高考化学一轮复习水溶液中的离子平衡 下载本文

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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

按上述操作重复二至三次,求出用去标准盐酸体积的平均值,根据c(NaOH)=c?HCl?×V?HCl?

计算。

V?NaOH?

[对点训练]

1.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下: 甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0

用0.100 0 mol·L1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应恰好完全时,下

列叙述中正确的是( )

A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂 C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂

解析:选D NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好反应生成CH3COONa时,CH3COO

水解使溶液显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,故选用酚酞作指示剂。 2.H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01 mol·L

-1

的Na2S2O3溶液滴定

I2溶液,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列说法合理的是( )

A.该滴定可用甲基橙作指示剂 B.Na2S2O3是该反应的还原剂 C.该滴定可选用如图所示装置

D.该反应中每消耗2 mol Na2S2O3,电子转移数为4 mol

解析:选B A项,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,滴定终点时溶液显碱性;B项,在该反应中,碘得电子作氧化剂,Na2S2O3作还原剂;C项,Na2S2O3是强碱弱酸盐,水溶液显碱性,应该使用碱式滴定管;D项,根据化合价改变的总数与电子转移数目相等可知,该反应中每消耗2 mol Na2S2O3,转移2 mol电子。

3.现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g/100 mL)。 Ⅰ.实验步骤:

(1)量取10.00 mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100 mL________(填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液。

(2)用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00 mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴________作指示剂。

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(3)读取盛装0.100 0 mol·L1 NaOH溶液的碱式滴定管的初始读数。如果液面位置如图

所示,则此时的读数为________mL。

(4)滴定。滴定终点的现象是____________________________________________。 Ⅱ.数据记录:

滴定次数 实验数据/mL V(样品) V(NaOH)(消耗)

Ⅲ.数据处理:

(5)某同学在处理数据的计算得:

平均消耗的NaOH溶液的体积V=(15.95+15.00+15.05+14.95)/4 mL=15.24 mL。 指出他的计算的不合理之处:______________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)配制一定物质的量浓度溶液,应使用容量瓶。(2)CH3COOH与NaOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa,CH3COONa溶液呈碱性,应选用在碱性范围内变色的指示剂,即选用酚酞。(3)根据滴定管内液面位置,读数为0.70 mL。(4)滴定终点的实验现象是溶液由无色恰好变为浅红色,且在半分钟内不褪色。(5)由表中的数据可知,第1组实验消耗NaOH的体积与其他三组数据相差较大,属于不合理数据,应舍去。

答案:(1)容量瓶 (2)酚酞 (3)0.70 (4)溶液由无色恰好变为浅红色,并在半分钟内不褪色 (5)第一组数据与后三组数据相差较大,属于异常值,应舍去

[规律方法]

1.指示剂选择的基本原则

变色要灵敏,变色范围要小,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,例如用NaOH溶液滴定醋酸。 (3)滴定终点为酸性时,用甲基橙作指示剂,例如用盐酸滴定氨水。 (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须使用指示剂,如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色恰好褪去时即为滴定终点。

2.滴定终点判断的答题模板

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 20.00 15.95 2 20.00 15.00 3 20.00 15.05 4 20.00 14.95 第 39 页 共 119 页

(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”溶液后溶液的颜色变化。 (3)半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不恢复原来的颜色”。

中和滴定的误差分析 1.误差分析的方法 c?标准?·V?标准?

依据原理c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),所以c(待测)=,因为c(标

V?待测?准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)的变化,即分析出结果。

2.常见的因操作不正确而引起的误差

以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例分析 步骤 操作 酸式滴定管未用标准酸溶液润洗 洗涤 碱式滴定管未用待测溶液润洗 锥形瓶用待测溶液润洗 锥形瓶洗净后还留有蒸馏水 取液 取碱液的滴定管开始有气泡,读数时气泡消失 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 滴定 振荡锥形瓶时部分液体溅出 部分酸液滴在锥形瓶外 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或前读数 仰后俯) 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或前俯后仰) [对点训练]

4.用标准的 KOH 溶液滴定未知浓度的盐酸,若测定结果偏低,其原因可能是( ) A.配制标准溶液的固体 KOH 中混有 NaOH 杂质 B.滴定到终点读数时,仰视滴定管的刻度,其他操作正确 C.部分KOH溶液滴到锥形瓶外

D.滴定到终点读数时,发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液

解析:选A A项将会使标准碱液的 c(OH)偏大,滴定时耗用的 V(OH) 偏小,导致结果偏低,正确;B项滴定终点时仰视读数,将使读取碱液的体积偏大,测定结果偏高,错误;C项使用KOH溶液的体积偏大,将使测定结果偏高,错误;D项尖嘴处悬挂溶液将使读取的标准液体积偏大,测定结果偏高,错误。

V标准 变大 变小 变大 不变 变小 变大 变小 变大 变小 c待测 偏高 偏低 偏高 无影响 偏低 偏高 偏低 偏高 偏低 变大 偏高 第 40 页 共 119 页

5.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)。现用0.001 mol·L应的离子方程式如下:

222MnO4+5SO23+6H===2Mn+5SO4+3H2O

-1

酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的无色Na2SO3溶液,反

请完成下列问题:

(1)该滴定实验所需仪器为下列中的________(填字母)。 A.酸式滴定管(50 mL)

B.碱式滴定管(50 mL)

C.量筒(10 mL) D.锥形瓶 E.铁架台 F.滴定管夹 G.烧杯 H.白纸 I.胶头滴管 J.漏斗

(2)不用_______(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液,原因是_________________________________________。

(3)该实验选何种指示剂,说明理由:_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)滴定前平视KMnO4溶液液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a)mL 比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“大”或“小”)。根据(b-a)mL计算得到的待测溶液浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。

解析:(1)酸性KMnO4溶液具有强氧化性,要放在酸式滴定管中,取用待测Na2SO3溶液要用碱式滴定管,滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台。(3)MnO4全部被还原为Mn2后溶液由紫色变为无色。(4)俯视读得的数值偏小,则(b-a)mL比实际消

耗KMnO4溶液体积小,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=偏小。

c?标准?·V?标准?

分析,c(待测)

V?待测?

答案:(1)ABDEFGH (2)碱 酸性高锰酸钾溶液能腐蚀橡胶管 (3)不用指示剂,因为MnO4全部转化为Mn2时,溶液紫色褪去,现象明显 (4)小 小

中和滴定曲线分析 1.分析步骤

首先看纵坐标,搞清楚是酸加入碱中,还是碱加入酸中;

其次看起点,起点可以看出酸性或碱性的强弱,这在判断滴定终点时至关重要; 再次找滴定终点和pH=7的中性点,判断滴定终点的酸碱性,然后确定中性点(pH=7)的位置;

最后分析其他的特殊点(如滴定一半点,过量一半点等),分析酸、碱过量情况。 2.滴定过程中的定量关系

(1)电荷守恒关系在任何时候均存在;

(2)物料守恒可以根据加入酸的物质的量和加入碱的物质的量进行确定,但不一定为等