第四课时 酸碱中和滴定曲线 氧化还原滴定
1.用0.01 mol·L-1 KMnO4(酸性)标准溶液滴定20.00 mL未知浓度的FeSO4溶液。下列说法或操作正确的是( )
A.滴定前,用FeSO4溶液润洗锥形瓶2~3次
B.KMnO4标准溶液装于碱式滴定管中
C.该实验需加入淀粉碘化钾溶液作指示剂
D.若平行实验后测得消耗KMnO4溶液体积为10.00 mL,则c(FeSO4)=0.025 00 mol·L-1
2.用0.010 0 mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法错误的是( )
A.该滴定实验不需要指示剂
B.滴定管使用前需检查是否漏液
C.若滴定终止时,仰视读数,所测H2C2O4浓度偏高
D.该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶
3.中和滴定是一种操作简单,准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正确的是( )
A.用酸性KMnO4标准溶液滴定Na2SO3溶液以测定其浓度:滴定终点时,溶液由无色变为浅红色
B.利用“Ag++SCN-AgSCN↓”反应,用标准KSCN溶液测定AgNO3溶液浓度时可用Fe(NO3)3溶液作指示剂
C.利用“2Fe3++2I-I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测定KI样品中KI的百分含量时,可用淀粉溶液作指示剂
D.用标准NaOH溶液测定某盐酸的浓度时,若用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为浅红色,且半分钟不恢复时达到滴定终点
4.下图是用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸(酚酞作指示剂)的滴定曲线。下列说法正确的是( )
A.水电离出的氢离子浓度:a>b
B.该反应也可以用甲基橙作指示剂
C.酚酞指示剂由浅红色变为无色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应
D.当滴加NaOH溶液10.00 mL时,该混合液的pH=4
5.某小组设计实验测定某胆矾(CuSO4·5H2O)样品的纯度(杂质不反应):称取w g胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量KI溶液,充分反应后,过滤。把滤液配制成250 mL溶液,准确量取配制液25.00 mL于锥形瓶中,滴加2滴溶液X,用c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗滴定液V mL。涉及有关反应:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S22I-+S4。下列叙述正确的是( )
A.滴定终点颜色由黄色变为橙色
B.所选滴定管如图所示
C.胆矾纯度为%
D.若用待测液润洗锥形瓶,结果会偏低
6.常温下,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.滴定前CH3COOH的电离度约为1%
B.图1表示醋酸的滴定曲线
C.达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a<b
D.滴定两种溶液时都可以用甲基橙作指示剂
7.DIS数字化信息系统可以准确测量溶液的pH等。
(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0.10 mol·L-1的NaOH、HCl、CH3COOH溶液备用。
②用0.10 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1的HCl和CH3COOH溶液,连接数据采集器和pH传感器。
③计算机绘制的滴定曲线如图:
ⅰ.从滴定图中得到的信息有(写出两条)
; 。
ⅱ.曲线A对应的是 (填“盐酸”或“醋酸”)。
ⅲ.两曲线图中V1 (填“>”“=”或“<”)V2。(已知醋酸钠溶液显碱性)
(2)另一小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度,通过测量溶液导电能力来判断滴定终点,实验步骤如下:
①用 (仪器名称)量取20.00 mL醋酸溶液样品,倒入洁净干燥的锥形瓶中,连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少量蒸馏水,是否会影响测定结果 (填“是”“否”或“不能确定”)。
②常温时,向锥形瓶中滴加0.10 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如图。
醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为
。
8.工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2,利用滴定原理测定Cr2含量的方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O。
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6)
滴定次数 Na2S2O3溶液 起始读数/mL Na2S2O3溶液 终点读数/mL
第一次 1.02 19.03
第二次 2.00 19.99
第三次 0.20 a
(1)步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是 。
(2)步骤Ⅲ中a的读数如图所示,则:
①a= 。
②Cr2的含量为 g·L-1。
(3)以下操作会造成废水中Cr2含量测定值偏高的是 (填字母)。
A.滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B.盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C.滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D.量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
9.NOx含量的测定。将V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成N,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,加入V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2 mL。
(1)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。
(2)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++N+4H+NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为 mg·m-3。
(3)若FeSO4标准溶液部分变质,会使NOx含量测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
第四课时 酸碱中和滴定曲线 氧化还原滴定
