3.4 第2课时 离子反应的应用(Word学生用书)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册(鲁科版)
2026-10-14
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教辅
摘要:
该高中化学导学案聚焦离子反应的应用,涵盖物质检验、制备、纯化及生活应用,通过物质含量测定(沉淀法、氧化还原滴定法、中和滴定法)展开。以菠菜中铁元素检验的探究活动导入,连接离子反应原理,搭建从理论到实践的学习支架。
资料特色在于强化科学探究与实践,通过酸碱中和滴定等实验操作、误差分析培养科学思维,结合硬水软化等生活实例深化化学观念。习题分层设计且联系实际,助力学生提升解决问题的能力。
内容正文:
第 2 课时 离子反应的应用
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。
知识点一 离子反应的应用
1.物质检验
(1)离子检验:利用离子的特征反应来检验一些常见离子。
(2)常见离子的检验
检验试剂
特征反应
特征现象
Fe3+
KSCN
Fe3++3SCN-Fe(SCN)3
溶液变 色
I-
AgNO3、HNO3
生成 色沉淀
2.物质制备
(1)物质的制备:离子反应可以用于制备一些 、 、 、 等。
(2)氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式: 。
(3)实验室制取CO2的离子方程式: 。
3.物质纯化
(1)制高纯度的氯化钠:除去粗盐中含有的少量S、Mg2+、Ca2+,需要引入的试剂离子分别为 。
(2)除去污水中的重金属离子:利用沉淀剂通过离子反应将污水中的重金属离子转化为 而除去。
(3)从海水中提取二氧化碳:
①a室为 室,发生反应为
;
②c室为 室,发生反应为 ;
③a室产生的 通过阳离子交换膜进入b室,与b室中的 发生反应,生成二氧化碳: 。
4.生活中常见的离子反应
(1)治疗胃酸过多
服用胃舒平[主要成分是Al(OH)3],离子反应为 。
(2)硬水及其软化
①硬水的含义:自然界里含 较多的水。
②暂时硬水的形成:水中的二氧化碳与岩石中的CaCO3和MgCO3发生反应,离子方程式为 , 。
③硬水的软化方法
软化方法
反应原理
加热法
,
加沉淀剂法(Na2CO3)
,
菠菜是我们日常生活中经常食用的蔬菜,菠菜中含有丰富的铁元素。
【交流讨论】
1.取新鲜菠菜,切碎后加入KSCN溶液,发现没有出现红色,然后加入氯水,也未发现明显的红色。教师和学生分析原因,提出不成功的原因可能有以下因素:
①菠菜中不含铁元素;②铁元素含量特别少,无法检出;③铁元素不是以Fe2+、Fe3+的形式存在的;④颜色干扰,现象无法观察。你认为哪些因素是实验不成功的原因?
2.查阅资料,发现菠菜中的铁元素主要是以难溶物草酸亚铁(FeC2O4)的形式存在的。那么在用稀硫酸处理后的菠菜中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去,能否证明菠菜中含有二价铁元素?如何检验Fe2+?
