届高考化学备考一轮复习考点训练酸碱中和滴定 解析版.docx
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届高考化学备考一轮复习考点训练酸碱中和滴定解析版
酸碱中和滴定
1.
(1)地下水中SO
含量测定:
取水样200.0mL,加入BaCrO4悬浊液,酸化并加热至微沸,此时SO
转化成BaSO4沉淀。
冷却后滴加NaOH溶液至中性,将沉淀及溶液全部转移至250mL容量瓶中,加水定容、摇匀,过滤后,移取100.0mL溶液于碘量瓶中,酸化加KI,析出的I2耗去0.02510mol·L-1的Na2S2O3溶液6.76mL。
试计算SO
的含量(mg·L-1)________。
有关反应如下:
2BaCrO4+2H++2SO
===2BaSO4+Cr2O
+H2O
Cr2O
+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O
2S2O
+I2===2I-+S4O
(2)测定溶液中尿素(M=60g·mol-1)含量的方法如下:
取ag尿素溶液,将所含氮完全转化为NH3,所得NH3用过量的V1mLc1mol·L-1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用V2mLc2mol·L-1NaOH溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是________。
(3)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
取质量为mg的锡粉溶于稀硫酸中,向生成的SnSO4中加入过量的Fe2(SO4)3溶液,用物质的量浓度为cmol·L-1的K2Cr2O7标准溶液滴定生成的Fe2+,共用去K2Cr2O7溶液的体积为VL。
则锡粉中锡的质量分数是________。
(Sn的摩尔质量为Mg·mol-1,Sn2+可被Fe3+氧化为Sn4+,用含m、c、V、M的代数式表示)
(4)为测定制得的CoC2O4产品的纯度,现称取1.00g样品,将其用适当试剂转化为草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,再用过量稀硫酸酸化,用0.1000mol·L-1高锰酸钾溶液滴定,当达到滴定终点时,共用去高锰酸钾溶液26.00mL,该产品的纯度为________。
【答案】
(1)67.87
(2)
(3)
(4)95.55%
【解析】
(1)各粒子间存在关系式:
2SO
~Cr2O
~3I2~6S2O
,c(SO
)=
=67.87mg·L-1。
(2)H2SO4为二元酸,有2n(H2SO4)=n(NaOH)+n(NH3),n(NH3)=2c1V1×10-3mol-c2V2×10-3mol。
由氮原子守恒有:
CO(NH2)2~2NH3,尿素溶液中溶质的质量分数为
=
。
(3)令锡粉中锡的质量分数为x,则:
Sn~Sn2+~2Fe3+~2Fe2+~
K2Cr2O7
Mg
mol
m×xcmol·L-1×VL
解得x=
。
(4)设样品中含CoC2O4质量为x,根据方程式:
5H2C2O4+2MnO
+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据草酸根守恒可得:
5CoC2O4~5(NH4)2C2O4~5H2C2O4~2MnO
147g×52mol
x0.1000mol·L-1×0.026L
=
,解得x=0.9555g,样品纯度=
×100%=95.55%。
2.检测血液中的Ca2+能够帮助判断多种疾病。
某研究小组测定血液样品中Ca2+的含量(100mL血液中含Ca2+的质量),实验步骤如下:
①准确量取5.00mL血液样品,处理后配制成50.00mL溶液;
②准确量取溶液10.00mL,加入过量(NH4)2C2O4溶液,使Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀;
③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成H2C2O4和CaSO4稀溶液;
④加入12.00mL0.0010mol·L-1的KMnO4溶液,使H2C2O4完全被氧化,离子方程式为2MnO
+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O;
⑤用0.0020mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定过量的KMnO4溶液,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积如图所示,离子方程式为MnO
+5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
回答下列问题:
(1)实验中发现向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色开始时比较缓慢,一段时间后迅速加快,利用水浴使反应液保持恒温时也是如此,出现该现象的可能原因是______________________________________________________________。
(2)12.00mL0.0010mol·L-1的KMnO4溶液应用________滴定管量取(填“酸式”或“碱式”)。
(3)到达滴定终点时的现象是________________________________________。
(4)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,测得血液中Ca2+的含量将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(5)计算血样中Ca2+的含量________g/100mL。