1.D 滴定前,锥形瓶不能用待盛液润洗,否则会造成待测液的量偏大,带来滴定误差,A错误;KMnO4具有氧化性,能腐蚀橡胶,KMnO4标准溶液装于酸式滴定管中,B错误;FeSO4能使高锰酸钾溶液褪色,该实验不需另加指示剂,C错误;FeSO4和高锰酸钾反应的离子方程式是5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,若平行实验后测得消耗KMnO4溶液体积为10.00 mL,则c(FeSO4)==0.025 00 mol·L-1,D正确。
2.D 该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶,用不到碱式滴定管,D错误。
3.C 不能用淀粉溶液作指示剂,因为开始就有单质碘生成,就会使溶液变为蓝色,蓝色一直不会变,C错误。
4.B a点时加入NaOH溶液较少,溶液中c(H+)较大,c(H+)越大,水的电离程度越小,则由水电离出的氢离子浓度:a<b,A错误;强碱滴定强酸可选用甲基橙作指示剂,B正确;指示剂为酚酞,当溶液由无色变为浅红色时,说明二者恰好完全反应,C错误;由图像可知,盐酸的浓度为0.100 0 mol·L-1,当滴加NaOH溶液10.00 mL时,酸过量,c(H+)=
=×10-1 mol·L-1,则pH=1+lg 3,D错误。
5.C 根据淀粉遇到碘单质变蓝的特性,选用淀粉溶液作指示剂,滴定终点颜色变化是蓝色变为无色,A错误;Na2S2O3溶液显碱性,应选择碱式滴定管,图示为酸式滴定管,B错误;根据2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S22I-+S4可知,胆矾纯度为
××100%=%,C正确;如果装待测液之前,用待测液润洗锥形瓶,则消耗硫代硫酸钠溶液体积偏大,结果偏高,D错误。
6.A A项,图2溶液起始pH=3,即0.100 0 mol·L-1的醋酸溶液pH=3,即c(H+)=1.0×10-3mol·L-1,电离度约为×100%=1%,正确;B项,酸的浓度为0.100 0 mol·L-1,图1溶液起始pH=1,说明为盐酸,错误;C项,达到B点状态时,a=20.00 mL,图2若b为20.00 mL,则恰好完全反应生成醋酸钠,醋酸钠溶液显碱性,而D点时溶液为中性,因此达到D点状态时,b<20.00 mL,错误;D项,滴定CH3COOH溶液达到滴定终点时溶液呈碱性,不能用甲基橙作指示剂,错误。
7.(1)ⅰ.起点pH不同,盐酸的小,醋酸溶液的大 均有一个pH突跃 ⅱ.盐酸 ⅲ.>
(2)①酸式滴定管 否 ②CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O
解析:(1)ⅰ.由滴定图可知,两幅图起点pH不同,盐酸的小,醋酸溶液的大;两幅图像中均有一个pH突变;ⅱ.A曲线显示未滴定前溶液的pH=1,0.10 mol·L-1的HCl溶液的pH=1,则A曲线为测定盐酸的曲线;ⅲ.醋酸溶液和NaOH溶液恰好完全反应时生成醋酸钠,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,醋酸必须过量,即加入的NaOH溶液不足,所以V1>V2。(2)①量取20.00 mL 醋酸溶液样品应该选用酸式滴定管;滴定过程中,由于醋酸的物质的量不变,所以锥形瓶中含有少量蒸馏水,不会影响测定结果;②醋酸与NaOH溶液的反应为CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,醋酸是弱电解质,离子方程式为CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O。
8.(1)酸式滴定管 (2)①18.20 ②2.16 (3)CD
解析:(2)①滴定管读数时的精确度为0.01 mL,故读数为18.20 mL。②滴定过程中消耗Na2S2O3溶液体积的平均值= mL=18 mL,n(Na2S2O3)=0.100 0 mol·L-1×0.018 L=1.8×10-3 mol,根据Cr2~3I2~6Na2S2O3 可得n(Cr2)=3×10-4 mol,m(Cr2)=3×10-4 mol×216 g·mol-1=6.48×10-2 g,Cr2的含量==2.16 g·L-1。(3)A项,滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度导致读取的数值比实际偏小,故重铬酸根离子含量测定值偏低;B项,盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,无影响;C项,滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,导致读取标准液的数值大于实际用量,故重铬酸根离子含量测定值偏高;D项,量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗,导致Na2S2O3溶液浓度偏低,滴定时的使用量增大,标准液的读数偏高,故重铬酸根离子含量测定值偏高。
9.(1)锥形瓶、酸式滴定管
(2)×104 (3)偏高
解析:(1)滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、滴定管,因为该滴定液具有强氧化性,所以选用酸式滴定管。(2)滴定过程中发生下列反应:3Fe2++N+4H+NO↑+3Fe3++2H2O,Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,与Cr2反应的Fe2+的物质的量为6c2V2×10-3 mol,加入的FeSO4标准溶液中Fe2+的物质的量为c1V1×10-3 mol,则与N反应的Fe2+的物质的量为(c1V1-6c2V2)×10-3 mol,N的物质的量为 mol,则V L气样中NOx折合成NO2的含量为×46 g·mol-1××1 000 mg·g-1×1 000 L·m-3=×104 mg·m-3。(3)若FeSO4标准溶液部分变质,溶液中的Fe2+浓度减小,使得N消耗的FeSO4标准溶液体积增大,会使测定结果偏高。
4 / 4第四课时 酸碱中和滴定曲线 氧化还原滴定
课程 标准 1.理解酸碱中和滴定曲线。 2.理解氧化还原滴定
分点突破(一) 酸碱中和滴定曲线
1.酸碱中和滴定曲线的绘制
(1)滴定曲线概念
以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标绘出一条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
(2)绘制曲线
已知:0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HCl溶液过程中的相关数据如下:
V[NaOH(aq)]/mL 0 5.00 10.00 15.00
pH 1.00 1.22 1.48 1.84
V[NaOH(aq)]/mL 18.00 19.00 19.50 19.98
pH 3.12 3.60 3.90 4.30
V[NaOH(aq)]/mL 20.00 20.02 20.08 20.10
pH 7.00 9.70 10.30 10.40
V[NaOH(aq)]/mL 21.00 25.00 30.00 35.00
pH 11.38 12.05 12.30 12.44
在坐标纸中绘制NaOH溶液滴定盐酸的曲线:
2.酸碱中和滴定曲线的应用
首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;其次看起点,起点可以看出酸性或碱性的强弱;再找滴定终点和pH=7的中性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位置;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。
1.由滴定曲线分析,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定终点时有何变化?
