微专题20 中和滴定的拓展与应用
1.氧化还原滴定
(1)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,但能与某些氧化剂或还原剂反应的物质。
(2)常用试剂。
①常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、I2、K2Cr2O7等。
②常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C、Na2S2O3等。
③指示剂:氧化还原滴定所用指示剂可归纳为三类,即
a.氧化还原指示剂。
b.专用指示剂,如在碘量法滴定中,淀粉溶液遇碘变蓝。
c.自身指示剂,如酸性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红色。
(3)应用示例。
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液。
原理 2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+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,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明到达滴定终点
②Na2S2O3溶液滴定碘液。
原理 2Na2S2O3+I2Na2S4O6+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
2.沉淀滴定
(1)原理。
利用离子间的沉淀反应进行滴定、测量的方法。
(2)试剂。
生成沉淀的离子反应很多,但适合沉淀滴定的很少。实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。
(3)指示剂。
沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液滴定测定溶液中的Cl-的含量时常以Cr为指示剂,当出现砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀)即为滴定终点。
3.配位滴定
(1)原理。
是以配体与金属离子以确定的比例发生配位反应为基础的一种滴定分析法,多用于金属离子含量的测定。
(2)试剂。
多用有机配位剂,如采用EDTA(乙二胺四乙酸)作配位剂测定金属离子。
(3)指示剂。
形成的配离子往往具有颜色或利用电学、光学方法以确定滴定终点。
4.返滴定
先加入一定量过量的滴定剂,等反应完成后,再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂,这种滴定方式称为返滴定法。
1.(2024·山东烟台月考)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:不用另选指示剂——浅红色
[B] 利用Ag++SCN-AgSCN↓,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3溶液——浅红色
[C] 利用2Fe3++2I-I2+2Fe2+,用标准FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量:淀粉溶液——蓝色
[D] 利用OH-+H+H2O,用标准NaOH溶液来测量某盐酸的浓度:酚酞溶液——浅红色
2.“消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末,消毒原理与“84”消毒液相似,化学组成可以表示为Na10P3O13Cl·5H2O(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室利用氯气与Na3PO4、Na2HPO4的混合液反应,制得Na10P3O13Cl·5H2O粗品。
已知:Na10P3O13Cl·5H2O的摩尔质量为656.5 g·mol-1。
产品纯度测定操作如下:
(ⅰ)取a g待测试样溶于蒸馏水配成250 mL溶液。
(ⅱ)取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入10 mL 2 mol·L-1稀硫酸、25 mL 0.1 mol·L-1碘化钾溶液(过量),此时溶液出现棕色。
(ⅲ)滴入3滴5%指示剂溶液,用0.05 mol·L-1硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行滴定三次,平均消耗20.00 mL。
