实验3-5 比色法测定抗贫血药物中铁的含量 同步练习（含答案）

比色法的原理及应用　食醋中总酸量的测定
[基础过关]
一、中和滴定原理的应用
1．已知常温、常压下，饱和CO2水溶液的
( http: / / www.21cnjy.com )pH为3.9，则可推断用标准盐酸滴定NaHCO3水溶液时，适宜选用的指示剂以及滴定至终点时颜色变化的情况是
(　　)
A．石蕊，由蓝变红
B．甲基橙，由黄变橙
C．酚酞，红色褪去
D．甲基橙，由橙色变黄
2．以酚酞试液为指示剂，对某新制的NaOH溶液进行中和滴定实验，数据记录如下表：
项目
待测液
消耗标准盐酸(0.10
mol·L－1)
的体积
①
20
mL
NaOH溶液
V1
mL
②
20
mL
NaOH溶液＋10
mL
H2O
V2
mL
③
敞口隔夜放置的20
mL
NaOH溶液
V3
mL
该新制的NaOH溶液的物质的量浓度c(NaOH)合理的是
(　　)
A．c(NaOH)＝0.10×(V1＋V2＋V3)/(3×20)
mol·L－1
B．c(NaOH)＝0.10×(V1＋V2)/(2×20)
mol·L－1
C．c(NaOH)＝0.10×(V1＋V3)/(2×20)
mol·L－1
D．c(NaOH)＝0.10×V1/20
mol·L－1
3．利用维生素C能使淀粉 碘溶液褪色的性质
( http: / / www.21cnjy.com )，通过实验(如图)比较加入苹果汁和橙汁的多少来确定它们中维生素C含量的多少。要得出正确结论，在实验时需要控制的条件是
(　　)
①实验时必须向两烧杯中同时滴加液体　②淀粉
( http: / / www.21cnjy.com ) 碘溶液的体积和浓度必须相等　③胶头滴管滴出的果汁的滴数必须相等　④胶头滴管滴出的果汁总体积必须相等
A．①③
B．②④
C．②
D．④
二、比色法原理与应用
4．硫酸亚铁铵的化学式为(
( http: / / www.21cnjy.com )NH4)2SO4·FeSO4·6H2O，又名莫尔盐，是分析化学中常见的还原剂。某化学研究小组设计如下实验来制备莫尔盐并测定硫酸亚铁铵的纯度。
步骤一：铁屑的处理与称量。在盛有适量铁屑的锥形瓶中加入Na2CO3溶液，加热、过
滤、洗涤、干燥、称量，质量记为m1
g。
步骤二：FeSO4的制备。将上述铁屑加入到一定量的稀硫酸中，充分反应后过滤并用少
量热水洗涤锥形瓶和滤纸。滤液及洗涤液完全转移至蒸发皿中。滤渣干燥后称重，质量
记为m2
g。
步骤三：硫酸亚铁铵的制备。准确称取所需质量的(NH4)2SO4加入“步骤二”中的蒸发
皿中，缓缓加热一段时间后停止，冷却，待硫酸亚铁铵结晶后过滤。晶体用无水乙醇洗
涤并自然干燥，称量所得晶体质量。
步骤四：用比色法测定硫酸亚铁铵的纯度。
回答下列问题：
(1)步骤三中称取的(NH4)2SO4质量为___________________________________________。
(2)①铁屑用Na2CO3溶液处理的目的是_________________________________________
__________________________________________________________________________。
制备FeSO4溶液时，用上图装置趁热过滤，原因是_________________________________
___________________________________________________________________________。
②将(NH4)2SO4与FeSO4混合后加热、浓缩，停止加热的时机是_____________________。
③比色法测定硫酸亚铁铵纯度的实验步
( http: / / www.21cnjy.com )骤：Fe3＋标准色阶的配制、待测硫酸亚铁铵溶液的配制、比色测定。标准色阶和待测液配制时除均需加入少量稀盐酸外，还应注意的问题是______________________________________________________________________。
④该实验最终通过__________________________确定硫酸亚铁铵产品等级。
三、定量实验中数据的采集与应用
5．某纯碱样品中只含有NaHCO3杂质，某化学兴趣小组为了测定该样品中Na2CO3的纯度，设计了以下几种实验方案：
方案Ⅰ：取一定量的样品配成溶液，滴加2滴酚酞，用浓度为
c
mol·L－1的HCl溶液滴
定至无色，用去HCl溶液的体积为
V1
mL；再滴加2滴甲基橙，继续用c
mol·L－1
HCl
溶液滴定至橙色，又用去HCl溶液的体积为V2
mL。用c、V1、V2计算出Na2CO3的纯度。
方案Ⅱ：称取m1
g样品溶于水，滴加过量BaCl2溶液，过滤，将所得BaCO3沉淀经洗涤、
干燥后称得其质量为m2
g，用m1、m2计算出Na2CO3的纯度。
方案Ⅲ：称取m3
g样品与足量稀H2SO4溶液反应，用排饱和碳酸氢钠溶液的方法测得生
成的CO2的体积为V3
L(已折换成标准状况)，用m3、V3计算出Na2CO3的纯度。
方案Ⅳ：称取m4
g样品与足量稀H2SO4溶液反应，将生成的气体用碱石灰吸收，称量，
测得生成的CO2的质量为m5
g，用m4、m5计算出Na2CO3的纯度。
回答下列问题：
(1)方案Ⅰ中依次发生的反应的离子方程式是
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)方案Ⅱ中，怎样检验加入的BaCl2溶液已过量，请简述操作方法：_____________
________________________________________________________________________。
(3)方案Ⅲ和Ⅳ中都有CO2生成，不需
( http: / / www.21cnjy.com )要干燥就可测定CO2体积或质量的是方案________(填序号)；若生成的CO2部分残留在反应容器中，会使实验结果产生误差的是方案______(填序号)，此误差会使测得的Na2CO3的纯度________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)不用任何化学试剂(除样品外)，请
( http: / / www.21cnjy.com )你再设计一个实验方案，测定该纯碱样品中Na2CO3的纯度____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
[能力提升]
6.