2.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL n mol·L-1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。
(1)曲线Ⅰ表示 和NaOH溶液的滴定曲线,曲线Ⅱ表示 和NaOH溶液的滴定曲线。
(2)n= 。
(3)电离常数Ka(乙)= 。
(4)图像中的x (填“>”“=”或“<”)20.00。
1.如图曲线a和b是常温下盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,下列叙述不正确的是( )
A.盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B.P点时恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线
D.酚酞不能用作本实验的指示剂
2.如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL 一定物质的量浓度的盐酸的图像,依据图像推出盐酸和NaOH溶液中溶质的物质的量浓度是下表内的( )
选项 A B C D
c(HCl)/ (mol·L-1) 0.120 0 0.040 0 0.030 0 0.090 0
c(NaOH)/ (mol·L-1) 0.040 0 0.120 0 0.090 0 0.030 0
分点突破(二) 氧化还原滴定
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,故用淀粉溶液作指示剂。
(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红色,且半分钟内不褪色。该反应中,高锰酸钾为自身指示剂。
氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。测血钙的含量时,进行如下实验:
①可将2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH4)2C2O4晶体,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4溶液。
②将①得到的H2C2O4溶液,再用酸性KMnO4溶液滴定,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+。
③终点时用去20.00 mL 1.0×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液。
(1)滴定时,将酸性KMnO4溶液装在 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(2)判断滴定终点的方法是
。
(3)误差分析:(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
①如果滴定管用蒸馏水洗涤后未用酸性KMnO4标准液润洗,则测量结果 。
②滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消失,则测量结果 。
(4)写出用酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4的离子方程式 。
(5)计算:血液中含钙离子的浓度为 mol·L-1。
滴定方式及应用
(1)直接滴定法:许多还原性物质(Fe2+、N、H2O2等)可用直接滴定法,如5H2O2+2Mn+6H+5O2↑+2Mn2++8H2O。
(2)返滴定法:例如,测MnO2含量时,可在H2SO4溶液中加入过量的Na2C2O4标准溶液,待与MnO2作用完毕后,用KMnO4标准液滴定过量的C2。
MnO2+C2+4H+Mn2++2CO2↑+2H2O,2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)间接滴定法:某些非氧化性物质,可以用间接滴定法进行测定。例如,测Ca2+含量时,先将Ca2+沉淀为CaC2O4,再用稀硫酸将所得沉淀溶解,用KMnO4标准液滴定溶液中的H2C2O4,间接求得Ca2+含量。
CaC2O4+2H+H2C2O4+Ca2+,2Mn+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2O。
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-1 KMnO4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.本实验不需要碱式滴定管
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.某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++8H2O+5O2↑。
(1)滴定达到终点的现象是 。
(2)用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性KMnO4标准溶液的体积如表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
体积/mL 17.10 18.10 18.00 17.90
计算试样中H2O2的浓度为 mol·L-1。
(3)若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
1.准确量取24.90 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A.50 mL量筒
B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管
D.50 mL碱式滴定管
2.25 ℃时,等体积两种一元酸HA和HB分别用等浓度的NaOH溶液滴定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.酸性:HA<HB
B.酸HB的电离度约为0.5%
C.起始浓度:c(HA)=0.1 mol·L-1,c(HB)=10-3 mol·L-1
D.用NaOH溶液滴定HB可用甲基橙作指示剂
3.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,依次查漏,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。
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)已知消耗标准液的实验数据如下表:
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
则待测Na2S2O3溶液的物质的量浓度为 。
(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
第四课时 酸碱中和滴定曲线 氧化还原滴定
【基础知识·准落实】
分点突破(一)
探究活动
1.提示:pH发生突变。
2.提示:(1)一元弱酸乙;一元强酸甲。
(2)曲线Ⅱ表示一元强酸和NaOH溶液的滴定曲线,从b点看n mol·L-1一元强酸甲溶液的pH=1,c(H+)=0.1 mol·L-1,则n=0.1。