归纳总结
物质的检验
(1)常见阳离子的检验
①常规检验法
Ⅰ.用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、N。
Cu2+
产生蓝色沉淀
Fe3+
产生红褐色沉淀
Fe2+
先产生白色沉淀,然后迅速变成灰绿色,最终变为红褐色
Al3+
产生白色沉淀,继续加入NaOH溶液,白色沉淀又会溶解
N
共热,生成使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
Ⅱ.焰色试验:用焰色试验可检验出溶液中的K+和Na+。
K+
火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃观察)
Na+
火焰呈黄色
②特殊检验法
Fe3+
加入KSCN溶液呈血红色
Fe2+
加入KSCN溶液无明显现象,再滴加新制氯水后溶液呈血红色;加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生特征蓝色沉淀
(2)常见阴离子的检验
①利用酸碱指示剂检验
②利用盐酸和其他试剂检验
C:加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀,再加稀盐酸沉淀溶解,并放出无色无味的气体。
S:先加入足量稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
S:加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加稀盐酸,放出无色有刺激性气味且能使品红溶液褪色的气体。
③利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
④利用某些特征反应检验
I-:滴入淀粉溶液和氯水,溶液变蓝色。
1.(2026•陕西商洛高二期中)下列实验操作、现象及结论都正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向某溶液中先加入盐酸酸化,再加硝酸银溶液,产生白色沉淀
原溶液中含有Cl-
B
用玻璃棒蘸取某无色溶液,在外焰上灼烧,呈现黄色
该溶液为NaCl溶液
C
向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
该溶液中一定含有HC
D
将金属钠加入含有酚酞的水中,溶液变红
该反应有碱性物质生成
2.某溶液X呈无色,且仅可能含有Ba2+、Na+、N、H+、Cl-、I-、S、S八种离子中的几种(不考虑水的电离),溶液中各离子浓度均为0.1 mol•L-1,向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液仍为无色。下列关于溶液X的分析中不正确的是( )
A.肯定不含Cl- B.肯定不含H+
C.肯定不含N D.肯定含有S
知识点二 物质含量的测定
测定溶液中离子浓度的三种方法
1.沉淀法(重量法):溶液中S可用 将其转化为 沉淀,再称量沉淀的质量求得n(S)。
2.氧化还原滴定法:溶液中Mn的浓度可用已知准确浓度的Fe2+溶液滴定的方法来获得。
3.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。
酸碱中和滴定实验
1.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(pH)及颜色
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.仪器
酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、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”刻度线;滴定管的精确度为0.01 mL。
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:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记读数。
②锥形瓶:洗涤→注液(待测)→记读数→加指示剂。
润洗时:滴定管要用所要盛装的溶液润洗2~3 次,锥形瓶禁止用所装溶液润洗。
调液面时:一是调整液面至滴定管“0”刻度线以上2~3 mL处,二是调节活塞(或挤压玻璃球),赶走气泡使滴定管尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度线或以下某一刻度处。
记读数时:视线与溶液凹液面最低处相平,记录到0.01位。
加指示剂:加入2~3滴指示剂(酚酞)。
(2)滴定
左手控制活塞,右手不断摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色,并控制滴定流速。
(3)终点判断
当滴入最后半滴标准盐酸,溶液由红色变至无色且半分钟内不恢复红色时,视为滴定终点。
(4)记录刻度读数。
5.数据处理
按上述操作重复2~3次,以(V终-V始)为消耗的标准液的体积,求出用去标准盐酸体积的平均值,依据c待=(一元酸碱)计算待测液的物质的量浓度。
【交流讨论】
1.滴定管在装反应液之前,是否需要用待装液润洗?锥形瓶在装待测液前,是否需要用待测液润洗?
2.中和滴定原理是酸的物质的量与碱的物质的量相等时,二者恰好反应吗?
3.用规格为25 mL的酸式滴定管量取盐酸,开始凹液面在0刻度,全部放出后所得溶液的体积是25 mL吗?
4.当达到滴定终点酚酞溶液变色时,酸碱反应后溶液的pH是否等于7?
