专题4.4 滴定实验的拓展与应用-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义·
展开专题4.4 滴定实验的拓展与应用
——氧化还原滴定和沉淀滴定
答案解析见末尾
【方法与技巧】
一、氧化还原滴定
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,或者间接滴定一些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:常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等
3、指示剂:氧化还原滴定的指示剂有三类
(1)氧化还原指示剂
(2)专用指示剂,如:在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝
(3)自身指示剂,如:高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色
4、实例
(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液
原理
2MnO+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
(2)Na2S2O3溶液滴定碘液
原理
2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
指示剂
用淀粉溶液作指示剂
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
【精准训练1】
1、乙二酸俗名草酸,下面是化学学习小组的同学对草酸晶体(H2C2O4·xH2O)进行的探究性学习过程,请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学的研究课题是测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的x值。通过查阅资料和查寻网络得,草酸易溶于水,其水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:2MnO+5H2C2O4+6H+==2Mn2++10CO2↑+8H2O。学习小组的同学设计了如下实验步骤测定x值
①称取1.260 g纯草酸晶体,将其配成100.00 mL溶液作为待测液
②取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③用浓度为0.100 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定,达到终点时消耗标准液10.00 mL
请回答下列问题:
(1)滴定时,将酸性KMnO4标准液装在图中的________(填“甲”或“乙”)滴定管中
(2)本实验滴定达到终点的标志是___________________________________________________________
(3)通过上述数据,求得x=________。讨论:
①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则由此测得的x值会________(填“偏大”“偏小”或“不变”,下同)
②若滴定时所用的酸性KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会________
二、沉淀滴定
1、含义:沉淀滴定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-的浓度
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溶液测定溶液中Cl-的含量时,常以CrO为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶
3、实例
滴定内容
指示剂
终点颜色变化
解题策略
用标准A gNO3溶液滴定含Cl-的溶液
K2CrO4溶液
出现砖红色沉淀(Ag2CrO4为砖红色沉淀)
利用沉淀的先后顺序判断滴定终点并利用反应物与生成物间的数量关系进行计算
【精准训练2】
1、在含有Ag+的酸性溶液中,以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂,用KSCN标准溶液滴定Ag+。已知:AgSCN(白色,s)Ag+(aq)+SCN-(aq),Ksp=1.0×10-12;Fe3++SCN-FeSCN2+(红色),K=138。下列说法正确的是( )
A.边滴定边摇动溶液,首先溶液变红色
B.当Ag+定量沉淀后,少许过量的SCN-与Fe3+生成红色配合物,即为终点
C.上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag+
D.滴定时,溶液pH变化不会影响终点的观察
2、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4.246 8 g(0.025 0 mol)后,配制成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中
b.加入25.00 mL 0.100 0 mol·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0.100 0 mol·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
1
2
3
消耗NH4SCN标准溶液体积/mL
10.24
10.02
9.98
f.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,其目的是________________
(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________
【课时达标训练】
1、用已知浓度的KMnO4标准溶液滴定未知浓度的H2C2O4溶液,下列说法正确的是( )
A.配制KMnO4标准溶液定容时,仰视观察刻度线会导致KMnO4标准溶液浓度偏高
B.装KMnO4标准溶液的滴定管应如图排气泡
C.滴定前锥形瓶中有少量蒸馏水会影响滴定结果
D.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,会导致H2C2O4溶液测定结果偏大
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.该滴定可选用如图所示装置
B.该滴定可用甲基橙作指示剂
C.Na2S2O3是该反应的还原剂
D.该反应中每消耗2 mol Na2S2O3,电子转移数为4 mol