(3)0.100 0 mol·L-1一元弱酸乙溶液的pH=3,该溶液中c(酸根离子)≈c(H+)=1×10-3 mol·L-1,c(乙)=(0.100 0-10-3)mol·L-1,电离常数Ka(乙)=≈1.01×10-5。
(4)根据曲线Ⅱ,加入x mL NaOH溶液时恰好完全反应,则酸、碱的物质的量相等,所以x=20.00。
自主练习
1.D 由题图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等,都是0.1 mol·L-1,A项正确;P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等,恰好完全中和,溶液呈中性,B项正确;曲线a对应的溶液起点的pH等于1,故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,C项正确;强酸和强碱的中和滴定,达到终点时溶液显中性,指示剂选择酚酞或甲基橙都可以,D项错误。
2.D 由图像可知,30.00 mL NaOH溶液恰好中和10.00 mL盐酸,则3c(NaOH)=c(HCl),排除B、C两项;A中c(HCl)=0.120 0 mol·L-1,c(H+)=0.120 0 mol·L-1,pH<1,与图像不符。
分点突破(二)
探究活动
提示:(1)高锰酸钾具有氧化性,能够腐蚀乳胶管,应该用酸式滴定管盛装酸性KMnO4溶液。
(2)当加入最后半滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。
(3)①偏高 ②偏高
(4)2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
(5)由CaC2O4+H2SO4CaSO4+H2C2O4、2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O可以得出关系式:5Ca2+~2KMnO4,所以n(Ca2+)=2.5n(KMnO4)=1.0×10-4 mol·L-1×0.02 L×2.5=5×10-6 mol,血液中含钙离子的浓度为=2.5×10-3 mol·L-1。
自主练习
1.C 高锰酸钾溶液本身为紫红色,与草酸发生氧化还原反应被还原为锰离子,高锰酸钾溶液褪色,则该滴定实验不需要另外加入指示剂;KMnO4标准溶液具有强氧化性,不能盛装于碱式滴定管中,应该盛装于酸式滴定管中;当H2C2O4被消耗完毕时,再滴加半滴高锰酸钾溶液时溶液呈浅紫红色,即滴定终点时溶液由无色变为浅紫红色,并且半分钟内不变色,C错误。
2.(1)滴入最后半滴标准液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且30 s内溶液不褪色 (2)0.180 0 (3)偏高
解析:(1)滴定达到终点的现象是当滴入最后半滴标准液时,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且30 s内溶液不褪色。(2)由于第一次数据误差过大,故舍去;根据反应2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++8H2O+5O2↑,分别求出其他三次的c(H2O2),最后求出c(H2O2)的平均值。(3)滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,导致消耗的标准液的体积读数偏大,测定结果偏高。
【教学效果·勤检测】
1.C KMnO4具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,而量筒只能精确到0.1 mL,故应选用 50 mL 的酸式滴定管。
2.B 由题图可以看出,达到滴定终点时,HB消耗NaOH溶液的体积大,则表明c(HB)>c(HA),而起始时pH(HB)>pH(HA),所以酸性:HA>HB,A错误;由题图可以看出,滴定HA的终点pH=7,则HA是强酸,c(HA)=c(H+)=0.1 mol·L-1,HB是弱酸,部分电离,对应的pH=3,则电离部分c电离(HB)≈c(H+)=10-3 mol·L-1,由图可知滴定等体积的两种酸时,滴定HB消耗的氢氧化钠是滴定HA的两倍,则c初始(HB)=2c(HA)=0.2 mol·L-1,则酸HB的电离度约为×100%=0.5%,B正确,C错误;甲基橙变色范围为3.1~4.4,由题图可知该pH范围内NaOH滴定HB未发生突跃,不可用甲基橙作指示剂,D错误。
3.(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,从而确定水样中的Na2S2O3的物质的量浓度,故所用指示剂用来指示溶液中是否含有I2,故应用淀粉溶液作指示剂。
(2)淀粉遇碘变蓝,滴定终点为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平均值为19.00 mL;根据反应I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6可知,废水中的Na2S2O3的物质的量浓度为=0.038 mol·L-1。
(4)依据c(待测)=进行如下分析:滴定管未用标准溶液润洗会导致c(标准)偏小,则V(标准)偏大,故导致测定结果偏高,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,则会导致V(标准)偏小,使测定结果偏低,C错误;达到滴定终点时,仰视读数,导致V(标准)偏大,会导致测定结果偏高,D正确。
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第四课时 酸碱中和滴定曲线 氧化还原滴定
课程 标准 1.理解酸碱中和滴定曲线。
2.理解氧化还原滴定
目 录
1、基础知识·准落实
2、教学效果·勤检测
3、学科素养·稳提升
基础知识·准落实
1
梳理归纳 高效学习
分点突破(一) 酸碱中和滴定曲线
1. 酸碱中和滴定曲线的绘制
(1)滴定曲线概念
以滴加酸(或碱)的量为横坐标,以溶液pH为纵坐标绘出一
条溶液pH随酸(或碱)的滴加量而变化的曲线。
(2)绘制曲线
已知:0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L
-1 HCl溶液过程中的相关数据如下:
V [NaOH(aq)]/mL 0 5.00 10.00 15.00
pH 1.00 1.22 1.48 1.84
V [NaOH(aq)]/mL 18.00 19.00 19.50 19.98
pH 3.12 3.60 3.90 4.30
V [NaOH(aq)]/mL 20.00 20.02 20.08 20.10
pH 7.00 9.70 10.30 10.40
V [NaOH(aq)]/mL 21.00 25.00 30.00 35.00
pH 11.38 12.05 12.30 12.44
在坐标纸中绘制NaOH溶液滴定盐酸的曲线:
2. 酸碱中和滴定曲线的应用
首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;其次看起
点,起点可以看出酸性或碱性的强弱;再找滴定终点和pH=7的中
性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位
置;最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分
析酸、碱过量情况。
1. 由滴定曲线分析,在酸、碱中和滴定过程中,溶液的pH在接近滴定
终点时有何变化?