归纳总结
1.指示剂的选择及滴定终点判断
(1)常用的指示剂是酚酞或甲基橙,不用石蕊溶液的原因是石蕊溶液颜色变化不明显,且变色范围较大,不利于滴定终点的判定。
(2)准确判断滴定终点:最后半滴标准液恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不恢复,即为滴定终点。
2.酸碱中和滴定误差分析
(1)误差分析依据
根据c待=进行分析,V待与c标均为确定值,只有V标影响着c待的计算结果,故在误差分析时应最终归结为对V标的影响。
①V标增大,实验结果偏高;②V标减小,实验结果偏低。
(2)常见的误差分析
以用标准盐酸滴定待测氢氧化钠溶液(以酚酞为指示剂)为例。
步骤
操作
c(NaOH)
洗涤
未用标准溶液润洗滴定管
偏高
锥形瓶用待测液润洗
偏高
未用待测液润洗取用待测液的滴定管
偏低
锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水
无影响
读数
滴定前仰视读数或滴定后俯视读数
偏低
滴定前俯视读数或滴定后仰视读数
偏高
滴定
溶液褪色后立即读数,半分钟内溶液又恢复红色
偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出
偏低
滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水
无影响
1.用0.100 0 mol•L-1 HCl溶液滴定未知浓度的KOH溶液。下列有关该实验说法中正确的是( )
A.用图中的a滴定管盛装0.100 0 mol•L-1 HCl溶液
B.滴定前,需用未知浓度的KOH溶液润洗锥形瓶2~3 次
C.滴定时,眼睛要注视滴定管中液面的变化
D.滴定前必须检查滴定管是否漏液
2.(2025•广东广州高二期末)某同学用0.100 0 mol•L-1盐酸标准溶液测定某烧碱溶液的浓度。下列相关说法正确的是( )
实验编号
烧碱待测液体V/mL
盐酸标准液体积(消耗)V/mL
1
25.00
18.05
2
25.00
18.00
3
25.00
17.95
4
25.00
18.95
A.记录滴定管某时刻液面位置如图所示,则此时的读数为18.20 mL
B.选用酚酞作指示剂,滴定终点的现象为溶液由无色变红色
C.根据表中的数据,计算出该烧碱溶液的浓度为0.072 9 mol•L-1
D.未用盐酸标准溶液润洗滴定管会导致测定结果偏高
3.用中和滴定法测定某烧碱的纯度,试根据实验回答问题:
(1)称取4.1 g烧碱样品。将样品配成250 mL待测液,需要的主要玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还需 、 。
(2)准确量取10.00 mL待测液,需要使用 进行量取。
(3)用0.201 0 mol•L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,以甲基橙为指示剂,滴定时左手旋转滴定管活塞,右手不断地摇动锥形瓶,两眼注视 ,直到 ,即可判断达到滴定终点。
(4)根据表中数据,计算样品中烧碱的质量分数为 (假设烧碱中不含有与酸反应的杂质。结果保留四位有效数字)。
滴定次数
待测液体积/mL
标准盐酸体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
第一次
10.00
0.50
20.40
第二次
10.00
4.00
24.10
(5)滴定过程,下列情况会使测定结果偏高的是 (填序号)。
①碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液
②滴定前,酸式滴定管内有气泡,滴定后消失
③滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下
④盐酸在滴定时溅出锥形瓶外能力培养 氧化还原滴定法(探究与创新)
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可以应用于氧化还原反应。
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。
实验1 若用已知浓度的酸性KMnO4溶液测定未知浓度的H2C2O4溶液。
测定的原理
2Mn+6H++5H2C2O410 CO2↑+2Mn2++8H2O
所选指示剂
酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
滴定终点判断方法
当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点
实验2 Na2S2O3溶液滴定某溶液中I2的含量。
测定的原理
I2+2S2S4+2I-
所选指示剂
淀粉溶液
滴定终点判断方法
当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原来的颜色,说明达到滴定终点
规律方法
1.原理
以氧化剂或还原剂为滴定剂,滴定一些具有还原性或氧化性的物质。
2.试剂
常见的用于氧化还原滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7以及I2等;还原剂有亚铁盐、草酸与维生素C等。
3.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)专属指示剂。如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝,故用淀粉溶液做指示剂。
(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红色,且半分钟内不褪色。该反应中,高锰酸钾为自身指示剂。
【迁移应用】