3、绿矾(FeSO4·7H2O)试剂含量的国家标准如表1所示。称取四份质量均为1.012 g某绿矾试剂样品,分别溶于水配制成20.00 mL溶液,编号为①②③④。分别用0.040 56 mol·L-1的KMnO4标准液滴定,滴定数据记录如表2。下列说法错误的是( )
表1
等级
Ⅰ级品
Ⅱ级品
Ⅲ级品
FeSO4·7H2O含量
99.50%~100.50%
99.00%~100.50%
98.00%~101.00%
表2
样品编号
①
②
③
④
KMnO4标准液体积/mL
17.66
17.68
18.26
17.70
A.盛装KMnO4标准液的酸式滴定管使用前需先检查滴定管是否漏水
B.滴入最后一滴标准液时,锥形瓶中液体变浅红色且半分钟内不褪色,则达到滴定终点
C.根据滴定数据分析,该样品属于国家标准的Ⅱ级品
D.若绿矾样品已失部分结晶水,可能会导致测定结果偏高
4、用0.100 mol·L-1酸性高锰酸钾溶液滴定25.00 mL某未知浓度的草酸(H2C2O4)溶液,滴定曲线如图所示,其中E为电动势,反映溶液中c(MnO)的变化。下列有关叙述错误的是( )
A.酸性高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管中
B.滴定过程中不需要使用指示剂
C.滴定结束后俯视读数,会导致所测草酸溶液的浓度偏低
D.若草酸溶液的浓度为0.200 mol·L-1,则a点的c(Mn2+)=0.100 mol·L-1
5、葡萄酒中常加入亚硫酸盐作为食品添加剂,为检测某葡萄酒样品中亚硫酸盐的含量(通常以酒样中SO2的量计),某研究小组设计了如下实验(已知还原性:SO>I->Cl-)。下列说法不正确的是( )
A.若试剂A选择氯水,则试剂B可选择NaOH标准液
B.通入N2和煮沸的目的是将产生的气体从溶液中全部赶出
C.葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止氧化,利用了亚硫酸盐的还原性
D.若试剂A选择碱液,调节吸收后溶液为中性,则试剂B可选择I2标准液
6、某废水中含有 Cr2O,为了处理有毒的 Cr2O,需要先测定其浓度:取 20 mL 废水,加入适量稀硫酸, 再加入过量的 V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液,充分反应(还原产物为 Cr3+)。用 c2 mol·L-1 KMnO4 溶液滴定过量的 Fe2+至终点,消耗 KMnO4 溶液 V2 mL。则原废水中c(Cr2O)为(用代数式表示)( )
A. mol·L-1 B. mol·L-1
C. mol·L-1 D. mol·L-1
7、某感光材料的主要成分为KBr和KI(其余成分不溶于水),测定KBr含量的方法如下:
①称取试样1.0 g,溶解后,过滤,将滤液再配制成200 mL溶液
②取50 mL上述溶液,用溴水将I-氧化成IO,除去过量Br2后,再加入过量KI,酸化,加入淀粉溶液,用0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定析出的I2(发生反应:I2+2S2O===S4O+2I-),终点时消耗30.00 mL Na2S2O3溶液
③另取50 mL①所得溶液,酸化后加入足量K2Cr2O7溶液,将生成的I2和Br2收集于含有过量KI的溶液中,反应完全后,加入淀粉溶液,用0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,终点时消耗15.00 mL Na2S2O3溶液。则试样中KBr的质量分数为( )
A.47.6% B.35.7% C.23.8% D.11.9%
8、某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度,试样不含其他能与I-发生反应的氧化性杂质,已知:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,I2+2S2O===S4O+2I-。取m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,部分实验仪器和读数如图所示。下列说法正确的是( )
A.试样在甲中溶解,滴定管选乙
B.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点
C.丁图中滴定前,滴定管的读数为a-0.50 mL
D.对装有标准液的滴定管读数时,滴定前后读数方式如丁图所示,则测得的结果偏小
9、TiO2是制取航天工业材料——钛合金的重要原料。为测定纯度,称取上述TiO2试样0.2 g,一定条件下将TiO2溶解并还原为Ti3+,得到待测液约30 mL,再用0.1 mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+(假设杂质不参与以上反应)。下列说法中错误的是( )
A.欲配制0.1 mol·L-1NH4Fe(SO4)2标准溶液400 mL,需要NH4Fe(SO4)2固体质量13.3 g
B.再进行滴定之前,应向锥形瓶中的待测样品滴加几滴KSCN溶液作指示剂
C.滴定前仰视读数,滴定结束后俯视读数,将导致测定结果偏大
D.在其他滴定实验操作均正确时,消耗标准液20.00 mL,则样品的纯度为80%
10、中和滴定是一种操作简便,准确度高的定量分析方法,实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,这些滴定分析均需要通过指示剂来确定滴定终点,下列对几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)中所用指示剂及滴定终点时的溶液颜色的判断不正确的是( )
A.利用H++OH-===H2O来测量某氢氧化钠溶液的浓度时:甲基橙——橙色
B.利用2Fe3++2I-===I2+2Fe2+原理,用NaI溶液测量Fe(NO3)3样品中Fe(NO3)3的百分含量:淀粉——蓝色
C.利用Ag++SCN-===AgSCN↓原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度:Fe(NO3)3——红色
D.用标准酸性KMnO4溶液滴定NaHSO3溶液以测量其浓度:KMnO4——紫红色
11、已知Ag2CrO4是砖红色沉淀,下列滴定反应中,指示剂使用不正确的是( )
A.用标准FeCl3溶液滴定KI溶液,选择KSCN溶液
B.用I2溶液滴定Na2SO3溶液,淀粉作指示剂
C.用AgNO3溶液滴定NaCl溶液,Na2CrO4作指示剂
D.用H2O2溶液滴定KI溶液,淀粉作指示剂
12、中和滴定是一种操作简单,准确度高的定量分析方法。实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析,下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正确的是( )