已知:2S2+I2S4+2I-。实验中,需用的指示剂是 ,到达滴定终点的现象为 , 产品的纯度为 (用含a的代数式表示)。若滴定前滴定管中含有气泡,滴定结束无气泡会造成纯度测定值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
3.乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)可以和Bi3+1∶1形成稳定的配合物。一种测定浸出液中Bi3+浓度的方法如下:取25 mL浸出液,调节pH=1,滴入 2滴二甲酚橙作指示剂(二甲酚橙:溶于水呈亮黄色,能和多种金属阳离子形成紫红色配合物),用0.010 00 mol/L的EDTA溶液滴定,到达滴定终点时,测得耗去标准液35.00 mL,则浸出液中Bi3+的浓度为 g/L,到达滴定终点的现象是 。
滴定终点判断
当滴入最后半滴××标准溶液后,溶液变成××色,且半分钟内不恢复原来的颜色。
解答此类题目注意三个关键点:
(1)最后半滴:必须说明是滴入“最后半滴”溶液。
(2)颜色变化:必须说明滴入“最后半滴”溶液后溶液“颜色的变化”。
(3)半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。
1.(2022·浙江1月选考,17)已知25 ℃时二元酸H2A的=1.3×10-7,=7.1×10-15。下列说法正确的是( )
[A] 在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,水的电离程度前者小于后者
[B] 向0.1 mol·L-1的H2A溶液中通入HCl气体(忽略溶液体积的变化)至pH=3,则H2A的电离度为0.013%
[C] 向H2A溶液中加入NaOH溶液至pH=11,则 c(A2-)>c(HA-)
[D] 取pH=a的H2A溶液10 mL,加蒸馏水稀释至 100 mL,则该溶液pH=a+1
阅读下列材料,完成2～4题。
一定条件下,乙酸酐[(CH3CO)2O]醇解反应[(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+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+H2O2CH3COOH。
③加指示剂并用c mol·L-1NaOH甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V1 mL。
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-1NaOH甲醇标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2 mL。
2.(2023·山东卷,8)对于上述实验,下列做法正确的是( )
[A] 进行容量瓶检漏时,倒置一次即可
[B] 滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,即可判定达滴定终点
[C] 滴定读数时,应单手持滴定管上端并保持其自然垂直
[D] 滴定读数时,应双手一上一下持滴定管
3.(2023·山东卷,9)ROH样品中羟基含量(质量分数)计算正确的是( )
[A] ×100%
[B] ×100%
[C] ×100%
[D] ×100%
4.(2023·山东卷,10)根据上述实验原理,下列说法正确的是( )
[A] 可以用乙酸代替乙酸酐进行上述实验
[B] 若因甲醇挥发造成标准溶液浓度发生变化,将导致测定结果偏小
[C] 步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,将导致测定结果偏小
[D] 步骤④中,若加水量不足,将导致测定结果偏大
5.(2023·广东卷,17节选)化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式Q=cρV总·ΔT计算获得。
盐酸浓度的测定:移取20.00 mL待测液,加入指示剂,用0.500 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液22.00 mL。
(1)上述滴定操作用到的仪器有 (填字母)。
(2)该盐酸浓度为 mol·L-1。
6.(2022·河北卷,14)某研究小组为了更准确检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量,设计实验如下:
