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文档简介
备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练第39讲酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定【复习目标】1.了解酸碱中和滴定的原理和滴定终点的判断方法,知道指示剂选择的方法。2.掌握酸碱中和滴定的操作和数据处理误差分析的方法。3.掌握滴定法在定量测定中的应用。【知识精讲】考点一酸碱中和滴定1.实验原理(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。①反应实质:H++OH-=H2O。②定量关系:恰好中和时,n(H+)=n(OH-),即c(H+)V酸=c(OH-)V碱。(2)利用酸碱指示剂明显的颜色变化,表示反应已完全,指示滴定终点。指示剂变色范围的pH石蕊<5.0红色5.0~8.0紫色>8.0蓝色甲基橙<3.1红色3.1~4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2~10.0粉红色>10.0红色2.实验用品(1)仪器:酸式滴定管(如图1)、碱式滴定管(如图2)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、烧杯。(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。(3)滴定管的使用试剂性质滴定管原因酸性、氧化性酸式滴定管氧化性物质易腐蚀橡胶管碱性碱式滴定管碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开3.实验操作(以标准盐酸溶液滴定待测NaOH溶液为例)(1)滴定前的准备(2)滴定操作(3)终点判断等到滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且在半分钟内不恢复原来的颜色,视为滴定终点并记录标准液的体积。4.数据处理按上述操作重复2~3次,求出用去标准盐酸溶液的体积的平均值,根据c(NaOH)=eq\f(c(HCl)×V(HCl),V(NaOH))计算。5.误差分析中和滴定实验中,产生误差的途径主要有操作不当,读数不准等,分析误差要根据计算式分析,c待测=eq\f(c标准·V标准,V待测),当用标准酸溶液滴定待测碱溶液时,c标准、V待测均为定值,c待测的大小取决于V标准的大小。(1)以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例,分析实验误差:步骤操作c(NaOH)洗涤未用标准溶液润洗酸式滴定管偏高锥形瓶用待测溶液润洗偏高未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管偏低锥形瓶洗净后瓶内还残留有少量蒸馏水无影响取液取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失偏低滴定滴定完毕后立即读数,半分钟后颜色又变红偏低滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失偏高滴定过程中振荡时有液滴溅出偏低滴定过程中,向锥形瓶内加少量蒸馏水无影响读数滴定前仰视读数或滴定后俯视读数偏低滴定前俯视读数或滴定后仰视读数偏高(2)常用量器的读数方法①平视读数(如图1):实验室中用量筒或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。②俯视读数(如图2):当用量筒测量液体的体积时,由于视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。③仰视读数(如图3):当用滴定管量取一定量液体的体积时,由于视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,读数低于正确的刻度线位置,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。【例题1】某研究小组为测定食用白醋中醋酸的含量进行如下操作,正确的是()A.用碱式滴定管量取一定体积的待测白醋放入锥形瓶中B.称取4.0gNaOH放到1000mL容量瓶中,加水至刻度,配成1.00mol·L-1NaOH标准溶液C.用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟之内不褪色时,为滴定终点D.滴定时眼睛要注视着滴定管内NaOH溶液的液面变化,防止滴定过量【答案】C【解析】白醋为酸,需用酸式滴定管量取,A操作错误;称取4.0gNaOH放到小烧杯中溶解,恢复至室温时转移到1000mL容量瓶中,加水至刻度,配成1.00mol·L-1NaOH标准溶液,B操作错误;用NaOH溶液滴定白醋,使用酚酞作指示剂,溶液颜色恰好由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色时,为滴定终点,现象明显易观察,C操作正确;滴定时眼睛要注视着锥形瓶内溶液的颜色变化,D操作错误。【例题2】用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考下图,从下表中选出正确的指示剂和仪器()【答案】D【解析】解答本题的关键:①明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项;②明确指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛装碱性溶液,而碱式滴定管不能盛装酸性溶液,指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙,不能选用石蕊,另外还要注意在酸碱中和滴定中,无论是标准液滴定待测液,还是待测液滴定标准液,只要操作正确,都能得到正确的结果。【例题3】滴定终点的规范描述(1)用amol·L-1的HCl滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作指示剂,达到滴定终点的现象是_____________________;若用甲基橙作指示剂,滴定终点的现象是____________________。(2)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___________________。(3)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____________,达到滴定终点的现象是_______________________。【答案】(1)当滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色当滴入最后一滴标准液,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色(2)否当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色(3)Ti3++Fe3+=Ti4++Fe2+当滴入最后一滴标准液,溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色【归纳总结】1.正确选择指示剂的基本原则变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。(1)不能用石蕊作指示剂。(2)滴定终点为碱性时,用酚酞作指示剂,如用NaOH溶液滴定醋酸。(3)滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,如用盐酸滴定氨水。(4)强酸滴定强碱一般用甲基橙,但用酚酞也可以。(5)并不是所有的滴定都必须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定酸性KMnO4溶液时,酸性KMnO4溶液颜色褪去时即为滴定终点。2.滴定终点现象的判断答题模板当滴入最后半滴××后,溶液由××色变为××色,且半分钟内不变色(或××色褪去,且半分钟之内不恢复原色)模板示例用amol·L-1盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液,以酚酞为指示剂,达到滴定终点的现象是当最后一滴盐酸滴入,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复原色考点二氧化还原滴定法(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,或者间接滴定本身并没有还原性或氧化性但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。