过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，
( http: / / www.21cnjy.com )它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
测定过氧化氢的含量
请填写下列空白：
(1)移取10.00
mL密度
( http: / / www.21cnjy.com )为ρ
g·mL－1的过氧化氢溶液至250
mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00
mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO＋H2O2＋H＋===Mn2＋＋H2O＋
(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入_
( http: / / www.21cnjy.com )___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是______________________________________________________。
(4)重复滴定三次，平均耗用c
mol·L－1
KMnO4标准溶液V
mL，则原过氧化氢溶液中过氧
化氢的质量分数为__________________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
7．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而
( http: / / www.21cnjy.com )研究范围狭窄、精确度不高。DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)可以准确测量溶液的pH，因而在中和滴定的研究中应用越来越广泛。
(1)某学习小组利用DIS系统探究强碱和不同酸的中和反应，实验过程如下：
①分别配制0.100
0
mol·L－1的NaOH、HCl、CH3COOH溶液备用。
②用0.100
0
mol·
( http: / / www.21cnjy.com )L－1的NaOH溶液分别滴定10.00
mL
0.100
0
mol·L－1的HCl和CH3COOH溶液，连接数据采集器和pH传感器。
③由计算机绘制的滴定曲线如下：
两曲线图起点不同的原因是___________________________________________________
__________________________________________________________________________；
两曲线图中V1________V2(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(2)另一个学习小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度，以测量溶液导电能力来判断滴定终点，实验步骤如下：
①用____________________(填仪器名称)量取20.00
mL醋酸溶液样品，倒入洁净干燥锥形瓶中，连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水，是否会影响测量结果________(填“是”、“否”或“不能确定”)。
向锥形瓶中滴加0.100
0
mol·L－1的NaOH溶液，计算机屏幕上显示出溶液导电能力与加入NaOH溶液体积关系的曲线图(见下图)。
②醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为_____________________________________
_________________________________________________________________________。
③图中b点时，溶液中各离子浓度大小的关系是________________________________
________________________________________________________________________。
④若图中某一点pH等于8，则c(Na＋)－c(CH3COO－)的精确值为________
mol·L－1。
[拓展探究]
8．水中的NO是含氮有机物分解的产物，其浓度的大小是水源污染的标志之一。检测水中的NO可用比色法，其步骤是
(Ⅰ)配制标准溶液：称取0.30
g
NaNO2，溶于水后在容量瓶中稀释至1
L得溶液A，移取5
mL溶液A，稀释至1
L得溶液B。
(Ⅱ)配制标准色阶：取6只规格为10
( http: / / www.21cnjy.com )
mL的比色管，分别加入体积不等的溶液B，并稀释至10
mL，再加入少许(约0.30
g)氨基苯磺酸粉末，实验结果如下表所示。
色阶序号
1
2
3
4
5
6
加入溶液B的体积/mL
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
反应后溶液颜色
由无色变为由浅到深的樱桃红色
(Ⅲ)检测：取10
mL水样倒入比色管中，加少许氨基苯磺酸，显色后与标准色阶对比。请填写以下空白：
a．比色法的基本依据是_______________________________________________________
___________________________________________________________________________。
b．若水样显色后与色阶中5号颜色相同，则表明水样中NO含量为______
mg·L－1。
c．用NaNO2直接配制溶液B的缺点是__________________________________________
___________________________________________________________________________。
d．如果水样显色后比6号还深，应采取的措施是__________________________________
___________________________________________________________________________。
答案
1．B　2．B　3.B
4．(1)×132
(g)　(2)
( http: / / www.21cnjy.com )①除去铁屑表面的油污　加快过滤速率，防止FeSO4被氧化；趁热过滤防止FeSO4从溶液中析出　②浓缩至液体表面出现洁净薄膜
③标准色阶和待测液的浓度相当　④将待测液与标准色阶的红色进行比色
5．(1)CO＋H＋===HCO　HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(2)向上层清液中再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，证明BaCl2已过量
(3)Ⅲ　Ⅳ　偏大
(4)称坩埚的质量为m6
g；将一定量
( http: / / www.21cnjy.com )样品放入坩埚中，称量坩埚和样品总质量为m7
g；充分灼烧坩埚中的样品，放在干燥器中冷却后再称量坩埚和残留固体的总质量为m8
g，用m8、m7和m6计算Na2CO3的纯度
6．(1)容量瓶
(2)2　5　6　2　8　5　O2↑
(3)酸式　滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色
(4)
(5)偏高
7．(1)③CH3COOH不完全电离，HCl完全电离，使0.100
0
mol·L－1的CH3COOH溶液中
c(H＋)比同浓度的HCl溶液中c(H＋)小，pH大　＞
(2)①酸式滴定管　否
②CH3COOH＋OH－===CH3COO－＋H2O
③c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞c(OH－)＞c(H＋)
④9.900×10－7
8．(Ⅲ)a.溶液颜色的深浅与浓度的大小成正比
b．1.2　c．1
L
B溶液中只含NaNO2
1.5
mg，不易称量，直接配制溶液B时误差大　d．将水样先稀释一定倍数后再重复实验