提示:pH发生突变。
2.25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL n mol·L-
1的一元强酸甲和一元弱酸乙,滴定曲线如图所示。
(1)曲线Ⅰ表示 和NaOH溶液的滴定曲线,曲线Ⅱ表示 和
NaOH溶液的滴定曲线。
提示:一元弱酸乙;一元强酸甲。
(2) n = 。
提示:曲线Ⅱ表示一元强酸和NaOH溶液的滴定曲线,从b点看
n mol·L-1一元强酸甲溶液的pH=1, c (H+)=0.1 mol·L-1,
则 n =0.1。
(3)电离常数 Ka(乙)= 。
提示:0.100 0 mol·L-1一元弱酸乙溶液的pH=3,该溶液中 c
(酸根离子)≈ c (H+)=1×10-3 mol·L-1, c (乙)=
(0.100 0-10-3)mol·L-1,电离常数 Ka(乙)=
≈1.01×10-5。
(4)图像中的 x (填“>”“=”或“<”)20.00。
提示:根据曲线Ⅱ,加入 x mL NaOH溶液时恰好完全反应,则
酸、碱的物质的量相等,所以 x =20.00。
1. 如图曲线a和b是常温下盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线,
下列叙述不正确的是( )
A. 盐酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1
B. P点时恰好完全中和,溶液呈中性
C. 曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线
D. 酚酞不能用作本实验的指示剂
解析: 由题图可知,盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等,都是0.1
mol·L-1,A项正确;P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等,恰好
完全中和,溶液呈中性,B项正确;曲线a对应的溶液起点的pH等于
1,故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线,C项正确;强酸
和强碱的中和滴定,达到终点时溶液显中性,指示剂选择酚酞或甲
基橙都可以,D项错误。
2. 如图是用一定物质的量浓度的NaOH溶液滴定10.00 mL 一定物质的
量浓度的盐酸的图像,依据图像推出盐酸和NaOH溶液中溶质的物
质的量浓度是下表内的( )
选项 A B C D
c (HCl)/(mol·L-1) 0.120 0 0.040 0 0.030 0 0.090 0
c (NaOH)/(mol·L-1) 0.040 0 0.120 0 0.090 0 0.030 0
解析: 由图像可知,30.00 mL NaOH溶液恰好中和10.00 mL
盐酸,则3 c (NaOH)= c (HCl),排除B、C两项;A中 c
(HCl)=0.120 0 mol·L-1, c (H+)=0.120 0 mol·L-1,pH
<1,与图像不符。
分点突破(二) 氧化还原滴定
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,故用淀粉溶液作指示剂。
(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
溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色。该反应中,高
锰酸钾为自身指示剂。
氧化还原滴定实验与酸碱中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶
液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。测血钙的含量时,进行
如下实验:
①可将2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵
(NH4)2C2O4晶体,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸处理
得H2C2O4溶液。
②将①得到的H2C2O4溶液,再用酸性KMnO4溶液滴定,氧化产物为
CO2,还原产物为Mn2+。
③终点时用去20.00 mL 1.0×10-4 mol·L-1 KMnO4溶液。
(1)滴定时,将酸性KMnO4溶液装在 (填“酸式”或“碱
式”)滴定管中。
提示:高锰酸钾具有氧化性,能够腐蚀乳胶管,应该用酸式滴
定管盛装酸性KMnO4溶液。
(2)判断滴定终点的方法是 。
提示:当加入最后半滴高锰酸钾溶液时,溶液由无色变为浅红
色,且半分钟内不褪色。
①如果滴定管用蒸馏水洗涤后未用酸性KMnO4标准液润洗,则
测量结果 。
②滴定前后读数都正确,但滴定前有气泡,而滴定后气泡消
失,则测量结果 。
(3)误差分析:(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
提示:①偏高 ②偏高
(4)写出用酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4的离子方程式 。
提示:2Mn +5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O
(5)计算:血液中含钙离子的浓度为 mol·L-1。
提示:由CaC2O4+H2SO4 CaSO4+H2C2O4、2Mn +
5H2C2O4+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O可以得出关系式:
5Ca2+~2KMnO4,所以 n (Ca2+)=2.5 n (KMnO4)=1.0×10
-4 mol·L-1×0.02 L×2.5=5×10-6 mol,血液中含钙离子的浓度
为 =2.5×10-3 mol·L-1。
滴定方式及应用
(1)直接滴定法:许多还原性物质(Fe2+、N 、H2O2等)可用直
接滴定法,如5H2O2+2Mn +6H+ 5O2↑+2Mn2++
8H2O。
(2)返滴定法:例如,测MnO2含量时,可在H2SO4溶液中加入过量
的Na2C2O4标准溶液,待与MnO2作用完毕后,用KMnO4标准液
滴定过量的C2 。
MnO2+C2 +4H+ Mn2++2CO2↑+2H2O,2Mn +5C2
+16H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)间接滴定法:某些非氧化性物质,可以用间接滴定法进行测
定。例如,测Ca2+含量时,先将Ca2+沉淀为CaC2O4,再用稀硫
酸将所得沉淀溶解,用KMnO4标准液滴定溶液中的H2C2O4,间
接求得Ca2+含量。
CaC2O4+2H+ H2C2O4+Ca2+,2Mn +6H++5H2C2O4
2Mn2++10CO2↑+8H2O。
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-1 KMnO4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. 本实验不需要碱式滴定管
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
解析: 高锰酸钾溶液本身为紫红色,与草酸发生氧化还原反应
被还原为锰离子,高锰酸钾溶液褪色,则该滴定实验不需要另外加
入指示剂;KMnO4标准溶液具有强氧化性,不能盛装于碱式滴定管
中,应该盛装于酸式滴定管中;当H2C2O4被消耗完毕时,再滴加半