(2)试剂①常见用于滴定的氧化剂:KMnO4、K2Cr2O7等。②常见用于滴定的还原剂:亚铁盐、草酸、维生素C等。(3)指示剂①氧化还原指示剂。②专用指示剂,如淀粉可用作碘量法的指示剂。③自身指示剂,如KMnO4溶液可自身指示滴定终点。(4)实例①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理2MnOeq\o\al(-,4)+6H++5H2C2O4=10CO2↑+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一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,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+I2=Na2S4O6+2NaI指示剂用淀粉作指示剂终点判断当滴入最后一滴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【例题4】(1)(2019·全国Ⅱ卷,26节选)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品,置于碘量瓶中,移取25.00mL0.1000mol·L-1的I2KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为________,样品中S2-的含量为________________________(写出表达式)。(2)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2CrOeq\o\al(2-,4)+2H+=Cr2Oeq\o\al(2-,7)+H2OBa2++CrOeq\o\al(2-,4)=BaCrO4↓步骤Ⅰ:移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0mL。步骤Ⅱ:移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将__________(填“偏大”或“偏小”)。【答案】(1)浅蓝色至无色eq\f((25.00-\f(1,2)V)×0.1000×32,m×1000)×100%(2)上方eq\f(b(V0-V1),y)偏大【解析】(1)滴定终点时,I2被消耗完,溶液颜色由浅蓝色变为无色。由反应式为I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)=2I-+S4Oeq\o\al(2-,6)可知,与Na2S2O3溶液反应的n1(I2)=eq\f(V,1000)×0.1000×eq\f(1,2),则与S2-反应的n2(I2)=eq\f(25.00,1000)×0.1000-n1(I2)=eq\f((25.00-\f(1,2)V)×0.1000,1000)mol,由电子守恒可知S2-~I2,则样品中S2-的含量为eq\f((25.00-\f(1,2)V)×0.1000×32,m×1000)×100%。(2)由方程式2CrOeq\o\al(2-,4)+2H+=Cr2Oeq\o\al(2-,7)+H2O知,步骤Ⅰ中加入的CrOeq\o\al(2-,4)的总物质的量为bmol·L-1×eq\f(V0,1000)L=eq\f(bV0,1000)mol。步骤Ⅱ中,加入BaCl2充分反应后,剩余的CrOeq\o\al(2-,4)的物质的量为bmol·L-1×eq\f(V1,1000)L=eq\f(bV1,1000)mol,与Ba2+反应的CrOeq\o\al(2-,4)的物质的量为eq\f(bV0,1000)mol-eq\f(bV1,1000)mol=eq\f(b(V0-V1),1000)mol,由方程式Ba2++CrOeq\o\al(2-,4)=BaCrO4↓得,n(Ba2+)=n(CrOeq\o\al(2-,4)),所以BaCl2的浓度:c(BaCl2)=eq\f(\f(b(V0-V1),1000)mol,\f(y,1000)L)=eq\f(b(V0-V1),y)mol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时,有少量待测液溅出,造成V1的用量减小,所以eq\f(b(V0-V1),y)的测量值将偏大。考点三沉淀滴定法(1)概念:沉淀滴定法是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,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。(2)原理: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溶液滴定溶液中的Cl-的含量时常以CrOeq\o\al(2-,4)为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。【例题5】莫尔法是用硝酸银标准溶液测定卤离子含量的沉淀滴定法。将无水FeCl3与氯苯混合发生反应:2FeCl3+C6H5Cleq\o(→,\s\up11(130℃),\s\do4())2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,将生成的HCl用水吸收,利用莫尔法测出无水FeCl3的转化率,同时得到常用的还原剂FeCl2,按照如图装置,在三颈烧瓶中放入162.5g无水FeCl3与225g氯苯,控制反应温度在130℃下加热3h,冷却、过滤、洗涤、干燥得到粗产品。有关数据如下:物质C6H5ClC6H4Cl2熔点/℃-4553沸点/℃132173物质AgClAg2CrO4颜色白色砖红色溶度积1.56×10-109.0×10-12回答下列问题:(1)仪器a的名称是________,搅拌器的作用是________________。(2)反应结束后,还要继续通入N2的目的是______________________________;仪器c盛装的试剂是________(填字母)。A.碱石灰 B.浓硫酸C.无水氯化钙 D.硅胶(3)如何从滤液中回收过量的氯苯:__________________________________________。(4)下列各装置(盛有蒸馏水)能代替图中虚线框内部分的是________(填字母)。(5)将锥形瓶内的溶液稀释至1000mL,从中取10.00mL,用0.2000mol·L-1AgNO3溶液进行滴定,以K2CrO4溶液作指示剂,终点现象为_____________________________;若消耗22.50mLAgNO3溶液,则无水FeCl3的转化率为________。(6)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”)。【答案】(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶)加快反应速率(2)将反应生成的HCl全部排至装置d,并被水完全吸收CD(3)蒸馏滤液,收集132℃的馏分(4)eg(5)当滴入最后一滴AgNO3溶液,红色沉淀刚好出现,且半分钟内不变色90%(6)低【解析】(1)根据装置图,仪器a是三颈烧瓶,搅拌可以使反应物充分混合,加快反应速率。(2)反应结束后,继续通入N2,可以将反应生成的HCl全部排至装置d,并被水完全吸收,减少实验误差;仪器c的目的是干燥生成的氯化氢,应该选择固态酸性或中性干燥剂,可以选择无水氯化钙或硅胶。(3)根据表格数据,C6H5Cl和C6H4Cl2的沸点相差较大,从滤液中回收过量的氯苯,可以选择蒸馏的方法分离,只要收集132℃的馏分即可。(4)氯化氢极易溶于水,需要防止倒吸,能代替图中虚线框内部分的有eg,f为密封装置,氯化氢气体不能通入,h会发生倒吸现象。