酸碱中和滴定原理的计算Word文档格式.docx
《酸碱中和滴定原理的计算Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《酸碱中和滴定原理的计算Word文档格式.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
体积/mL
0.1000mol/L盐酸的
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
溶液体
积/mL
第一次
25.00
0.00
26.11
第二次
1.56
30.30
28.74
第三次
0.22
26.31
26.09
由表格可知第二组数据存在错误,所以舍弃,则
mL=26.10mL,c(NaOH)=
=0.1044mol/L
4.实验为测定一新配制的稀盐酸的准确浓度,
通常用纯净的Na2CO3(无水)配成标准溶液进行
滴定。
具体操作是:
称取wg无水Na2CO3装入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,在酸式滴定
管中加入待测盐酸滴定。
若滴到终点时,
中和wgNa2CO3消耗盐酸VmL,则盐酸的物质的
量浓度为mol·
L—1。
盐酸的浓度为
5.实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)来测定氢氧化钠溶液的浓度,反应如下:
KHC8H4O4+NaOH====KNaC8H4O4+H2O。
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9.1。
现准确称取KHC8H4O4(相对分子质量为204.2)晶体两份质量均为0.5105g,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20.00mL,则NaOH溶液的物质的量浓度是多少?
(结果保留四位有效数字)
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×
×
牌软包装橙汁中维生素C的含量。
(二)测定原理:
C6H8O6+I2→C6H6O6+2H+2I
(三)实验用品及试剂
(1)仪器和用品(自选,略)
-3-1
(2)试剂:
指示剂(填名称),浓度为8.00×
103mol·
L-1的I2标准溶液、蒸馏水等。
(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20.00mL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
(6)若经数据处理,则此橙汁中维生素C的含量是mg/L。
(2)淀粉(4)酸式滴定管(5)活塞锥形瓶中溶液颜色变化
最后一滴标准液滴入时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色。
(6)取三次实验的平均值,则在实验中消耗的标准碘溶液的体积应该是15ml.
15ml标准碘溶液碘的质量为:
15mL×
10-3(L/mL)×
8.00×
10-3)mol·
L-1)×
254(g/mol)×
1000(mg/g)="
30.48"
mg设20.0mL待测橙汁中维生素C的质量为xC6H8O6+I2→C6H6O6+2H++2I-
176254
x30.48mg
176×
30.48mg=254×
X解得:
X=21.12mg则1L中含维生素C的质量为:
21.12mg×
1000ml/20ml=1056.00mg,
2.称取NaOH、Na2CO3的混合物Wg,溶于水中,加入酚酞作指示剂,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Na2CO3的质量分数分别为多少?
1NaOH+HClNaCl+H2O
2Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3
3NaOH+HClNaCl+H2O
4Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O
100%,×
100%
3.实验室有一瓶混有少量NaCl杂质的NaOH固体试剂,为准确测其纯度,采用盐酸滴定法进行测定。
1称取WgNaOH固体试剂配制成100.00mL水溶液备用;
2将浓度为Cmol/L的标准盐酸装在用标准盐酸润洗过的25.00mL酸式滴定管中,调节液面位置在零刻度以下,并记下刻度;
3取V1mLNaOH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?
+
4.测定硫酸铝晶体样品中Al2(SO4)3·
18H2O(含杂质Pb2+)质量分数的实验步骤为(EDTA分别能与Al3+或Pb2+以物质的量之比1∶1进行反应):
步骤1:
准确称取硫酸铝晶体样品mg,溶于25mL。
步骤2:
加入c1mol·
LEDTA溶液V1mL(过量),煮沸、冷却,稀释至100mL。
步骤3:
取25.00mL上述稀释液,滴加指示剂,用c2mol·
L-1Pb(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。
根椐上述数据计算,该样品中Al2(SO4)3·
18H2O的质量分数为(用含字母的代数式
表示)。
3+-3-3-3
样品中的Al3+量是(c1V1×
10-3-4c2V2×
10-3)mol,n[Al2(SO4)3·
18H2O]=1/2(c1V1×
10-3--3-3-3
4c2V2×
10-)mol,m[Al2(SO4)3·
18H2O]=233(c1V1×
10--4c2V2×
10-)g,质量分数
三、氧化还原滴定氧化还原滴定实验同酸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Na2S2O3·
5H2O的纯度的方法如下:
准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol·
L-1碘的标准溶液滴定。
反应原理为2S2O32-+
I2===S4O62-+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Na2S2O3·
5H2O相对分子质量为M)。
(1)由无色变蓝色
(2)18.100.018L×
0.1000molL-·
1×
2×
M/W×
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0.001mol/L酸性KMnO4和未知浓度的无色NaHSO3溶液VL。
反应的离子方程式是2MnO4-+5HSO3-+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NaHSO3浓度计算表达式为?