1.氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定实验。用稀硫酸酸化的0.01 mol•L-1KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错误的是( )
A.该实验不需要另外加入指示剂
B.KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中
C.滴定终点时,溶液颜色由紫红色变为无色,并在半分钟内不变色
D.滴定过程中,加入KMnO4标准溶液应先快后慢,便于观察溶液颜色变化
2.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,依次检漏、洗涤,用0.01 mol•L-1 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+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。
请回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是 。
(2)步骤③达到滴定终点的判断: 。
(3)已知消耗标准液实验数据如下表:
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
则该溶液中Na2S2O3的物质的量浓度为 。
(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
1.离子检验的常用方法有三种,如表所示:
检验方法
沉淀法
显色法
气体法
判断的依据
反应中有沉淀产生或溶解
反应中有颜色变化
反应中有气体产生
下列离子检验的方法不合理的是( )
A.C——气体法 B.S——沉淀法
C.H+——显色法 D.Cl-——气体法
2.(2026•福建泉州高二期中)选用一种试剂,通过一步操作(必要时可加热)即可鉴别Na2CO3、(NH4)2CO3、NH4Cl、NaNO3四种溶液,该试剂是( )
A.AgNO3溶液 B.NaOH溶液
C.Ba(OH)2溶液 D.盐酸
3.用标准浓度的NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列情况会使盐酸的物质的量浓度偏低的是( )
A.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入标准浓度的NaOH溶液
B.碱式滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失
C.记录消耗的碱液,滴定前平视,滴定后俯视凹液面
D.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接装入未知浓度的盐酸
4.(2026•河南郑州高二期中)常温下,向20 mL 0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol•L-1的NaOH溶液,溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化如图1,某时刻滴定管的读数如图2,下列说法不正确的是( )
A.图1 a点的pH>1
B.图2所示液面读数为23.20 mL
C.装NaOH标准液时,用图3所示方法排除滴定管内气泡
D.反应过程中的值不断增大
5.乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4•xH2O)进行的探究性学习过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学的研究课题是测定草酸晶体(H2C2O4•xH2O)中的x值。通过查阅资料得,草酸易溶于水,其水溶液可以用酸性KMnO4 溶液进行滴定:2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。学习小组的同学设计了如下实验步骤测定x值:
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其配成100.00 mL 溶液作为待测液;
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀硫酸;
③用浓度为0.100 0 mol•L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,达到终点时消耗标准液10.00 mL。
请回答下列问题:
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在图中的 (填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是
。
(3)通过上述数据,求得x= 。讨论:
①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则由此测得的x值会 (填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 。
完成课后作业 第3章 第4节 第2课时
答案
第2课时 离子反应的应用
知识点一
1.(2)红 Ag++I-AgI↓ 黄 2.(1)酸 碱 盐 气体 (2)2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ (3)CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O 3.(1)Ba2+、OH-、C (2)沉淀 (3)①阳极 2H2O-4e-O2↑+4H+ ②阴极 4H2O+4e-4OH-+2H2↑ ③H+ HC HC+H+H2O+CO2↑ 4.(1)Al(OH)3+3H+Al3++3H2O (2)①Ca2+、Mg2+ ②CaCO3+CO2+H2OCa2++2HC MgCO3+CO2+H2OMg2++2HC ③Ca2++2HCCaCO3↓+CO2↑+H2O Mg2++2HCMgCO3↓+CO2↑+H2O Ca2++CCaCO3↓ Mg2++CMgCO3↓