(5)锥形瓶内的溶液为氯化氢的水溶液,将锥形瓶内的溶液稀释至1000mL,从中取10.00mL,用0.2000mol·L-1AgNO3溶液进行滴定,以K2CrO4溶液作指示剂,根据表格数据,首先生成氯化银出,后生成铬酸银沉淀,因此终点现象为当滴入最后一滴AgNO3溶液,红色沉淀刚好出现,且半分钟内不变色;根据方程式2FeCl3+C6H5Cleq\o(→,\s\up11(130℃),\s\do4())2FeCl2+C6H4Cl2+HCl↑,HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3可知,2FeCl3~HCl~AgNO3,n(FeCl3)=2n(AgNO3)=2×0.2000mol·L-1×0.02250L×eq\f(1000mL,10mL)=0.9mol,则无水FeCl3的转化率为eq\f(\f(0.9mol,162.5g),162.5g·mol-1)×100%=90%。(6)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致溶液的体积偏小,根据c(待测)=eq\f(c(标准)×V(标准),V(待测)),测定结果偏低。【真题演练】1.(2022·湖南·高考真题)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作符合规范的是()A.碱式滴定管排气泡B.溶液加热C.试剂存放D.溶液滴加A.A B.B C.C D.D【答案】A【详解】A.碱式滴定管排气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,轻轻挤压玻璃珠附近的橡皮管可以使溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A符合规范;B.用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的处,B不符合规范;C.实验室中,盐酸和NaOH要分开存放,有机物和无机物要分开存放,C不符合规范;D.用滴管滴加溶液时,滴管不能伸入试管内部,应悬空滴加,D不符合规范;故选A。2.(2022·浙江·高考真题)下列说法不正确的是()A.用标准液润洗滴定管后,应将润洗液从滴定管上口倒出B.铝热反应非常剧烈,操作时要戴上石棉手套和护目镜C.利用红外光谱法可以初步判断有机物中具有哪些基团D.蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,静置冷却,析出硫酸亚铁铵晶体【答案】A【详解】A.用标准液润洗滴定管,要将整个滴定管内壁进行润洗,因此,应将润洗液的一部分从滴定管上口倒出,另一部分从滴定管下口放出,A说法不正确;B.铝热反应非常剧烈,反应过程中放出大量的热,有大量火星飞溅出来,因此,在操作时要戴上石棉手套和护目镜以保护手和眼睛,B说法正确;C.有机物中的基团在红外光谱中会呈现出其特征谱线,因此,可以利用红外光谱法初步判断有机物中具有哪些基团,C说法正确;D.硫酸亚铁铵的溶解度随着温度降低而减小,蒸发浓缩硫酸铵和硫酸亚铁(等物质的量)的混合溶液至出现晶膜,溶液达到饱和状态,静置冷却后,由于在该温度下的混合体系中硫酸亚铁铵的溶解度最小,因此,析出的晶体是硫酸亚铁铵晶体,D说法正确。综上所述,本题选A。3.(2021·天津·高考真题)进行下列实验操作时,选用仪器正确的是()提取碘水中的碘量取一定体积的KMnO4溶液熔化NaOH固体浓缩NaCl溶液ABCDA.A B.B C.C D.D【答案】D【详解】A.提取碘水中的碘应该用萃取的方法,用分液漏斗,A错误;B.KMnO4溶液有强氧化性,应该用酸式滴定管,B错误;C.玻璃中的二氧化硅可以和NaOH反应,故熔化时不能用玻璃烧杯,C错误;D.浓缩NaCl溶液应该用蒸发皿,D正确;故选D。4.(2021·广东·高考真题)测定浓硫酸试剂中含量的主要操作包括:①量取一定量的浓硫酸,稀释;②转移定容得待测液;③移取待测液,用的溶液滴定。上述操作中,不需要用到的仪器为()A. B. C. D.【答案】B【详解】实验过程中,①量取一定量的浓硫酸并稀释所需仪器为:量筒、烧杯、玻璃棒;②转移定容得待测液所需仪器为:玻璃棒、容量瓶、胶头滴管;③移取20.00mL待测液,用0.1000mol/L的NaOH溶液滴定所需仪器为:酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶;选项中A为容量瓶,B为分液漏斗,C为锥形瓶,D为碱式滴定管,上述操作中,不需要用到的仪器为分液漏斗,综上所述,故答案为B。5.(2021·河北·高考真题)下列操作规范且能达到实验目的的是()A.图甲测定醋酸浓度 B.图乙测定中和热C.图丙稀释浓硫酸 D.图丁萃取分离碘水中的碘【答案】A【详解】A.氢氧化钠溶液呈碱性,因此需装于碱式滴定管,氢氧化钠溶液与醋酸溶液恰好完全反应后生成的醋酸钠溶液呈碱性,因此滴定过程中选择酚酞作指示剂,当溶液由无色变为淡红色时,达到滴定终点,故A选;B.测定中和热实验中温度计用于测定溶液温度,因此不能与烧杯内壁接触,并且大烧杯内空隙需用硬纸板填充,防止热量散失,故B不选;C.容量瓶为定容仪器,不能用于稀释操作,故C不选;D.分液过程中长颈漏斗下方放液端的长斜面需紧贴烧杯内壁,防止液体留下时飞溅,故D不选;综上所述,操作规范且能达到实验目的的是A项,故答案为A。6.(2021·山东·高考真题)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)()实验目的玻璃仪器试剂A配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒、玻璃棒蒸馏水、NaCl固体B制备Fe(OH)3胶体烧杯、酒精灯、胶头滴管蒸馏水、饱和FeCl3溶液C测定NaOH溶液浓度烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂D制备乙酸乙酯试管、量筒、导管、酒精灯冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液A.A B.B C.C D.D【答案】AB【详解】A.配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等,需要的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管等,选项中所选玻璃仪器和试剂均准确,A符合题意;B.往烧杯中加入适量蒸馏水并加热至沸腾,向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色停止加热,得到氢氧化铁胶体,所选玻璃仪器和试剂均准确,B符合题意;C.用标准稀盐酸溶液滴定待测氢氧化钠溶液可测定出氢氧化钠的浓度,取待测液时需选取碱式滴定管,酸式滴定管则盛装标准盐酸溶液,所以所选仪器还应有碱式滴定管,C不符合题意;D.制备乙酸乙酯时需要用浓硫酸作催化剂和吸水剂,所选试剂中缺少浓硫酸,D不符合题意;故选AB。7.(2020·浙江·高考真题)室温下,向20.00mL0.1000mol·L−1盐酸中滴加0.1000mol·L−1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是()A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大D.V(NaOH)=30.00mL时,pH=13.3【答案】CD【详解】A.NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,A项正确;B.根据突变范围选择合适的指示剂,要求指示剂的指示范围与突变范围有重叠,所以选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B项正确;C.由图可知,甲基橙的变色范围在pH突变范围之外,误差比甲基红更大,C项错误;D.当V(NaOH)=30.00mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且混合溶液中c(NaOH)=,即溶液中c(OH‒)=0.0200mol,则c(H+)=,pH=-lgc(H+)=12.3,D项错误;答案选CD。8.(2022·河北·高考真题)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:①三颈烧瓶中加入香菇样品和水;锥形瓶中加入水、淀粉溶液,并预加的碘标准溶液,搅拌。②以流速通氮气,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碘标准溶液。③做空白实验,消耗了碘标准溶液。④用适量替代香菇样品,重复上述步骤,测得的平均回收率为95%。已知:,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_______(填标号)。A.
B.
