大二轮高考总复习化学第一部分专题09高频题型03酸碱中和滴定及其迁移应用

高频题型三酸碱中和滴定及其迁移应用1．考实验仪器酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。其中常考的是滴定管，如正确选择滴定管(包括量程)，滴定管的检漏、洗涤和润洗，滴定管的正确读数方法等。2．考中和滴定的关键(1)准确测定参加反应的两种溶液的体积。(2)准确判断中和滴定的终点。3．考操作注意事项(1)滴速：先快后慢，当接近终点时，应一滴一摇。(2)终点：最后一滴恰好使指示剂颜色发生明显的改变且半分钟内不褪色，读出V(标)并记录。(3)在滴定过程中瓶口不能碰滴定管下端尖嘴，左手控制活塞或玻璃球，右手摇动锥形瓶，两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化。4．考指示剂的选用原则(1)一般选用酚酞或甲基橙作指示剂，石蕊试液由于变色不明显，变色范围大，不宜选用。(2)选用指示剂的变色范围越接近中和后的溶液的pH，则误差越小。5．考误差分析根据计算式c待测＝eq\f(c标准·V标准,V待测)分析，c待测的大小取决于V标准的大小。6．考拓展应用：氧化还原反应滴定法此是指氧化剂与还原剂之间的相互滴定，该滴定方法在仪器使用、实验操作上与中和滴定一样，常见的试剂有KMnO4、I2、铁盐，复习中应明确使用的指示剂及终点时颜色变化。滴定方法还原剂滴定KMnO4KMnO4滴定还原剂I2滴定还原剂还原剂滴定I2铁盐滴定还原剂还原剂滴定铁盐指示剂KMnO4KMnO4淀粉淀粉KSCNKSCN终点时颜色变化粉(浅)红色→无色无色→粉(浅)红色无色→蓝色蓝色→无色溶液变红色红色消失7．考数据处理分别记录滴定管中液面的初次与二次读数，记录数据要精确到0.01mL；若几次平行实验所得到的数值比较接近，则取其平均值，若某次实验的数据与另外几次相差较大，则该数据应舍去。1．(2017·全国卷Ⅱ)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：Ⅰ.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。Ⅱ.酸化、滴定将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I－还原为Mn2＋，在暗处静置5min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。回答下列问题：(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除________及二氧化碳。(4)取100.00mL水样经固氧、酸化后，用amol·L－1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为________；若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL，则水样中溶解氧的含量为________mg·L－1。(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏________。(填“高”或“低”)解析：(1)本实验为测定水样中的溶解氧，如果扰动水体表面，会增大水体与空气的接触面积，增大氧气在水中的溶解量。避免扰动水体表面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差。(2)由题意知，反应物为O2和Mn(OH)2，生成物为MnO(OH)2，因此该反应的化学方程式为O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2。(3)配制溶液时还需要量筒量取液体体积；煮沸可以使蒸馏水中的氧气挥发，达到除去氧气的目的。(4)由于混合液中含有碘单质，加入淀粉时，溶液为蓝色；滴定时，Na2S2O3与碘反应，当碘恰好完全反应时，溶液蓝色刚好褪去，且半分钟内颜色不恢复。由各反应关系可建立如下关系式：O2～2Mn(OH)2～2I2～4S2Oeq\o\al(2－,3)，由题意知，滴定消耗Na2S2O3的物质的量为ab×10－3mol，因此0.1L水样中溶解氧的物质的量＝eq\f(ab,4)×10－3mol，质量为eq\f(ab,4)×10－3mol×32g·mol－1＝8ab×10－3g＝8abmg，即溶解氧的含量为80abmg·L－1。(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会使最后的读数偏小，测得消耗Na2S2O3的体积偏小，所以测量结果偏低。答案：(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差(2)O2＋2Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)量筒氧气(4)蓝色刚好褪去80ab(5)低2．(2017·天津卷)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I－)，实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ.准备标准溶液a．准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后，配制成250mL标准溶液，放在棕色试剂瓶中避光保存，b．配制并标定100mL0.1000mol·L－1NH4SCN标准溶液，备用。Ⅱ.滴定的主要步骤a．取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b．加入25.00mL0.1000mol·L－1AgNO3溶液(过量)，使I－完全转化为AgI沉淀。c．加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d．用0.1000mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量的Ag＋，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定。e．重复上述操作两次，三次测定数据如下表：实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f．数据处理回答下列问题：(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有__________。(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是________________________________________________________________________。(3)滴定应在pH＜0.5的条件下进行，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)b和c两步操作是否可以颠倒________，说明理由________________________________________________________________________。(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为________mL，测得c(I－)＝________mol·L－1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为________。(7)判断下列操作对c(I－)测定结果的影响：(填“偏高”“偏低”或“无影响”)①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果________。解析：(1)配制硝酸银溶液，所使用的仪器除烧杯和玻璃棒之外还需要250mL(棕色)容量瓶和胶头滴管。(2)AgNO3见光易分解，所以应保存在棕色试剂瓶中。(3)Fe3＋易水解，所以滴定应在pH＜0.5的强酸环境下进行。(4)b和c两步操作不能颠倒，否则Fe3＋有强氧化性，I－有强还原性，二者会发生反应导致指示剂耗尽，无法判断滴定终点。(5)根据实验数据，实验1与实验2、3差别很大，故舍去实验1，求实验2和实验3的平均值，所以标准溶液的平均体积为10.00mL。根据滴定过程可知n(AgNO3)＝n(NaI)＋n(NH4SCN)，得：25.00×10－3L×0.1000mol·L－1＝25.00×10－3L×c(I－)＋10.00×10－3L×0.1000mol·L－1，解得c(I－)＝0.0600mol·L－1。(6)向滴定管中装标准溶液前应用标准溶液润洗。(7)①在配制AgNO3标准溶液时，若有少量溅出，则配制的标准溶液浓度偏小，在滴定时消耗标准溶液的体积偏大，测得c(I－)浓度偏高。②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，读数偏小，计算出的标准液体积偏小，结合(5)中分析知答案：(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)避免AgNO3见光分解(3)防止因Fe3＋的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3＋的水解)(4)否(或不能)若颠倒，Fe3＋与I－反应，指示剂耗尽，无法判断滴定终点(5)10.000.0600(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗(7)偏高偏高酸碱中和滴定实验是中学化学中的重要实验，能够很好地考查学生的实验技能。