偏低。
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课时作业
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课时作业
60
7.(山东卷)一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROH―→CH3COOR+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―→2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1 NaOH甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
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8.中和滴定是一种操作简单、准确度高的定量分析方法。实际工作中也可以利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点。下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是( )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:KMnO4;紫红色
B.利用“Ag++SCN-===AgSCN↓”原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3;红色
C.利用“2Fe3++2I-===I2+2Fe2+”原理,用FeCl3溶液测量KI样品中的KI的百分含量:淀粉;蓝色
D.利用“OH-+H+===H2O”原理来测量某盐酸的浓度:酚酞;浅红色
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解析: C项,向I-中滴入Fe3+,以淀粉为指示剂,则刚滴入Fe3+时即有I2生成,溶液即显蓝色,不能指示滴定终点。
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9.用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数,下列操作会引起测定值偏高的是( )
A.试样中加入酚酞作指示剂,用标准酸液进行滴定
B.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸液进行滴定
C.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接注入待测溶液进行滴定
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00 mL进行滴定
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二、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
10.25 ℃时,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ分别表示盐酸和醋酸的滴定曲线
B.Ⅱ可以选择酚酞或者甲基橙作为指示剂
C.pH=7时,盐酸和醋酸消耗的NaOH溶液体积相等
D.滴定过程中,眼睛需注视锥形瓶内溶液颜色的变化,而非滴定管
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解析:由图可知,Ⅰ曲线突跃范围较小,且终点时溶液呈碱性,Ⅱ曲线突跃范围较大,可知Ⅰ为醋酸的滴定曲线,Ⅱ为盐酸的滴定曲线。由以上分析可知,A错误;Ⅱ为盐酸的滴定曲线,强碱滴定强酸时指示剂可选酚酞或甲基橙,
B正确;盐酸和醋酸恰好与NaOH反应时消耗等量NaOH,此时醋酸转化为醋酸钠溶液,溶液呈碱性,若使pH=7,则醋酸溶液中需要少加NaOH溶液,C错误;滴定过程中,眼睛需注视锥形瓶内溶液颜色变化,以便及时判断滴定终点,D正确。
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13.某化学兴趣小组用双指示剂法测定Na2CO3中NaHCO3的含量,向10.00 mL的样品溶液中缓慢滴入0.0100 mol/L的HCl溶液。溶液pH随HCl溶液体积的变化关系如图所示(溶液混合后体积变化忽略不计)。下列说法错误的是( )
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三、非选择题
14.测定某品牌白醋的总酸量(以醋酸计)。
Ⅰ.实验步骤:
(1)配制100 mL待测白醋溶液。将10 mL白醋注入烧杯中用水稀释后转移到________________(填仪器名称)中,然后定容、摇匀。
(2)取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴________(填“甲基橙”或“酚酞”)作指示剂。
100 mL容量瓶
酚酞
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(3)读取盛装0.1000 mol·L-1NaOH溶液的____________(填仪器
名称)的初始读数,如果液面位置如图所示,则此时的读数为_____mL。
(4)滴定,当_________________________________________________
_________________时,停止滴定,并记录NaOH溶液的终点读数,重复
滴定3次。
碱式滴定管
1.70
滴入最后半滴NaOH溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
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Ⅱ.实验记录:
次数 1 2 3 4
