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文档介绍
2018届一轮复习人教版中和滴定教案
课 题 中和滴定 教学目的 1. 理解中和滴定的基本原理,掌握滴定的正确步骤,了解所用仪器的结构(两种滴定管); 2. 理解指示剂的选用原则和终点颜色变化判定; 3. 学会误差分析及成因。 教学内容 一、上节课作业检查及纠错 二、课前回顾 1.中和滴定的原理; 2.中和滴定的实质; 三、针对上节课的练习 1.准确量取25.00 mL KMnO4溶液,可选用的仪器是( ) A.50 mL量筒 B.10 mL量筒 C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管 2.下列有关滴定操作的顺序正确的是( ) ① 用标准溶液润洗滴定管 ② 往滴定管内注入标准溶液 ③ 检查滴定管是否漏水 ④ 滴定 ⑤ 洗涤 A.⑤①②③④ B.③⑤①②④ C.⑤②③①④ D.②①③⑤④ 3.中和物质的量为a mol的某酸bg,需物质的量浓度为c mol•L-1的碱溶液的体积为( ) A. B. C. D.无法确定 4.用标准盐酸滴定氨水,最适宜的指示剂是( ) A.甲基橙 B.酚酞 C.石蕊 D.以上均可 5.酸碱中和反应属于放热反应,酸碱中和生成1mol水时所放出的热量称为中和热;下列浓度均为0.1 mol•L-1的溶液混合时,相关说法中正确的是( ) A.与NaOH反应时,HCl的中和热小于CH3COOH的中和热 B.与NaOH反应时,HCl的中和热大于CH3COOH的中和热 C.与NaOH反应时,H2SO4的中和热大于HCl的中和热 D.与H2SO4反应时,Ba(OH)2的中和热等于NaOH的中和热的2倍 课前回顾参考答案 1. 酸HmR和碱M(OH)n反应,当恰好完全反应时,酸提供的H+的物质的量等于碱提供的OH-的物质的量,即: C酸•V酸• m = C碱•V碱• n;利用此等式,可通过滴定操作,测出待测酸或碱的物质的量浓度。 2.酸+碱===正盐+水 课前诊断参考答案 1.C 量筒精确度不够,故不能选用量筒;KMnO4等强氧化剂易腐蚀碱式滴定管的橡皮管。 2.B 3.D 因不知道该酸是几元酸,故无法确定a mol该酸最多可提供多少摩尔可被中和的H+ ,从而无法确定所需碱液的体积;不知道几元酸也无法确定碱溶液的用量。 4.A 当盐酸和氨水恰好完全反应时生成NH4Cl,但NH4+水解溶液显弱酸性,故选用在酸性范围变色的指示剂甲基橙。 5.B 四、知识点讲解 (一)中和滴定原理及实质 1.中和滴定原理 由于酸、碱发生中和反应时,反应物间按一定的物质的量之比进行,基于此,可用滴定的方法确定未知酸或碱的浓度。 对于反应: HA + BOH ==== BA + H2O 1mol 1mol CHA•VHA CBOH•VBOH 即可得 CHA•VHA = CBOH•VBOH 若取一定量的HA溶液(V定),用标准液BOH(已知准确浓度C标)来滴定,至终点时消耗标准液的体积可读出(V读)代入上式即可计算得CHA: 若酸滴定碱,与此同理;若酸为多元酸, HnA + nBOH === BnA + nH2O 1mol n mol CHnA•VHnA CBOH•VBOH 则有关系: 2.中和滴定实质 中和反应:酸 + 碱 ══ 正盐 + 水 例如: HCl + NaOH ══ NaCl + H2O;H2SO4 + 2NaOH ══ Na2SO4 + 2H2O;H3PO4 + 3NaOH ══ Na3PO4 + 3H2O; 【注意】① 酸和碱恰好完全中和,溶液不一定呈中性,由生成的盐性质而定; ② 由于所用指示剂变色范围的限制,滴定至终点不一定是恰好完全反应时,但应尽量减少误差; 3.滴定方法的关键 (1)准确测定两种反应物的溶液体积; (2)确保标准液、待测液浓度的准确; (3)滴定终点的准确判定(包括指示剂的合理选用); 4.滴定实验所用的仪器和操作要点 (1)仪器:酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹(带铁架台)、锥形瓶(或烧杯+玻棒)、量筒(或移液管); (2)操作:① 滴定前的准备:查漏、洗涤、润洗、充液(赶气泡)调液面、读数; ② 滴定:移液、滴加指示剂、滴定至终点、读数; ③计算; (3)滴定管“0”刻度在上; (二)滴定曲线和指示剂的选择 【思考】随着标准液的滴入,溶液的pH在发生变化,这种变化有何特征?为何能用指示剂判定终点是否到达?如何选用合适的指示剂? 1.