滴高锰酸钾溶液时溶液呈浅紫红色,即滴定终点时溶液由无色变为
浅紫红色,并且半分钟内不变色,C错误。
2. 某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1酸性KMnO4标准溶液滴定试样中
的过氧化氢,反应原理为2Mn +5H2O2+6H+ 2Mn2++8H2O
+5O2↑。
(1)滴定达到终点的现象是
。
解析:滴定达到终点的现象是当滴入最后半滴标准液时,
锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且30 s内溶液
不褪色。
滴入最后半滴标准液时,锥形瓶内
溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且30 s内溶液不褪色
(2)用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次
消耗酸性KMnO4标准溶液的体积如表所示:
第一次 第二次 第三次 第四次
体积/mL 17.10 18.10 18.00 17.90
计算试样中H2O2的浓度为 mol·L-1。
解析:由于第一次数据误差过大,故舍去;根据反应2Mn +
5H2O2+6H+ 2Mn2++8H2O+5O2↑,分别求出其他三次的 c
(H2O2),最后求出 c (H2O2)的平均值。
0.180 0
(3)若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果
(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
解析:滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,导致消耗的标准液
的体积读数偏大,测定结果偏高。
偏高
教学效果·勤检测
2
强化技能 查缺补漏
1. 准确量取24.90 mL高锰酸钾溶液,可选用的仪器是( )
A. 50 mL量筒 B. 10 mL量筒
C. 50 mL酸式滴定管 D. 50 mL碱式滴定管
解析: KMnO4具有强氧化性,能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,
而量筒只能精确到0.1 mL,故应选用 50 mL 的酸式滴定管。
2.25 ℃时,等体积两种一元酸HA和HB分别用等浓度的NaOH溶液滴
定,滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 酸性:HA<HB
B. 酸HB的电离度约为0.5%
C. 起始浓度: c (HA)=0.1 mol·L-1, c (HB)=10-3 mol·L-1
D. 用NaOH溶液滴定HB可用甲基橙作指示剂
解析: 由题图可以看出,达到滴定终点时,HB消耗NaOH溶液
的体积大,则表明 c (HB)> c (HA),而起始时pH(HB)>pH
(HA),所以酸性:HA>HB,A错误;由题图可以看出,滴定HA
的终点pH=7,则HA是强酸, c (HA)= c (H+)=0.1 mol·L-1,
HB是弱酸,部分电离,对应的pH=3,则电离部分 c电离(HB)≈ c
(H+)=10-3 mol·L-1,由图可知滴定等体积的两种酸时,滴定HB
消耗的氢氧化钠是滴定HA的两倍,则 c初始(HB)=2 c (HA)=0.2
mol·L-1,则酸HB的电离度约为 ×100%=0.5%,B正
确,C错误;甲基橙变色范围为3.1~4.4,由题图可知该pH范围内
NaOH滴定HB未发生突跃,不可用甲基橙作指示剂,D错误。
3. 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,依次查漏,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+2Na2S2O3
2NaI+Na2S4O6。
回答下列问题:
(1)步骤①加入的指示剂是 。
解析:本滴定实验原理为利用I2+2Na2S2O3 2NaI+
Na2S4O6测定消耗I2的量,从而确定水样中的Na2S2O3的物质的
量浓度,故所用指示剂用来指示溶液中是否含有I2,故应用淀
粉溶液作指示剂。
淀粉溶液
(2)步骤③达到滴定终点的判断:
。
解析:淀粉遇碘变蓝,滴定终点为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。
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)已知消耗标准液的实验数据如下表:
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
则待测Na2S2O3溶液的物质的量浓度为 。
0.038 mol·L-1
解析: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
体积平均值为19.00 mL;根据反应I2+2Na2S2O3 2NaI+
Na2S4O6可知,废水中的Na2S2O3的物质的量浓度为
=0.038 mol·L-1。
(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
AD
解析:依据 c (待测)= 进行如下分析:
滴定管未用标准溶液润洗会导致 c (标准)偏小,则 V (标准)
偏大,故导致测定结果偏高,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,则会导致 V (标准)偏小,使测定结果偏低,C错误;
达到滴定终点时,仰视读数,导致 V (标准)偏大,会导致测定
结果偏高,D正确。
学科素养·稳提升
3
内化知识 知能升华
1. 用0.01 mol·L-1 KMnO4(酸性)标准溶液滴定20.00 mL未知浓度的
FeSO4溶液。下列说法或操作正确的是( )
A. 滴定前,用FeSO4溶液润洗锥形瓶2~3次
B. KMnO4标准溶液装于碱式滴定管中
C. 该实验需加入淀粉碘化钾溶液作指示剂
D. 若平行实验后测得消耗KMnO4溶液体积为10.00 mL,则 c
(FeSO4)=0.025 00 mol·L-1
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解析: 滴定前,锥形瓶不能用待盛液润洗,否则会造成待测液
的量偏大,带来滴定误差,A错误;KMnO4具有氧化性,能腐蚀橡
胶,KMnO4标准溶液装于酸式滴定管中,B错误;FeSO4能使高锰
酸钾溶液褪色,该实验不需另加指示剂,C错误;FeSO4和高锰酸钾
反应的离子方程式是5Fe2++Mn +8H+ 5Fe3++Mn2++
4H2O,若平行实验后测得消耗KMnO4溶液体积为10.00 mL,则 c
(FeSO4)= =0.025 00 mol·L-1,D正确。
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2. 用0.010 0 mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定某未知浓度的H2C2O4溶
液,下列说法错误的是( )
A. 该滴定实验不需要指示剂
B. 滴定管使用前需检查是否漏液
C. 若滴定终止时,仰视读数,所测H2C2O4浓度偏高
D. 该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶
解析: 该实验用到的玻璃仪器有酸式滴定管、锥形瓶,用不到
碱式滴定管,D错误。
