内容正文:
第三章
水溶液中的离子反应与平衡
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
专题强化练5 酸碱中和滴定原理的拓展应用
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2026广东广州七十五中段考]用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括制备标
准溶液和滴定待测溶液。
Ⅰ.制备标准溶液
a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保
存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液,备用。
Ⅱ.滴定待测溶液
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·L-1 AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。
d.用0.100 0 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,停止滴定。
第1讲 描述运动的基本概念
e.重复上述操作两次。三次滴定消耗NH4SCN标准溶液体积分别为10.24 mL、10.02 mL、9.98 mL。
f.数据处理。
回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有________________________
_______。
(2)Ⅱ中b和c两步操作是否可以颠倒______(填“是”或“否”),理由是___________________________
____________________。
(3)滴定终点的现象是_________________________________________________________________
__________。
(4)测得c(I-)=____________mol·L-1。
0.060 0
色不褪去
当滴入最后半滴NH4SCN溶液后,不再产生沉淀,溶液恰好变为红色,且半分钟内红
尽,无法判断滴定终点
若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗
否
头滴管
250 mL(棕色)容量瓶、胶
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)配制250 mL AgNO3标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有250 mL(棕色)容量瓶及胶
头滴管。
(4)三次滴定消耗NH4SCN标准溶液体积分别为10.24 mL、10.02 mL、9.98 mL,其中10.24 mL偏差较大
应舍去,则平均消耗NH4SCN标准溶液的体积为10.00 mL,根据题目信息知,n(AgNO3)=n(NaI)+
n(NH4SCN),则25.00×10-3 L×0.100 0 mol·L-1=c(NaI)×25.00×10-3 L+0.100 0 mol·L-1×10.00×10-3 L,解得
c(NaI)=0.060 0 mol·L-1。
第1讲 描述运动的基本概念
题型2 氧化还原滴定
2.[2026广东广州三校调研]测定平衡常数对定量认识化学反应具有重要意义。已知:I2能与I-反应生成
,在水溶液中建立平衡:I2+I- 。通过测定平衡体系中的c(I2)、c(I-)和c( ),就可求得该反应的平衡
常数。
Ⅰ.同学甲为测定上述平衡体系中c(I2),采取如下方法:取V1 mL上述平衡体系的混合溶液,用c mol/L的Na
2S2O3溶液进行滴定,反应原理:I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。根据V1、V2和c可
求得c(I2)。
(1)上述滴定时,可采用_________作指示剂,滴定终点的现象为________________________________
_________________________________________。
(2)同学乙认为同学甲的设计方案不合理,原因是甲测得的c(I2)实际为平衡体系中_________(填化学式)
的物质的量浓度之和。
I2、
液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内颜色不复原
当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶
淀粉溶液
第1讲 描述运动的基本概念
Ⅱ.乙对上述方案进行改进,室温下测定水溶液中该反应平衡常数的过程如下(溶液体积变化忽略不计):
已知:I-和 不溶于CCl4;一定温度下I2在CCl4和水混合液体中的浓度比值即 是常数(用Kd表示,
称为分配系数),室温条件下Kd=85。
(3)操作Ⅰ的名称为_______。
分液
第1讲 描述运动的基本概念
(4)若分别用c(I-)、c( )、c(I2)a表示上层液体中I-、 、I2的物质的量浓度,用c(I2)b表示下层液体中I2的物
质的量浓度,则反应I2+I- 的平衡常数K的表达式为_________,上层液体中c(I2)a=_________mol/L。
(5)实验测得上层液体中达平衡时c( )=0.05 mol/L,结合上述有关数据,计算出该反应的平衡常数K=
__________。
1 000
0.001
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)淀粉遇I2变蓝,滴定时用淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为当滴入最后半滴Na2S2O3溶液
后,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内颜色不复原。
(2)结合化学平衡移动原理,I2消耗后,平衡逆向移动,则甲测得的c(I2)实际为平衡体系中I2、 的物质的量
浓度之和。
(4)水溶液中存在反应I2+I- ,其平衡常数K= 。滴定时下层液体中的I2消耗0.1 mol/L
Na2S2O3溶液17.0 mL,根据I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6可知,n(I2)= ×n(Na2S2O3)=0.1 mol/L×0.017 L×
=0.000 85 mol,___________________________________________________________________________
(破题关键)。
c(I2)b= =0.085 mol/L,根据Kd=85,则上层液体中c(I2)a= mol/L=0.001 mol/L
第1讲 描述运动的基本概念
I2 + I-
起始浓度/(mol/L) 0.1 0
变化浓度/(mol/L) 0.05 0.05
平衡浓度/(mol/L) 0.001 0.05 0.05
K= = =1 000。
(5)实验测得上层液体中达平衡时c( )=0.05 mol/L,由(4)问知平衡时c(I2)a=0.001 mol/L,列三段式:
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026重庆好教育联盟联考]根据I2O5与CO反应原理,测定某空气中CO的含量,实验装置如图所示。
步骤1:常温常压下,点燃酒精灯,向实验装置中缓慢通入该空气至充分反应,测得通入该空气的体积为 V mL。
步骤2:实验完毕后,取装置Ⅱ中残留固体粉末(生成的I2已全部进入装置Ⅲ),溶于去离子水,再加入过量
第1讲 描述运动的基本概念
KI粉末和适量H2SO4溶液,配制成250 mL溶液。
步骤3:准确量取25.00 mL配制的溶液于锥形瓶,滴加3滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终
点,三次滴定平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00 mL。
已知相关反应:I2O5+5CO I2+5CO2,I2+2Na2S2O3 2NaI+Na2S4O6,I2O5+H2O 2HIO3,2HIO3+10KI+
5H2SO4 5K2SO4+6I2+6H2O。
(1)步骤1中“缓慢通入该空气”的目的是_________________________。
(2)步骤2中加入过量KI的目的是_____________________,配制250 mL溶液时玻璃棒的作用是______
________。
(3)根据上述相关数据,该空气中CO的含量为_______________ (用含c、V的代数式表示)g·L-1。
拌、引流
搅
使HIO3全部转化为I2
使CO与I2O5充分反应
-
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (2)取装置Ⅱ中残留固体粉末,溶于去离子水,_________________________________________
_____________________________________________________________________________(破题关键),加
入过量KI是为了使HIO3全部转化为I2,使测量结果更精确;配制250 mL溶液时,用玻璃棒搅拌可加快溶解,
转移溶液时需要用玻璃棒引流。
(3)三次滴定平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为20.00 mL,则消耗n(Na2S2O3)=0.02c mol,根据题给已知
反应得关系式:2Na2S2O3~I2~ HIO3~ I2O5,则与CO反应后剩余的n(I2O5)= × mol= mol,
故与CO反应的n(I2O5)=(0.05- ) mol,根据I2O5~5CO得n(CO)=5×(0.05- ) mol,m(CO)=5×(0.05- )
mol×28 g/mol=(7- ) g,则CO的含量为 =( - ) g·L-1。
适量H2SO4溶液,HIO3和KI、H2SO4反应生成I2,用c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2
剩余的I2O5与H2O反应生成HIO3,加入过量KI粉末和
第1讲 描述运动的基本概念
创新题型
创新点 通过“燃烧—碘酸钾滴定法”考查滴定原理
4.[2026湖南长沙一中月考]利用“燃烧—碘酸钾滴定法”测定钢铁中硫含量的实验装置如下图所示
(夹持装置略)。
实验过程如下:
第1讲 描述运动的基本概念
①加样:将a mg样品加入管式炉内瓷舟中(瓷舟两端带有气孔且有盖),聚四氟乙烯活塞滴定管G内预装c
(KIO3)∶c(KI)略小于1∶5的KIO3碱性标准溶液,吸收管F内盛有盐酸酸化的淀粉水溶液。向F内滴入适
量KIO3碱性标准溶液,发生反应:KIO3+5KI+6HCl 3I2+6KCl+3H2O,使溶液显浅蓝色。
②燃烧:按一定流速通入O2,一段时间后,加热并使样品燃烧。
③滴定:当F内溶液浅蓝色消退时(发生反应:SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI),立即用KIO3碱性标准溶液滴
定至浅蓝色复现。随SO2不断进入F,滴定过程中溶液颜色“消退—变蓝”不断变换,直至终点。
回答下列问题:
(1)取20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 KIO3的碱性溶液和一定量的KI固体,配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液,下
列仪器必须用到的是_______(填标号)。
A.玻璃棒 B.1 000 mL锥形瓶
C.500 mL容量瓶 D.胶头滴管
AD
第1讲 描述运动的基本概念
(2)装置B和C的作用是充分干燥O2,B中的试剂为________。装置F中通气管末端多孔玻璃泡内置一
密度小于水的磨砂浮子(见放大图),目的是________。
(3)该滴定实验达终点的现象是_________________________________________________________
______;滴定消耗KIO3碱性标准溶液V mL,样品中硫的质量分数为______________(用代数式表示)。
(4)若装置D中瓷舟未加盖,会因燃烧时产生粉尘而促进SO3的生成,粉尘在该过程中的作用是________
_____;若装置E冷却气体不充分,可能导致测定结果偏大,原因是___________;若滴定过程中,有少量
I 不经I2直接将SO2氧化成H2SO4,测定结果会_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
不变
I2受热升华
剂
作催化
×100%
褪色
保持气流不断,滴入最后半滴标准溶液后,溶液变为浅蓝色,且30 s内不
防倒吸
浓硫酸
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)配制1 000 mL KIO3碱性标准溶液需用到烧杯(用于溶解KI固体)、玻璃棒、1 000 mL容量
瓶、胶头滴管(用于定容)等仪器。(2)装置B盛装的是液体干燥剂,故为浓硫酸。磨砂浮子的密度小于
水,当多孔玻璃泡内充满液体时,磨砂浮子会上浮并堵住通气管出口,防止发生倒吸。(3)当装置D中不再
产生SO2时,F内溶液中的I2不再被SO2消耗,溶液变为浅蓝色后,不再褪色。根据(1)中信息,KIO3碱性标准
溶液中KIO3的浓度为 mol·L-1=0.002 000 mol·L-1,根据硫原子守恒以及步骤①、③中
所给的化学方程式,可得关系式KIO3~3I2~3SO2~3S,故样品中硫的质量分数为
×100%= ×100%。(4)粉尘在SO2被O2氧化为SO3的反应中作催化剂。
若装置E冷却气体不充分,较热的气体会使F内溶液温度升高,导致部分I2受热升华,则消耗KIO3碱性标准
溶液的体积将偏大,测定结果偏大。由(3)中分析可知I ~3SO2,若I 直接将SO2氧化成H2SO4(I 被还
原为I-),根据得失电子守恒可得关系式I ~3SO2,I 与SO2的比例关系不变,故测定结果不变。
第1讲 描述运动的基本概念
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