滴定曲线 实例1:用0.10 mol•L-1 NaOH溶液滴定0.10 mol•L-1 HCl溶液20.00 mL; 加入的VNaOH(mL) 余VHCl(mL) 过量VNaOH(mL) PH 0.00 20.00 1.0 18.00 2.00 2.3 19.80 0.20 3.3 19.98 0.02 4.3 20.00 0.00 7.0 突跃范围 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.7 22.00 2.00 11.7 40.00 20.00 12.5 实例2:用0.01 mol•L-1 NaOH滴定20 mL 0.10 mol•L-1 CH3COOH溶液; 加入的VNaOH(mL) 余VHCl(mL) 过量VNaOH(mL) PH 0.00 20.00 2.9 18.00 2.00 5.7 19.80 0.20 6.7 19.98 0.02 7.7 20.00 0.00 8.7 突跃范围 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.7 22.00 2.00 11.7 40.00 20.00 12.6 由上表数据可看出:在滴定接近终点时,少加或多加0.02mL NaOH溶液,即一滴之差造成的误差在允许范围内,但pH值出现突变,因此选择指示剂时,应选择变色范围与滴定时pH值突跃范围相吻合的指示剂。 几种典型的滴定曲线图: 2.酸碱指示剂 (1)酸碱指示剂的变色范围(pH值) 甲基 3.1< 3.1~4.4 >4.4 红 橙 黄 酚酞 5< 8~10 >10 无色 浅红 红 石蕊 8< 5~8 >8 红 紫 蓝 (2)根据滴定曲线和指示剂的发色范围选用指示剂 从上面典型的滴定曲线图可依次看出: ① 0.1 mol•L-1 NaOH 滴定盐酸,酚酞和甲基均可使用,当然两者测定结果不同; ② 0.1 mol•L-1 NaOH溶液滴定0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液恰好中和生成CH3COONa,溶液呈弱碱性,选酚酞为指示剂,pH在8~10,显浅红色,误差小; ③ 用HCl滴定NH3•H2O恰好中和生成NH4Cl,溶液呈弱酸性,选甲基橙为指示剂,pH在3.1~4.4,显橙色,且误差小; ④ 用HCl滴定0.1 mol•L-1 Na2CO3溶液第一步生成NaHCO3时,可选用酚酞为指示剂,由红色→浅红→无色。化学方程式为:Na2CO3 + HCl ══ NaHCO3 + NaOH;第二步生成碳酸(CO2↑+H2O),可选用甲基橙为指示剂,由黄色→橙色,化学方程式为:NaHCO3 + HCl ══ NaCl + H2O + CO2↑ (三)误差分析 以一元酸和一元碱的中的滴定为例: 其中C标、V定分别代表标准液浓度、所取待测液体积,均为定值,可直接代入上式进行计算; 但是实际中C标、V定都可能引起误差,一般可把各因素引起的误差转嫁到V读上,若V读偏大,则测定结果偏大;若V读偏小,则测定结果偏小,故通过分析V读的变化情况,可分析滴定的误差。 引起误差可能因素有以下几种: 1.视(读数) 误读及结果: 若起始平视,终仰视,则V读偏大C测偏大 若起始平视,终俯视,则V读偏小C测偏小 若先仰后俯,则V读偏小,C测偏小 若先俯后仰,则V读偏小,C测偏大 上 0 俯视:看小 平视:正确 仰视:看大 刻度由小到大 下 【注意】滴定管中液体读数时精确到0.01mL;一般需滴定2~3次,取其平均值; 2.洗(仪器洗涤) (1)正确洗法:二管二洗——滴定管和移液管先用蒸馏水清洗多次,再用待装液润洗几次; 一瓶一洗——锥形瓶只能用蒸馏水洗; 【注意】一般滴定管装标准液,锥形瓶里装待测液; (2)错误洗法导致结果: ① 滴定管仅用水洗,使标准液变稀,故消耗标准液体积一定变大,V读变大,结果偏大; ② 移液管仅用水洗,则待测液变稀,所取待测液溶质物质的量变少,V读变小,结果偏小; ③ 锥形瓶用待测液洗过,则瓶内待测液的溶质量偏多,V读偏大,结果偏大; ④ 第一次滴定完后,锥形瓶内液体倒去后,尚未清洗,接着第二次滴定,滴定结果取决于上次滴定情况; 3.漏(液体溅漏) (1)滴定过程中锥形瓶内液体溅出,则结果偏小; (2)终点已到,滴定管下端尖中级有液滴,则V读偏大,测定结果偏大; 4.泡(滴定管尖嘴气泡) (1)应在滴定前把尖嘴管中的气泡赶尽,最后也不能出现气泡; (2)如滴定开始有气泡,后气泡消失,则结果偏大;若先无气泡,后有气泡,则结果偏小; 5.色(指示剂变色控制与选择) (1)滴定时,眼睛应紧盯着锥形瓶内溶液的颜色变化; (2)指示剂变色后在半分钟内不复原;如变色后立即复原,则结果偏小;同一种滴定,所选用的指示剂不同,测定结果不同; 6.