V(待测)/mL 20.00 20.00 20.00 20.00
V(NaOH溶液)/mL 17.06 16.00 16.04 15.96
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Ⅲ.数据处理与讨论:
(5)经计算,该品牌白醋的总酸量=________g/100 mL。
(6)在本次实验的滴定过程中,下列操作使实验结果偏低的是______(填标号)。
a.碱式滴定管在装液时未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管在滴定前无气泡,滴定后有气泡
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出
4.8
bd
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15.实验室有一瓶未知浓度的Na2S2O3溶液,通过下列实验测定其浓度。
①取10.00 mL Na2S2O3溶液于锥形瓶中,滴入2~3滴指示剂。
②取一滴定管,依次查漏,洗涤,用0.01 mol·L-1的I2标准溶液润洗,然后注入该标准溶液,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。
请回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是___________________。
淀粉溶液
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则废水中的Na2S2O3的物质的量浓度为________________。
(2)步骤③达到滴定终点的判断: _____________________________________
_______________________。
(3)已知消耗标准液的实验数据如下表:
滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变成蓝色且半分钟内不褪色
0.038 mol·L-1
实验次数 开始读数/mL 结束读数/mL
1 0.10 19.20
2 1.85 20.75
3 0.00 24.06
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(4)下列操作会导致测定结果偏高的是__________(填字母)。
A.滴定管在装液前未用标准溶液润洗
B.滴定过程中,锥形瓶振荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C.装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
D.达到滴定终点时,仰视读数
AD
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实验次数 开始读数/mL 结束读数/mL
1 0.10 19.20
2 1.85 20.75
3 0.00 24.06
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R
eq \f(c(H+)·V酸,V碱)
指示剂
变色范围(pH)
遇酸的颜色
遇碱的颜色
甲基橙
3.1eq \o(――→,\s\up17(橙色))4.4
_____色(pH<3.1)
_____色(pH>4.4)
石蕊
5.0eq \o(――→,\s\up17(紫色))8.0
_____色(pH<5.0)
_____色(pH>8.0)
酚酞
8.2eq \o(―――→,\s\up17(粉红色))10.0
_____色(pH<8.2)
_____色(pH>10.0)
2.酸碱中和滴定的误差分析
c待=eq \f(c标·V标,V待),V待是待测液的体积,c标是标准液的浓度,这些量均为已知量,所以c待的大小取决于V标的大小,因此误差来源完全归结于消耗标准液的体积V标。若V标偏大,则c待偏高;若V标偏小,则c待偏低。常见误差分析如表所示。
解析:室温下用强碱滴定强酸,当NaOH与盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,即pH=7,故A正确;指示剂的选择原理:变色要明显,灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内,可减小实验误差,故B正确;由题图可知,甲基红的变色范围更接近反应终点,选择甲基红作指示剂误差比甲基橙的要小,故C错误;当V(NaOH)=30.00 mL时,n(OH-)=0. 1000 mol·L-1×0.03 L-0.1000 mol·L-1×0.02 L=0.001 mol,则c(OH-)=eq \f(0.001 mol,0.05 L)= 0.02 mol·L-1,c(H+)=eq \f(Kw,c(OH-))=eq \f(10-14,0.02) mol·L-1=5×10-13 mol·L-1,则pH=13-lg 5=12.3,故D正确。
1.工业上常向葡萄酒中加入Na2S2O5进行抗氧化。测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量的方法:取50.00 mL葡萄酒样品,用0.0100 mol·L-1的碘标准液滴定至终点,消耗标准液10.00 mL(已知S2Oeq \o\al(2-,5)+I2+H2O―→SOeq \o\al(2-,4)+I-+H+,反应未配平)。则该样品中Na2S2O5的残留量为( )
A.0.001 g·L-1
B.0.002 g·L-1
C.0.064 g·L-1
D.0.19 g·L-1
解析:根据题目信息可知反应的离子方程式为S2Oeq \o\al(2-,5)+2I2+3H2O===2SOeq \o\al(2-,4)+4I-+6H+,消耗碘的物质的量是0.0001 mol,碘单质和Na2S2O5的物质的量之比为2∶1,所以Na2S2O5的残留量是eq \f(0.0001 mol×190 g·mol-1,2×0.05 L)=0.19 g·L-1。