C.(3)解释加入,能够生成的原因:___________________。(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_______(以计,结果保留三位有效数字)。【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+2H2O=2I-+4H++(5)偏低(6)【分析】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排入到锥形瓶中被水吸收,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10.00g香菇样品和400mL水,向其中加入H3PO4的体积不超过10mL。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1000mL选C。(3)虽然Ka1(H3PO4)=7.1×10-3<Ka1(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,滴加终点时,过量的1滴或半滴标准碘液使淀粉溶液变为蓝色且半分钟点之内不变色,因此,滴定终点时溶液为蓝色;滴定反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O=2I—+4H++;(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,碘的标准液的消耗量将减少,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0.30mL+1.00mL=1.30mL,减去空白实验消耗的0.10mL,则实际消耗标准碘液的体积为1.20mL,根据反应I2+SO2+2H2O=2I—+4H++可以计算出n(SO2)=n(I2)=1.20mL10-3L·mL-10.01000mol·L-1=1.2010-5mol,由于SO2的平均回收率为95%,则实际生成的n(SO2)=,则根据S元素守恒可知,该样品中亚硫酸盐含量为mg•kg-1。9.(2022·浙江·高考真题)氨基钠()是重要的化学试剂,实验室可用下图装置(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)制备。简要步骤如下:Ⅰ.在瓶A中加入液氨和,通入氨气排尽密闭体系中空气,搅拌。Ⅱ.加入5g钠粒,反应,得粒状沉积物。Ⅲ.除去液氨,得产品。已知:几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。请回答:(1)的作用是_______;装置B的作用是_______。(2)步骤Ⅰ,为判断密闭体系中空气是否排尽,请设计方案_______。(3)步骤Ⅱ,反应速率应保持在液氨微沸为宜。为防止速率偏大,可采取的措施有_______。(4)下列说法不正确的是_______。A.步骤Ⅰ中,搅拌的目的是使均匀地分散在液氨中B.步骤Ⅱ中,为判断反应是否已完成,可在N处点火,如无火焰,则反应已完成C.步骤Ⅲ中,为避免污染,应在通风橱内抽滤除去液氨,得到产品D.产品应密封保存于充满干燥氮气的瓶中(5)产品分析:假设是产品的唯一杂质,可采用如下方法测定产品纯度。从下列选项中选择最佳操作并排序_____________。准确称取产品计算a.准确加入过量的水b.准确加入过量的标准溶液c.准确加入过量的标准溶液d.滴加甲基红指示剂(变色的范围4.4~6.2)e.滴加石蕊指示剂(变色的范围4.5~8.3)f.滴加酚酞指示剂(变色的范围8.2~10.0)g.用标准溶液滴定h.用标准溶液滴定i.用标准溶液滴定【答案】(1)催化
防止氧气、水进入密闭体系(2)试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽(3)分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种即可)(4)BC(5)bdg【分析】在硝酸铁催化下钠与液氨的反应来生成NaNH2和氢气,该反应是放热反应,为保证液氨处于微沸状态,需要用冷却液控制一定的温度。NaNH2易与水和氧气发生反应,所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,导气口N与尾气处理连接装置再处理氨气等,据此结合实验原理分析解答。(1)结合实验原理,根据实验操作中加入Fe(NO3)39H2O的用料很少,可推知,Fe(NO3)39H2O在反应中作催化剂,加快反应速率;结合已知信息可知,制备得到的NaNH2易与水和氧气发生反应,所以装置B中Hg可防止氧气、水进入密闭体系,干扰NaNH2的制备,故答案为:催化;防止氧气、水进入密闭体系;(2)结合氨气极易溶于水,空气中的氮气难溶于水,氧气不易溶于水的物理性质,所以为判断密封体系中空气是否排尽,可设计方案如下:试管中加满水倒扣于水槽中,M处通入氨气,将N处排出的气体导入试管内。如试管底部出现气泡,则空气尚未排尽,如未出现气泡,则说明空气已排尽;(3)上述化学反应中,反应物的浓度、温度均可影响化学反应速率,所以为防止反应速率偏大,可实施的措施有:分批少量加入钠粒;降低冷却液温度;适当增加液氨量(任写一种即可);(4)A.步骤I中,搅拌可使液体混合均匀,所以搅拌可使少量的催化剂Fe(NO3)39H2O均匀分散在液氨中,A正确;B.步骤II中,由于液氨处于微沸状态,故生成的氢气中混有一定量的氨气;氢气虽然是可燃性气体,由于氨气在空气中不能被点燃,当氨气中只有少量氢气时,则也不能被点然、不会产生火焰,且对易气体点火有安全隐患,B错误;C.步骤II中得到的粒状沉积物,颗粒较小,颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过,所以不适宜选用抽滤装置进行过滤,C错误;D.因为制备的产品NaNH2易与水和氧气发生反应,所以可密封保存于充满干燥氮气的瓶中,D正确;故选BC;(5)题干信息中提到假设产品NaNH2的唯一杂质为NaOH,因为产品溶于水生成氢氧化钠和氨气,所以可设计利用盐酸标准溶液进行滴定,因滴定终点时,溶液中含氯化钠和氯化铵,所以需选用酸性条件下的酸碱指示剂判断滴定终点,过量的盐酸再利用氢氧化钠标准液反滴定,最终利用所测数据计算得出产品中NaNH2的纯度,故涉及的操作步骤为:准确称取产品xg加入过量盐酸标准溶液加入滴加甲基红指示剂用氢氧化钠标准溶液进行滴定,根据实验所测数据,计算产品纯度,故答案为:bdg。10.(2021·山东·高考真题)六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂,熔点为283℃,沸点为340℃,易溶于CS2,极易水解。实验室中,先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6,装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2,其目的是_______________;一段时间后,加热管式炉,改通H2,对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为_________,证明WO3已被完全还原的现象是_____________________。(2)WO3完全还原后,进行的操作为:①冷却,停止通H2;②以干燥的接收装置替换E;③在B处加装盛有碱石灰的干燥管;④……;⑤加热,通Cl2;⑥……。碱石灰的作用是_______________;操作④是_______________,目的是_______________。(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,实验如下:①称量:将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中,盖紧称重为m1g;开盖并计时1分钟,盖紧称重为m2g;再开盖加入待测样品并计时1分钟,盖紧称重为m3g,则样品质量为_________g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。②滴定:先将WCl6转化为可溶的Na2WO4,通过IO离子交换柱发生反应:WO+Ba(IO3)2=BaWO4+2IO;交换结束后,向所得含IO的溶液中加入适量酸化的KI溶液,发生反应:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O;反应完全后,用Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2O=2I-+S4O。滴定达终点时消耗cmol•L-1的Na2S2O3溶液VmL,则样品中WCl6(摩尔质量为Mg•mol-1)的质量分数为_________。称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将_________(填“偏大”“偏小”或“不变”),样品中WCl6质量分数的测定值将_________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。【答案】排除装置中的空气
