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文档简介

1、酸碱中和滴定原理的计算酸碱中和滴定原理:在中和反应中使用一种已知物质的量浓度的酸(或碱)溶液与未知物质的量浓度的碱(或酸)溶液完全中和,测出二者所用的体积,根据化学方程式中酸碱物质的量比求出未知溶液的物质的量浓度。根据酸碱中和反应的实质是:H+OH=H2OC|MFV.<=yC酸V酸=C碱V碱或:C未知V未知=C标1/8V标准,或、简单酸碱中和滴定1.某学生用LKOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:2-3滴酚酬:(A)移取待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶,并加入(B)用标准溶液润洗滴定管2-3次(C)把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液(D)取标

2、准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm(E)调节面至0或0刻度以下,记下读数(F)把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度若滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为mL,终点读数为mL;所用盐酸溶液的体积为mL.根据C酸V酸=C碱V碱可得盐酸溶液的体积.2 .某学生用LKOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为:某学生根据三次实验分别记录有关,数据如下表:实验编RKOH溶液的浓度/molL1滴定完成时,KOH溶液滴入的体积/mL待测盐的体积/mL酸123列式计算该盐酸溶液的物质的量浓度:c(HCl)=根据C酸V酸=C碱V碱,混

3、合碱的体积为+/3=,可得盐酸溶液的浓度为mol/L3 .某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择甲基橙作指示剂某同学根据3次实验分别记录有关数据如下表:依据下表数据列式计算该NaOH溶液的物质的量浓度。滴定次数待测NaOH体积/mLL盐酸的体积/mL滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL溶液体积/mL次第二次第三次莉二卜的行由表格可知第二组数据存在错误,所以舍弃,则=-mL=,c(NaOH)=一彳而£=4mol/L4 .实验为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度,通常用纯净的Na2CQ(无水)配成标准溶液进行滴定。具体操作是:称取wg无水Na2CO3装入锥形

4、瓶中,加适量蒸储水溶解,在酸式滴定一|管中加入待测盐酸滴定。若滴到终点时,中和wgNa2CQ消耗盐酸VmL,则盐酸的物质的量浓度为molL1。LOSg!D0lWX10"=moL-L盐酸的浓度为5 .实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHQH4O4)来测定氢氧化钠溶液的浓度,反应如下:KHQH4O4+NaOH=KNaCH4O4+H2。邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性,滴定到达终点时,溶液的pH约为。现准确称取KHQH4O4(相对分子质量为晶体两份质量均为5g,分别溶于水后加入指示剂,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液体积平均为mL,则NaOH溶液的物质的量浓度是多少(结果保留四位有效数字)0.

5、5105.二、应用酸碱中和滴定测混合物纯度、质量分数计算(一般是根据已知文字信息,把文字转化为化学反应方程式,找到对应的物质的量之间的关系,基于酸碱中和滴定的原理可以测定出混合物质中某一物质的纯度、质量分数)1.维生素C是一种水溶性维生素(其水溶液呈酸性),它的化学式是C6H8O6,人体缺乏这样的维生素能得坏血症,所以维生素C又称抗坏血酸。在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C,例如新鲜橙汁中维生素C的含量在500mg/L左右。十二中某研究性学习小组测定了某品牌软包装橙汁中维生素C的含量,下面是他们的实验分析报告。(一)测定目的:测定XXX牌软包装橙汁中维生素C的含量。(二)测定原理:C6

6、H8O6+I2-C6H6O6+2H+2I(三)实验用品及试剂(1)仪器和用品(自选,略)(2)试剂:指示剂(填名称),浓度为xI。-3mol匚1的I2标准溶液、蒸储水等。(四)实验过程(3)洗涤仪器,检查滴定管是否漏液,润洗相关仪器后,装好标准碘溶液待用。(4)用(填仪器名称)向锥形瓶中移入待测橙汁,滴入2滴指示剂。(5)用左手控制滴定管的(填部位),右手摇动锥形瓶,眼睛注视直到滴定终点。滴定至终点时的现象是。(五)数据记录与处理起始威)终点.理y120.C2支叩1S,00IS.08(6)若经数据处理,则此橙汁中维生素C的含量是mg/L。x176X=254XX解得:X二则1L中含维生素C的质量