探究活动
交流讨论
1.提示:铁元素不是以Fe2+、Fe3+的形式存在的。
2.提示:不能。因为酸性高锰酸钾溶液也会氧化草酸根离子,紫色褪去,无法证明是氧化了二价铁离子。可以用铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}溶液检验,若产生蓝色沉淀,说明含有Fe2+。
对点训练
1.D 先加盐酸酸化会引入Cl-,干扰Cl-的鉴定,A错误;焰色试验显黄色说明含Na+,玻璃中含有钠元素,可能干扰Na+的鉴定,也不能确定其为NaCl溶液,B错误;产生的气体可能为CO2、SO2等,所以不能确定该溶液中一定含有碳酸氢根离子,C错误;酚酞在碱性溶液中显红色,溶液变红,说明该反应有碱性物质生成,D正确。
2.C 某溶液X 呈无色,且仅可能含有Ba2+、Na+、N、H+、Cl-、I-、S、S八种离子中的几种(不考虑水的电离),根据离子共存,Ba2+与S、S不能同时存在,H+与S不能同时存在。向该溶液中滴加少量新制氯水,所得溶液仍为无色,说明氯水中的氯气发生了反应,说明溶液X中一定含有S,则不存在Ba2+和H+,还说明溶液X中一定没有I-;溶液中各离子浓度均为0.1 mol•L-1,为了满足电荷守恒,必须含有Na+、N,由于没有其他阳离子存在,则一定没有Cl-和S。
知识点二
1.Ba2+ BaSO4
探究活动
交流讨论
1.提示:滴定管在装反应液之前,需要用待装液润洗,用水洗涤相当于将待装液稀释了,而锥形瓶在装待测液前,不需要用待测液润洗,否则相当于多加了待测液。如用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,如果用盐酸提前润洗锥形瓶,相当于多加了盐酸,会多消耗NaOH溶液,造成误差。
2.提示:不是。酸碱完全反应时,n(H+)=n(OH-),但酸与碱的物质的量不一定相等,因为酸有一元酸、多元酸之分,碱也有一元碱和多元碱之分。
3.提示:不是。滴定管的0刻度在上面,越往下刻度越大,而尖嘴处没有刻度。25.00 mL 刻度线下仍有一定量的液体,故全部放出后所得溶液的体积大于25 mL。
4.提示:不等于。因为酚酞的变色范围是8.2~10;但由于滴定突变的存在,造成的误差很小。
对点训练
1.D HCl溶液呈酸性,中和滴定时,需要用酸式滴定管即图中的b滴定管盛装,a为碱式滴定管,A错误;用未知浓度的KOH溶液润洗锥形瓶2~3次,会导致锥形瓶中KOH的物质的量偏大,测定结果偏高,所以锥形瓶不能润洗,B错误;滴定时,眼睛要注视锥形瓶内溶液颜色的变化,不是注视滴定管中液面的变化,滴定完之后,再看滴定管刻度读出体积,C错误;滴定管使用前必须检查是否漏液,D正确。
2.D 滴定管0刻度在上,从上到下刻度依次增大,正确读数应为19.80 mL,A错误;盐酸滴定烧碱时,锥形瓶中为NaOH溶液,滴加酚酞呈红色,滴定终点时溶液由红色变为无色且半分钟内不恢复,B错误;实验数据中第4组18.95 mL为异常值应舍去,有效数据为18.05 mL、18.00 mL、17.95 mL,平均消耗盐酸体积为18.00 mL,计算浓度:c(NaOH)==0.072 0 mol•L-1,C错误;未用盐酸标准液润洗滴定管,会导致盐酸被稀释,消耗体积偏大,根据c(待测)=,测定结果偏高,D正确。
3.(1)250 mL容量瓶 胶头滴管 (2)碱式滴定管 (3)锥形瓶内溶液颜色变化 滴入最后半滴盐酸后溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色 (4)98.05% (5)②④
解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液时,操作步骤有称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,所以需要的仪器是托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管,需要的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒,还需要250 mL容量瓶、胶头滴管。(2)待测液是碱性溶液,取10.00 mL待测液,用碱式滴定管或移液管量取。(3)用0.201 0 mol•L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,两眼应注视锥形瓶内溶液颜色变化,直到滴入最后半滴盐酸后溶液颜色由黄色变为橙色且半分钟内不恢复原色,说明达到滴定终点。(4)消耗标准液的体积分别为19.90 mL、20.10 mL,两组数据都有效,平均体积为20.00 mL,代入公式可得:c(待测)===0.402 0 mol•L-1;m(烧碱)=c(烧碱)•V(烧碱溶液)•M(烧碱)=0.402 0 mol•L-1×0.25 L×40 g•mol-1=4.02 g,烧碱的质量分数w(烧碱)=×100%≈98.05%。(5)①碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液,待测液被稀释,测定浓度偏低,不符合题意;②滴定前,酸式滴定管内有气泡,滴定后消失,读取的标准液体积增大,测定浓度偏高,符合题意;③滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下,以为达到反应终点停止滴加,碱液未全部反应,会造成测定结果偏低,不符合题意;④盐酸在滴定时溅出锥形瓶外,消耗标准液体积增大,测定浓度偏高,符合题意。