①三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水;锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液,并预加 0.30 mL 0.010 00 mol·L-1的碘标准溶液,搅拌。
②以0.2 L·min-1流速通氮气,再加入过量磷酸,加热并保持微沸,同时用碘标准溶液滴定,至终点时滴定消耗了1.00 mL碘标准溶液。
③做空白实验,消耗了0.10 mL碘标准溶液。
④用适量Na2SO3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%。
已知:(H3PO4)=7.1×10-3,(H2SO3)=1.3×10-2
回答下列问题。
(1)装置图中仪器a、b的名称分别为 、 。
(2)三颈烧瓶适宜的规格为 (填字母)。
A.250 mL B.500 mL
C.1 000 mL
(3)解释加入H3PO4,能够生成SO2的原因: 。
(4)滴定管在使用前需要 、洗涤、润洗;滴定终点时溶液的颜色为 ;滴定反应的离子方程式为 。
(5)若先加磷酸再通氮气,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(6)该样品中亚硫酸盐含量为 mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
微专题20 中和滴定的拓展与应用
[针对训练]
1.C Na2SO3溶液可使酸性KMnO4溶液褪色,当到达滴定终点时,溶液颜色由无色变为浅红色,不用另选指示剂,A正确;用Fe(NO3)3溶液作为指示剂,到达滴定终点时,Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液变为浅红色,B正确;Fe3+与I-反应生成I2,淀粉遇I2变为蓝色,用淀粉溶液作为指示剂,溶液始终为蓝色,无法判定滴定终点,C不正确;盐酸中加入酚酞溶液,溶液为无色,当到达滴定终点时,酚酞遇碱溶液会变为浅红色,D正确。
2.【答案】 淀粉溶液 当加入最后半滴硫代硫酸钠溶液后,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色 % 偏大
【解析】 需用的指示剂是淀粉溶液,因为碘单质遇到淀粉溶液变蓝,到达滴定终点的现象为当加入最后半滴硫代硫酸钠溶液后,溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色;由题意知,Na10P3O13Cl·5H2O～I2,又因为2S2+I2S4+2I-,则Na10P3O13Cl·5H2O～2S2,产品的纯度为×100%=%;若滴定前滴定管中含有气泡,滴定结束无气泡会造成滴定液体积偏大,纯度测定值偏大。
3.【答案】 2.926 当滴入最后半滴EDTA溶液时,溶液由紫红色变为亮黄色,且半分钟内不恢复紫红色
【解析】 乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)和Bi3+ 1∶1形成稳定的配合物,则n(EDTA)=n(Bi3+),得出c(EDTA)·V(EDTA)=c(Bi3+)·V(B),0.010 00 mol/L×0.035 L=
c(Bi3+)×0.025 L,解得c(Bi3+)=0.014 mol/L=2.926 g/L,到达滴定终点,Bi3+被消耗完全,颜色由紫红色变为亮黄色,故到达滴定终点的现象为当滴入最后半滴 EDTA溶液时,溶液由紫红色变为亮黄色,且半分钟内不恢复紫红色。
真题验收
1.B A.在等浓度的Na2A、NaHA溶液中,A2-的水解程度大于HA-,故水的电离程度前者大于后者,错误;B.α电离=×100%≈×100%=×100%=×100%=0.013%,正确;C.由于=,所以===7.1×10-4,故c(A2-)
2.C 进行容量瓶检漏时,倒置一次,然后玻璃塞旋转180°后再倒置一次,故A错误;滴入半滴标准溶液,锥形瓶中溶液变色,且半分钟内不变回原色,才能判断到达滴定终点,故B错误;滴定读数时,应单手持滴定管上端无刻度处,并保持其自然垂直,故C正确,D错误。
3.A 用c mol·L-1NaOH甲醇标准溶液进行滴定,根据反应CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,结合步骤④可得关系式为乙酸酐[(CH3CO)2O]～2CH3COOH～2NaOH,则n(乙酸酐)=0.5cV2×10-3mol,根据反应(CH3CO)2O+ROHCH3COOR+CH3COOH,结合步骤②,设样品中ROH为 x mol,则x+2×(0.5cV2×10-3-x)=cV1×10-3,解得x=c(V2-V1)×10-3,又因ROH样品的质量为m g,则ROH样品中羟基的质量分数为×100%,A正确。