7、为:x1000ml/20ml=,2 .称取NaOH、Na2CQ的混合物Wg,溶于水中,加入酚酬:作指示剂,以Mmol/L的盐酸滴定,耗用V1L时变为粉红色,此时发生的化学反应方程式是;若最初以甲基橙作指示剂,当耗用V2L盐酸时变橙色,此时发生的化学反应方程由此计算混合物中NaOH和NazCQ的质量分数分别为多少 NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+HCl-NaCl+NaHCQ NaOH+HCl-NaCl+H2O Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2T+H2O攸2砥一修)106M-vj飞X100%,WX100%3 .实验室有一瓶混有少量NaCl杂质的NaOH固体试剂,为准确测

8、其纯度,采用盐酸滴定法进行测定。称取WgNaOH固体试剂配制成水溶液备用;将浓度为Cmol/L的标准盐酸装在用标准盐酸润洗过的酸式滴定管中,调节液面位置在零刻度以下,并记下刻度;取VimLNaOH待测溶液置于洁净的锥形瓶中,加入2-3滴甲基橙指示剂充分振荡,然后用浓度为Cmol/L的标准盐酸滴定,用去盐酸V2mL,试回答固体试剂NaOH纯度计算公式为100%(4)根据酸碱中和反宓计算氢氧化钠溶渣的浓度二匕乂104|_IWIL,0.1L®氧化钠CV-j4CV?溶液中含有氢氧化钠的质量m(氢氧化钠W寸。即小寸g,所以氯氧化4CV?4CV?钠的质量分数为1一"0。口口3-TT7-

9、WVlWg4.测定硫酸铝晶体样品中Al2(SC4)318H20(含杂质Pb2+)质量分数的实验步骤为(EDTA分别能与A*或Pb*以物质的量之比1 : 1进行反应):mXL 000X i<M%步骤1:准确称取硫酸铝晶体样品mg,溶于25mL。步骤2:加入cmolLEDTA溶液VmL(过量),煮沸、冷却,稀释至100mL。步骤3:取上述稀释液,滴加指示剂,用c2molL1Pb(NO3)2标准溶液滴定过量的EDTA溶液,达到终点时消耗V2mLPb(NO3)2标准溶液。根楣上述数据计算,该样品中Al2(SQ)318H2O的质量分数为(用含字母的代数式表示)。三、氧化还原滴定氧化还原滴定实验同酸

10、碱中和滴定实验类似(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),计算方法一般是根据电子守恒来进行计算,整体分为两类,一类是已知的氧化还原方程式,一类是未知的氧化还原方程式,对于未知的氧化还原方程式,需要掌握陌生氧化还原方程式书写的方法。(a)已知反应方程式1.某活动小组测定制取的Na2*O35H2O的纯度的方法如下:准确称取Wg产品,用适量蒸储水溶解,以淀粉作指示剂,用0molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为2s2O32-+I2=&O62-+2I(1)滴定至终点时,溶液颜色的变化:(2)测定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为mL。产品的纯度为(设Na2s20

11、35H2。相对分子质量为M)。起薪弊点(1)由无色变蓝色(2)X0moL1x2XM/WJX100%2 .氧化还原滴定实验同中和滴定类似(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)。现有L酸TKMnO4和未知浓度的无色NaHSQ溶液VL。反应的离子方程式是2MnO4-+5HSQ-+H+=2Mn2+5SO42-+3H2O。填空回答问题:滴定前平视KMnO4液面,刻度为amL,滴定后液面刻度为bmL,则待测NaHS03浓度计算表达式为由已知的化学方程式可知KMnO4和NaHSQ物质的量之比为2:5,实验过程中消耗KMnO4的量为(b-a)x,则NaHS03为(b-a)xV3 .葡萄酒样品