直形冷凝管
不再有水凝结
吸收多余氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入E
再次通入N2
排除装置中的H2
(m3+m1-2m2)
%
不变
偏大【分析】(1)将WO3在加热条件下用H2还原为W,为防止空气干扰,还原WO3之前要除去装置中的空气;(2)由信息可知WCl6极易水解,W与Cl2反应制取WCl6时,要在B处加装盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E中;(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度,称量时加入足量的CS2用于溶解样品,盖紧称重为m1g,由于CS2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重m2g,则挥发出的CS2的质量为(m1-m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m1-m2)g的CS2,盖紧称重为m3g,则样品质量为:m3g+2(m1-m2)g-m1g=(m3+m1-2m2)g;滴定时,利用关系式:WO~2IO~6I2~12S2O计算样品中含WCl6的质量,进而计算样品中WCl6的质量分数;根据测定原理分析是否存在误差及误差是偏大还是偏小。【详解】(1)用H2还原WO3制备W,装置中不能有空气,所以先通N2,其目的是排除装置中的空气;由仪器构造可知仪器A的名称为直形冷凝管;当WO3被完全还原后,不再有水生成,则可观察到的现象为锥形瓶中不再有液滴滴下,即不再有水凝结。故答案为:不再有水凝结;(2)由信息可知WCl6极易水解,W与Cl2反应制取WCl6时,要在B处加装盛有碱石灰的干燥管,防止空气中的水蒸气进入E中,所以碱石灰的作用其一是吸收多余氯气,防止污染空气;其二是防止空气中的水蒸气进入E;在操作⑤加热,通Cl2之前,装置中有多余的H2,需要除去,所以操作④是再次通入N2,目的是排除装置中的H2,故答案为:吸收多余氯气,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入E;再次通入N2;排除装置中的H2;(3)①根据分析,称量时加入足量的CS2,盖紧称重为m1g,由于CS2易挥发,开盖时要挥发出来,称量的质量要减少,开盖并计时1分钟,盖紧称重m2g,则挥发出的CS2的质量为(m1-m2)g,再开盖加入待测样品并计时1分钟,又挥发出(m1-m2)g的CS2,盖紧称重为m3g,则样品质量为:m3g-m1g+2(m1-m2)g=(m3+m1-2m2)g,故答案为:(m3+m1-2m2);②滴定时,根据关系式:WO~2IO~6I2~12S2O,样品中n(WCl6)=n(WO)=n(S2O)=cV10-3mol,m(WCl6)=cV10-3molMg/mol=g,则样品中WCl6的质量分数为:100%=%;根据测定原理,称量时,若加入待测样品后,开盖时间超过1分钟,挥发的CS2的质量增大,m3偏小,但WCl6的质量不变,则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变,样品中WCl6质量分数的测定值将偏大,故答案为:%;不变;偏大。11.(2022·辽宁·高考真题)作为绿色氧化剂应用广泛,氢醌法制备原理及装置如下:已知:、等杂质易使催化剂中毒。回答下列问题:(1)A中反应的离子方程式为_______________________。(2)装置B应为___________(填序号)。(3)检查装置气密性并加入药品,所有活塞处于关闭状态。开始制备时,打开活塞___________,控温。一段时间后,仅保持活塞b打开,抽出残留气体。随后关闭活塞b,打开活塞___________,继续反应一段时间。关闭电源和活塞,过滤三颈烧瓶中混合物,加水萃取,分液,减压蒸馏,得产品。(4)装置F的作用为___________。(5)反应过程中,控温的原因为___________。(6)氢醌法制备总反应的化学方程式为_______________________。(7)取产品,加蒸馏水定容至摇匀,取于锥形瓶中,用酸性标准溶液滴定。平行滴定三次,消耗标准溶液体积分别为、、。假设其他杂质不干扰结果,产品中质量分数为________。【答案】(1)(2)②(3)a、b
c、d(4)防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解(6)(7)17%【分析】从的制备原理图可知,反应分两步进行,第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。启普发生器A为制取的装置,产生的中混有和,需分别除去后进入C中发生第一步反应。随后氧气源释放的氧气经D干燥后进入C中发生反应生成和乙基蒽醌,F中装有浓,与C相连,防止外界水蒸气进入C中,使催化剂中毒。(1)A中锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气,反应的离子方程式为;(2)、等杂质易使催化剂中毒,需通过碱石灰除去HX和H2O,所以装置B应该选②;(3)开始制备时,打开活塞a、b,A中产生的进入C中,在催化作用下与乙基蒽醌反应生成乙基蒽醇,一段时间后,关闭a,仅保持活塞b打开,将残留抽出,随后关闭活塞b,打开活塞c、d,将通入C中与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌。(4)容易使催化剂中毒,实验中需要保持C装置为无水环境,F的作用为防止外界水蒸气进入C中。(5)适当升温加快反应速率,同时防止温度过高分解,所以反应过程中控温;(6)第一步为在催化作用下与乙基葱醌反应生成乙基蒽醇,第二步为与乙基蒽醇反应生成和乙基蒽醌,总反应为。(7)滴定反应的离子方程式为,可得关系式:。三组数据中偏差较大,舍去,故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为,的质量分数。12.(2022·江苏·高考真题)实验室以二氧化铈()废渣为原料制备含量少的,其部分实验过程如下:(1)“酸浸”时与反应生成并放出,该反应的离子方程式为_________________________。(2)pH约为7的溶液与溶液反应可生成沉淀,该沉淀中含量与加料方式有关。得到含量较少的的加料方式为_______(填序号)。A.将溶液滴加到溶液中
B.将溶液滴加到溶液中(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程,可制备含量少的。已知能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为(水层)+3HA(有机层)(有机层)+(水层)①加氨水“中和”去除过量盐酸,使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是_____________。②反萃取的目的是将有机层转移到水层。使尽可能多地发生上述转移,应选择的实验条件或采取的实验操作有_______(填两项)。③与“反萃取”得到的水溶液比较,过滤溶液的滤液中,物质的量减小的离子有_____________(填化学式)。(4)实验中需要测定溶液中的含量。已知水溶液中可用准确浓度的溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂,滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色,滴定反应为。请补充完整实验方案:①准确量取溶液[约为],加氧化剂将完全氧化并去除多余氧化剂后,用稀硫酸酸化,将溶液完全转移到容量瓶中后定容;②按规定操作分别将和待测溶液装入如图所示的滴定管中:③_____________。【答案】(1)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O(2)B(3)减少氢离子,使萃取的过程右移,促进Ce3+被萃取酸性条件,多次萃取