4.B 步骤④测定乙酸酐的物质的量为×10-3mol;根据步骤②、③可知m g ROH样品中羟基的物质的量为×10-3mol×2-cV1×10-3mol=c(V2-V1)×10-3mol。乙酸与醇的酯化反应为可逆反应,不能用乙酸代替乙酸酐进行题述实验,故A错误;若甲醇挥发,则V1、V2都偏小,但V2偏小得多,故V2-V1偏小,则测定结果偏小,故B正确;步骤③滴定时,不慎将锥形瓶内溶液溅出,消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,将导致测定结果偏大,故C错误;步骤④中,若加水量不足,生成乙酸的物质的量偏小,消耗氢氧化钠溶液的体积偏小,测定乙酸酐初始物质的量偏小,将导致测定结果偏小,故D错误。
5.【答案】 (1)AD (2)0.550 0
【解析】 (1)滴定操作需要用到的仪器有锥形瓶、酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台等,故选A、D。(2)滴定时发生的反应为HCl+NaOHNaCl+H2O,故c(HCl)=
==0.550 0 mol·L-1。
6.【答案】 (1)(球形)冷凝管 酸式滴定管
(2)C
(3)加入H3PO4后,溶液中存在化学平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度随着温度升高而减小,SO2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动
(4)检验其是否漏水 蓝色 I2+SO2+2H2O2I-+4H++S
(5)偏低
(6)80.8
【解析】 由题中信息可知,检测香菇中添加剂亚硫酸盐的含量的原理是用过量的磷酸与其中的亚硫酸盐反应生成SO2,用氮气将SO2排入锥形瓶中被水吸收,最后用碘标准溶液滴定,测出样品中亚硫酸盐含量。
(1)根据仪器a、b的结构可知,装置图中仪器a、b的名称分别为球形冷凝管和酸式滴定管。
(2)三颈烧瓶中加入10.00 g香菇样品和400 mL水,向其中加入磷酸的体积不超过10 mL。在加热时,三颈烧瓶中的液体不能超过其容积的,因此,三颈烧瓶适宜的规格为 1 000 mL,故选C。
(3)虽然(H3PO4)=7.1×10-3<(H2SO3)=1.3×10-2,但是H3PO4为难挥发性的酸,而H2SO3易分解为SO2和水,SO2的溶解度随着温度升高而减小,SO2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动,因此,加入H3PO4能够生成SO2的原因是加入H3PO4后,溶液中存在化学平衡H2SO3SO2+H2O,SO2的溶解度随着温度升高而减小,SO2逸出后,促进了化学平衡H2SO3SO2+H2O向右移动。
(4)滴定管在使用前需要检验其是否漏水、洗涤、润洗;滴定前,溶液中的碘被SO2还原为碘离子,溶液的颜色为无色,滴定终点时,过量的半滴标准碘液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟内不变色,因此,滴定终点时溶液的颜色为蓝色;滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O2I-+4H++S。
(5)若先加磷酸再通氮气,则不能将装置中的空气及时排出,有部分亚硫酸盐和SO2被装置中的氧气氧化,碘标准溶液的消耗量将减少,因此会使测定结果偏低。
(6)实验中SO2消耗的标准碘液的体积为0.30 mL+1.00 mL=1.30 mL,减去空白实验消耗的0.10 mL,则实际消耗标准碘液的体积为1.20 mL,根据反应I2+SO2+2H2O2I-+4H++S可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20 mL×10-3L·mL-1×0.010 00 mol·L-1=1.20×10-5mol,由于SO2的平均回收率为95%,则根据硫元素守恒可知,该样品中亚硫酸盐含量为≈80.8 mg·kg-1。
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)课时作业37 中和滴定及其拓展应用
(时间:30分钟 满分:70分)
一、选择题(共9小题,每小题6分,共54分)
1.下列有关滴定实验的说法正确的是( )
[A] 用碱式滴定管量取18.20 mL KMnO4溶液
[B] 用标准盐酸滴定待测氨水时,最好选用酚酞作指示剂
[C] 酸碱中和滴定的滴定终点一定是反应液的中性点
[D] 中和滴定时,盛装待测液的锥形瓶如果用待测液润洗,会使测定结果偏高