12、中抗氧化剂的残留量测定(已知:SQ+I2+2H2O=H2SQ+2HI):准确量取葡萄酒样品,加酸蒸储出抗氧化剂成分.取储分于锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为?L1标准I2溶液滴定至终点,消耗标准I2溶液.重复以上操作,消耗标准I2溶液.计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量(单位:mg?L1,以S02计算,请给出计算过程.)98nL02mL根据题意可知,消耗标准I2溶液的体积为=,所以I2的物质的量为X103LX?L=x104mol,根据反应SQ+|2+2H2O=H2SC4+2HI,可知二氧化硫的物质的量为X104mol,I123.04咤SQ的质量为64g/molxx4mol=,所以葡萄

13、酒样品中抗氧化剂的残留量为0.IL=?L14 .维生素C(又名抗坏血酸,分子式为06H806)具有较强的还原性,放置在空气中易被氧化,其含量可通过在弱酸性溶液中用已知浓度的I2溶液进行滴定。该反应的化学方程式如下:05H8。6+|2-C6H6O6+2HI。现欲测定某样品中维生素C的含量,取10mL6molL1CH3C00H溶液,加入100mL蒸储水,将溶液加热煮沸后冷却。精确称取0g样品,溶解于上述冷却的溶液中,加入1mL淀粉溶液作指示剂,立即用浓度为00molL-1的I2溶液进行滴定,直至溶液中的蓝色持续不退为止,共消耗mLI2溶液。计算样品中维生素C的质量分数。滴定过程中消耗的I2的物质的

14、量为XLH定某样品中维生素C的含量为XLX176g/m。质量分数表达式为xLx176g/moL/X100%=%(b)已知多个方程式,根据转移电子数相等确定待测物质的质量分数1 .二氧化硒是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HN03或浓H2S04反应生成SeQ以回收Se.回收彳#到的SeQ的含量,可以通过下面的方法测定:SeO2+KI+HNO3fSe+2+KNO3+H2OI2+2Na2803fN&SiO6+2NaI实验中,准确称量SeQ样品,消耗了L的Na2s203溶液,所测定的样品中SeQ的质量分数根据反应的方程式可知SeC22I24Na2s2。3,消耗的n=m

15、ol/L4斗艮据关系式计算样品中1杵13875gn=x4=,故SeC2的质量为xiiig/moi=所以样品中Se。的质量分数为0.1500gx100%=%故答案为:%.2 .环境监测测定水中溶解氧的方法是:量取amL水样,迅速加入固定剂MnS04溶液和碱性KI溶液(含KOH),立即塞好瓶塞,反复振荡,使之充分反应,其反应式为:2Mn2+O2+4OH-=2MnO(OH)2(该反应极快)测定:开塞后迅速加入1mL2mL浓硫酸(提供H+),使之生成匕再用bmol/L的Na2S2O3溶液滴定(以淀粉为指示剂),消耗VmL。有关反应式为:MnO(OH)2+2I+4H+=Mn2+l2+3H2O2+2白03

16、2-=21+&。62-试回答水中溶解氧的方t算式是(以g/L为单位)。设水中溶解氧的物质的量为x,根据题中给出的三个有关方程式可建立多步计算关系式:O22MnO(OH)2234s2O32-1mol4molxbXVX10-3mol列式,解得x=x10-3mol。所以水中溶解氧的量为x10-3)x32/(ax10-3)=8bV/a(gL-1)根据电荷守恒确定未知的氧化还原方程式1.已知高镒酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2c2O4)溶液可以发生氧化还原反应。)高镒酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸溶液的反应可用于测定血钙的含量。方法是取2mL血液用蒸储水稀释后,向其中加入足量草酸俊晶体化学式为(NH

