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    专题七 化学实验 主观题突破 1.滴定法的应用(含解析)-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义

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    专题七 化学实验 主观题突破 1.滴定法的应用(含解析)-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义

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    这是一份专题七 化学实验 主观题突破 1.滴定法的应用(含解析)-2024年江苏高考化学大二轮复习讲义,共14页。试卷主要包含了“中和滴定”考点归纳,终点判断规范描述,滴定分析法的定量关系等内容,欢迎下载使用。
    1.“中和滴定”考点归纳
    (1)实验仪器
    酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶。其中常考的是滴定管,如正确选择滴定管(包括量程),滴定管的检漏、洗涤和润洗,滴定管的正确读数方法等。
    (2)操作步骤
    ①滴定前的准备
    滴定管中:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)、调液面、读数;
    锥形瓶中:洗涤、装液、记读数、加指示剂。
    ②滴定
    滴定至终点、读数。
    ③计算。
    (3)指示剂的选择
    滴定终点判断答题模板:当滴入最后半滴标准液,溶液由××色变成××色,且30 s内不变化。
    (4)误差分析
    写出计算式,分析操作对V标的影响,由计算式得出对最终测定结果的影响,切忌死记硬背结论。此外对读数视线问题要学会画图分析。
    如:①没有用标准溶液润洗滴定管,导致待测物浓度偏大;
    ②滴定到终点时,俯视读数,导致待测物浓度偏小;
    ③滴定前没有赶气泡,导致待测物浓度偏大。
    2.终点判断规范描述
    (1)用a ml·L-1的盐酸滴定未知浓度的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,达到滴定终点的现象是______________________________________。
    (2)用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选用______________作指示剂,达到滴定终点的现象是___________________________________________________。
    (3)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,__________(填“是”或“否”)需要选用指示剂,达到滴定终点的现象是____________________________
    _______________________________________________________________________________。
    (4)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__________________________________________________________。
    (5)用标准KI溶液滴定含有Fe3+的溶液,应选用________作指示剂,达到滴定终点的现象是
    _______________________________________________________________________________。
    3.滴定分析法的定量关系
    (1)凯氏定氮法
    反应原理:NH3·H3BO3+HCl===NH4Cl+H3BO3
    定量关系:n(N)≈n(HCl)
    (2)K2CrO4与AgNO3
    反应原理:2Ag++CrOeq \\al(2-,4)===Ag2CrO4↓
    定量关系:n(Ag+)=2n(K2CrO4)
    (3)KMnO4与Na2C2O4
    反应原理:2MnOeq \\al(-,4)+5C2Oeq \\al(2-,4)+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
    定量关系:5n(KMnO4)=2n(Na2C2O4)
    (4)KMnO4与H2O2
    反应原理:2MnOeq \\al(-,4)+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
    定量关系:5n(KMnO4)=2n(H2O2)
    (5)K2CrO7与Fe2+
    反应原理:6Fe2++Cr2Oeq \\al(2-,7)+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
    定量关系:6n(K2Cr2O7)=n(Fe2+)
    (6)KIO3与I-
    反应原理:5I-+IOeq \\al(-,3)+6H+===3I2+3H2O
    定量关系:5n(KIO3)=n(I-)
    (7)I2与SOeq \\al(2-,3)
    反应原理:I2+SOeq \\al(2-,3)+H2O===2I-+SOeq \\al(2-,4)+2H+
    定量关系:n(I2)=n(SOeq \\al(2-,3))
    (8)I2与S2Oeq \\al(2-,3)
    反应原理:2S2Oeq \\al(2-,3)+I2===S4Oeq \\al(2-,6)+2I-
    定量关系:2n(I2)=n(S2Oeq \\al(2-,3))
    1.(2023·浙江6月选考,20)某研究小组用铝土矿为原料制备絮凝剂聚合氯化铝([Al2(OH)aClb]m,a=1~5),按如下流程开展实验。
    已知:①铝土矿主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解铝土矿过程中SiO2转变为难溶性的铝硅酸盐。
    ②[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用盐基度衡量,盐基度=eq \f(a,a+b)。当盐基度为0.60~0.85时,絮凝效果较好。
    请回答:
    (1)步骤Ⅰ所得滤液中主要溶质的化学式是_____________________________________。
    (2)下列说法不正确的是_____________________________________________________。
    A.步骤Ⅰ,反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度
    B.步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量CO2有利于减少Al(OH)3沉淀中的杂质
    C.步骤Ⅲ,为减少Al(OH)3吸附的杂质,洗涤时需对漏斗中的沉淀充分搅拌
    D.步骤中控制Al(OH)3和AlCl3的投料比可控制产品盐基度