2.(2024·天津和平区统考模拟)用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,下列各操作中,不会引起实验误差的是( )
[A] 用甲基橙作指示剂,当溶液由黄色变为橙色,立即读数,停止滴定
[B] 用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗后装入一定体积的NaOH溶液
[C] 取10.00 mL NaOH溶液放入洗净的锥形瓶中,再加入适量蒸馏水
[D] 取10.00 mL NaOH溶液放入锥形瓶后,把碱式滴定管尖嘴处液滴吹去
3.常温下,用1.0 mol·L-1的NaOH溶液中和某浓度的H2SO4溶液,所得溶液的pH和所用NaOH溶液体积的关系如图所示,则原H2SO4溶液的物质的量浓度及完全反应后溶液的体积(忽略反应前后溶液体积的变化)分别是( )
[A] 1.0 mol·L-1,20 mL
[B] 0.5 mol·L-1,40 mL
[C] 0.5 mol·L-1,80 mL
[D] 1.0 mol·L-1,80 mL
4.(2024·广东珠海月考)实验室常用基准物质Na2C2O4标定KMnO4溶液的浓度。将Na2C2O4溶液置于锥形瓶中,并加入稀硫酸,反应时温度不宜过高。为增大初始速率,常滴加几滴MnSO4溶液。下列说法错误的是( )
[A] 应选用碱式滴定管量取Na2C2O4溶液
[B] 加MnSO4溶液的作用是作为催化剂
[C] 若溶液温度过高、酸性过强,生成的草酸易分解,将导致测定结果偏高
[D] 已知4Mn+12H+4Mn2++5O2↑+6H2O,若初期滴加过快、温度过高,发生该反应,将导致测定结果偏高
5.生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中N的含量,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
6.食醋中含有醋酸等有机酸及少量氨基酸。食醋的酸度是指每100 mL食醋中含酸(均折合成醋酸计)的质量。国家标准规定酿造食醋酸度不得低于3.5 g/100 mL。可用滴定法测定食醋的酸度。某小组同学量取10.00 mL自制食醋样品稀释至250.00 mL(溶液几乎无色),每次量取25.00 mL于锥形瓶中,加入3.00 mL中性甲醛溶液(掩蔽氨基的碱性),以酚酞为指示剂,用0.100 0 mol/L NaOH标准溶液滴定,滴定管读数记录如下表。
NaOH溶液的体积 第一次 第二次 第三次
滴定前NaOH溶液的体积读数/mL 0.00 1.00 2.00
滴定后NaOH溶液的体积读数/mL 9.90 11.00 12.10
下列说法不正确的是( )
[A] 醋酸易溶于水与“醋酸分子和水分子之间能形成氢键”有关
[B] 锥形瓶中溶液由无色变为粉红色,且半分钟内不褪色时停止滴定
[C] 该自制食醋样品的酸度不符合国家标准
[D] 若不加甲醛溶液,测定结果会偏低
7.电流滴定法(电压10～100 mV)是根据电流情况判断滴定终点,如图所示,仅I2、I-同时存在时才能产生电流。可用此法来测定Na2S2O3溶液的浓度。已知:2S2+I2S4+2I-。下列说法错误的是( )
[A] b为滴定终点
[B] ab段电流减小是因为离子浓度降低
[C] 该反应可不用指示剂,根据电流就可以判断滴定情况
[D] 若碘液中含有38.1 g的I2,硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1
8.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的一元强酸甲溶液和一元弱酸乙溶液,滴定曲线如图所示。下列有关判断正确的是( )
[A] 曲线Ⅰ代表的滴定最好选用甲基橙作指示剂
[B] 曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙溶液
[C] 电离常数Ka(乙)=1.01×10-5
[D] 图像中的x>20.00
9.(2024·天津南开中学统练)实验小组用双指示剂法准确测定NaOH样品(杂质为Na2CO3)的纯度。步骤如下:
①称取m g样品,配制成100 mL溶液;
②取出25 mL溶液置于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为c mol·L-1的盐酸滴定至溶液恰好褪色(溶质为NaCl和NaHCO3),消耗盐酸体积为V1 mL;
③滴入2滴甲基橙溶液,继续滴定至终点,消耗盐酸体积为V2 mL。
下列说法正确的是( )
[A] ①中配制溶液时,需在容量瓶中加入 100 mL 水
[B] ②中溶液恰好褪色时:c(Na+)=c(HC)+2c(C)+c(Cl-)