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3. 中和滴定是一种操作简单,准确度高的定量分析方法。实际工作中
也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,
下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正
确的是( )
A. 用酸性KMnO4标准溶液滴定Na2SO3溶液以测定其浓度:滴定终点
时,溶液由无色变为浅红色
D. 用标准NaOH溶液测定某盐酸的浓度时,若用酚酞作指示剂,当观
察到溶液由无色变为浅红色,且半分钟不恢复时达到滴定终点
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解析: 不能用淀粉溶液作指示剂,因为开始就有单质碘生成,
就会使溶液变为蓝色,蓝色一直不会变,C错误。
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4. 下图是用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度盐酸
(酚酞作指示剂)的滴定曲线。
下列说法正确的是( )
A. 水电离出的氢离子浓度:a>b
B. 该反应也可以用甲基橙作指示剂
C. 酚酞指示剂由浅红色变为无色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应
D. 当滴加NaOH溶液10.00 mL时,该混合液的pH=4
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解析: a点时加入NaOH溶液较少,溶液中 c (H+)较大, c (H
+)越大,水的电离程度越小,则由水电离出的氢离子浓度:a<
b,A错误;强碱滴定强酸可选用甲基橙作指示剂,B正确;指示剂
为酚酞,当溶液由无色变为浅红色时,说明二者恰好完全反应,C
错误;由图像可知,盐酸的浓度为0.100 0 mol·L-1,当滴加NaOH溶
液10.00 mL时,酸过量, c (H+)=
= ×10-1 mol·L-1,则pH
=1+lg 3,D错误。
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5. 某小组设计实验测定某胆矾(CuSO4·5H2O)样品的纯度(杂质不反
应):称取 w g胆矾样品溶于蒸馏水,加入足量KI溶液,充分反应
后,过滤。把滤液配制成250 mL溶液,准确量取配制液25.00 mL于
锥形瓶中,滴加2滴溶液X,用 c mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,
消耗滴定液 V mL。涉及有关反应:2Cu2++4I- 2CuI↓+I2,I2
+2S2 2I-+S4 。
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A. 滴定终点颜色由黄色变为橙色
B. 所选滴定管如图所示
D. 若用待测液润洗锥形瓶,结果会偏低
下列叙述正确的是( )
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解析: 根据淀粉遇到碘单质变蓝的特性,选用淀粉溶液作指示
剂,滴定终点颜色变化是蓝色变为无色,A错误;Na2S2O3溶液显碱
性,应选择碱式滴定管,图示为酸式滴定管,B错误;根据2Cu2++
4I- 2CuI↓+I2,I2+2S2 2I-+S4 × ×100%= %,C正确;
如果装待测液之前,用待测液润洗锥形瓶,则消耗硫代硫酸钠溶液
体积偏大,结果偏高,D错误。
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6. 常温下,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为
0.100 0 mol·L-1的盐酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所
示。下列说法中正确的是( )
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A. 滴定前CH3COOH的电离度约为1%
B. 图1表示醋酸的滴定曲线
C. 达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积 a < b
D. 滴定两种溶液时都可以用甲基橙作指示剂
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解析: A项,图2溶液起始pH=3,即0.100 0 mol·L-1的醋酸溶
液pH=3,即 c (H+)=1.0×10-3mol·L-1,电离度约为
×100%=1%,正确;B项,酸的浓度为0.100 0
mol·L-1,图1溶液起始pH=1,说明为盐酸,错误;C项,达到B点
状态时, a =20.00 mL,图2若 b 为20.00 mL,则恰好完全反应生成
醋酸钠,醋酸钠溶液显碱性,而D点时溶液为中性,因此达到D点
状态时, b <20.00 mL,错误;D项,滴定CH3COOH溶液达到滴定
终点时溶液呈碱性,不能用甲基橙作指示剂,错误。
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7. DIS数字化信息系统可以准确测量溶液的pH等。
(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0.10 mol·L-1的NaOH、HCl、CH3COOH溶液
备用。
②用0.10 mol·L-1的NaOH溶液分别滴定10.00 mL 0.10 mol·L-1
的HCl和CH3COOH溶液,连接数据采集器和pH传感器。
③计算机绘制的滴定曲线如下图:
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ⅰ.从滴定图中得到的信息有(写出两条)
; 。
ⅱ.曲线A对应的是 (填“盐酸”或“醋酸”)。
起点pH不同,盐酸
的小,醋酸溶液的大
均有一个pH突跃
盐酸
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ⅲ.两曲线图中 V1 (填“>”“=”或“<”) V2。(已知
醋酸钠溶液显碱性)
解析:ⅰ.由滴定图可知,两幅图起点pH不同,盐酸的小,醋酸
溶液的大;两幅图像中均有一个pH突变;ⅱ.A曲线显示未滴定
前溶液的pH=1,0.10 mol·L-1的HCl溶液的pH=1,则A曲线
为测定盐酸的曲线;ⅲ.醋酸溶液和NaOH溶液恰好完全反应时
生成醋酸钠,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,醋酸必
须过量,即加入的NaOH溶液不足,所以 V1> V2。
>
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(2)另一小组利用DIS系统测定某醋酸溶液的物质的量浓度,通过测
量溶液导电能力来判断滴定终点,实验步骤如下:
①用 (仪器名称)量取20.00 mL醋酸溶液样品,倒
入洁净干燥的锥形瓶中,连接好DIS系统。如果锥形瓶中含有少
量蒸馏水,是否会影响测定结果 (填“是”“否”或
“不能确定”)。
酸式滴定管
否
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醋酸与NaOH溶液反应的离子方程式为