    (3)步骤Ⅴ采用如图所示的蒸汽浴加热,仪器A的名称是________________;步骤Ⅴ不宜用酒精灯直接加热的原因是___________________________________________________________。
    (4)测定产品的盐基度。
    Cl-的定量测定:称取一定量样品,配成溶液,移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,调pH=6.5~10.5,滴加指示剂K2CrO4溶液。在不断摇动下,用0.100 0 ml·L-1 AgNO3标准溶液滴定至浅红色(有Ag2CrO4沉淀),30秒内不褪色。平行测试3次,平均消耗AgNO3标准溶液22.50 mL。另测得上述样品溶液中c(Al3+)=0.100 0 ml·L-1。
    ①产品的盐基度为_____________________________________________________________。
    ②测定Cl-过程中溶液pH过低或过高均会影响测定结果,原因是______________________
    ______________________________________________________________________________。
    2.(2022·广东,17)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc的Ka=1.75×10-5≈10-4.76。
    (1)配制250 mL 0.1 ml·L-1的HAc溶液,需5 ml·L-1HAc溶液的体积为______ mL。
    (2)下列关于250 mL容量瓶的操作,正确的是______________。
    (3)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。
    提出假设 稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。
    设计方案并完成实验 用浓度均为0.1 ml·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定pH,记录数据。
    ①根据表中信息,补充数据:a=____,b=____。
    ②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡____(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:______________________________________________________________
    _______________________________________________________________________________。
    ③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。
    实验结论 假设成立。
    (4)小组分析上表数据发现:随着eq \f(nNaAc,nHAc)的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka。
    查阅资料获悉:一定条件下,按eq \f(nNaAc,nHAc)=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka。
    对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
    ①移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 ml·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为________ ml·L-1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。
    ___________________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________________
    ②用上述HAc溶液和0.100 0 ml·L-1NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
    (5)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1 ml·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
    实验总结 得到的结果与资料数据相符,方案可行。
    (6)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途:______________。
    3.[2022·山东,18(2)]实验室利用FeCl2·4H2O和亚硫酰氯(SOCl2)制备无水FeCl2的装置如图所示(加热及夹持装置略)。已知SOCl2沸点为76 ℃,遇水极易反应生成两种酸性气体。回答下列问题:
    现有含少量杂质的FeCl2·nH2O,为测定n值进行如下实验:
    实验Ⅰ:称取m1 g样品,用足量稀硫酸溶解后,用c ml·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗V mL(滴定过程中Cr2Oeq \\al(2-,7)转化为Cr3+,Cl-不反应)。
    实验Ⅱ:另取m1 g样品,利用上述装置与足量SOCl2反应后,固体质量为m2 g。
    则n=__________;下列情况会导致n测量值偏小的是__________(填标号)。
    A.样品中含少量FeO杂质
    B.样品与SOCl2反应时失水不充分
    C.实验Ⅰ中,称重后样品发生了潮解
    D.滴定达终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成
    4.(2022·河北,14)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10.00 g香菇样品和400 mL水;锥形瓶中加入125 mL水、1 mL淀粉溶液,并预加0.30 mL 0.010 00 ml·L-1的碘标准溶液,搅拌。
    ②以0.2 L·min-1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1.00 mL碘标准溶液。
    ③做空白实验,消耗了0.10 mL碘标准溶液。
    ④用适量Na2SO3替代香菇样品,重复上述步骤,测得SO2的平均回收率为95%。
    已知:Ka1(H3PO4)=7.1×10-3,Ka1(H2SO3)=1.3×10-2
    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.250 mL B.500 mL C.1 000 mL
    (3)解释加入H3PO4,能够生成SO2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________ mg·kg-1(以SO2计,结果保留三位有效数字)。