(4)从左侧滴定管中放出一定体积的待测溶液,加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸,用来滴定,当滴入最后半滴标准液时,溶液由紫红色变为亮黄色,即达到滴定终点,记录标准液的体积【分析】首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二氧化铈废渣,得到三价铈,加入氨水调节pH后用萃取剂萃取其中的三价铈,增大三价铈浓度,之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铈,再加入氨水和碳酸氢铵制备产物,以此解题。(1)根据信息反应物为与,产物为和,根据电荷守恒和元素守恒可知其离子方程式为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;(2)反应过程中保持少量即可得到含量较少的,故选B;(3)①减少氢离子,使萃取的过程右移,促进Ce3+被萃取,故答案为:减少氢离子,使萃取的过程右移,促进Ce3+被萃取;②根据萃取原理可知,应选择的实验条件是酸性条件,为了使尽可能多地发生上述转移,可以采用多次萃取;③“反萃取”得到的水溶液中含有浓度较大的,过滤后溶液中离子浓度较小,故答案为:;(4)应该用标准液滴定待测溶液,用苯代邻氨基苯甲酸作指示剂,故答案为:从左侧滴定管中放出一定体积的待测溶液,加入指示剂苯代邻氨基苯甲酸,用来滴定,当滴入最后半滴标准液时,溶液由紫红色变为亮黄色,即达到滴定终点,记录标准液的体积。13.(2020·浙江·高考真题)为测定样品的纯度,用硫酸溶解6.300g样品,定容至250mL。取25.00mL溶液,用标准溶液滴定至终点。重复实验,数据如下:序号滴定前读数/mL滴定终点读数/mL10.0019.9821.2622.4031.5421.56已知:假设杂质不参加反应。该样品中的质量分数是________%(保留小数点后一位);写出简要计算过程:________。【答案】95.2
【分析】根据方程式找出MnO4-和之间的数量关系,然后进行计算求解;【详解】第一次所用标准液为:19.98mL,第二次所用标准液为22.40-1.26=20.14mL,第三次所用标准液为:21.56-1.54=20.02mL,第二次数据偏差较大舍去,所以所用标准液的体积为;根据方程式可知反应中存在数量关系:3MnO4-~5,所以25mL待测液中所含的物质的量为:,质量为,所以样品中质量分数为。【课后精练】第I卷(选择题)1.(2022·安徽·砀山县第四中学高三阶段练习)下列实验误差分析错误的是()A.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小B.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小C.用润湿的试纸测稀碱溶液的,测定值偏小D.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小【答案】A【详解】A.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,加入蒸馏水体积偏小,根据c=可知,所得配溶液浓度偏大,故A错误;B.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,部分标准液的体积没有读出,导致所测标准液体积偏小,故B正确;C.用润湿的试纸测稀碱溶液的,稀碱溶液被稀释,碱性减弱,导致测定值偏小,故C正确;D.测定中和反应的反应热时,应该将酸碱迅速混合,不能将碱缓慢倒入酸中,否则会导致部分热量散失,所测中和热数值偏小,故D正确;故选:A。2.(2021·天津一中高三阶段练习)下列与实验相关的说法正确的是()A.用坩埚灼烧制得B.用饱和溶液除去中的少量C.用碱式滴定管装溶液D.用碱石灰除去氯气中的少量气体【答案】A【详解】A.用坩埚灼烧,分解生成和水,选项A正确;B.饱和溶液与也能反应生成碳酸氢钠,不符合除杂的原理,选项B错误;C.溶液具有强氧化性,能氧化橡胶,不能用碱式滴定管装溶液,应装在酸式滴定管中,选项C错误;D.碱石灰与氯气、气体均能反应,不符合除杂原理,选项D错误;答案选A。3.(2022·陕西·西安市西航一中阶段练习)如图,图Ⅰ表示10mL量筒中液面的位置,A与B、B与C刻度间相差1mL,图II表示50mL滴定管中液面的位置,D与E刻度间相差1mL。如果刻度A和D都是4,则两处液面的读数是()A.Ⅰ中是3.20mL,Ⅱ中是5.40mLB.Ⅰ中是3.2mL,Ⅱ中是5.40mLC.Ⅰ中是3.2mL,Ⅱ中是4.60mLD.Ⅰ中是3.2mL,Ⅱ中是4.6mL【答案】C【详解】量筒的小刻度在下,大刻度在上,精确度为0.1mL,故Ⅰ中是3.2mL;滴定管的小刻度在上,大刻度在下,精确度为0.01mL,故Ⅱ中是4.60mL,故选C。4.(2022·河南·宝丰县第一高级中学高三阶段练习)下列实验方案的设计,不能达到实验目的的是()选项实验目的实验方案A测定未知NaOH溶液的浓度向20.00mL待测NaOH溶液中加入甲基橙指示剂,用0.1mol·L-1醋酸标准溶液滴定,记下指示剂变色时耗酸量并计算B验证牺牲阳极的阴极保护法用导线连接Zn和Fe,浸入酸化的NaCl溶液中,用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管,滴入两滴铁氰化钾溶液C验证草酸电离吸热将0.1mol·L-1草酸溶液加热,并用传感器监测pH变化D比较AgCl和AgBr的Ksp大小分别向等体积AgCl和AgBr饱和溶液中加入足量AgNO3溶液,比较产生沉淀的物质的量A.A B.B C.C D.D【答案】A【详解】A.醋酸与滴定终点溶质为,溶液呈碱性,甲基橙指示剂不能准确指示滴定终点,A不能达到实验目的;B.作原电池负极可以保护不被腐蚀,电极区溶液检验不到,B能达到实验目的;C.将草酸溶液加热,草酸电离程度增大,减小,C能达到实验目的;D.的较大,等体积的饱和溶液中的物质的量大于,生成沉淀的物质的量,D能达到实验目的;故选A。5.(2022·江苏·宝应县教育局教研室高三开学考试)实验室用基准配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定标准溶液。下列说法不正确的是()A.可用移液管取标准溶液置于锥形瓶中B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制标准溶液C.应选用烧杯而非称量纸称量固体D.达到滴定终点时溶液显红色,记录体积后重复以上操作2~3次【答案】D【详解】A.量取Na2CO3标准溶液应使用移液管,读数精确到小数点后两位,故A项正确;B.Na2CO3溶液呈碱性,应使用带塑料塞的容量瓶配制,故B项正确;C.Na2CO3能与空气中的二氧化碳、水反应,因此一般用烧杯称量Na2CO3固体,故C项正确;D.盐酸滴定Na2CO3标准溶液,滴定终点显弱碱性,溶液显橙色,故D项错误。故答案选:D。6.(2022·福建·龙岩北大附属实验学校高三阶段练习)为完成下列各组实验,所选玻璃仪器和试剂均准确、完整的是(不考虑存放试剂的容器)()实验目的玻璃仪器试剂A配制100mL一定物质的量浓度的NaCl溶液100mL容量瓶、胶头滴管、烧杯、量筒蒸馏水、NaCl固体B制备胶体烧杯、酒精灯、胶头滴管蒸馏水、饱和FeCl3溶液CC测定NaOH溶液浓度烧杯、锥形瓶、胶头滴管、酸式滴定管待测NaOH溶液、已知浓度的盐酸、甲基橙试剂D制备乙酸乙酯试管、量筒、导管、酒精灯冰醋酸、无水乙醇、饱和Na2CO3溶液A.A B.B C.C D.D【答案】B【详解】A.缺少玻璃棒,A错误;B.将饱和氯化铁溶液滴入沸水,再加热之液体呈红褐色制得氢氧化铁胶体,需要的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、酒精灯,B正确;C.还缺少碱式滴定管或移液管,C错误;D.乙酸乙酯的制备需要浓硫酸作催化剂和吸水剂,D错误;故选B。7.(2022·广西·模拟预测)用下列装置进行实验,仪器选择正确且能达到实验目的的是()A.用图①装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体B.用图②装置制备、收集氨气C.用图③装置进行铁与水蒸气的反应,点燃肥皂泡检验氢气D.图④装置的操作为检查碱式滴定管是否漏液【答案】C【详解】A.氯化铵加热易分解为氨气和氯化氢,用图①装置蒸干NH4Cl饱和溶液不能得到NH4Cl晶体,故A错误;B.氨气密度小于空气,应该用向下排空气法收集,不能用图②装置收集氨气,故B被;C.铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,用图③装置进行铁与水蒸气的反应,点燃肥皂泡检验氢气,故C正确;D.图④装置的操作为碱式滴定管排气泡,故D错误;选C。8.(2021·广东·珠海市第一中学期中)室温下,用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的盐酸(酚酞作指示剂)的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是()A.