杂(标准物含杂) 用于配制标准液的固体应该是纯净物;其中有可能混有杂质,称量时又按需标准物固体质量来称取的,帮一般均会产生误差,在此杂质又分两种情况: (1)杂质与待测液不反应 例如NaOH中含NaCl,所配的NaOH溶液浓度变小,滴定盐酸时,NaCl不参与反应,所需标准液的体积偏大,故测定结果偏大; (2)若杂质与待测液反应,则应作具体分析 ① 关键:比较与等物质的量的待测物反应消耗的杂质质量和标准物的质量; ② 若消耗杂质的质量较大,则相当于削弱了原标准液的作用能力,故与一定量待测物反应时,消耗的标准体积变大,测定结果偏大; ③ 可用等质量的杂质、标准物分别与待测物反应,根据消耗的待测物质量的多少来判断;如杂质作用待测物质量越多,说明作用能力被增强,故测定结果偏小; 【典例1】图示为10 mL一定物质的量浓度的盐酸x,用一定浓度的NaOH溶液y滴定,根据图示推出x和y的物质的量浓度是( ) A B C D X浓度(mol/L) 0.12 0.04 0.03 0.09 Y浓度(mol/L) 0.04 0.12 0.09 0.03 答案 D 解析 本题是根据酸碱中和滴定来进行计算。观察图知,当NaOH用30 mL时正好中和,根据C1V1=C2V2,则 V1∶V2 = 10∶30 = 1∶3,则C1∶C2 = 3∶1;又由于加入20 mL NaOH时,溶液pH已达到2,设HCl的浓度为3c mol•L-1,NaOH的浓度为c mol•L-1,则 c(H+) = = 0.01 mol•L-1 解得:c = 0.03 mol•L-1,3c = 0.09 mol•L-1 【典例2】用0.01 mol•L-1H2SO4滴定0.01 mol•L-1NaOH溶液,中和后加水至100ml,若滴定时终点判断有误差: ① 多加1滴H2SO4;② 少加1滴H2SO4;(设1滴为0.05ml)则①和②[H+]的比值是( ) A.10 B.50 C.5×103 D.104 答案 D 解析 ① 多一滴H2SO4,则 [H+] = ② 少一滴H2SO4,即OH-过量,[OH-]=10-5 mol•L-1;[H+]=10-9 mol•L-1; ①与②的[H+]比值为: 【典例3】草酸晶体的组成可用H2C2O4•xH2O表示,为了测定x值,进行如下实验: 称取Wg草酸晶体,配成100.00 mL水溶液;准确量取25.00 mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适 量H2SO4后,用浓度为a mol•L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止,所发生的反应为: 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = K2SO4 + 10CO2↑ + 2MnSO4 + 8H2O;试回答: (1)实验中不需要的仪器有(填序号)___________,还缺少的仪器有(填名称)________________ _________________________________________________________________________________________; a.托盘天平(带砝码,镊子) b.滴定管 c.100mL量筒 d.100mL容量瓶 e.烧杯 f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒球 i.药匙 j.烧瓶 (2)实验中,标准液KMnO4溶液应装在________式滴定管中,因为______________________________________; (3)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得的x值会__________________________(偏大、偏小、无影响); (4)在滴定过程中若用a mol•L-1的KMnO4溶液VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为________ mol•L-1,由此可计算x的值是____________。 答案解析 该题涉及到气化还原滴定,虽然基于反应原理与中和滴定不同,但实验原理及操作和所用仪器等类似;由于该反应有明显的颜色变化,故可不用指示剂。 (1)c, f, j;还缺少铁架台(带滴定管夹),胶头滴管(定容时用); (2)酸式滴定管;因KMnO4溶液有强氧化性,能腐蚀橡皮管; (3)无影响;因当初所取的待测液的物质的量一定; (4) 2KMnO4 ~ 5H2C2O4 2mol 5mol aV×10-3 mol 0.025×C mol H2C2O4•xH2O ~ H2C2O4 ~ xH2O 1mol 18x g 五、课堂练习 1.某稀NaOH溶液的浓度大约在0.07~0.08 mol•L-1之间,实验室现有① 0.1 mol•L-1 ② 1.0 mol•L-1 ③ 5.0 mol•L-1 的三种标准盐酸,若要通过中和滴定法确定氢氧化钠的准确浓度,则应选用的标准盐酸是( ) A.① B.② C.③ D.