第二课时 酸碱中和滴定
学习目标 1.了解酸碱中和滴定的原理,熟记酸碱中和滴定的主要仪器名称和应用。2.知道酸碱中和滴定中,溶液pH的变化是判断滴定终点的依据,了解指示剂的选择方法。3.掌握酸碱中和滴定的实验操作、计算方法和误差分析。
一、酸碱中和滴定
1.酸碱中和滴定原理
(1)利用已知浓度的酸(或碱)去滴定一定体积未知浓度的碱(或酸),通过测定反应完全时消耗已知浓度的酸(或碱)的体积,从而推算出未知浓度的碱(或酸)的浓度的方法。
其中已知浓度的酸(或碱)溶液常称为标准液,未知浓度的碱(或酸)溶液常称为待测液。
(2)酸碱中和反应的实质可用离子方程式H++OH-===H2O来表示,在中和反应中,H+、OH-之间的物质的量关系是n(H+)=n(OH-);若用参加反应的c(H+)、c(OH-)来表示,其关系式为c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱,由此可计算c(H+),其表达式是c(H+)=;也可计算c(OH-),其表达式是c(OH-)=。由c(H+)、c(OH-)可分别求出相应酸、碱的浓度。
2.酸碱中和滴定的关键
(1)准确测定参加反应的__________________________________________。
(2)准确判断中和反应是否恰好_____________________________________。
3.酸碱中和滴定实验仪器
(1)实验仪器
仪器:滴定管、铁架台、滴定管夹、锥形瓶、烧杯。
仪器a是____________,仪器b是____________。
(2)滴定管的使用
①酸式滴定管用于盛装酸性溶液、__________、强氧化性溶液。
②碱式滴定管用于盛装碱性溶液。
③滴定管读数精确到________ mL,读数时,视线与凹液面最低处、刻度线三者在同一水平线上,如25.00 mL是正确的而不能读成25 mL。
4.滴定操作(以标准NaOH溶液滴定待测盐酸为例)
(1)滴定前的仪器准备
(2)滴定(用NaOH溶液滴定盐酸)
放出一定体积的盐酸于洗净的锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞试液,用标准氢氧化钠溶液开始滴定。
①左手:控制乳胶管内玻璃珠,逐滴加入标准液,先快后慢。
②右手:摇动锥形瓶。
③眼睛:注视锥形瓶内溶液颜色变化,到终点后,记录末读数。
(3)终点判断
等到滴入最后半滴标准液,指示剂由无色变为浅红色,且在半分钟内________成原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。
5.实验数据的处理
重复滴定操作2~3次,由每次消耗标准溶液的体积,根据c(HCl)=计算出每次滴定待测盐酸的浓度,再计算浓度平均值。
6.滴定曲线
(1)以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标绘出一条溶液的pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。如图所示为用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的pH变化曲线。
(2)由曲线可以看出,在酸碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有一个突变过程,在此范围内,滴加很少的酸(或碱),溶液的pH就有很大的变化,能使指示剂的颜色发生明显变化,有利于确定滴定终点。
7.指示剂的选择
根据滴定终点溶液pH变化范围选择指示剂,即选择在此pH范围内发生颜色变化的指示剂。
1.滴定实验时,必须按以下要求操作的是( )
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后要烘干
B.酸式或碱式滴定管用蒸馏水洗净后,再用相应待测溶液润洗
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.滴定前读数要求精确,滴定管中液体凹液面的最低点必须与“0”刻度或“0”刻度以上的某一刻度相切
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
3.如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液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点时恰好完全反应,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
4.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2 g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500 mL待测溶液。称量时,样品可放在________(填字母)称量。
A.小烧杯中 B.洁净纸片上
C.托盘上
(2)滴定时,用0.200 0 mol·L-1的盐酸来滴定待测溶液,不可选用________(填字母)作指示剂。