【答案】
(1)反应生成的Mn2+催化了反应的进行,使褪色速率变快
(2)酸式 (3)最后一滴溶液滴下,锥形瓶中溶液颜色从浅紫色变成无色且半分钟内不变色 (4)偏低 (5)0.040
【解析】
(1)实验中发现向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色开始时缓慢,一段时间后迅速加快,出现该现象的原因可能是反应生成的Mn2+催化了反应的进行,使褪色速率变快。
(2)高锰酸钾溶液具有强氧化性,能够腐蚀乳胶管,应该选用酸式滴定管盛放。
(3)用(NH4)2Fe(SO4)2滴定过量的高锰酸钾时,锥形瓶中溶液颜色从浅紫色变成无色且半分钟内不变色。
(4)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤,导致消耗的标准溶液的体积偏大,即剩余的高锰酸钾溶液偏多,则KMnO4溶液氧化的H2C2O4偏少,所以测得血液中Ca2+的含量偏低。
(5)KMnO4的总物质的量为0.0010mol·L-1×12×10-3L=1.2×10-5mol,(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗的过量的KMnO4的物质的量为0.0020mol·L-1×20.00×10-3L×
=8.0×10-6mol,与H2C2O4反应的KMnO4的物质的量为1.2×10-5mol-8.0×10-6mol=4.0×10-6mol,n(H2C2O4)=4.0×10-6mol×
=1.0×10-5mol,n(CaC2O4)=1.0×10-5mol,所以100mL血样中Ca2+的含量为1.0×10-5mol×40g·mol-1×
×
=0.040g。
3.[2020·浙江1月选考,23]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=7
B.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=12.3
【答案】C
【解析】 这是室温下用强碱滴定强酸,当NaOH与盐酸恰好完全反应时,溶液呈中性,即pH=7,A项正确;指示剂的选择原则:
变色要明显,灵敏,且指示剂的变色范围要尽可能在滴定过程中的pH突变范围内,可减小实验误差,故B项正确;由图像可知,甲基红的变色范围更接近反应终点,选择甲基红作指示剂误差比甲基橙要小,故C项错误;当V(NaOH)=30.00mL时,n(OH-)=0.1000mol·L-1×0.03L-0.1000mol·L-1×0.02L=0.001mol,则c(OH-)=0.001mol/0.05L=0.02mol·L-1,pH=13-lg5=12.3,故D项正确。
答案选C。
4.[2019·北京,26]化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的amol·L-1KBrO3标准溶液;
Ⅱ.取v1mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液中加入v2mL废水;
Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI;
Ⅴ.用bmol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液v3mL。
已知:
I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和。
(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是。
(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是。
(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是
。
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是
。
(6)Ⅴ中滴定至终点的现象是。
(7)废水中苯酚的含量为g·L-1(苯酚摩尔质量:
94g·mol-1)。
(8)由于Br2具有性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
【答案】
(1)容量瓶
(2)BrO
+5Br-+6H+===3Br2+3H2O
(3)
(4)Br2过量,保证苯酚完全反应
(5)反应物用量存在关系:
KBrO3~3Br2~6KI,若无苯酚时,消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量
(6)溶液蓝色恰好消失且半分钟内不恢复
(7)
(8)易挥发
【解析】
(1)配制一定浓度的溶液需要用容量瓶进行定容。
(2)Ⅱ中Br-与BrO
在酸性条件下发生氧化还原反应生成Br2、H2O,离子方程式为5Br-+BrO
+6H+===3Br2+3H2O。
(3)废水中含有苯酚,苯酚与Br2发生取代反应生成三溴苯酚,化学方程式为
。
(4)本实验的目的是测定经处理后的废水中的苯酚含量,苯酚需完全反应,剩余的Br2可通过滴定原理测定,所以在加入KI之前,溶液颜色须为黄色,以确保Br2过量,苯酚完全反应。
(5)根据得失电子守恒,当n(KI)∶n(KBrO3)=6∶1时,KI恰好与步骤Ⅱ中生成的Br2完全反应,而步骤Ⅱ中苯酚会消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量。
(6)滴定时用淀粉作指示剂,当达到滴定终点时,溶液蓝色恰好消失,且半分钟内不恢复。