能力培养
迁移应用
1.C 高锰酸钾标准溶液的颜色为紫红色,高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应时溶液有明显的颜色变化,滴定时不需要另外加入指示剂,A正确;高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,则滴定时高锰酸钾标准溶液应装入酸式滴定管中,B正确;当高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应后,再滴入半滴高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色,并在半分钟内不变色说明达到滴定终点,C错误;滴定过程中,加入高锰酸钾标准溶液时,应先快后慢,便于观察溶液颜色变化,确定反应是否达到滴定终点,D正确。
2.(1)淀粉溶液 (2)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 (3)0.038 mol•L-1 (4)AD
解析:(1)本滴定实验原理为利用I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6测定消耗I2的量,从而确定Na2S2O3的浓度,故所用指示剂用来指示溶液中是否含I2,故应用淀粉溶液做指示剂。
(2)淀粉遇碘变蓝,判断达到滴定终点的实验现象是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。
(3)从图表中数据可知,三组数据分别为19.10 mL、18.90 mL、24.06 mL,24.06 mL误差太大,舍去;因此消耗标准液的体积的平均值为19.00 mL;根据反应I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6可知,溶液中Na2S2O3的物质的量浓度为=0.038 mol•L-1。
(4)依据c待=进行如下分析:滴定管未用标准溶液润洗会导致实际上使用的标准溶液的浓度偏小,则V标偏大,导致测定结果偏高,A正确;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,消耗标准溶液的体积偏小,导致测定结果偏低,B错误;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V标偏小,导致测定结果偏低,C错误;达到滴定终点时,仰视读数,则V标偏大,导致测定结果偏高,D正确。
【随堂演练】
1.D C与H+反应,检验生成的CO2,A项正确;S与Ba2+反应,检验生成的沉淀,B项正确;H+的检验可用酸碱指示剂,C项正确;Cl-与Ag+反应,检验生成的沉淀,D项错误。
2.C Na2CO3、(NH4)2CO3、NH4Cl分别和硝酸银溶液混合生成Ag2CO3、Ag2CO3、AgCl白色沉淀,现象相同,不能鉴别,A错误;(NH4)2CO3、NH4Cl均与氢氧化钠反应生成刺激性气体,现象相同,Na2CO3、NaNO3和氢氧化钠溶液不反应,没有现象,不能鉴别,B错误;Na2CO3、(NH4)2CO3、NH4Cl、NaNO3分别与Ba(OH)2溶液反应的现象为白色沉淀、白色沉淀和刺激性气体、刺激性气体、无明显现象,现象不同,可鉴别,C正确;NH4Cl、NaNO3均与稀盐酸不反应,现象相同,Na2CO3、(NH4)2CO3和稀盐酸反应均生成二氧化碳气体,现象相同,不能鉴别,D错误。
3.C 未用NaOH溶液润洗滴定管,会使NaOH溶液的浓度偏小,实际消耗NaOH溶液的体积偏高,结果偏高,A项错误;未排除滴定管尖端的气泡,使读取的NaOH溶液的体积比实际用量大,结果偏高,B项错误;滴定前平视,滴定后俯视凹液面,这样读取的NaOH溶液的体积比实际用量小,结果偏低,C项正确;锥形瓶中含有蒸馏水对测定结果无影响,D项错误。
4.B CH3COOH为弱酸,部分电离,a点溶液为0.1 mol•L-1的CH3COOH溶液,c平(H+)<0.1 mol•L-1,则pH>1,A正确;滴定管的“0”刻度位于滴定管的上部,读数时应从上往下读,视线与凹液面最低点处于同一水平上,则由图可知图2所示液面读数为22.80 mL,B错误;氢氧化钠溶液盛装在碱式滴定管中,排出碱式滴定管内的气泡时,应将橡胶管向上弯曲,挤压玻璃小球快速放液排出气泡,C正确;=,随着NaOH溶液的加入,c平(H+)逐渐减小,而温度不变,Ka不变,则的值不断增大,D正确。
5.(1)甲 (2)当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色 (3)2 ①偏大 ②偏小
解析:(1)因为酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装。(2)可利用颜色变化判断滴定终点,当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色。(3)由题给离子方程式及数据可知,1.260 g 纯草酸晶体中所含H2C2O4的物质的量为0.100 0 mol•L-1×10.00×10-3L××=0.010 0 mol,则1.260 g H2C2O4•xH2O中所含H2O的物质的量为=0.020 0 mol,
则x=2。①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则所得的消耗的酸性KMnO4标准溶液的体积偏小,测得的n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,x值偏大。②若酸性KMnO4溶液浓度偏小,则消耗的体积偏大,测得的x值偏小。
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