A.甲基橙 B.石蕊
C.酚酞
(3)滴定过程中,眼睛应注视________;在铁架台上垫一张白纸,其目的是________。
(4)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是________mol·L-1,烧碱样品的纯度是________。
滴定次数 待测溶液体积(mL) 标准酸体积
滴定前的刻度(mL) 滴定后的刻度(mL)
第一次 10.00 0.40 20.50
第二次 10.00 4.10 24.00
【题后归纳】
1.滴定终点判断的答题模板
2.指示剂使用
(1)石蕊一般不能用作中和滴定的指示剂,因为石蕊的颜色变化不明显,且变色范围较宽。
(2)指示剂的量不宜多,因为指示剂本身为有机弱酸或弱碱。
(3)指示剂的选择可依据“强酸滴弱碱用甲基橙,强碱滴弱酸用酚酞,强滴强二者皆行”。
二、酸碱中和滴定的误差分析
1.中和滴定误差分析的依据(一元酸与一元碱反应)
依据公式c(待测)=来判断,c(标准)和V(待测)在误差分析时是定值,因此只需分析使得所消耗标准液体积V(标准)变大或变小的原因即可,V(标准)变大,则c(待测)偏高,V(标准)变小,则c(待测)偏低。
2.误差分析示例(以用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)
步骤 操作 c(NaOH)
洗涤 未用标准溶液润洗酸式滴定管 偏高
锥形瓶用待测溶液润洗 偏高
未用待测溶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
取液 取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失 偏低
滴定 滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红 偏低
滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失 偏高
滴定过程中振荡时有液滴溅出 偏低
滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水 无影响
读数 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
[规律方法] 读数误差的画图理解和记忆
如开始读数仰视,滴定完毕读数俯视,如图Ⅰ;开始读数俯视,滴定完毕读数仰视,如图Ⅱ。
1.用酚酞作指示剂,以0.100 mol·L-1的NaOH溶液测定锥形瓶中一定体积盐酸的物质的量浓度。下列操作将导致测定值高于实际值的是( )
A.标准液在“0”刻度线以上,未予调整就开始滴定
B.滴定过程中振荡时,锥形瓶中有液滴溅出
C.观察记录滴定管内液面刻度时滴定前俯视,滴定后仰视
D.酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定
2.KOH溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,则原因可能是( )
A.配制标准溶液的固体KOH中混有NaOH杂质
B.滴定到终点时,仰视读数,其他操作正确
C.盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过后再用未知液润洗
D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂了一滴溶液
3.(2023·蚌埠高二检测)用已知浓度的盐酸测定未知浓度的NaOH溶液的浓度,用酚酞作指示剂,下列操作不会影响实验精确度的是( )
A.滴定实验中配制标准酸液时,所用砝码生锈
B.滴定开始时平视读数,结束时俯视读数
C.酸式滴定管水洗后未用酸溶液润洗
D.用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定
微专题11 氧化还原滴定
1.滴定原理
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。
2.滴定试剂
(1)常见用于滴定的氧化剂有:KMnO4、K2Cr2O7、I2等;
(2)常见用于滴定的还原剂有:Na2S2O3、亚铁盐、草酸、维生素C等。
3.指示剂
(1)专用指示剂,如在碘量法滴定中,可用淀粉溶液作指示剂。
(2)自身指示剂,如用酸性KMnO4溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅紫色。
4.实例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理 2MnO+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O
指示剂 酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂
终点判断 当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅紫色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理 2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂 淀粉溶液
终点判断 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色,说明到达滴定终点
【典例】 维生素C(化学式:C6H8O6,相对分子质量:176)属于外源性维生素,人体不能自身合成,必须从食物中摄取。每100 g鲜榨橙汁中含有大约37.5 mg维生素C。实验室可用碘量法测定橙汁中维生素C的含量,发生的化学反应为C6H8O6+I2===C6H6O6+2HI。某学习小组欲用该方法测定某橙汁饮料中维生素C的含量,实验步骤及相关数据如下。
①标准液的稀释:取浓度为0.008 000 mol·L-1的碘标准溶液20.00 mL于250 mL容量瓶中,定容,摇匀备用。
②取10.00 mL饮料样品(密度为1.0 g/cm3)于250 mL锥形瓶中,加入50 mL蒸馏水,2滴指示剂。
③在滴定管中装入稀释后的标准液滴定至终点,读取并记录相关数据。
④重复测定3次,数据记录如下表。
第一次 第二次 第三次
滴定前读数/mL 0.00 0.44 1.33
滴定终点读数/mL 30.03 30.42 31.32
回答下列问题:
(1)实验中盛装标准溶液应选择________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。滴定前为何要稀释标准溶液?____________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)步骤②中加入的指示剂是________,判断滴定达到终点的现象是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)计算该饮料样品中维生素C的含量为__________ mg/100 g。由滴定结果判断该饮料__________(填“是”或“不是”)天然果汁。
1.下列滴定实验中,指示剂的选择或滴定终点颜色变化有错误的是( )
(提示:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+3H2O、I2+Na2S===2NaI+S↓)
选项 滴定管中 的溶液 锥形瓶中 的溶液 指示剂 滴定终点 颜色变化
A NaOH溶液 CH3COOH溶液 酚酞 无色→浅红色
B 盐酸 氨水 甲基橙 黄色→橙色
C 酸性KMnO4溶液 K2SO3溶液 无 无色→浅紫色
D 碘水 Na2S溶液 淀粉 蓝色→无色
2.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。通过查阅资料知,草酸易溶于水,其水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:2MnO+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H2SO4;
③用浓度为0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4标准溶液进行滴定,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________。
3.回答下列问题。
(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定Fe3O4中的二价铁的含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250 mL,应准确称取________ g K2Cr2O7
[保留4位有效数字,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1]。配制该标准溶液时,下列仪器中不必须用到的有________(填序号)。
①电子天平 ②烧杯 ③量筒 ④玻璃棒
⑤容量瓶 ⑥胶头滴管 ⑦移液管
(2)金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高。以下为废水中铬元素总浓度的测定方法:
准确移取25.00 mL含Cr2O和Cr3+的酸性废水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液,将Cr3+氧化成Cr2O,煮沸除去过量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入过量的KI溶液,充分反应后,以淀粉为指示剂,向其中滴加0.015 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液,终点时消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
已知测定过程中发生的反应如下:
①2Cr3++3S2O+7H2O===Cr2O+6SO+14H+
②Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O===2I-+S4O
废水中铬元素的总浓度是________ mg·L-1。
(3)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。测定产品(Na2S2O3·5H2O)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0.100 0 mol·L-1的碘标准溶液滴定。反应原理为2S2O+I2===S4O+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所示,则消耗碘标准溶液体积为________ mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为Mr)________。
1.下列有关仪器使用方法或实验操作正确的是( )
A.洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干
B.酸式滴定管装标准溶液前,必须先用该溶液润洗
C.酸碱滴定实验中,用待滴定溶液润洗锥形瓶以减小实验误差
D.将量程25.00 mL酸式滴定管中液面处于10.00 mL液体全部排出,其排出液体积为15.00 mL
2.下列说法不正确的是( )
A.使用滴定管时,滴定管必须用待装液润洗2~3次
B.滴定操作中,若用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高
C.用10 mL的量筒量取8.58 mL0.10 mol·L-1的稀盐酸
D.用酸式滴定管量取20.00 mL 的KMnO4溶液
3.下列实验操作不会引起误差的是( )
A.酸碱中和滴定时,用待测液润洗锥形瓶
B.酸碱中和滴定时,用冲洗干净的滴定管盛装标准溶液
C.用NaOH标准溶液测定未知浓度的盐酸溶液时,选用酚酞作指示剂,实验时不小心多加了几滴
D.用标准盐酸测定未知浓度NaOH结束实验时,酸式滴定管尖嘴部分有气泡,开始实验时无气泡
4.(2023·衡水十四中高二调考)某同学用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,操作如下:①用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,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”刻度线以下,并记录读数;④用量筒量取20.00 mL盐酸,转移至锥形瓶中,加入几滴酚酞溶液;⑤向其中滴加NaOH溶液并不断摇动锥形瓶,眼睛时刻注视滴定管中的液面变化;⑥当看到滴入半滴NaOH溶液后,溶液变成红色即停止滴定,记录读数。实验中存在的错误有几处?( )
A.3 B.4
C.5 D.6
5.某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①从碱式滴定管中放出20.00 mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净,再用标准酸液润洗2~3次后,向其中注入0.100 0 mol·L-1标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至指示剂刚好变色,且半分钟内颜色不再改变为止,测得消耗盐酸的体积为V1 mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶加入5 mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2 mL。
试回答下列问题:
(1)锥形瓶中的溶液从________色变为________色时,且30 s内颜色不恢复,停止滴定。
(2)如图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为________ mL。
(3)根据下列数据:
滴定次数 待测液体积/mL 标准盐酸体积/mL
滴定前读数/mL 滴定后读数/mL
第一次 20.00 0.50 25.40
第二次 20.00 4.00 29.10
请计算待测烧碱溶液的浓度为_____________________________ mol·L-1。
第二课时 酸碱中和滴定
一、2.(1)两种溶液的体积 (2)进行完全 3.(1)酸式滴定管 碱式滴定管
(2)①中性溶液 ③0.01 4.(3)不恢复
对点训练
1.B [滴定前锥形瓶用蒸馏水洗净后无须干燥,其中的蒸馏水不计入加入试剂的体积,也就不影响滴定结果,故A项不符合题意;酸式或碱式滴定管用蒸馏水洗净后,一定要再用相应待测溶液润洗,否则会稀释待测溶液,B项符合题意;待测液和标准液都可以放在锥形瓶中,盛放在锥形瓶中的溶液的体积为已知量,C项不符合题意;滴定前,滴定管中液体的凹液面的最低点与“0”刻度或“0”刻度以下的某一刻度相切,“0”刻度以上没有刻度,D项不符合题意。]