由已知的化学方程式可知KMnO4和NaHSO3物质的量之比为2:
5,实验过程中消耗KMnO4的量为(b-a)×
0.001,则NaHSO3为(b-a)0.001×
2.5/V
3.葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量测定(已知:
SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI):
准确量取
100.00mL葡萄酒样品,加酸蒸馏出抗氧化剂成分.取馏分于锥形瓶中,滴加少量淀粉溶液,用物质的量浓度为0.0225mol?
L﹣1标准I2溶液滴定至终点,消耗标准I2溶液16.02mL.重复以上操作,消耗标准I2溶液15.98mL.计算葡萄酒样品中抗氧化剂的残留量(单位:
mg?
L
﹣1,以SO2计算,请给出计算过程.)
根据题意可知,消耗标准I2溶液的体积为=16.0mL,所以I2的物质的量
﹣3﹣1﹣4
为16.0×
10﹣3L×
0.0225mol?
L﹣1=3.6×
10﹣4mol,根据反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,可知二氧
化硫的物质的量为3.6×
104mol,SO2的质量为64g/mol×
3.6×
104mol=23.04mg,所以葡萄酒
样品中抗氧化剂的残留量为=230.4mg?
L﹣1
4.维生素C(又名抗坏血酸,分子式为C6H8O6)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:
C6H8O6+I2→C6H6O6+2HI。
现欲测定某样品中维生素C的含量,取10mL6mol·
L-1
CH3COOH溶液,加入100mL蒸馏水,将溶液加热煮沸后冷却。
精确称取0.2000g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0.05000molL·
-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21.00mLI2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的物质的量为0.012L×
0.05mol/L,测定某样品中维生素C的含量为
0.012L×
0.05mol/L1×
76g/moL,质量分数表达式为
76g/moL/0.2g1×
00%=92.4%
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HNO3或浓
H2SO4反应生成SeO2以回收Se.回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
1SeO2+KI+HNO3→Se+I2+KNO3+H2O②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL,所测
定的样品中SeO2的质量分数为
根据反应的方程式可知SeO2~2I2~4Na2S2O3,消耗的n=0.2000mol/L×
0.025L=0.005mol,根
据关系式计算样品中n=0.005mol×
=0.00125mol,故SeO2的质量为
0.00125mol1×
11g/mol=0.13875g,所以样品中SeO2的质量分数为×
100%=92.5%,
故答案为:
92.5%.
2.环境监测测定水中溶解氧的方法是:
1量取amL水样,迅速加入固定剂MnSO4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)
2测定:
开塞后迅速加入1mL~2mL浓硫酸(提供H+),使之生成I2,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+2+2-—2
+4H+=Mn2++I2+3H2OI2+2S2O32-=2I—+S4O62-试回答水中溶解氧的计算式是(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:
2-
O2~2MnO(OH)2~2I2~4S2O3
1mol4mol
-3
xb×
V×
10-3mol
列式,解得x=0.25bV×
10-3mol。
所以水中溶解氧的量为(0.25bV×
10-3)×
32/(a×
10-3)=8bV/a(g·
L-1)(c)根据电荷守恒确定未知的氧化还原方程式
1.已知高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以发生氧化还原反应。
)高锰酸钾(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血液用蒸馏水稀释后,
向其中加入足量草酸铵晶体[化学式为(NH4)2C2O4],反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解后得到H2C2O4,再用KMnO4溶液滴定。
①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是
2用KMnO4溶液滴定H2C2O4时,判断滴定终点的方法是
5Ca2+~2KMnO4,所以n(Ca2+)=2.5n(KMnO4)=1.0×
10-4mol/L×
0.02L×
2.5,所以可计算出100mL该血液中含钙的质量为:
1.0×
0.02L×
2.5×
40g/mol×
100ml/2ml=0.01
2.准确称取0.1710gMnSO4·
H2O样品置于锥形瓶中加入适量H3PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2全部氧化成Mn3,用c(Fe2)=0.0500molL·
1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。
计算MnSO4·
H2O样品的纯度(请给出计算过程)。
2+-1-3
n(Fe+)=0.0500molL-·
20.00mL/1000=1.00×
10-mol
2+2+-3
n(Mn2+)=n(Fe2+)=1.00×
-3-1
m(MnSO4·