17、4)2C2O4,反应生成CaQO4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解后得到H2c2。4,再用KMnO4溶液滴定。稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是O 用KMnO4溶液滴定H2c2O4时,判断滴定终点的方法是。 若消耗了x104molL11的KMnO4溶液mL,则100mL该血液中含钙g=设100ml由CaC2O4+H2SC4CaSQ+H2QO4、2KMnO4+5H2c2O4+3H2SQ=K2SC4+2MnSO4+10CO2T+8H2O可以得出关系式:5Ca2+2KMnO4,所以n(Ca2+)=(KMnO,)=x10-4mol/Lxx,所以可计算出100mL该血液中含钙的质量为:x10-4mol/L

18、xxx40g/molx100ml/2ml=2 .准确称取0gMnSO4H2O样品置于锥形瓶中加入适量H3P。和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3,用c(Fe2)=0molL11的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn"),消耗Fe2+溶液mL。计算MnSO4H2。样品的纯度(请给出计算过程)。n(Fe2)=0molLix1000x103moln(Mn2+)=n(Fe2+)=x103molm(MnSO4H2。)=x103molx169imol-1=gUI69gMnSO4H2O样品的纯度为:x100%3 .氧化还原滴定是水环境监测常用的方法,可用于测定废水中的化

19、学耗氧量(单位:mg/L每升水样中还原性物质被氧化需。2的质量)。某废水样,用硫酸酸化后,加入L的K2Cr2O7溶液,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。然后用L的FeSQ标准溶液滴定剩余的Cr2O72,实验数据记录如下:实验数据实验序号FeSQ溶液体积读数/mL滴定前滴定后凑L次第二次第三次完成离子方程式的配平:Cr2O72+Fe2+Cr3+Fe3+H2O计算废水样的化学耗氧量。(写出计算过程,结果精确到小数点后一位。)根据质量守恒定律、电子守恒、电荷守恒可得离子方程式:Cr2O72+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O;根据表格提供的数据可知第一次实验误差太大,舍去,消

20、耗的FeSQ溶液的体积要按照第2、3此来计算,V(FeSQ)=;在反应的过程中电子转移数目相等LXX2X3=LXX1+nQX4,n(O=+4所以每升废水中的还原性物质消耗的氧气的物质的量是X10=其质量是X32g=80mg.可用于测定亚铁盐的含量,现有FeSQ试样克,溶解酸化后,用浓度为L的K2C2O7标准溶液滴定,消耗标准溶液,则该试样中FeSQ的质量分数为。根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知:K2Cr2O76FeSQ。n(K2Cr2O7)=L+=-4m0l,则n(FeSQ)=x13mol,m(FeSQ尸x13molx152g/mol=则该试样中FeSQ的质量分数为+x100%=%5.中

21、华人民共和国国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中SC2最大使用量为g/L。某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SQ,并对其含量进行测定。仪器A的名称是,水通入A的进口为。(2)B中加入mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为。(3)除去C中过量的H2O2,然后用0molL-INaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择题图2中的;若滴定终点时溶液的pH=,则选择的指示剂为;若用50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“1眦,则管内液体的体积(填序号)(=10mL,=40mL,<10mL,>40mL)。(4)滴

22、定至终点时,消耗NaOH溶液,该葡萄酒中SO2含量为:_g/L。(1)冷凝管(或冷凝器)b(2)SO2+H2O2=H2SO4(3)酚酗:(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液mL,该葡萄酒中SO2含量为gL11。SQ与NaOH存在如下关系:SQH2SO42NaOH64 g2molm(SO2)0molL11xLaj72g解得:m(SO2)=g,故葡萄酒中SO2的含量为0-31=gL1°四、通过酸碱中和滴定确定未知物质化学式一般是根据无机化学中离子检验的方法来确定未知的离子种类,然后通过电荷守恒,质量守恒进行计算出各离子或原子之间的系数比,从而确定出待测物质的化学式。1.硫酸馍俊(NH4)