[C] NaOH样品纯度为×100%
[D] 配制溶液时放置时间过长,会导致最终测定结果偏高
二、非选择题(共1小题,共16分)
10.(16分,每空2分)(2024·湖南常德质量检测)为测定NaOH溶液的浓度,进行如下实验:用标准盐酸进行滴定。
(1)配制100 mL 0.100 0 mol/L标准盐酸所需仪器除量筒、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要 。
(2)用 量取20.00 mL待测NaOH溶液放入锥形瓶中,滴加2～3滴酚酞溶液作指示剂,用标准盐酸进行滴定。为减小实验误差,进行了三次实验,假设每次所取NaOH溶液体积均为20.00 mL,三次实验结果如下表:
实验次数 第一次 第二次 第三次
消耗盐酸溶液体积/mL 19.00 23.00 23.04
该NaOH溶液的浓度约为 。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛 。判断到达滴定终点的实验现象是滴加最后半滴标准液,溶液由 ,且半分钟内不变色。
(4)下列操作会造成测定结果(待测NaOH溶液浓度值)偏低的有 (填字母)。
A.配制标准溶液定容时,加水超过刻度
B.锥形瓶水洗后直接装待测液
C.酸式滴定管水洗后未用标准盐酸润洗
D.滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数
E.摇动锥形瓶时有少量液体溅出瓶外
(5)中和滴定的装置和相似操作可用来做其他实验,如据反应I2+2S2S4+2I-,可以用碘水滴定Na2S2O3溶液,应选 作指示剂;据反应5H2C2O4+2Mn+6H+10 CO2↑+Mn2++8H2O可以用酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液,KMnO4溶液应装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
课时作业37 中和滴定及其拓展应用
1.D 碱式滴定管的下端为胶管,易被氧化,具有氧化性的KMnO4溶液应该用酸式滴定管量取,故A错误;用标准盐酸滴定待测氨水时,滴定终点时溶液呈酸性,最好选用甲基橙作指示剂,故B错误;滴定终点时酸和碱恰好完全反应,若是强酸、强碱反应,溶液呈中性,若是强酸、弱碱反应,溶液呈酸性,若是弱酸、强碱反应,溶液呈碱性,故C错误;中和滴定时,盛装待测液的锥形瓶如果用待测液润洗,滴定过程中消耗标准液体积偏大,导致测定结果偏高,故D正确。
2.C 当溶液由黄色变为橙色不能立即读数,必须等到溶液颜色半分钟内不再变化,才是滴定终点,故A错误;用蒸馏水洗净锥形瓶后,再用NaOH溶液润洗后装入一定体积的NaOH溶液,会使NaOH溶液的用量偏多,测定结果偏高,故B错误;取10.00 mL NaOH溶液放入锥形瓶后,把碱式滴定管尖嘴处液滴吹去,会使得取用的NaOH溶液偏少,测定结果偏低,故D错误。
3.C 滴定前H2SO4溶液的pH=0,则 c(H2SO4)=0.5 mol·L-1,当pH=7时 V(NaOH)=40 mL,通过计算可知原H2SO4溶液的体积为40 mL,故两者完全反应后溶液的体积为80 mL。
4.D Na2C2O4为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,所以应选用碱式滴定管量取Na2C2O4溶液,A正确;为增大初始速率,常滴加几滴MnSO4溶液,表明MnSO4能增大反应速率,从而说明MnSO4溶液的作用是作为催化剂,B正确;若溶液温度过高、酸性过强,生成的草酸易分解,从而导致滴定所用 KMnO4溶液的体积偏小,KMnO4溶液的浓度测定值偏高,C正确;若初期滴加过快、温度过高,则将发生反应 4Mn+12H+4Mn2++5O2↑+6H2O,从而使滴定所用KMnO4溶液的体积偏大,KMnO4溶液的浓度测定结果偏低,D错误。
5.C 甲酸和氢氧化钠反应生成甲酸钠,溶液呈碱性,步骤①中的指示剂可以选用酚酞溶液,A正确;通过延长反应时间,使反应进行得更充分,步骤②中静置的目的是使N和HCHO完全反应,B正确;步骤②若不静置,反应4N+6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H++6H2O进行不完全,生成的酸少,最终会导致测定结果偏低,C错误;4N~[(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+]~4OH-,氢氧化钠的物质的量和氮原子的物质的量相同,所以饱和食盐水中的 c(N)== mol·L-1,D正确。