A.用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度:滴定终点时,溶液由无色变为紫红色
B.利用“Ag++SCN-===AgSCN↓”反应,用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度时可用Fe(NO3)3作指示剂
C.利用“2Fe3++2I-===I2+2Fe2+”,用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量时,可用淀粉作指示剂
D.用标准NaOH溶液测量某盐酸的浓度时,若用酚酞作指示剂,当观察到溶液由无色变为红色,且半分钟不恢复时达到滴定终点
13、测定水样中Br-浓度的实验步骤如下:
①向锥形瓶中加入25.00 mL处理后的水样,加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液;
②加入V1 mL c1 mol·L-1的AgNO3溶液(过量),充分摇匀;
③用c2 mol·L-1的KSCN标准溶液进行滴定,至终点时消耗标准溶液V2 mL。
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.到达滴定终点时,溶液变为红色
B.该滴定法需在碱性条件下进行
C.AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数K=0.77
D.该水样中Br-的浓度c(Br-)= mol·L-1
14、称取1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O),用100 mL容量瓶配成样品溶液。取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O===S4O+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液______________________________________________________________________,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为________%(保留1位小数)。
15、莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进而测定溶液中Cl-的浓度。已知:
银盐
性质
AgCl
AgBr
AgCN
Ag2CrO4
AgSCN
颜色
白
浅黄
白
砖红
白
溶解度/ (mol·L-1)
1.34×10-6
7.1×10-7
1.1×10-8
6.5×10-5
1.0×10-6
(1)滴定终点的现象是________________________________________________
(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选为滴定指示剂的是________
A.NaCl B.BaBr2 C.Na2CrO4
刚好达到滴定终点时,发生反应的离子方程式为________________________
16、已知:I2+2S2O==S4O62-+2I-。某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
(1)可选用________作滴定指示剂,滴定终点的现象是_____________________________________________
(2)CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为___________________________________________________
(3)该试样中CuCl2·2H2O的质量百分数为________
17、某FeC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下
Ⅰ.称取m g样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75 ℃。用c mol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1 mL
Ⅱ.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀H2SO4酸化后,在75 ℃继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30 s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2 mL
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126 g·mol-1)的质量分数表达式为
下列关于样品组成分析的说法,正确的是
A.=3时,样品中一定不含杂质
B.越大,样品中H2C2O4·2H2O含量一定越高
C.若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,则测得样品中Fe元素含量偏低
D.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Fe元素含量偏高
18、测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:准确称取液态样品3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。用5.000×10-2
mol·L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00 mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)
19、环己烯是重要的化工原料。其实验室制备流程如下:
环己烯含量的测定:在一定条件下,向a g环己烯样品中加入定量制得的b mol Br2,与环己烯充分反应后,剩余的Br2与足量KI作用生成I2,用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定,终点时消耗Na2S2O3标准溶液V mL(以上数据均已扣除干扰因素)
测定过程中,发生的反应如下
②Br2+2KI===I2+2KBr
③I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6
样品中环己烯的质量分数为_________________(用字母表示)
20、Ba2+是一种重金属离子,有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2+的物质的量浓度。请回答下列问题:
(1)现需配制250 mL 0.100 mol·L-1标准Na2S2O3溶液,所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外,还需要__________________。
(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g。
(3)另取废水50.00 mL,控制适当的酸度,加入足量的K2Cr2O7溶液,得到BaCrO4沉淀;沉淀经洗涤、过滤后,用适量的稀盐酸溶解,此时CrO全部转化为Cr2O;再加入过量KI溶液进行反应,然后在反应液中滴加上述标准Na2S2O3溶液,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。已知有关反应的离子方程式为
①Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O;②2S2O+I2===2I-+S4O,则该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度为______
21、测定三草酸合铁酸钾{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}中铁的含量
①称量m g样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是____________________________________
②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为_____________________________________________________________
22、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a mol·L-1KBrO3标准溶液
Ⅱ.取V1 mL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V2 mL废水
Ⅳ.向Ⅲ中加入过量KI
Ⅴ.用b mol·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V3 mL
已知:I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6 Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
Ⅲ中苯酚与溴水反应的化学方程式为:
(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)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是______________________
(4)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是____________________________
________________________________________________________________________
(5)Ⅴ中滴定至终点的现象是_________________________________________________
(6)废水中苯酚的含量为________g·L-1(苯酚摩尔质量:94 g·mol-1)
(7)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
23、利用沉淀滴定法快速测定NaBr等卤化物溶液中c(Br-),实验过程包括标准溶液的配制和滴定待测溶液
Ⅰ.标准溶液的配制:准确称取AgNO3基准物8.5 g,配制成500 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用
Ⅱ.滴定的主要步骤
a.取待测NaBr溶液25.00 mL,配制成100 mL溶液,取其中25.00 mL于锥形瓶中
b.加入K2CrO4溶液作指示剂
c.用AgNO3标准溶液进行滴定,记录消耗的体积
d.重复上述操作三次,测定数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
消耗AgNO3标准溶液体积/mL
25.86
25.06
24.98
24.96
e.数据处理
请回答下列问题:
(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的玻璃仪器除烧杯和玻璃棒外还有 ,配制的AgNO3溶液的浓度为
(2)AgNO3标准溶液应使用 (填“酸式”或“碱式”)棕色滴定管,检漏后装液前需要进行的操作有 。
(3)实验可用铬酸钾(K2CrO4)作指示剂,一方面,是由于Ag2CrO4是砖红色沉淀,现象变化明显,另一方面,是由于_______________________
(4)达到滴定终点时的现象为___________________________________________________________
(5)由上述实验数据测得原溶液c(Br-)=______________ mol·L-1
24、碘是一种人体必需的微量元素,国家标准规定合格加碘食盐(主要含有KI和KIO3)中碘元素含量为20~50 mg·kg-1。测定加碘食盐中碘元素含量的操作过程如下。
步骤1:准确称取某加碘食盐样品100.0 g,溶于水配制成500.00 mL溶液
步骤2:取步骤1所配溶液50.00 mL加入碘量瓶中,向其中加入适量H2C2O4-H3PO4混合溶液。再加入NaClO溶液将碘元素全部转化为IO,剩余的NaClO被H2C2O4还原除去
步骤3:向步骤2所得溶液中加入足量的KI溶液,充分反应
步骤4:用3.000×10-3 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定步骤3所得溶液至呈浅黄色时,加入淀粉溶液,继续滴定至终点,消耗Na2S2O3标准溶液10.00 mL
已知:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI
(1)步骤2中NaClO与KI反应的离子方程式为__________________
(2)步骤4中,Na2S2O3标准溶液(呈碱性)应盛放在如图所示的滴定管 中(填“A”或“B”)。滴定终点的现象是___________________________________________________________________
(3)通过计算确定该加碘食盐样品中碘元素含量是否合格(写出计算过程)。
25、过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒
过氧化氢含量的测定实验:
某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L-1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢,反应原理为
2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑
(1)滴定达到终点的现象是_________________________________________________
(2)用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
V(KMnO4溶液)/mL
17.10
18.10
18.00
17.90
计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L-1
(3)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)
26、我国国标推荐的食品药品中Ca元素含量的测定方法之一为利用Na2C2O4将处理后的样品中的Ca2+沉淀,过滤洗涤,然后将所得CaC2O4固体溶于过量的强酸,最后使用已知浓度的KMnO4溶液通过滴定来测定溶液中Ca2+的含量。针对该实验中的滴定过程,回答以下问题:
(1)KMnO4溶液应该用________(填“酸式”或“碱式”)滴定管盛装,除滴定管外,还需要的玻璃仪器有____________
(2)试写出滴定过程中发生反应的离子方程式:______________________________________
(3)滴定终点的颜色变化为溶液由________色变为________色
(4)以下操作会导致测定的结果偏高的是________
a.装入KMnO4溶液前未润洗滴定管 b.滴定结束后俯视读数
c.滴定结束后,滴定管尖端悬有一滴溶液 d.滴定过程中,振荡时将待测液洒出
(5)某同学对上述实验方法进行了改进并用于测定某品牌的钙片中的钙元素(主要为CaCO3)含量,其实验过程如下:取2.00 g样品加入锥形瓶中,用酸式滴定管向锥形瓶内加入20.00 mL浓度为0.10 mol·L-1的盐酸(盐酸过量),充分反应一段时间,用酒精灯将锥形瓶内液体加热至沸腾,数分钟后,冷却至室温,加入2~3滴酸碱指示剂,用浓度为0.10 mol·L-1的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液8.00 mL。[提示:Ca(OH)2微溶于水,pH较低时不会产生沉淀]
据此回答:
①为使现象明显、结果准确,滴定过程中的酸碱指示剂应选择________(填“石蕊”“甲基橙”或“酚酞”)溶液
②实验过程中将锥形瓶内液体煮沸的目的是__________________________________________________
③则此2.00 g钙片中CaCO3的质量为________g
【滴定实验的拓展与应用】答案
【精准训练1】
1、(1)甲
(2)当滴入最后一滴酸性KMnO4标准溶液时,溶液由无色变为紫红色,且半分钟内不褪色
(3)2 ①偏大 ②偏小
解析:解本题的关键是要理解中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可以迁移应用于氧化还原反应。(1)因为酸性KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,故应用酸式滴定管盛装。(2)可利用MnO~Mn2+的颜色变化判断滴定终点,当达到滴定终点时,溶液将由无色变为紫红色。(3)由题给离子方程式及数据可知,1.260 g纯草酸晶体中所含H2C2O4的物质的量为0.100 0 mol·L-1×10.00 mL×10-3 L·mL-1××=0.010 0 mol,则1.260 g H2C2O4·xH2O中所含H2O的物质的量为=0.020 0 mol,则x=2。①若滴定至终点时俯视滴定管读数,则所得的消耗的酸性KMnO4标准溶液的体积偏小,测得的n(H2C2O4)偏小,则n(H2O)偏大,x值偏大。②若酸性KMnO4溶液浓度偏小,则消耗的体积偏大,测得x值偏小。
【精准训练2】
1、B
2、(1)250 mL(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)10.00 0.060 0
(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗
(7)①偏高 ②偏高
解析:(1)配制一定物质的量浓度的标准溶液,除烧杯和玻璃棒外,还需用到的仪器有250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管。(2)AgNO3见光容易分解,因此需要保存在棕色试剂瓶中。(3)滴定实验中用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,Fe3+容易发生水解,影响滴定终点判断,因此控制pH<0.5,目的是抑制Fe3+的水解。(4)Fe3+能与I-发生氧化还原反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,因此b、c不能颠倒,否则指示剂耗尽,无法判断滴定终点。(5)第1组数据误差较大,舍去,取第2组、第3组实验数据的平均值,消耗NH4SCN标准溶液的体积为(10.02+9.98)mL×=10.00 mL。根据滴定原理,则n(Ag+)=n(I-)+n(SCN-),故n(I-)=n(Ag+)-n(SCN-)=0.025 L×0.100 0 mol·L-1-0.01 L×0.100 0 mol·L-1=0.001 5 mol,则c(I-)==0.060 0 mol·L-1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液之前,要先用NH4SCN标准溶液润洗滴定管。(7)①在配制AgNO3标准溶液时,若烧杯中溶液有少量溅出,配制的AgNO3标准溶液的浓度偏低,则滴定时消耗的NH4SCN标准溶液的体积偏小,测得的c(I-)偏高。②滴定管0刻度在上,读数时从上往下读数,读取体积偏小,计算所用NH4SCN的物质的量偏低,测得的c(I-)偏高。
【课时达标训练】
1、D。解析:配制KMnO4标准溶液定容时,仰视观察刻度线,造成V(标准)偏大,依据c=可知,溶液浓度偏低,故A错误;高锰酸钾为氧化性物质,应放在酸式滴定管中,图中滴定管为碱式滴定管,故B错误;滴定前锥形瓶中有少量水,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,测定结果不变,故C错误;滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,会导致测定高锰酸钾体积偏大,测定值偏大,故D正确。