23、xNiy(S。)m?nH2O可用于电镀、印刷等领域.某同学为测定硫酸馍俊的组成,进行如下实验:准确称取样品,配制成溶液A;准确量取溶液A,用?L1的EDTA(Na2H2丫)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2+H2Y2=NiY2+2H+),消耗EDTA标准溶液;另取溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3(标准状况).通过计算确定银硫酸馍俊的化学式(写出计算过程).25mL溶液中馍离子的物质的量是:n(Ni2+)=n(H2Y2)=mol?L1x=x133mol,氨气的物质的量等于俊离子的物质的量,n(NH4+)=22,4L-H1OI1=X103mol1根据电荷守恒,硫酸根的

24、物质的量是:n(SQ2)=2x2n(Ni2+)+n(NH4+)=x103mol,所以:m(Ni2+)=59g?mol1xx10mol=gm(NH4+)=18g?mol1xx10mol=gm(SC42)=96g?mol1xx10mol=g.斐氏(0,04500g+Q,2400g)-10CLDUml1n(H2O)=Lu.pTID1=x102molx:y:m:n=n(NH4+):n(Ni2+):n(SQ2):n(H2O)=2:1:2:10,硫酸馍俊的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2?10H2O2.硫酸钠过氧化氢加合物(xNa2SQyH2O2ZH2O)的组成可通过下列实验测定: 准确称取0g样品,

25、配制成mL溶液Ao 准确量取mL溶液A,加入盐酸酸化的BaC2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体5go 准确量取mL溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用00molL-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:2MnO42-+5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2T通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。05825gmL溶液A中含有Na2SO4的物质的量为n(Na2sQ)=n(BaSQ)=233£呢'=x103mol。55含有H2O2的物质的量为n(H2O2)=2n(KMnO4)=2x00moL1xx130L

26、=x103mol。25.00所取mL溶液A中所含样品中水的质量为m(HzO)=0g_x103molx142gnol1-Q.Q45Q。区x103molx34mol1=00g,则n(H2O)=l*g困尔=x103mol。综上可知,x:y:z=n(Na2SQ):n(H2O2):n(HzO)=2:1:2,故硫酸钠过氧化氢加合物的化学式为2Na2SQH2022H2O。3.碱式次氯酸镁Mga(ClO)b(OH)cxH2O是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成,进行如下实验:准确称取g碱式次氯酸镁试样于250mL锥形瓶中,加入过量的KI溶液,用足量乙酸酸化,用0molL1的Na2s

27、2O3标准溶液滴定至终点(M子方程式为2s2O32-+I2=SiO62-+2I),消耗mL。另取g碱式次氯酸镁试样,用足量乙酸酸化,再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2被Cl。一氧化为。2),稀释至1000mL。移取mL溶液至锥形瓶中,在一定条彳下用00molL1的EDTA(Na;H2丫标准溶液滴定其中的Mg/(离子方程式为Mg2+H2Y2=MgY2+2H十),消耗mL。通过计算确定碱式次氯酸镁的化学式(写出计算过程)关系式:ClOI22s2O32-1n(ClO)=之n(S2O32-)=1/2x0moL1义x10L=x102moln(Mg2)=00molLnxxlOLx1000

28、mL/mLx102mol根据电荷守恒,可得:n(OH)=2n(Mg2+)n(ClO)=2xx16molx102mol=x102molm(H2O)=gx102molxrmol-1x102molx24mol1x102molx17gnol1=gn(H2O)=g/18gmol1=x102moln(Mg2+):n(ClO):n(OH):n(H2O)=X102mol):x102mol):x102mol):x102mol)=2:1:3:1碱式次氯酸镁的化学式为:Mg2ClO(OH)3H2O4 .草酸晶体的组成可表示为,为测定x值,进行下列实验.称取mg草酸晶体,配成溶液.取所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SC4后,用浓度为cmol/LKMnO4溶液滴定.滴定时,所发生反应为:2KMnO4+5H2c2O4+3H2SO4K2SQ+10CO2T+2MnSO4+8H2。若滴定时,滴定前后两次读数分别为a

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