MnO2+C2Oeq \o\al(2-,4)+4H+===Mn2++2CO2↑+2H2O
解析:(3)2.68 g Na2C2O4的物质的量n(Na2C2O4)=0.02 mol,反应中消耗KMnO4的总量n(KMnO4)=cV=0.0200 mol/L×20×10-3 L×eq \f(250 mL,25 mL)=4×10-3 mol,MnOeq \o\al(-,4)~Mn2+~5e-,MnO2~Mn2+~2e-,Na2C2O4~2CO2~2e-,根据得失电子守恒有2n(Na2C2O4)=2n(MnO2)+5n(KMnO4),即0.02 mol×2=2n(MnO2)+5×4×10-3 mol,则n(MnO2)=0.01 mol,m(MnO2)=0.01 mol×87 g/mol=0.87 g,所以软锰矿中MnO2的质量分数为eq \f(0.87 g,1.20 g)×100%=72.5%。
解析:A项,用蒸馏水洗净碱式滴定管后,直接注入氢氧化钠标准溶液进行滴定,会使标准液的浓度偏小,消耗的标准液的体积偏大,根据c(待测)=eq \f(c(标准)×V(标准),V(待测))可知c(待测)偏大;B项,盛装标准液的碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,读取的标准液的体积偏大,则c(待测)偏大;C项,盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,对滴定结果没有影响;D项,盛装标准液的碱式滴定管滴定前仰视,滴定后俯视,读取的标准液的体积偏小,则c(待测)偏小。
5.Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。为测定制备的Na2S2O3·5H2O产品的纯度:准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000 mol·L-1碘的标准溶液滴定,反应原理为2S2Oeq \o\al(2-,3)+I2===S4Oeq \o\al(2-,6)+2I-。
(1)滴定至终点时,溶液颜色的变化:____________________
____________________。
(2)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体
积为________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量
为M) ______________________。
eq \f(3.62×10-3M,W)×100%
6.用0.10 mol·L-1KMnO4(酸性)标准溶液滴定20.00 mL未知浓度的FeSO4溶液。下列说法或操作正确的是( )
A.滴定前,用FeSO4溶液润洗锥形瓶2~3次
B.将KMnO4标准溶液装于碱式滴定管中
C.反应的离子方程式为5Fe2++MnOeq \o\al(-,4)+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
D.若平行实验测得消耗KMnO4溶液的体积为10.00 mL,则c[FeSO4(aq)]=0.20 mol·L-1
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-1 NaOH甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
A.eq \f(c(V2-V1)×17,1000m)×100%
B.eq \f(c(V1-V2)×17,1000m)×100%
C.eq \f(0.5c(V2-V1)×17,1000m)×100%
D.eq \f(c(0.5V2-V1)×17,1000m)×100%
解析:步骤④测定乙酸酐的物质的量为eq \f(cV2,2)×10-3 mol;根据步骤②③可知m g ROH样品中羟基的物质的量为eq \f(cV2,2)×10-3 mol×2-cV1×10-3 mol=c(V2-V1)×10-3 mol,所以ROH样品中羟基的质量分数=eq \f((V2-V1)×c×17,103m)×100%。
11.25 ℃下,用浓度为0.0200 mol·L-1的HCl标准溶液滴定浓度均为0.0200 mol·L-1的NaOH和氨水的混合溶液,滴定过程中溶液的pOH随ηeq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(η=\f(V(标准溶液),V(待测溶液))))的变化曲线如图所示(混合后溶液体积变化忽略不计)。下列说法正确的是( )
A.Kb(NH3·H2O)约为5×10-5.76
B.点a:c(NHeq \o\al(+,4))=c(OH-)-c(H+)
C.点b时溶液溶质为NaCl和NH4Cl
D.水的电离程度:a<b<c<d
解析:HCl溶液与NaOH和氨水的混合溶液反应时,强碱NaOH优先反应、氨水后反应,由图可知,点a时HCl溶液与氢氧化钠溶液恰好反应得到氯化钠和氨水的混合溶液;点b时HCl溶液与一半氨水反应得到氯化钠、氯化铵和氨水的混合溶液;点c时HCl溶液与氨水恰好反应得到氯化钠和氯化铵的混合溶液;点d时HCl溶液过量,所得溶液为氯化钠、氯化铵和HCl的混合溶液。设混碱溶液的体积为V L,由图可知,点a为氯化钠和氨水的混合溶液,溶液的pOH为3.38,则溶液中氨水的浓度为eq \f(0.02 mol·L-1×V L,2V L)=0.0100 mol·L-1,则电离常数Kb(NH3·H2O)=+,4)eq \f(c(NH)·c(OH-),c(NH3·H2O))
≈eq \f(10-3.38×10-3.38,0.01)=10-4.76,A错误;
点a为氯化钠和氨水的混合溶液,溶液存在电荷守恒:c(Na+) +c(NHeq \o\al(+,4))+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),又此溶液中c(Na+)=