水的电离程度:a<bB.盐酸的物质的量浓度为0.01mol/LC.指示剂刚变色时,说明盐酸与NaOH恰好完全反应D.当滴加NaOH溶液30.00mL时(忽略反应前后体积变化),该混合液的pH=11.3【答案】A【详解】A.NaOH+HCl=NaCl+H2O,当两者恰好反应时,溶质只有NaCl,溶液的pH=7,此时NaOH的体积是20mL,所以a、b两点均未完全反应,还有盐酸剩余,对水的电离均起到抑制作用,根据溶液的pH值,a点pH较小,a点HCl浓度较高,对水的电离的抑制作用更强,所以a点水的电离程度更小,A项正确;B.当NaOH的体积是20mL,两者恰好完全反应,c(HCl)==0.1mol/L,B项错误;C.指示剂刚变色,可能是完成了局部反应,应当等指示剂变色后再等一段时间,使反应充分进行,才能判断是否恰好反应,正确的操作为当指示剂变色后半分钟,体系颜色没有变化,才能说明完全反应,C项错误;D.此时NaOH溶液过量,剩余的c(OH-)=c(NaOH)=0.02mol/L,c(H+)=mol/L=5×10-13mol/L,pH=-lgc(H+)=-lg(5×10-13)=13-lg5=12.3,D项错误;故选A。9.(2022·福建泉州·模拟预测)常温下,H3PO4在水中的各级电离过程如图所示,已知:pKa=-1gKa。下列说法错误的是()A.反应H3PO4+HPO2H2PO的平衡常数为1.0×105B.若用NaOH溶液滴定Na2HPO4溶液,不可选用酚酞作指示剂C.将0.2mol·L-1的H3PO4溶液和0.3mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,pH≈7.2D.0.1mol·L-1Na2HPO4溶液中,c(HPO)>c(PO)>c(H2PO)>c(H3PO4)【答案】D【分析】由图可知H3PO4的电离常数分别为:。【详解】A.该反应的平衡常数,A正确;B.若用NaOH溶液滴定Na2HPO4溶液,Na2HPO4中的电离常数为Ka3,水解平衡常数为,水解程度大于电离程度,溶液显碱性,若用NaOH溶液滴定Na2HPO4溶液,到滴定终点为Na3PO4溶液,仍为碱性,不能选酚酞作指示剂,B正确;C.将0.2mol·L-1的H3PO4溶液和0.3mol·L-1的NaOH溶液等体积混合后溶质成分为NaH2PO4和Na2HPO4,且两者的物质的量之比为1:1,故根据,,C正确;D.根据B的分析,Na2HPO4溶液中,水解程度大于电离程度,故,D错误;故选D。10.(2022·四川·遂宁中学期中)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0.01mol·L-1KMnO4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.KMnO4标准溶液装入酸式滴定管中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【答案】C【详解】A.高锰酸钾标准溶液的颜色为浅紫红色,高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应时溶液有明显的颜色变化,滴定时不需要另外加入指示剂,选项A正确;B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,则滴定时高锰酸钾标准溶液应装入酸式滴定管中,选项B正确;C.当高锰酸钾标准溶液与草酸溶液完全反应后,再滴入一滴高锰酸钾标准溶液高锰酸钾标准溶液,溶液由无色变为浅紫红色,并在半分钟内不变色说明达到滴定终点,选项C错误;D.滴定过程中,加入高锰酸钾标准溶液时,应先快后慢,便于观察溶液颜色变化,确定反应是否达到滴定终点,选项D正确;答案选C。11.(2022·全国·高三专题练习)生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的N含量,利用的反应原理为4+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amL于锥形瓶,加入1~2滴指示剂,用浓度为bmol·L-1的NaOH溶液滴定,滴定管的初始读数为V1mL,当锥形瓶内溶液呈微红色时,滴定管的读数为V2mL。②向锥形瓶中加入饱和食盐水试样cmL,静置1分钟。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V3mL。下列说法不正确的是。()A.步骤①中的指示剂可以选用酚酞试液B.步骤②中静置的目的是使和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()=mol·L-1【答案】C【详解】A.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试液,A正确;B.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;C.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;D.4N~[(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+]~4OH-,氢氧化钠的物质的量和氮元素的物质的量相同,所以饱和食盐水中的c(N)==mol·L-1,D正确;故合理选项是C。12.(2022·上海中学东校期末)用NaOH标准溶液滴定稀盐酸的实验中,下列操作会造成测定结果偏高的是()A.滴定终点读数时俯视读数 B.判断终点用甲基橙作指示剂C.锥形瓶水洗后未干燥 D.锥形瓶用盐酸溶液润洗【答案】D【详解】A.滴定终点读数时俯视读数,导致消耗标准液体积偏小,测定结果偏低,故A不选;B.甲基橙的变色点为3.1~4.4,用NaOH标准溶液滴定稀盐酸,用甲基橙作指示剂,则未完全消耗盐酸时指示剂发生变色,消耗的NaOH溶液体积偏小,则导致测定结果偏低,故B不选;C.锥形瓶水洗后未干燥,对消耗标准液体积不产生影响,测定结果不变,故C不选;D.锥形瓶用待装液盐酸润洗,待测液中溶质的物质的量偏大,导致消耗标准液体积偏大,测定结果偏高,故D选;故选:D。13.(2022·全国·高三专题练习)测定“84”消毒液中次氯酸钠的浓度可用下面方法:取10.00mL消毒液,调节pH后,以淀粉为指示剂,用0.100mol·L-1KI溶液进行滴定,当溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为:3ClO-+I-=3Cl-+IO;IO+5I-+6H+=3H2O+3I2;三次平行实验中消耗KI的平均体积为20.00mL,由此可知原消毒液中NaClO的物质的量浓度为()A.0.04mol·L-1 B.0.10mol·L-1 C.0.25mol·L-1 D.0.60mol·L-1【答案】D【详解】整个过程总反应方程式为3ClO-+I-=3Cl-+IO,则n(NaClO)=n(KI)=0.02L×0.100mol/L×=≈0.006mol,故c(NaClO)=。;故答案选D。14.(2022·河南·高三阶段练习)一种测定水样中溴离子浓度的实验步骤如下:①向锥形瓶中加入处理后的水样25.00mL,加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液。②加入V1mLc1mol∙L−1AgNO3溶液(过量),充分摇匀。③用c2mol∙L−1KSCN标准溶液进行滴定,至终点时消耗标准溶液V2mL。已知:Ksp(AgBr)=7.7×10−13,Ag++SCN-=AgSCN(白色)↓,Ksp(AgSCN)=1×10−12,下列说法不正确的是()A.滴定终点时,溶液变为红色B.该水样中溴离子浓度为:c(Br-)=mol∙L−1C.AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数K=0.77D.该实验需要严格控制水样的pH,若pH过高则测定结果将偏高【答案】D【详解】A.加入几滴NH4Fe(SO4)2指示剂,滴定终点时,KSCN过量,会与铁离子反应,因此溶液变为红色,故A正确;B.25mL溶液中Br-物质的量n(Br-)=V1×10−3L×c1mol∙L−1−V2×10−3L×c2mol∙L−1=(V1c1−V2c2)×10−3mol,因此该水样中溴离子浓度为:c(Br-)=mol∙L−1,故B正确;C.AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数,故C正确;D.该实验需要严格控制水样的pH,若pH过高,Fe3+和Ag+离子会与氢氧根反应,无法指示滴定终点,故D错误。综上所述,答案为D。15.(2022·黑龙江哈尔滨·高三学业考试)25℃时,向20mL0.1mol/LH2R(二元弱酸)溶液中滴加0.1mol/LNaOH溶液,溶液pH与加入NaOH溶液体积的关系如图所示。