①②③均可 2.实验室用标准盐酸测定某NaOH溶液的浓度,用甲基橙作指示剂,下列操作可能使测定结果偏低的是( ) A.酸式滴定管在装酸液前未用标准盐酸溶液润洗2~3次 B.开始实验时酸式滴定管尖嘴部分有气泡,在滴定过程中气泡消失 C.锥形瓶内溶液颜色变化由黄色变橙色时,立即记下滴定管液面所在刻度 D.盛NaOH溶液的锥形瓶滴定前用NaOH溶液润洗2~3次 3.用已知浓度的盐酸来测定某Na2CO3溶液的浓度时,若配制Na2CO3溶液时所用Na2CO3中分别含有:① NaOH ② NaCl ③ NaHCO3 ④ K2CO3杂质,所测结果偏低的是( ) A.仅① B.仅② C.②③ D.②③④ 4.有①②③三瓶体积相等、浓度都是1 mol•L-1的HCl溶液,将①加热蒸发至体积减少一半,在②中加入少量CH3COONa固体(加入后溶液仍呈强酸性),③不作改变,然后以酚酞作指示剂,用NaOH溶液滴定上述三种溶液,所消耗的NaOH溶液的体积是( ) A.①=③>② B.③>②>① C.③=②>① D.①=②=③ 5.在一种NaOH溶液中混有少量Na2CO3(Na2CO3的浓度< 0.1 mol•L-1)。一实验人员欲测定其中NaOH物质的量浓度。具备的药品有:① 0.10 mol•L-1盐酸、② 0.01 mol•L-1的Ba(OH)2、③ 0.10 mol•L-1的BaCl2溶液、④ 酚酞试液;仪器有:①铁架台(带滴定管夹)、②烧杯、③酸、碱式滴定管、④锥形瓶。根据现有药品和仪器(数量和规格均能满足要求),你认为能否测定其中NaOH的浓度______________(选“A”或“B”); A.可以测 B.不能测定 若选择A,试完成下列问题(则无需回答有关B的问题): (1)指出所选用的试剂(写编号):___________________; (2)简述操作步骤:_________________________________________________________________________________; 若选择B,试完成下列问题(则无需回答有关A的问题): (3)试说明不能测定的原因:________________________________________________________________________; (4)你若想完成这个测定,应怎样操作? 6.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(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0.001 mol•L-1 KMnO4酸性溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液。反应离子方程式是 2MnO4- + 5HOS3- + H+ ==== 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 填空完成问题:(1)该滴定实验所需仪器有下列中的____________________。 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____(酸、碱)式滴定管盛放高锰酸钾溶液。试分析原因:____________ ____________; (3)选何种指示剂,说明理由_________________________________________________________________________; (4)滴定前平视KMnO4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__________(多、少)。根据(b-a)mL计算得到的待测浓度,比实际浓度_____________(大、小); 7.实验室欲测定绿矾中FeSO4·7H2O的质量分数。称1 g绿矾溶解在300 mL水中,再加入硫酸和磷酸; 用0.02 mol•L-1 KMnO4溶液滴定到溶液变粉红色,消耗V mL。已知: MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ ==== Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O,Fe3+(黄色)+ 2H3PO4 ==== H3[Fe(PO4)2](无色)+ 3H+; (1)FeSO4•7H2O的质量分数____________________; (2)简述磷酸的作用_______________________________________________________________________________。 8.