    1.测定过硫酸钠(Na2S2O8)产品纯度:称取0.250 0 g样品,用蒸馏水溶解,加入过量KI,充分反应后,再滴加几滴指示剂,用0.100 0 ml·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液的体积为19.50 mL。(已知:I2+2S2Oeq \\al(2-,3)===S4Oeq \\al(2-,6)+2I-)
    (1)选用的指示剂是______________,达到滴定终点的现象是___________________________。
    (2)样品的纯度为__________%。
    2.过氧乙酸(含有少量H2O2杂质)的含量测定流程如图。
    eq \x(取样)―→eq \x(H2SO4酸化)―→eq \x(KMnO4溶液除H2O2)―→eq \x(加过量FeSO4溶液还原CH3COOOH)―→eq \x(K2Cr2O7溶液测定剩余FeSO4溶液)
    (1)判断H2O2恰好除尽的实验现象是_______________________________________________。
    (2)过氧乙酸被Fe2+还原,还原产物之一为乙酸,其离子方程式为_______________________。
    (3)若样品体积为V0 mL,加入c1 ml·L-1 FeSO4溶液V1 mL,消耗c2 ml·L-1 K2Cr2O7溶液V2 mL。则过氧乙酸的含量为__________ g·L-1。
    连续滴定法中,第一步滴定反应生成的产物,将继续参加第二步的滴定反应。对于多步进行的连续滴定反应,可以通过多步反应的化学方程式(或定量关系式),找出反应物和最终生成物之间的物质的量关系式,进一步计算。
    3.沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液。已知:
    (1)滴定时可选为滴定指示剂的是___________________________________________(填字母)。
    A.NaCl溶液 B.K2CrO4溶液
    C.KI溶液 D.NaCN溶液
    (2)如何确定该滴定过程的终点:________________________________________________。
    4.已知:ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取m g ClNO样品溶于水,配制成250 mL溶液,取出25.00 mL样品于锥形瓶中,以K2CrO4溶液作为指示剂,用c ml·L-1 AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为20.00 mL。达到滴定终点的现象是___________________________________________________________,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为____________________________________________________。
    [已知:Ag2CrO4为砖红色固体;Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=3.5×10-11]
    主观题突破1 滴定法的应用
    核心精讲
    2.(1)当滴入最后半滴盐酸,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 当滴入最后半滴盐酸,溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复黄色
    (2)淀粉溶液 当滴入最后半滴标准碘溶液,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色
    (3)否 当滴入最后半滴标准酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色
    (4)Ti3++Fe3+===Ti4++Fe2+ 当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液,溶液变成浅红色,且半分钟内不褪色
    (5)KSCN溶液 当滴入最后半滴标准KI溶液,溶液红色褪去,且半分钟内不恢复红色
    真题演练
    1.(1)NaAlO2 (2)C (3)蒸发皿 酒精灯直接加热受热不均匀,会导致产品盐基度不均匀
    (4)①0.7 ②pH过低,指示剂会与氢离子反应生成重铬酸根离子,会氧化氯离子,导致消耗的硝酸银偏少,而pH过高,氢氧根离子会与银离子反应,导致消耗的硝酸银偏多
    解析 (2)步骤Ⅰ,反应所需温度高于100 ℃,因此反应须在密闭耐高压容器中进行,以实现所需反应温度,故A正确;步骤Ⅱ,滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠溶液,有利于减少Al(OH)3沉淀中的杂质,故B正确;步骤Ⅲ,洗涤时不能对漏斗中的沉淀充分搅拌,故C错误;可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度,故D正确。(4)①根据Cl-~AgNO3,样品溶液中氯离子物质的量浓度为eq \f(0.100 0 ml·L-1×0.022 50 L,0.025 L)=0.09 ml·L-1,n(Al3+)∶n(Cl-)=10∶9,根据电荷守恒得到 [Al2(OH)4.2Cl1.8]m产品的盐基度为eq \f(4.2,4.2+1.8)=0.7。
    2.(1)5.0 (2)C
    (3)①3.00 33.00
    ②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的pH增大值小于1
    (4)①0.110 4
    (5)向滴定后的混合液中加入20 mL HAc溶液 (6)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)
    解析 (1)溶液稀释过程中,溶质的物质的量不变,因此250×10-3 L×0.1 ml·L-1=V×5 ml·L-1,解得V=5×10-3 L=5.0 mL。(2)振荡时应用瓶塞塞住容量瓶口,不可用手指压住容量瓶口,故A错误;定容时,视线、溶液凹液面和刻度线应“三线相切”,不能仰视或俯视,且胶头滴管不能插入容量瓶中,故B错误;向容量瓶中转移液体,需用玻璃棒引流,玻璃棒下端位于刻度线以下,同时玻璃棒不能接触容量瓶瓶口,故C正确;定容完成后,盖上瓶塞,左手食指抵住瓶塞,防止瓶塞脱落,右手扶住容量瓶底部,防止容量瓶从左手掉落,将容量瓶反复上下颠倒,摇匀,故D错误。(3)①实验Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4,V(HAc)=4.00 mL,因此V(NaAc)=3.00 mL,即a=3.00,由实验Ⅰ可知,溶液最终的体积为40.00 mL,因此V(H2O)=40.00 mL-4.00 mL-3.00 mL=33.00 mL,即b=33.00。②实验Ⅰ所得溶液的pH=2.86,实验Ⅱ的溶液中c(HAc)为实验Ⅰ的eq \f(1,10),稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验Ⅱ所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.36

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