。
CH3COOH+OH-
CH3COO-+H2O
②常温时,向锥形瓶中滴加0.10 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
曲线如图。
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解析:①量取20.00 mL 醋酸溶液样品应该选用酸式滴定管;滴
定过程中,由于醋酸的物质的量不变,所以锥形瓶中含有少量
蒸馏水,不会影响测定结果;②醋酸与NaOH溶液的反应为
CH3COOH+NaOH CH3COONa+H2O,醋酸是弱电解质,
离子方程式为CH3COOH+OH- CH3COO-+H2O。
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8. 工业废水中常含有一定量氧化性较强的Cr2 ,利用滴定原理测定
Cr2 含量的方法如下:
步骤Ⅰ:量取30.00 mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2 +6I-+14H+
2Cr3++3I2+7H2O。
步骤Ⅲ:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取0.100 0 mol·L-
1 Na2S2O3溶液进行滴定,数据记录如表:(I2+2Na2S2O3 2NaI
+Na2S4O6)
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滴定次数 Na2S2O3溶液 起始读数/mL Na2S2O3溶液
终点读数/mL
第一次 1.02 19.03
第二次 2.00 19.99
第三次 0.20 a
(1)步骤Ⅰ量取30.00 mL废水选择的仪器是 。
酸式滴定管
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(2)步骤Ⅲ中 a 的读数如图所示,则:
① a = 。
②Cr2 的含量为 g·L-1。
18.20
2.16
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解析:①滴定管读数时的精确度为0.01 mL,故读数为18.20
mL。②滴定过程中消耗Na2S2O3溶液体积的平均值=
mL=18 mL, n (Na2S2O3)=0.100 0 mol·L-
1×0.018 L=1.8×10-3 mol,根据Cr2 ~3I2~6Na2S2O3 可得
n (Cr2 )=3×10-4 mol, m (Cr2 )=3×10-4
mol×216 g·mol-1=6.48×10-2 g,Cr2 的含量=
=2.16 g·L-1。
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(3)以下操作会造成废水中Cr2 含量测定值偏高的是 (填
字母)。
A. 滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度
B. 盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗
C. 滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
D. 量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
CD
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解析:A项,滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度导致读取的数
值比实际偏小,故重铬酸根离子含量测定值偏低;B项,盛装待
测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗,无影响;C项,
滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液,导致读取
标准液的数值大于实际用量,故重铬酸根离子含量测定值偏
高;D项,量取Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液
润洗,导致Na2S2O3溶液浓度偏低,滴定时的使用量增大,标准
液的读数偏高,故重铬酸根离子含量测定值偏高。
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9. NO x 含量的测定。将 V L气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NO x 完
全被氧化成N ,加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液,
加入 V1 mL c1 mol·L-1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用 c2
mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗 V2 mL。
(1)滴定操作使用的玻璃仪器主要有 。
解析:滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、滴定管,因
为该滴定液具有强氧化性,所以选用酸式滴定管。
锥形瓶、酸式滴定管
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(2)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++N +4H+ NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2 +6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NO x 折合成NO2的含量为
mg·m-3。
×104
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解析:滴定过程中发生下列反应:3Fe2++N +4H+ NO↑
+3Fe3++2H2O,Cr2 +6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++
7H2O,与Cr2 反应的Fe2+的物质的量为6 c2 V2×10-3 mol,加
入的FeSO4标准溶液中Fe2+的物质的量为 c1 V1×10-3 mol,则与N
反应的Fe2+的物质的量为( c1 V1-6 c2 V2)×10-3 mol,N mol,则 V L气样中NO x 折合成
NO2的含量为 ×46 g·mol-1× ×1
000 mg·g-1×1 000 L·m-3= ×104 mg·m-3。
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(3)若FeSO4标准溶液部分变质,会使NO x 含量测定结果
(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
解析:若FeSO4标准溶液部分变质,溶液中的Fe2+浓度减小,使
得N 消耗的FeSO4标准溶液体积增大,会使测定结果偏高。
偏高
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感谢欣赏
THE END