内容正文:
第35讲 酸碱中和滴定及拓展应用
考点一 酸碱中和滴定原理及操作
1.[2025·湖南常德二中等校联考] NaOH标准溶液的配制和标定,需经过NaOH溶液配制、基准物质H2C2O4·2H2O的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列有关说法正确的是 ( )
A.图甲:转移NaOH溶液到250 mL容量瓶中
B.图乙:准确称得0.157 5 g H2C2O4·2H2O固体
C.用图丙所示操作排出碱式滴定管中的气泡
D.用图丁所示装置以NaOH待测液滴定H2C2O4溶液
2.[2025·广东佛山调研] 常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图甲实线所示。下列说法正确的是 ( )
甲 乙
A.滴定过程中,眼睛注视滴定管内液面变化
B.若用酚酞作指示剂,加入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,一定达到滴定终点
C.装NaOH标准液时,用图乙所示方法排出滴定管内的气泡
D.若用该NaOH溶液滴定与盐酸相同浓度的醋酸,可用虚线表示滴定曲线,滴定终点是p点
3.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手控制酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 ,直到因加入半滴盐酸后,溶液由黄色变为橙色,并 为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是 (填字母)。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表所示。
滴定
次数
待测NaOH溶液的
体积/mL
0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液体积
第一次
25.00
0.00
26.11
26.11
第二次
25.00
1.56
30.30
28.74
第三次
25.00
0.22
26.31
26.09
依据上表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。
考点二 酸碱中和滴定曲线分析
4.[2025·广东深圳联考] 室温下,用0.1 mol·L-1的一水合二甲胺[(CH3)2NH·H2O]溶液(一水合二甲胺在水中的电离与一水合氨相似)滴定10.00 mL 0.1 mol·L-1盐酸。溶液pH随加入一水合二甲胺溶液体积变化曲线如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。下列说法正确的是 ( )
A.本实验应该选择酚酞作指示剂
B.x>1,y<7
C.a、b两点的溶液中,KW不相等
D.b点溶液中存在2c(Cl-)=c[(CH3)2N]+c[(CH3)2NH·H2O]
5.[2025·湖北襄阳五中检测] 常温下,向浓度均为0.1 mol·L-1、体积均为10 mL的两种一元酸(HX、HY)溶液中,分别滴入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.N点:c(Na+)=c(Y-)+c(HY)
B.M点:c(X-)>c(Na+)
C.滴至pH=7时,消耗NaOH溶液的体积:HX溶液>HY溶液
D.滴入10 mL NaOH溶液时,溶液中水的电离程度:HX溶液<HY溶液
考点三 酸碱中和滴定的拓展应用
6.钛白粉(TiO2)广泛用于颜料、油漆和造纸等,实验测定样品中TiO2纯度的步骤如下:
①称取m g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉将TiO2+还原为Ti3+。
②过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250 mL 溶液。取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN溶液,用浓度为c mol·L-1的标准溶液滴定,将Ti3+转化成TiO2+,重复操作3次,平均消耗V mL NH4Fe(SO4)2标准溶液。下列有关说法正确的是 ( )
A.步骤①中加入铝粉的离子方程式为Al+TiO2++2H+Al3++Ti3++H2O
B.步骤②中用碱式滴定管盛放NH4Fe(SO4)2标准溶液
C.步骤②中,加入半滴标准液,溶液由无色变红色,即可判定达滴定终点
D.样品中TiO2的质量分数为×100%
7.生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的N含量。利用的反应原理为4N+6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O。实验步骤如下:
①甲醛中常含有微量甲酸,应先除去。取甲醛a mL 于锥形瓶,加入1~2滴指示剂,用浓度为b mol·L-1的NaOH溶液滴定,滴定管的初始读数为V1 mL,当锥形瓶内溶液呈微红色时,滴定管的读数为V2 mL。
②向锥形瓶中加入饱和食盐水试样c mL,静置1 min。
③用上述滴定管中剩余的NaOH溶液继续滴定锥形瓶内溶液,至溶液呈微红色时,滴定管的读数为V3 mL。下列说法不正确的是 ( )
A.步骤①中的指示剂可以选用酚酞溶液
B.步骤②中静置的目的是使N和HCHO完全反应
C.步骤②若不静置会导致测定结果偏高
D.饱和食盐水中的c(N)= mol·L-1
8.[2025·湖北黄石二中等校联考] 过氧化脲[CO(NH2)2·H2O2]中活性氧含量的测定(以过氧化氢中氧原子的质量分数计):
准确称量7.520 0 g产品,配制成100 mL 溶液,用移液管移取10.00 mL溶液于250 mL锥形瓶中,加入适量水和硫酸,用0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液平行滴定三次,平均消耗标准液的体积为24.00 mL。
(1)判断滴定至终点的现象为
。
(2)计算过氧化脲中活性氧含量为 (结果保留3位有效数字)。
9.沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂和指示剂生成沉淀的溶解度要比滴定剂和被滴定物生成沉淀的溶解度大,否则不能用这种指示剂。根据下表数据,回答下列问题:
AgCl
AgBr
Ag2SO4
Ag2CrO4
颜色
白
浅黄
白
砖红
Ksp
1.0×10-10
5.4×10-13
1.2×10-5
2.0×10-12
(1)常温下,用0.100 mol·L-1的AgNO3溶液滴定50.00 mL 0.050 0 mol·L-1KCl溶液以 (填字母)为指示剂,滴定中指示剂的有效浓度应维持在 mol·L-1。
A.K2CrO4 B.K2SO4
C.KBr D.KCl
(2)若滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则测量结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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第35讲 酸碱中和滴定及拓展应用
1.C [解析] 向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流,A错误;托盘天平的精确度为0.1 g,B错误;NaOH溶液应装在碱式滴定管中,D错误。
2.C [解析] 滴定过程中,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,以便及时判断滴定终点,A错误;若用酚酞作指示剂,加入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,且半分钟内不褪色,到达滴定终点,B错误;装NaOH标准液时,采用碱式滴定管,可用图乙所示方法排出滴定管内的气泡,C正确;相同浓度的盐酸和醋酸,因为盐酸是强酸,电离出的H+比醋酸多,pH小于醋酸,醋酸曲线起点应在实线上方,D错误。
3.(1)锥形瓶中溶液颜色变化 在半分钟内不变色 (2)D
(3)c1(NaOH)=≈0.104 4 mol·L-1;第二次数据误差较大,舍去;同理
c3(NaOH)≈0.104 4 mol·L-1,则c(NaOH)==0.104 4 mol·L-1
4.D [解析] 用一水合二甲胺溶液滴定盐酸达到滴定终点时生成强酸弱碱盐(CH3)2NH2Cl,溶液呈酸性,应该选用甲基橙作指示剂,A错误;起点对应溶液为0.1 mol·L-1盐酸,故x=1,a点时一水合二甲胺溶液和盐酸恰好完全反应,溶质为强酸弱碱盐[(CH3)2NH2Cl],水解显酸性,故y<7,B错误;a、b两点溶液的温度相同,故KW相等,C错误;b点溶液的溶质为等浓度的(CH3)2NH2Cl和(CH3)2NH·H2O,根据元素守恒有2c(Cl-)=c[(CH3)2N]+c[(CH3)2NH·H2O],
D正确。
5.A [解析] 据图可知,浓度均为0.1 mol·L-1的HX、HY溶液的pH都大于1,说明HX和HY均为弱酸,N点加入NaOH溶液的体积为15 mL,NaOH与HY的物质的量之比为3∶2,则根据元素守恒得2c(Na+)=3c(Y-)+3c(HY),A错误;M点溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),由图知c(H+)>c(OH-),则有c(X-)>c(Na+),B正确;据图可知,浓度均为0.1 mol·L-1的HX、HY溶液的pH大小关系为pH(HX)<pH(HY),说明酸性:HX>HY,所以滴至pH=7时,消耗NaOH溶液的体积:HX溶液>HY溶液,C正确;滴入10 mL NaOH溶液时,HX和HY均恰好完全反应分别得到NaX溶液和NaY溶液,因酸性:HX>HY,则X-的水解程度小于Y-的水解程度,溶液中水的电离程度:HX溶液<HY溶液,
D正确。
6.D [解析] TiO2+被还原为Ti3+,Al单质变成Al3+,离子方程式为Al+3TiO2++6H+Al3++3Ti3++3H2O,A错误;
NH4Fe(SO4)2标准溶液显酸性,应用酸式滴定管盛放,B错误;变色稳定后才能判断为滴定终点,即加入最后半滴标准液,溶液由无色变红色,且半分钟内不褪色,可判定达滴定终点,C错误;根据反应过程可建立关系式:
TiO2~TiO2+~Ti3+~NH4Fe(SO4)2,滴定消耗n[NH4Fe(SO4)2]=cV×10-3 mol,原样品中n(TiO2)=cV×10-3 mol×10=cV×
10-2 mol,则样品中TiO2的质量分数为×100%=×100%,D正确。
7.C [解析] 步骤①中用NaOH溶液滴定甲酸,滴定终点时生成甲酸钠,溶液呈碱性,酚酞的pH变色范围为8.2~10.0,所以指示剂可选用酚酞溶液,故A正确;步骤②中静置1 min的目的是使N和HCHO完全反应,从而减小实验误差,故B正确;步骤②若不静置,N没有完全反应,导致消耗NaOH标准液体积偏小,测定结果偏低,故C错误;反应4N+6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O中产生的H+和(CH2)6N4H+消耗NaOH溶液的体积为
(V3-V2) mL,则饱和食盐水中的c(N)== mol·L-1,故D正确。
8.(1)加入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
(2)25.5%
[解析] (2)根据得失电子守恒可得关系:5CO(NH2)2·H2O2~10O~2KMnO4,则10.00 mL样品液中n[CO(NH2)2·H2O2]=
n(KMnO4)=×0.100 0 mol·L-1×24.00×10-3 L=6×10-3 mol,故过氧化脲中活性氧含量为
×100%≈25.5%。
9.(1)A 2.0×10-2 (2)偏高
[解析] (1)若用AgNO3溶液滴定KCl溶液,可选用的指示剂和滴定剂生成沉淀的溶解度应比AgCl的大,且现象明显,应选K2CrO4作指示剂,滴定过程中有砖红色沉淀生成,选A;滴定终点时得到AgCl饱和溶液,c(Ag+)=
mol·L-1=1.0×10-5 mol·L-1,则c(Cr)== mol·L-1=2×10-2 mol·L-1,指示剂的有效浓度应维持在2.0×10-2 mol·L-1。(2)滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则读数时读取消耗AgNO3标准液的体积偏大,故测量结果偏高。
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