c(Cl-),则有c(NHeq \o\al(+,4))=c(OH-)-c(H+),B正确;由上述分析可知,C错误;酸电离出的氢离子和碱电离出的氢氧根离子抑制水的电离,铵根离子在溶液中促进水的电离,由分析可知,点c为氯化钠和氯化铵的混合溶液,点d为氯化钠、氯化铵和HCl的混合溶液,盐酸电离出氢离子抑制水的电离,则点c溶液中水的电离程度大于点d,D错误。
12.常温下,将KOH溶液滴加到二元弱酸(H2A)溶液中,混合溶液的pH与pX的关系如图所示。已知pX代表-lg eq \f(c(A2-),c(HA-))或-lg eq \f(c(HA-),c(H2A)),下列说法错误的是( )
A.M代表pH随-lg eq \f(c(A2-),c(HA-))的变化曲线
B.水的电离程度:a>b
C.滴定到b点时,溶液中c(K+)<3c(HA-)
D.当H2A刚好被中和时,溶液中c(OH-)+c(HA-)+c(A2-)=c(K+)+c(H+)
解析:K a1=eq \f(c(H+)×c(HA-),c(H2A)),K a2=eq \f(c(H+)×c(A2-),c(HA-)),当pX=0时,Ka=
c(H+),因K a1>K a2,故M代表pH随-lg eq \f(c(A2-),c(HA-))的变化曲线,故A正确;溶液的pH:a<b,溶液的酸性越强对水的电离抑制程度越大,所以水的电离程度:a<b,故B错误;b点时,c(A2-)=c(HA-),溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-)。结合电荷守恒c(K+)+c(H+)=
2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)得c(K+)<2c(A2-)+c(HA-),即c(K+)<3c(HA-),故C正确;当H2A刚好被中和时,溶质为K2A,由电荷守恒可知,溶液中c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)=
c(K+)+c(H+),故D错误。
A.滴定过程中选择酚酞和甲基橙作指示剂
B.a点:c(H+)-c(OH-)=c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3))-c(Na+)
C.b点溶液呈酸性的原因是有H2CO3生成
D.该样品溶液中c(HCOeq \o\al(-,3))=0.0100 mol/L
解析:由电荷守恒可知,a点:c(H+)+c(Na+)=c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3))+c(OH-)+c(Cl-),即c(H+)-c(OH-)=c(HCOeq \o\al(-,3))+2c(COeq \o\al(2-,3))+c(Cl-)-c(Na+),B错误。
解析:(2)NaOH与食醋反应为强碱滴定弱酸,应选择碱性变色范围内的指示剂酚酞。
(5)第1次滴定误差明显大,应舍去,其他3次消耗的NaOH溶液的体积的平均值为eq \f(16.00 mL+16.04 mL+15.96 mL,3)=16.00 mL;设10 mL该品牌白醋样品含有CH3COOH x g,则
CH3COOH~NaOH
60 40
x g×eq \f(20.00 mL,100 mL) 0.1000 mol·L-1×0.016 L×40 g·mol-1
eq \f(60,x g×\f(20.00 mL,100 mL))=eq \f(40,0.1000 mol·L-1×0.016 L×40 g·mol-1)
解得x=0.480
则样品总酸量为4.8 g/100 mL。
(6)碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=eq \f(c(标准)V(标准),V(待测))分析,可知c(待测)偏大;碱式滴定管在滴定前无气泡,滴定后有气泡,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=eq \f(c(标准)V(标准),V(待测))分析,可知c(待测)偏小;锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水,对V(标准)无影响,根据c(待测)=eq \f(c(标准)V(标准),V(待测))分析,可知对c(待测)无影响;锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出,待测液物质的量偏小,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=eq \f(c(标准)V(标准),V(待测))分析,可知c(待测)偏小。
解析:(3)从题表中数据可知,三组实验分别消耗标准液19.10 mL、18.90 mL、24.06 mL,24.06 mL误差太大,舍去;因此平均消耗标准液的体积为19.00 mL;根据反应I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6可知,废水中的Na2S2O3的物质的量浓度为eq \f(19.00×10-3 L×0.01 mol·L-1×2,10.0×10-3 L)=0.038 mol·L-1。
(4)依据c(待测)=eq \f(c(标准)×V(标准),V(待测))进行分析:滴定管未用标准溶液润洗会导致V(标准)偏大,故导致测定结果偏高;滴定过程中,锥形瓶振荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,导致待测溶液的溶质质量减小,消耗标准液的体积偏小,导致测定结果偏低;滴定前滴定管尖嘴中没有气泡,滴定终点时发现气泡,由于气泡占有空间,则会导致V(标准)偏小,使测定结果偏低;达到滴定终点时,仰视读数,导致V(标准)偏大,会导致测定结果偏高。
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