(7)结合题意可知,生成Br2的物质的量=3av1×10-3mol,与KI反应消耗n(Br2)=
mol,则与C6H5OH反应的n(Br2)=3av1×10-3mol-
mol,废水中苯酚的含量=
=
g·L-1。
(8)Br2具有挥发性,故Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
5.烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。
回答下列问题:
Ⅰ.采样
采样系统简图
采样步骤:
①检验系统气密性;②加热器将烟道气加热至140℃;③打开抽气泵置换系统内空气;④采集无尘、干燥的气样;⑤关闭系统,停止采样。
Ⅱ.NOx含量的测定
将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化成NO
,加水稀释至100.00mL。
量取20.00mL该溶液,加入V1mLc1mol·L-1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2mL。
(1)NO被H2O2氧化为NO
的离子方程式为___________________________________。
(2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有______________________________。
(3)滴定过程中发生下列反应:
3Fe2++NO
+4H+===NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O
+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为________mg·m-3。
(4)判断下列情况对NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)
若缺少采样步骤③,会使测定结果________。
若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果_______________________________________。
【答案】
(1)2NO+3H2O2===2H++2NO
+2H2O
(2)锥形瓶、酸式滴定管
(3)
×104 (4)偏低 偏高
【解析】
(1)NO被H2O2氧化为NO
,则H2O2被还原为H2O,配平离子方程式为2NO+3H2O2===2NO
+2H++2H2O。
(2)K2Cr2O7标准溶液具有强氧化性,能氧化碱式滴定管下端的橡胶部分,因此滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、酸式滴定管。
(3)根据滴定原理,可得原溶液中NO
消耗的n(Fe2+)=[c1mol·L-1×V1×10-3L-c2mol·L-1×V2×10-3L×6]×
=5(c1V1-6c2V2)×10-3mol,则n(NO
)=
n(Fe2+)=
(c1V1-6c2V2)×10-3mol,故气样中NOx折合成NO2的含量为
(c1V1-6c2V2)×10-3mol×46000mg·mol-1÷(V×10-3)m3=
×104mg·m-3。
(4)若缺少采样步骤③,则采集的烟道气中混有空气,测定结果偏低;若FeSO4标准溶液部分变质,则消耗的K2Cr2O7标准溶液的体积偏小,测定结果偏高。
6.水中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(2S2O
+I2===2I-+S4O
)。
回答下列问题:
(1)取水样时应尽量避免搅动水体表面,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”)
【答案】
(1)避免水底还原性杂质进入水样中(或者防止水体中的氧气逸出)
(2)2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2 (3)容量瓶 氧气
(4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化 80ab (5)低
【解析】 本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量,属于氧化还原滴定。
(1)取水样时,若搅拌水体,会造成水底还原性杂质进入水样中,或者水体中的氧气因搅拌溶解度降低逸出。
(2)根据氧化还原反应原理,Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2,由此可得方程式2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2。
(3)一定物质的量浓度溶液的配制还需要容量瓶;加热可以除去溶解的氧气,避免实验结果不准确。
(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,因此终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化;根据关系式O2~2MnO(OH)2~2I2~4Na2S2O3
可得水样中溶解氧的含量为[(ab×10-3)mol÷4×32mg·mol-1×103]÷0.1L=80abmg·L-1。
(5)终点读数时有气泡,气泡占据液体应占有的体积,会导致所测溶液体积偏小,最终结果偏低。
7.常温下将NaOH溶液滴加到己二酸(H2
X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。
下列叙述错误的是( )
A.Ka2(H2X)的数量级为10-6
B.曲线N表示pH与lg
的变化关系