H2O)=1.00×
10-mol×
169gm·
ol-=0.169g
MnSO4·
H2O样品的纯度为:
×
100%=98.8%
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学耗氧量(单位:
mg/L——每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量)。
某废水样100.00mL,用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。
然后用0.1000mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72—,实验数据记录如下:
实验数据
FeSO4溶液体积读数/mL
滴定前
滴定后
实验序号
16.20
0.30
15.31
0.20
15.19
①完成离子方程式的配平:
2—2+3+3+
___Cr2O7+___Fe+Cr+Fe+H2O
②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。
)
①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;
②根据表格提供的数据可知第一次实验误差太大,舍去,消耗的FeSO4
溶液的体积要按照第2、3此来计算,V(FeSO4)=15.00ml;
在反应的过程中电子转移数目相等0.01667mol/L×
0.025L×
3=0.1000mol/L×
0.0150L×
1+n(O2)×
4,n(O2)=0.0014÷
=0.00025mol.
所以每升废水中的还原性物质消耗的氧气的物质的量是0.00025mol×
10=0.0025mol,其质量
是0.0025mol×
32g=0.08g=80mg.
4.K2Cr2O7可用于测定亚铁盐的含量,现有FeSO4试样0.4000克,溶解酸化后,用浓度为
0.02000mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定,消耗标准溶液20.00mL,则该试样中FeSO4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:
K2Cr2O7~6FeSO4。
n(K2Cr2O7)=
-4-3-3
0.02000mol/L0÷
.02L=4.01×
0-4mol,则n(FeSO4)=2.4×
10-3mol,m(FeSO4)=2.4×
10-3mol×
152g/mol=0.3648g。
则该试样中FeSO4的质量分数为(0.3648g÷
0.4000g)×
100%=91.2%
5.中华人民共和国国家标准(GB27602011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。
某兴趣
小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。
(1)仪器A的名称是,水通入A的进口为。
(2)B中加入300.00mL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0.0900molL·
-1NaOH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=8.8,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“10处”,则管内液体的体积(填序号)(①=10mL,②=40mL,③<
10mL,④>
40mL)。
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00ml,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)③酚酞④
-1
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为gL·
-1。
SO2与NaOH存在如下关系:
SO2~H2SO4~2NaOH
64g2mol
m(SO2)0.0900molL·
0.025L
解得:
m(SO2)=0.072g,故葡萄酒中SO2的含量为=0.24gL·
1。
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.硫酸镍铵[(NH4)xNiy(SO4)m?
nH2O]可用于电镀、印刷等领域.某同学为测定硫酸镍铵的组成,进行如下实验:
①准确称取2.3350g样品,配制成100.00mL溶液A;
②准确量取25.00mL溶液A,用0.04000mol?
L﹣1的EDTA(Na2H2Y)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31.25mL;
3另取25.00mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH356.00mL(标准状况).通过计算确定银硫酸镍铵的化学式(写出计算过程).
2+﹣﹣1
25mL溶液中镍离子的物质的量是:
n(Ni2+)=n(H2Y2﹣)=0.04000mol?
L﹣1×
0.03125L=1.2501×
0﹣3
mol,
氨气的物质的量等于铵离子的物质的量,n(NH4+)==2.500×
10﹣3mol
根据电荷守恒,硫酸根的物质的量是:
n(SO42﹣)=×
[2n(Ni2+)+n(NH4+)]=2.500×
10﹣
3mol,
所以:
m(Ni2+)=59g?
mol﹣1×
1.250×
10﹣3mol=0.07375g
+﹣1﹣3
m(NH4)=18g?
mol×
2.500×
10mol=0.04500g
2﹣m(SO4
﹣1﹣3
)=96g?
mol﹣×
10﹣mol=0.2400g
n(H2O)=
﹣2
=1.250×
10mol
+2+2﹣
x:
y:
m:
n=n(NH4+):
n(Ni2+):
n(SO42):
n(H2O)=2:
1:
2:
10,硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2?
10H