下列说法正确的是()A.a点对应的溶液中:B.b点对应的溶液中:C.a、b、c、d四点中,d点对应的溶液中水的电离程度最大D.a、b、c、d各点溶液中均有:【答案】C【详解】A.a点溶液总体积大于20mL,故,A选项错误;B.b点对应溶液的溶质为NaHR,此时溶液pH=4.52<7,说明HR-的电离程度大于水解程度,故,B选项错误;C.d点对应溶液的溶质为Na2R,由于R2-的水解促进水的电离,在a、b、c、d四点中d的溶液中水的电离程度最大,C选项正确;D.根据电荷守恒,,D选项错误;答案选C。16.(2022·河北省唐县第一中学)如图是用EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定法测定油菜样品中Ca2+含量的流程。下列说法正确的是()(已知:Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+)A.稀硝酸的作用是溶解,操作1是过滤B.配制溶液用到的玻璃仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒C.滴定过程中眼睛要注视滴定管内液面的变化D.平行滴定三次,平均消耗23.30mLEDTA溶液,则测得Ca2+含量为0.155%【答案】A【详解】A.油菜中本身含有较多磷元素,油菜灰中的钙元素可能以磷酸钙等难溶于水的钙盐形式存在,可以用稀硝酸来溶解,因此稀硝酸的作用是溶解,操作1是为了把未溶解的固体和溶液分离开,为过滤操作,A项正确;B.由步骤知,配置100mL溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,B项错误;C.滴定过程中眼睛应观察滴定所用锥形瓶中的颜色变化,而不是注视滴定管内液面的变化,C项错误;D.若平均消耗23.30mL的EDTA溶液,由反应Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+可知,100mL溶液中所含Ca2+的质量为m=0.0233L×0.005mol/L×40g/mol×10=0.0466g,因此Ca2+含量为0.0466g÷3g×100%=1.55%,D项错误;答案选A。第II卷(非选择题)17.(2022·四川·泸县五中期中)某化学实验小组用0.2000mol/L的酸性KMnO4溶液测定草酸晶体的纯度(草酸晶体化学式为H2C2O4·2H2O,杂质不与KMnO4反应)。实验步骤如下:(1)称取13.0g草酸晶体,配成250.00mL水溶液。此操作过程必须用到的2种定量仪器是_______和_______。(2)量取草酸溶液25.00mL放入锥形瓶中,用0.2000mol/L的酸性KMnO4溶液滴定。①配平离子方程式:_______MnO+_______H2C2O4+_______H+→_______Mn2++_______CO2↑+_______H2O②滴定达到终点的标志是______________。(3)按正确操作测得有关数据记录如下:滴定次数草酸溶液体积酸性KMnO4溶液体积滴定前读数/mL滴定后读数/mL第一次25.000.2020.58第二次25.004.0024.40第三次25.002.38a①a的读数如上图所示,则a=_______;②草酸晶体的纯度为_______(结果保留两位小数)。(4)在上述实验中,下列操作(其它操作正确)一定会造成测定结果偏低的是_______。A.称取13.0g草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘B.锥形瓶水洗后未用草酸溶液润洗C.读取KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数D.盛KMnO4溶液的酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失【答案】(1)天平
250mL容量瓶(2)2MnO+5H2C2O4+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O
滴入1滴KMnO4溶液,锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,保持半分钟不褪色(3)22.80
98.86%(4)C【解析】(1)配制准确浓度的草酸溶液,所需要的实验仪器主要有托盘天平(含砝码)、烧杯、药匙、250mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等,所以此操作过程必须用到的2种定量仪器是托盘天平、250mL容量瓶;故答案为①天平,②250mL容量瓶;(2)①H2C2O4反应中C由+3价升高为二氧化碳中+4价,中Mn由+7价降为Mn2+中的+2价,要使氧化剂与还原剂得失电子相等则H2C2O4系数为5,系数为2,结合原子个数守恒,反应方程式:;故答案为;②草酸反应完毕,加入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色,说明滴定达到终点;故答案为加入最后一滴高锰酸钾溶液,锥形瓶内溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色;(3)①滴定时的滴定管中的液面,其读数为22.80mL;故答案为22.80;②三次消耗酸性KMnO4溶液体积分别为:20.38mL、20.40mL、20.42mL,三次滴定数据都是有效的,三次消耗盐酸的平均体积为20.40mL,根据关系式5H2C2O4~2可知,,所以25.00mL待测溶液含有:m(H2C2O4•2H2O)═n•M═0.0102mol×126g/mol=1.2852g,所以250.00mL待测溶液含有m(H2C2O4•2H2O)═1.2852g×=12.852g,草酸晶体的纯度;故答案为98.86%;(4)A.称取13.0g草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘,因称量时不需要用游码,则无影响,故A错误;B.用草酸溶液润洗,草酸的物质的量增加,使测定结果偏高,故B错误;C.读取KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,造成V(标准)偏小,根据分析,测定结果偏低,故C正确;D.盛KMnO4溶液的酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,造成V(标准)偏大,根据分析,使测定结果偏高,故D错误;故答案选BD。18.(2022·山西晋中·二模)钛在医疗领域的应用非常广泛,如:制人造关节、头盖、主动心瓣等。TiCl4是制备金属钛的重要中间体,某小组同学利用如下装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略)。资料表明:室温下,TiCl4为无色液体,易挥发,高温时能与O2反应,与HCl不发生反应。其他相关信息如下表所示:物质熔点/℃沸点/℃水溶性TiCl4-25136.4易水解成白色沉淀,能溶于有机溶剂CCl4-2376.8难溶于水请回答下列问题:(1)实验中起冷凝作用的仪器的名称是_______。(2)装置A中发生反应的离子方程式为_____________________。(3)装置B的作用是______________。(4)组装好仪器后,部分实验操作步骤如下:①加热装置C中陶瓷管②打开分液漏斗活塞③关闭分液漏斗活塞④检查装置气密性⑤停止加热,充分冷却⑥装入药品,符合题意的操作顺序是_______(填操作序号)。(5)装置C中除生成TiCl4外,同时还生成一种有毒气体,该反应的化学方程式为___________________________________。(6)装置D的锥形瓶中可能会有少量CCl4可用_______的方法分离除去。(7)该实验设计略有缺陷,请指出其不足之处:______________。(8)利用如图装置测定所得TiCl4的纯度:取mgTiCl4产品加入烧瓶,向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待TiCl4充分反应后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴0.1mol·L-1K2CrO4溶液作指示剂(Ag2CrO4呈砖红色),用cmol·L-1AgNO3溶液滴定至终点,消耗滴定液VmL。[已知:TiCl4+(2+n)H2O=TiO2·nH2O↓+4HCl;常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12],根据上述数据计算该
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