C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-)
D.当混合溶液呈中性时,c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)=c(H+)
【答案】 D
【解析】横坐标取0时,曲线M对应pH约为5.4,曲线N对应pH约为4.4,因为是NaOH滴定H2X溶液,所以在酸性较强的溶液中会存在c(HX-)=c(H2X),所以曲线N表示pH与lg
的变化关系,B项正确;
=1时,即lg
=0,pH=5.4,c(H+)=1×10-5.4mol·L-1,Ka2=
≈1×10-5.4,A正确;NaHX溶液中,c(HX-)>c(X2-),即
<1,lg
<0,此时溶液呈酸性,C正确;D项,当溶液呈中性时,由曲线M可知lg
>0,
>1,即c(X2-)>c(HX-),错误。
8.[2020·浙江1月选考,27]为测定FeC2O4·2H2O(M=180g·mol-1)样品的纯度,用硫酸溶解6.300g样品,定容至250mL。
取25.00mL溶液,用0.1000mol·L-1KMnO4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/mL
1
0.00
19.98
2
1.26
22.40
3
1.54
21.56
已知:
3MnO
+5FeC2O4·2H2O+24H+===3Mn2++5Fe3++10CO2↑+22H2O,假设杂质不参加反应。
该样品中FeC2O4·2H2O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
×100%≈95.2%
【解析】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
。
9.毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是________。
实验室用37%的盐酸配制15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________。
a.烧杯b.容量瓶c.玻璃棒d.滴定管
(2)加入NH3·H2O调节pH=8可除去________(填离子符号),滤渣Ⅱ中含________(填化学式)。
加入H2C2O4时应避免过量,原因是____________________________________________________________。
Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2
已知:
Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9。
(3)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:
2CrO
+2H+===Cr2O
+H2O Ba2++CrO
===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)增大接触面积从而使反应速率加快 ac
(2)Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,产品的产量减少
(3)上方
偏大
【解析】
(1)充分研磨的目的是增大反应物的接触面积,从而使反应速率加快。
配制一定质量分数的溶液,可以算出所需37%的盐酸及水的体积,然后在烧杯中稀释,为使溶液混合均匀,要用玻璃棒进行搅拌。
(2)根据流程图及表格中数据可知,加入NH3·H2O调节pH=8时,只有Fe3+完全沉淀而除去。
加入NaOH,调pH=12.5,对比表格中数据可知,此时Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,所以滤渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2。
根据Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,H2C2O4过量时Ba2+会转化为BaC2O4沉淀,从而使BaCl2·2H2O的产量减少。
(3)“0”刻度位于滴定管的上方。
由题意可得关系式BaCl2~CrO
~H+,则有c(BaCl2)×y×10-3L=bmol·L-1×(V0-V1)×10-3L,解得c(BaCl2)=
mol·L-1。
若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,则V1变小,Ba2+浓度测量值将偏大。
10.关于下列各实验或装置的叙述中,不正确的是( )
A.实验①可用于测溶液pH
B.实验②是用酸性KMnO4溶液滴定
C.装置③是滴定操作时手的操作
D.装置④中最后一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
【答案】 D
【解析】 A、B、C三项均正确;装置④中最后一滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,半分钟不恢复成原来的颜色,即达到滴定终点,D项错误。
11.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
【答案】B
【解析】 A项,滴定管用蒸馏水洗涤后,需用待装液润洗才能装入NaOH溶液进行滴定;B项,随着NaOH溶液的滴入,锥形瓶内溶液中c(H+)越来越小,故pH由小变大;C项,用酚酞作指示剂,当锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪去,说明达到滴定终点,应停止滴定;D项,滴定达终点时,滴定管尖嘴部分有悬滴,则所加标准