称取纯的NaCl和KCl混合试样0.1200克,溶于水,用0.1000 mol•L-1AgNO3标准溶液滴定(以K2CrO4为指示剂),用去20.00mL,计算试样中NaCl和KCl的百分含量。 (已知KSP(AgCl)=1.8×10-10;)KSP(Ag2CrO4)=2.0×10-12, Ag2CrO4为黄色沉淀) 四、课堂小结 1.中和滴定原理及实质 (1)中和滴定原理 (2)中和滴定实质 (3)滴定方法的关键 (4)滴定实验所用的仪器和操作要点 2.滴定曲线和指示剂的选择 (1)滴定曲线 (2)酸碱指示剂 3.误差分析 (1)视(读数) (2)洗(仪器洗涤) (3)漏(液体溅漏) (4)泡(滴定管尖嘴气泡) (5)色(指示剂变色控制与选择) (6)杂(标准物含杂) 五、课后作业 1.在一支25ml的酸式滴定管中盛入0.1 mol•L-1HCl溶液,其液面恰好在5 mL的刻度处,若把滴定管中的溶液全部放入烧杯中,然后以0.l mol•L-1NaOH溶液进行中和,则所需NaOH溶液的体积 ( ) A.大于20 mL B.小于20 mL C.等于20 mL D.等于5mL 2.用0.1 mol•L-1的NaOH溶液滴定100 mL 0.1 mol•L-1盐酸时,如果滴定误差在±0.1%以内,反应完毕后,溶液的pH范围是( ) A.6.9~7.1 B.3.3~10.7 C.4.3~9.7 D.6~8 3.两人用同一瓶标准盐酸滴定同一瓶NaOH溶液,甲将锥形瓶用NaOH待测液润洗后,使用水洗过的移液管取碱液于锥形瓶中。乙则用甲用过的移液管取碱液于刚用水洗过且存在蒸馏水珠的锥形瓶中。其它操作及读数全部正确。你的判断是( ) (双选) A. 甲操作有错误 B. 乙操作有错误 C .甲测定数值一定比乙小 D .乙实际测得值比较准确 4.取等体积0.05 mol•L-1的Ba(OH)2溶液,分别装入标有①③③④编号的4个锥形瓶中,将①加水稀释到原体积的2倍,在②③中分别通入少量的CO2;④作对照,分别在①②中滴加酚酞做指示剂;在③④中滴加甲基橙做指示剂,用HCl溶液分别摘定上述4种溶液,所消耗HCl溶液的体积(实验允许误差范围内)是( ) A .②<③=①=④ B .①=②=③=④ C. ①<②<③<④ D. ②<③<①<④ 5.用已知浓度的强酸滴定未知浓度的强碱溶液,会导致待测碱液浓度结果偏低的操作是( ) A.锥形瓶用蒸馏水洗净后装待测液 B.滴定管用蒸馏水洗净后注入标准液 C.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数 D.滴定后滴定管尖嘴处悬挂液滴 6.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考下图,下表中操作正确的是( ) 锥形瓶中溶液 滴定管中溶液 选用指示剂 选用滴定管 ① 碱 酸 石蕊 (乙) ② 酸 碱 酚酞 (甲) ③ 碱 酸 甲基橙 (甲) ④ 酸 碱 酚酞 (乙) A.①② B.①③ C.②③ D.③④ 7.某学生中和滴定实验的过程如下: (a) 取一支碱式滴定管,(b) 用蒸馏水洗净,(c) 即加入待测的NaOH溶液,(d) 记录液面刻度读数,(e) 用酸式滴定管精确放出一定量标准酸液,(f) 置于未经标准酸液润洗的洁净的锥形瓶中,(g) 加入适量蒸馏水,(h) 加入酚酞试液两滴,(i) 滴定时,边滴边摇荡,(j) 边注视滴定管内液面的变化,(k) 当小心滴到溶液由无色变成粉红色时,即停止滴定,(l) 记录液面刻度读数,(m) 根据滴定管的两次读数得出NaOH溶液体积为22毫升。指出上述实验过程中错误之处(用编号表示) 。 8.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂)。下列情况会使测定结果偏 高的是 。 ①酸式滴定管用水洗后便装液体进行滴定;②碱式滴定管水洗后,就用来量取待测液;③锥形瓶用蒸馏水洗涤后,又用待测液润洗;④滴定过快成细流、将碱液溅到锥形瓶壁而又未摇匀洗下;⑤盐酸在滴定时溅出锥形瓶外;⑥滴加盐酸,经色不足半分钟即褪色;⑦滴定前,酸式滴定管有气泡,滴定后消失;⑧记录起始体积时,仰视读数,终点时俯视。 9.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为: 4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+(滴定时,1mol (CH2)6N4H+与1mol H+相当),然后用NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验: 步骤I:称取样品1.500g。 步骤Ⅱ:将样品溶解后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀。 