2、C。解析:A项,Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管,错误;B项,应用淀粉溶液作指示剂,溶液中有单质碘,溶液呈蓝色,碘与Na2S2O3发生氧化还原反应,当反应终点时,单质碘消失,蓝色褪去,错误;C项,S元素化合价由+2价升高到+2.5价,失去电子被氧化,作还原剂,正确;D项,S元素化合价由+2价升高到+2.5价,因此反应中每消耗2 mol Na2S2O3,转移2 mol电子,错误。
3、C。解析:滴定管使用前需先检查滴定管是否漏水,再洗涤、润洗,故A正确;达到滴定终点判断是当滴入最后一滴标准液时,锥形瓶中液体变浅红色且半分钟不褪色,故B正确;根据滴定数据分析,第三次数据是错误数据,另外三次平均数值为17.68 mL,根据关系式5FeSO4~KMnO4,ω=×100%≈98.50%,该样品属于国家标准的Ⅲ级品,故C错误;若绿矾样品已失部分结晶水,称量等质量,则硫酸亚铁增加,消耗的高锰酸钾体积增多,会导致测定结果偏高,故D正确。
4、D。解析:酸性高锰酸钾溶液显酸性,且有强氧化性,应盛放在酸式滴定管中,A正确;酸性高锰酸钾溶液本身有颜色,当达到滴定终点时溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,故不需要使用指示剂,B正确;俯视读数,会导致所读标准溶液消耗的体积偏低,则测得的待测液浓度也偏低,C正确;根据滴定曲线可知,a点为滴定终点,根据反应的离子方程式2MnO+6H++5H2C2O4===2Mn2++10CO2↑+8H2O可计算出此时消耗酸性高锰酸钾溶液的体积为20.00 mL,若不考虑混合前后溶液体积的变化,c(Mn2+)=≈0.044 mol·L-1,D错误。
5、A。解析:二氧化硫具有还原性,可以被氯水氧化为硫酸,但是氯水也可以和氢氧化钠反应,所以此时不能选择NaOH标准液,A错误;通氮气是为了将生成的二氧化硫从溶液中全部赶出,B正确;亚硫酸根离子易被空气中的氧气氧化为硫酸根,葡萄酒中加亚硫酸盐的主要目的是防止葡萄酒氧化,利用了亚硫酸盐的还原性,C正确;若试剂A选择碱液,可以和二氧化硫反应得到亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐,该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐,试剂B可选择I2标准液,D正确。
6、A。解析:KMnO4 溶液滴定过量的 Fe2+至终点,发生反应的关系式为KMnO4~5Fe2+,n(KMnO4)=c2 mol·L-1×V2 ×10-3 L=c2V2×10-3 mol,则与它反应的Fe2+的物质的量为n(Fe2+)=5c2V2×10-3 mol。与Cr2O反应的Fe2+的物质的量为c1 mol·L-1×V1 ×10-3L-5c2V2×10-3 mol=c1V1×10-3 mol-5c2V2×10-3 mol。Cr2O与的Fe2+的关系式为Cr2O~6Fe2+,由此可得出n(Cr2O)=,c(Cr2O)== mol·L-1。]
7、A。解析:由题意可得关系式:I-~IO~3I2~6S2O,0.25 g(50 mL)试样中n(I-)=0.5×10-3mol,用K2Cr2O7溶液处理后,该部分I-氧化为I2,其物质的量为n(I2)=0.5n(I-)=2.5×10-4mol,该部分溶液中n(I2)总=0.5×0.100 0 mol·L-1×15×10-3L=7.5×10-4mol,被Br2氧化产生的I2的物质的量为7.5×10-4mol-2.5×10-4mol=5×10-4mol,
2Br-~Br2~I2
n(Br-) 5×10-4mol
n(KBr)=n(Br-)=1×10-3mol,则试样中KBr的质量分数为:
×100%=47.6%,故答案A正确。
8、D。解析 A项,甲中盛装的是含有I2的溶液,则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液,该溶液显碱性,应选用碱式滴定管(丙),不正确;B项,溶液变色且经过30 s左右溶液不恢复原来的颜色,视为滴定终点,不正确;C项,滴定管“0”刻度在上端,故滴定前的读数为(a+0.50) mL,不正确;D项,滴定后俯视读数,将导致读数偏小,故测得的结果偏小,正确。
9、C。解析:A、实验室没有400 mL的容量瓶,应先用500 mL的容量瓶配制溶液,NH4Fe(SO4)2的摩尔质量为266 g/mol,所以需要NH4Fe(SO4)2的质量为0.1 mol·L-1×0.5 L×266 g/mol=13.3 g,故A不符合题意;B、本实验采用KSCN溶液做指示剂,Fe3+与Ti3+反应生成Ti4+与Fe2+,Fe2+与KSCN没有显色反应,而与Fe3+生成血红色Fe(SCN)3,因此当Fe3+过量时,溶液呈血红色,故B不符合题意;C、滴定前仰视读数,滴定结束后俯视读数导致读取溶液体积偏小,导致最终结果偏小,故C符合题意;D、Fe3+与Ti3+反应生成Ti4+与Fe2+,根据得失电子守恒可知n(Fe3+)=n(Ti3+)=n(TiO2),消耗标准液20.00 mL,则n(Fe3+)=n(TiO2)=0.1 mol·L-1×0.02 L=0.002 mol,因此m(TiO2)=0.002 mol×80 g/mol=0.16 g,所以样品的纯度为0.16 g÷0.2 g×100%=80%,故 D不符合题意。
10、B。解析:用标准的盐酸溶液滴定氢氧化钠溶液,甲基橙为指示剂,溶液由黄色变为橙色为滴定终点,故A正确;利用2Fe3++2I-===I2+2Fe2+原理,由于一开始就生成了单质碘,溶液呈蓝色,无法判断终点,故B错误;利用Ag++SCN-===AgSCN↓原理,可用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度,Fe(NO3)3为指示剂,溶液由无色变为红色为滴定终点,故C正确;用标准酸性KMnO4溶液滴定NaHSO3溶液以测量其浓度,KMnO4本身就是指示剂,溶液由无色变为紫红色为滴定终点,故D正确。
11、D。解析:铁离子与碘离子反应,生成亚铁离子和碘单质,KSCN溶液遇铁离子显红色,当溶液显红色时,说明碘离子完全反应,达到滴定终点,故A正确;淀粉遇碘单质显蓝色,当溶液显蓝色时,说明亚硫酸根离子已经被碘单质充分氧化,碘单质剩余,达到滴定终点,故B正确;Ag2CrO4是砖红色沉淀,当溶液中有砖红色沉淀时,待测液中的氯离子被充分沉淀,银离子剩余,故C正确;待测液中的碘离子被双氧水氧化生成碘单质,淀粉显蓝色,即开始滴定就出现蓝色,随滴定的进行,蓝色加深,当碘离子完全反应时,蓝色不再加深,但是不易观察,不能判断滴定终点,故D错误。
12、C
13、B。解析:KSCN溶液先与AgNO3溶液反应生成AgSCN沉淀,再与Fe3+反应,达到滴定终点时,溶液变为红色,A项正确;碱性条件下,Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀,B项错误;反应AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数K====0.77,C项正确;水样中Br-的浓度c(Br-)= mol·L-1= mol·L-1,D项正确。