2.C [酸性KMnO4溶液不能用碱式滴定管量取,A项不正确;NaOH溶液不能盛装在酸式滴定管中,B项不正确;中和滴定时滴定管需用待装液润洗2~3次,而锥形瓶不能用待测液润洗,C项正确、D项不正确。]
3.B [当曲线a所表示的中和反应刚开始时,溶液的pH=1,说明原溶液是盐酸,所以曲线a表示的是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,故c(HCl)=c(H+)=10-1 mol·L-1=0.1 mol·L-1,A、C项错误;P点时二者恰好完全中和,生成氯化钠,溶液呈中性,故B项正确;甲基橙的变色范围是3.1~4.4,酚酞的变色范围是8.2~10.0,且变色现象较明显,所以该中和滴定实验可以用酚酞或甲基橙作指示剂,故D项错误。]
4.(1)A (2)B (3)锥形瓶内溶液颜色的变化 便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差 (4)0.400 0 97.56%
解析 (1)称量氢氧化钠等易潮解、腐蚀性强的试剂时,样品应放在小烧杯中。(2)酸碱中和滴定时,一般应选甲基橙、酚酞等颜色变化较明显的指示剂,石蕊在酸或碱溶液中颜色变化不明显,易造成误差。(4)根据c(NaOH)=分别求第一、二次的值,再求平均值,解得c(NaOH)=0.400 0 mol·L-1,w(NaOH)=×100%≈97.56%。
二、
对点训练
1.C [由c(HCl)=可知:标准液在“0”刻度线以上,未予调整就开始滴定,导致V[NaOH(aq)]溶液读数偏低,测定值偏低,A错误;锥形瓶中液滴溅出,导致待测盐酸体积减小,V[NaOH(aq)]偏小,测定值偏低,B错误;碱式滴定管内滴定前俯视,读数偏小,滴定后仰视,读数偏大,V[NaOH(aq)]偏大,测定值偏高,C正确;酚酞指示剂由无色变为红色时立即停止滴定,可能HCl并未完全反应,V[NaOH(aq)]偏小,测定值偏低,D错误。]
2.A [A项会使标准液的c(OH-)偏大,滴定时消耗的体积偏小,导致测定结果偏低;B项,滴定终点时仰视读数,使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高;C项,用未知液润洗锥形瓶,滴定时消耗标准液的体积偏大,使测定结果偏高;D项,尖嘴处悬挂溶液,使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高。]
3.D [配制标准酸液时应用量筒量取一定体积的浓盐酸,不能用托盘天平称量浓盐酸,且砝码生锈产生误差,A项不符合题意;滴定开始时平视读数,结束时俯视读数,会使量取的酸液体积偏大,导致测定结果偏大,B项不符合题意;酸式滴定管水洗后未用酸溶液润洗,使酸溶液的浓度偏低,滴定过程中消耗酸溶液体积偏大,导致测定结果偏大,C项不符合题意;用蒸馏水洗净锥形瓶后盛入待测NaOH溶液进行滴定,由于氢氧化钠的物质的量不变,则消耗酸溶液的体积不变,操作正确,不会影响实验精确度,D项符合题意。 ]
微专题11 氧化还原滴定
【典例】 (1)酸式 提高精确度,减少误差
(2)淀粉溶液 溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
(3)33.79 不是
解析 (1)标准碘溶液显酸性,且有较强的氧化性,则实验中盛装标准溶液应选择酸式滴定管;滴定前稀释标准溶液,可增大溶液的体积,提高精确度,减少误差。(2)淀粉溶液遇碘显蓝色,则步骤②中加入的指示剂是淀粉溶液;滴定终点时锥形瓶中溶液所含维生素C完全反应,当溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色,即可判断滴定到达终点。(3)三次滴定消耗标准液的体积分别为30.03 mL、29.98 mL、29.99 mL,则可计算每次消耗标准液的物质的量
第一次:0.030 03 L×0.008 000 mol·L-1×=1.921 92×10-5 mol,
第二次:0.029 98 L×0.008 000 mol·L-1×=1.918 72×10-5 mol,
第三次:0.029 99 L×0.008 000 mol·L-1×=1.919 36×10-5 mol,则测得含有碘的平均物质的量为1.92×10-5 mol,依据关系式C6H8O6~I2,饮料样品的密度为1.0 g/cm3,则100 mL(即100 g)样品中维生素C的含量为1.92×10-5 mol×176 g/mol×=33.792×10-3 g≈33.79 mg,33.79 mg/100 g<37.5 mg/100 g,不是天然果汁。
迁移应用
1.D [氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液,强碱滴定弱酸,选择的指示剂是酚酞,终点颜色变化为无色→浅红色,A正确;盐酸滴定氨水,强酸滴定弱碱,选择的指示剂是甲基橙,终点颜色变化为黄色→橙色,B正确;亚硫酸钾被完全氧化后,过量的高锰酸钾使溶液显浅紫色,终点颜色变化为无色→浅紫色,C正确;用碘水滴定硫化钠溶液,开始时溶液为无色,硫化钠被完全氧化后,碘水过量,淀粉遇碘变蓝,可选择淀粉作指示剂,滴定终点的颜色变化为无色→蓝色,D错误。]