6.C 醋酸分子与水分子间存在氢键,使得醋酸易溶于水,故A正确;NaOH溶液滴定CH3COOH溶液,以酚酞为指示剂,滴定结束时溶液由无色变成粉红色,且半分钟内不褪色,故B正确;三次消耗的NaOH溶液的体积分别为9.90 mL、10.00 mL、10.10 mL,三次滴定数据均有效,消耗NaOH溶液的平均体积为=10.00 mL,稀释后该自制食醋中醋酸的浓度为=0.040 0 mol/L,稀释前该自制食醋中醋酸的浓度为=1 mol/L,转化为国家标准的浓度应为=
6 g/100 mL>3.5 g/100 mL,说明该自制食醋符合国家标准,故C错误;甲醛溶液可以掩蔽氨基的碱性,若不加甲醛溶液,消耗氢氧化钠溶液体积偏小,测定结果会偏低,故D正确。
7.B 根据信息“仅I2、I-同时存在时才能产生电流”可知,滴定终点时无I2,电流为0,故A、C正确;根据2S2+I2S4+2I-,该反应生成的离子的物质的量增加,电流减小是因为I2浓度的减小,故B错误;若碘液中含有38.1 g的I2,n(I2)==0.15 mol,n(Na2S2O3)=
2n(I2)=0.3 mol,V=600 mL,所以硫代硫酸钠溶液的浓度为0.5 mol·L-1,故D正确。
8.C 分析曲线Ⅰ可知,滴定终点时溶液呈碱性,故应选取酚酞作指示剂,A错误;根据两种酸溶液的浓度均为0.100 0 mol·L-1以及曲线Ⅰ、Ⅱ的起点对应的pH可知,曲线Ⅰ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙溶液,曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元强酸甲溶液,B错误;由a点可知,滴定前一元弱酸乙溶液中 c(H+)=0.001 0 mol·L-1,故Ka(乙)≈≈1.01×
10-5,C正确;由曲线Ⅱ可知,强碱滴定强酸到达滴定终点时,pH=7,x=20.00,D错误。
9.C 步骤①中配制溶液时,在容量瓶中定容时溶液总体积为100 mL,A错误;步骤②中溶液恰好褪色时溶质为NaCl和 NaHCO3,由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HC)+
2c(C)+c(Cl-)+c(OH-),此时溶液显碱性,则氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,故c(Na+)>c(HC)+2c(C)+c(Cl-),B错误;第1次滴定离子反应为OH-+H+H2O、C+H+HC,第2次滴定离子反应为HC+H+H2O+CO2↑,则通过第2次滴定可知,n(C)=n(HC)=cV2×10-3mol,第1次滴定中NaOH消耗HCl的物质的量为 n(HCl)=cV1×10-3mol-cV2×10-3mol=c(V1-V2)×10-3mol=n(NaOH),故NaOH样品纯度为×100%=×100%,C正确;配制溶液时放置时间过长,氢氧化钠吸收空气中二氧化碳生成碳酸钠,会导致最终测定结果偏低,D错误。
10.【答案】 (1)100 mL容量瓶
(2)碱式滴定管 0.115 1 mol/L
(3)注视锥形瓶内溶液颜色的变化 浅红色变为无色
(4)DE
(5)淀粉溶液 酸式
【解析】 (1)配制100 mL 0.100 0 mol/L标准盐酸,需要的仪器有量筒、小烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶。(2)氢氧化钠是强碱,应该用碱式滴定管量取;根据数据可知,第一次实验的数据是无效的,将第二次滴定所得数据代入得c2(NaOH)==0.115 0 mol/L,同理可得c3(NaOH)=0.115 2 mol/L,因此NaOH溶液的浓度为=0.115 1 mol/L。(4)配制标准溶液定容时,加水超过刻度,导致 c(HCl)减小,V(HCl)增大,c(NaOH)偏高,故A不符合题意;锥形瓶水洗后直接装待测液,对测定结果无影响,故B不符合题意;酸式滴定管水洗后未用标准盐酸润洗,导致c(HCl)减小,V(HCl)增大,c(NaOH)偏高,故C不符合题意;滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数,导致 V(HCl)减小,c(NaOH)偏低,故D符合题意;摇动锥形瓶时有少量液体溅出瓶外,相当于减少了氢氧化钠的量,消耗盐酸的体积偏小,c(NaOH)偏低,故E符合题意。(5)淀粉遇I2显蓝色,可以选用淀粉溶液作为指示剂;高锰酸钾溶液有氧化性,能腐蚀碱式滴定管上的橡胶管,所以用酸性滴定管盛放高锰酸钾溶液。
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