14、蓝色褪去,且30 s内不恢复原色,即为滴定终点 95.0
解析:加入淀粉溶液作指示剂,淀粉遇I2变蓝色,加入的Na2S2O3样品与I2反应,当I2消耗完后,溶液蓝色褪去,且30 s内不恢复原色,即为滴定终点。
由反应Cr2O+6I-+14H+===3I2+2Cr3++7H2O
I2+2S2O===S4O+2I-
得关系式:
硫代硫酸钠样品溶液的物质的量浓度=,样品的纯度为×100%=95.0%。
15、(1)滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀
(2)C 2Ag++CrO===Ag2CrO4↓
解析:(1)根据沉淀滴定法的原理可知,溶液中Ag+和Cl-先反应,Cl-消耗完后,Ag+再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀,由此可知滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀。(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时,所选择的指示剂和Ag+反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度,由题给数据可以看出,溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4,但由于AgCl是白色沉淀,所以应选择Na2CrO4为指示剂,在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色→砖红色),刚好达到终点时的离子方程式为2Ag++CrO===Ag2CrO4↓。
16、(1)淀粉溶液 蓝色褪去,且半分钟内不恢复原来的颜色
(2)2Cu2++4I-===2CuI↓+I2
(3)95%
解析:(1)“间接碘量法”测定含有CuCl2·2H2O晶体试样纯度的基本原理是CuCl2氧化I-生成I2,再用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2,而淀粉溶液遇I2显蓝色,故可用淀粉溶液作指示剂,达到滴定终点时,溶液由蓝色变成无色,且半分钟内溶液不恢复原来的颜色。(2)CuCl2与KI发生氧化还原反应,离子方程式为2Cu2++4I-===2CuI↓+I2。(3)由题给信息可得关系式:2Cu2+~I2~2S2O,则有n(CuCl2·2H2O)=n(Cu2+)=n(S2O)=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3L=2.000×10-3 mol,m(CuCl2·2H2O)=2.000×10-3mol×171 g·mol-1=0.342 g。试样中CuCl2·2H2O的质量分数为×100%=95%。
17、×100% BD
解析:设FeC2O4·2H2O、Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O的物质的量分别为x、y、z,则由实验步骤Ⅰ和实验步骤Ⅱ反应过程中得失电子守恒可列等式:
3x/5+6y/5+2z/5=cV1×10-3 mol①、
x/5+2y/5=cV2×10-3 mol②,
联立①②两式,解得z=c(V1-3V2)×10-3 mol,则样品中所含H2C2O4·2H2O的质量分数为z××100%=×100%。当=3时,则=3,z=0,但y不一定等于0,故A项错误;由上述分析知样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为×100%,则越大,样品中H2C2O4·2H2O含量一定越高,B项正确;若实验步骤Ⅰ中滴入的高锰酸钾溶液不足,则实验步骤Ⅰ所得混合溶液中残留C2O,实验步骤Ⅱ中消耗高锰酸钾溶液偏多,测得样品中Fe元素含量偏高,C项错误;结合上述分析知Fe元素的质量分数为×100%,若所用高锰酸钾溶液实际浓度偏低,则得到的V2偏大,测得样品中Fe元素含量偏高,D项正确。
18、①偏大
②n(Cr2O)=5.000×10-2 mol·L-1×22.00 mL×10-3 L·mL-1=1.100×10-3 mol 由滴定时Cr2O→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2O~6Fe2+(或Cr2O+14H++6Fe2+===6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(Cr2O)=6×1.100×10-3 mol=6.600×10-3 mol
样品中铁元素的质量:m(Fe)=6.600×10-3 mol×56 g·mol-1=0.369 6 g
样品中铁元素的质量分数:w(Fe)=×100%=12.32%
解析:聚合硫酸铁中的Fe3+被Sn2+还原为Fe2+,然后用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+,根据6Fe2+~Cr2O,可知n(Fe2+)=6×5.000×10-2×22.00×10-3 mol=6.600×10-3 mol,进而计算出该样品中铁元素的质量分数w(Fe)=×100%=12.32%。若不除去具有还原性的Sn2+,则消耗K2Cr2O7的量偏多,导致样品中铁的质量分数的测定结果偏大。
19、
解析:根据测定过程中发生的反应可知,n(Br2)=n(环己烯)+n(I2)=n(环己烯)+n(Na2S2O3),则n(环己烯)=n(Br2)-n(Na2S2O3)=(b-cV×10-3) mol,故样品中环己烯的质量分数为(b-cV×10-3) mol×82 g·mol-1÷a g×100%=×100%。
20、(1)胶头滴管、烧杯
(2)3.95
(3)0.024 mol·L-1
解析:(1)配制250 mL 0.100 mol·L-1标准Na2S2O3溶液,所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外,溶解时还需要烧杯,定容时还需要胶头滴管。(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为0.1 mol·L-1×0.25 L×158 g·mol-1=3.95 g。(3)由溶液中发生的反应,可得出如下关系:Cr2O——2Ba2+——2BaCrO4——Cr2O——3I2——6S2O
设该工厂废水中Ba2+的物质的量浓度为x,可建立以下关系:
Ba2+ ~ 3S2O
1 mol 3 mol
0.05 L·x 0.036 L×0.1 mol·L-1
则x==0.024 mol·L-1。
21、①当滴入最后一滴KMnO4溶液,锥形瓶中溶液变为粉红色,且30 s内不变色
②×100%