2.(1)甲 (2)当滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液时,溶液由无色变浅紫色,且半分钟内不褪色 (3)2 ①偏大 ②偏小
解析 (1)酸性KMnO4溶液用酸式滴定管盛装。(2)可利用MnO~Mn2+的颜色变化判断滴定终点,当达到滴定终点时,溶液由无色变为浅紫色。(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 mL×10-3 L·mL-1××=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,则读取的消耗的酸性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,n(H2C2O4)偏大,x值偏小。
3.(1)0.735 0 ③⑦ (2)208
(3)①由无色变蓝色,半分钟内不褪色 ②18.10 %
解析 (1)m(K2Cr2O7)=0.010 00 mol·L-1×0.250 L×294.0 g·mol-1=0.735 0 g。配制浓度为0.010 00 mol·L-1的溶液,量筒的精确度不够,移液管是用于精确量取某特定体积(如5 mL、10 mL、20 mL)液体的仪器,它在该溶液配制中没有用处。(2)根据已知的离子反应①、②、③和有关数据,可以将关系式Cr3+~3S2O(Na2S2O3)当作化学方程式用于有关计算。n(Na2S2O3)=0.015 mol·L-1×20.00 mL×10-3L·mL-1=3×10-4 mol,则n(Cr3+)=1×10-4 mol。m(Cr)=1×10-4 mol×52 g·mol-1=5.2×10-3 g=5.2 mg。废水中铬元素总浓度为5.2 mg/0.025 L=208 mg·L-1。(3)②由题图可知,滴定所消耗的碘标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL。由2S2O+I2===S4O+2I-可知,n(S2O)=2n(I2),所以W g产品中的n(Na2S2O3·5H2O)=0.100 0 mol·L-1×18.10×10-3 L×2=3.62×10-3 mol,则产品的纯度:(3.620×10-3 Mr/W)×100%=%。
课堂达标训练
1.B [洗净的容量瓶不能放进烤箱中,会影响其准确度,A错误;滴定管装标准溶液前,必须先用标准溶液润洗,B正确;酸碱滴定实验中,若用待测液润洗锥形瓶,会使待滴定溶液的量变多,引起误差,C错误;由于滴定管在25.00 mL刻度之下仍有部分液体,故排出液体的体积大于15.00 mL,D错误。]
2.C [量筒只能精确到0.1 mL,故不能量取8.58 mL的稀盐酸,C项错误。]
3.C [A.锥形瓶一定不要用待测液润洗,否则使待测液的量偏大,消耗标准液的体积偏大从而使所测浓度偏大。B.冲洗干净的滴定管无论是盛装标准溶液,还是量取待测溶液,都必须用待装溶液润洗2~3次,否则会使标准溶液或待测溶液比原来溶液的浓度偏小,影响结果。C.在滴定过程中,指示剂略多加了几滴,一般不影响实验结果,因为指示剂不会改变反应过程中酸和碱的物质的量。D.开始实验时酸式滴定管中无气泡,结束实验时有气泡,会导致所读取的V[HCl(aq)]偏小,依据V[HCl(aq)]·c(HCl)=V[NaOH(aq)]·c(NaOH),使所测的c(NaOH)偏小。]
4.B [某同学用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,操作如下:用蒸馏水洗涤碱式滴定管后,应注入NaOH溶液润洗2~3次、再注入该NaOH溶液至“0”刻度线上,①错误;固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体,②正确;调节液面至“0”或“0”刻度线以下,并记录读数,③正确;量筒是粗量器、不能用量筒,应该用酸式滴定管量取20.00 mL盐酸,转移至锥形瓶中,加入几滴酚酞溶液,④错误;向其中滴加NaOH溶液并不断摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,⑤错误;当看到滴入半滴NaOH溶液后,溶液变成红色,不能立即停止滴定,若无色变成浅红色、30秒内不褪色,再停止滴定,记录读数,⑥错误。]
5.(1)红 无 (2)22.60 (3)0.125 0
解析 (1)锥形瓶中的溶液从红色变为无色且30 s内颜色不恢复时,表明达到滴定终点。(2)滴定管读数时要使视线和凹液面的最低点相切,因此读数为22.60 mL。(3)第一次消耗标准盐酸的体积为25.40 mL-0.50 mL=24.90 mL,第二次消耗标准盐酸的体积为29.10 mL-4.00 mL=25.10 mL,根据:c(NaOH)·V[NaOH(aq)]=c(HCl)·V[HCl(aq)]得,第一次滴定NaOH浓度为0.124 5 mol·L-1,第二次滴定NaOH浓度为0.125 5 mol·L-1,平均值为c(NaOH)==0.125 0 mol·L-1。