同时其原理在科学实验中和工农业生产中也有广泛的应用，是历年高考的热点，其主要考向有：①有关仪器的使用方法。②指示剂的选择。③操作注意事项。④误差分析和数据处理。⑤滴定原理的拓展应用等。在选择题和填空题中都有考查，难度较小。中和滴定基本操作1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”。(1)(2016·海南卷，8C)滴定接近终点时，滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁(√)(2)(2015·安徽卷，8D)记录滴定终点读数为12.20mL(×)(3)(2014·新课标全国卷Ⅰ，12B)酸式滴定管装标准溶液前，必须先用该溶液润洗(√)(4)(2014·新课标全国卷Ⅰ，12C)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(×)(5)(2014·安徽卷，9D)欲测定NaOH溶液浓度，可选用滴定管、锥形瓶、烧杯、NaOH溶液、0.1000mol·L－1盐酸达到实验目的(×)2．(2015·广东理综)准确移取20.00mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定，下列说法正确的是()A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小解析：A项，滴定管用水洗涤后，还要用待装溶液润洗，否则将要引起误差，错误；B项，在用NaOH溶液滴定盐酸的过程中，锥形瓶内溶液由酸性逐渐变为中性，溶液的pH由小变大，正确；C项，用酚酞作指示剂，锥形瓶中溶液应由无色变为浅红色，且半分钟内不恢复原色时才能停止滴定，错误；D项，滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则碱液的体积偏大，测定结果偏大，错误。答案：B滴定终点的判断3．用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，应选用________作指示剂，达到滴定终点的现象是________________________________________________________________________。答案：淀粉溶液当滴入最后一滴标准液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色4．用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液，以测定水中SO2的含量，是否需要选用指示剂________(填“是”或“否”)，达到滴定终点的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：否当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色5．用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数：一定条件下，将TiO2溶解并还原为Ti3＋，再用KSCN溶液作指示剂，用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3＋至全部生成Ti4＋，滴定Ti3＋时发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________，达到滴定终点时的现象是________________________________________________________________________。答案：Ti3＋＋Fe3＋=Ti4＋＋Fe2＋当滴入最后一滴标准液，溶液变成红色，且半分钟内不褪色滴定终点的判断答题模板当滴入最后一滴×××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)最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”溶液。(2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”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”。“滴定原理”的迁移应用6．某地市场上销售的一种食用精制盐包装袋上有如下部分说明：产品等级一级配料食盐、碘酸钾、抗结剂碘含量(以I计)20～50mg·kg－1已知：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。某学生拟测定食用精制盐的碘(KIO3)含量，其步骤为：a．准确称取Wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液10.0mL，恰好反应完全。①判断c中恰好完全反应所依据的现象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②b中反应所产生的I2的物质的量是________mol。③根据以上实验和包装说明，算得所测食用精制盐的碘含量是(以含W的代数式表示)________mg·kg－1。解析：碘的淀粉溶液显蓝色，碘与Na2S2O3溶液恰好反应完全时，溶液由蓝色变为无色。计算的关系式为KIO3～3I2～6S2Oeq\o\al(2－,3)。n(I2)＝eq\f(1,2)n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,2)×2.0×10－3mol·L－1×10.0×10－3L＝1.0×10－5mol，n(I)＝n(KIO3)＝eq\f(1,3)n(I2)，食用精制盐的碘含量＝eq\f(127g·mol－1×1.0×10－5mol×103mg·g－1,3×W×10－3kg)≈eq\f(423,W)mg·kg－1。答案：①溶液由蓝色恰好变为无色②1.0×10－5③eq\f(423,W)7．目前流行的关于生命起源假设的理论认为，生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境，这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构，如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等，这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时，设计了下列实验。【实验Ⅰ】确定硫的质量：按图连接装置，检查好装置的气密性后，在硬质玻璃管A中放入1.0g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质)，在试管B中加入50mL0.100mol·L－1的酸性KMnO4溶液，在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热，发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后，将B中溶液转移至250mL容量瓶，洗涤试管B后定容。取25.00mL该溶液用0.01mol·L－1的草酸(H2C2O4)溶液滴定剩余的KMnO4滴定次数待测溶液体积/mL草酸溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.5023.70225.001.0226.03325.000.0024.99相关反应：①2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O＋5SO2=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋②2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O【实验Ⅱ】确定铁的质量：将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中，充分搅拌后过滤，在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后取滤渣，经充分灼烧得0.6g试回答下列问题：(1)判断滴定终点的方法是______________________________________________。(2)试管C中品红溶液的作用是____________________________________________。有同学提出，撤去C装置对实验没有影响，你的看法是________(选填“同意”或“不同意”)，理由是_______________________________________________________。(3)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为___