解析:①KMnO4能将样品溶液中Fe2+氧化成Fe3+,将C2O氧化成CO2,达到滴定终点时,KMnO4稍过量,溶液中出现粉红色。②加入过量锌粉能将溶液中Fe3+还原为Fe2+,酸化后Fe2+与KMnO4溶液反应,根据化合价变化可找出关系式为5Fe2+~MnO,根据消耗KMnO4溶液的浓度和体积可知溶液中n(Fe2+)=c mol·L-1×V×10-3 L×5=5×10-3cV mol,则该晶体中铁元素的质量分数为×100%或×100%。
22、(1)容量瓶
(2)5Br-+BrO+6H+===3Br2+3H2O
(3)Br2过量,保证苯酚完全反应
(4)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
(5)溶液蓝色恰好消失,且半分钟内不恢复
(6)
(7)易挥发
解析:(1)配制一定物质的量浓度溶液时一定要使用容量瓶。(2)Br-与BrO在酸性条件下可发生氧化还原反应,化合价变为0价,即生成溴单质,该反应的离子方程式为5Br-+BrO+6H+===3Br2+3H2O。(3)溶液显黄色说明溴过量,使用过量的溴是为了确保苯酚已完全被除去,也为下一步操作打下基础。(4)5Br-+BrO+6H+===3Br2+3H2O,Br2+2KI===I2+2KBr,反应物用量存在关系:KBrO3~3Br2~6KI,因此如果没有苯酚与溴的反应,则n(KI)∶n(KBrO3)=6∶1时,两者恰好完全反应,因废水中含有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量。(5)溴与KI反应生成碘单质,碘遇淀粉使溶液变蓝色;碘单质与硫代硫酸钠反应生成碘离子,因此当碘恰好完全反应时,溶液的蓝色恰好消失,且半分钟内不恢复。(6)结合题意可知,n生成(Br2)=3aV1×10-3 mol,与KI反应消耗n(Br2)= mol,则与C6H5OH反应的n(Br2)=3aV1×10-3 mol- mol,废水中苯酚的含量== g·L-1= g·L-1。(7)溴易挥发,挥发出去的溴也会被认为是与苯酚反应而消耗的,即会造成测定结果偏高。
23、(1)500 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 0.1 mol/L
(2)酸式 洗涤、润洗
(3)AgBr比Ag2CrO4更难溶,在相同浓度的Ag+溶液中Br-比CrO更易结合Ag+生成沉淀
(4)滴入最后一滴标准溶液,锥形瓶中产生了砖红色沉淀,且30 s内不消失
(5)0.4
解析:(1)配制硝酸银标准溶液时,所使用的玻璃仪器除需烧杯和玻璃棒外还有500 mL(棕色)容量瓶及定容时需要的胶头滴管;c(AgNO3)===0.1 mol/L;(2)AgNO3溶液显酸性,且一般加少量HNO3酸化,需用酸式滴定管;检漏后装液前需要进行洗涤、润洗等操作;(3)实验可用铬酸钾(K2CrO4)作指示剂,说明AgBr比Ag2CrO4更难溶,在相同浓度的Ag+溶液中Br-比CrO更易结合Ag+生成沉淀;(4)根据分析可知,滴定终点的现象为:滴入最后一滴标准溶液,锥形瓶中产生了砖红色沉淀,且30 s内不消失;(5)根据所提供的4次数据,第1次数据误差值较大,应舍去,所以消耗的AgNO3溶液的平均体积为=25.00 mL,根据方程式Br-+Ag+===AgBr↓可知稀释后的NaBr溶液中c(Br-)==0.1 mol/L,该溶液是由25 mL稀释成100 mL,所以原溶液中c(Br-)=0.4 mol/L。
24、(1)3ClO-+I-===3Cl-+IO
(2)B 最后一滴Na2S2O3标准溶液滴入碘量瓶,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色
(3)因为IO+5I-+6H+===3I2+3H2O,所以关系式为:IO~3I2~6Na2S2O3,
n(IO)=×3.000×10-3 mol·L-1×10.00 mL×10-3 L·mL-1=5.000×10-6 mol,该加碘食盐中碘元素含量为:=63.5 mg·kg-1,不在20~50 mg·kg-1范围内,因此该加碘食盐中碘元素含量不符合国家标准
解析:(1)NaClO将碘元素氧化为IO,本身被还原成Cl-,离子反应为:3ClO-+I-===3Cl-+IO。(2)呈碱性的液体应放在碱式滴定管中,碱式滴定管带橡胶管,酸式滴定管带玻璃塞,A为酸式滴定管,B为碱式滴定管;淀粉遇碘变蓝,故用Na2S2O3滴定时,当最后一滴Na2S2O3标准溶液滴入碘量瓶中,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不变色,则说明达到滴定终点。(3)由IO+5I-+6H+===3I2+3H2O(步骤3),2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI(步骤4),得关系式:IO~3I2~6Na2S2O3,n(IO)=×3.000×10-3 mol·L-1×10.00×10-3 L=5.000×10-6 mol,该加碘食盐中碘元素含量为=63.5 mg·kg-1,不在20~50 mg·kg-1范围内,因此该加碘食盐中碘元素含量不符合国家标准。
25、(1)锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色
(2)0.180 0
(3)偏高
解析:(2)由于第一次数据误差过大,故舍去;其他三组数据的平均值为18.00 mL,根据反应2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++8H2O+5O2↑,n(H2O2)=2.5×n(MnO)=2.5×0.100 0 mol·
L-1×0.018 L,c(H2O2)= mol·L-1=0.180 0 mol·L-1。(3)滴定前滴定管尖嘴处有气泡,导致消耗的标准液体积偏大,则测定结果偏高。
26、(1)酸式 烧杯、锥形瓶
(2)2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3)无 浅紫
(4)ac
(5)①甲基橙 ②将溶解在溶液中的CO2气体赶出 ③0.06
解析:(1)KMnO4溶液具有强氧化性,应放在酸式滴定管中。
(3)KMnO4溶液本身可以作为指示剂,终点的颜色变化为无色变为紫色。
(5)实验过程中将锥形瓶内液体煮沸的目的是将溶解的CO2气体赶出;该滴定若用“酚酞”作指示剂,由于它的变色范围为8.2~10,会使Ca(OH)2形成沉淀析出,造成误差偏大。
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
HCl + NaOH===NaCl+H2O
CaCO3所消耗的HCl为
20.00 mL×0.10 mol·L-1-8.00 mL×0.10 mol·L-1=12.00 mL×0.10 mol·L-1
m(CaCO3)
=×100 g·mol-1=0.06 g。
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