步骤Ⅲ:移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5min后, 加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点;按上述操作方法再重复2次; (1)根据步骤Ⅲ填空: ① 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数 ; (填“偏高”、“偏低”或“无影响”); ② 锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积 ; (填“偏大”、“偏小”或“无影响”); ③ 滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 。 A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化 ④ 滴定达到终点时,酚酞指示剂由 色变成 色。 (2)滴定结果如下表所示: 滴定次数 待测溶液的体积/mL 标准溶液的体积 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 0.20 20.20 若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol•L-1,则该样品中氮的质量分数为多少? 10.双指示剂法可用来测定试样中含有NaOH、NaHCO3和Na2CO3中的一种或两种物质的含量。具体做法是:先向待测溶液中加入酚酞,用标准盐酸滴定。当NaOH或Na2CO3被转化为NaCl或NaHCO3时,酚酞由红色褪为无色,消耗V1ml盐酸,然后滴回甲基橙,继续用标准盐酸滴定。当NaHCO3转化为NaCl时,溶液由黄色变为橙色,消耗V2ml盐酸。 (1)试根据下表给出的V1、V2数据范围,判断原混合物的成分(用化学式表示); V1和V2 V1=0,V2≠0 V1≠0,V2=0 V1=V2≠0 V2>V1>0 V1>V2>0 试样成分 (2)若称取含杂质的试样1.200g(杂质不与HCl反应)配制成100.0ml水溶液,取出20.00ml,用0.1000mol/L 标准盐酸滴定,测得V1=35.00ml,V2=5.0ml,求试样的成分及其试样中各成分的质量分数? 11.已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下能将草酸钠(Na2C2O4)氧化: MnO4- + C2O42- + H+→Mn2+ + CO2 + H2O(未配平) MnO2 + C2O42- + H+→Mn2+ + CO2 + H2O(未配平) 为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数,准确称量1.20g软锰矿样品,加入2.68g草酸钠固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度,从中取出25.0mL,再用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定。当加入20.0mL溶液时恰好完全反应,问: (1)欲求得软锰矿中二氧化锰的质量分数,还缺一个数据,这个数据是 (填数据所代表的意义); (2)若该数据的数值为250.0,求该软锰矿中二氧化锰的质量分数。 课堂练习答案 1.A 强酸与强碱中和滴定时,酸与碱溶液中的c(H+)和c(OH- )的浓度越接近,测出的待测液浓度越准确。若标准液的浓度比待测液浓度大得多,那么同样体积的误差所造成的待测液浓度误差就大;若标准液的浓度比待测液浓度小得多,往往容易造成滴定管中标准液的体积读数已接近最大值,但尚未使指示剂变色,这时就需要第二次灌装标准液继续滴定,由于多次读取体积,易造成较大的体积误差,使测出的待测液浓度误差也变大。 2.C A中标准液体积偏大,c(NaOH)偏高;B中标准液体积偏大,c(NaOH)偏高;C中溶液颜色由黄色变橙色,立即停止滴定,有可能是局部过量造成,摇动锥形瓶,仍显黄色,这样V(HCl)偏低,c(NaOH)偏低;D中锥形瓶用NaOH润洗后,消耗V(HCl)偏大,c(NaOH)偏高。。 3.D 1 mol HCl消耗Na2CO3的质量为53 g。若所测结果偏低,则1 mol HCl消耗杂质的质量应大于53 g,由此可判断使测定结果偏低的有②③④。 4.C 这是一道化学学科内有关化学实验、酸碱中和滴定、电离平衡移动、盐类水解等的综合题。“陷阱”设在①中,蒸发时溶液中的水分子和HCl分子将同时挥发出来,溶液中盐酸浓度要降低;对于②中加入CH3COONa固体,CH3COO- + H+CH3COOH,但用NaOH溶液中和时,CH3COOH也同时被中和,所以消耗NaOH的体积不会变化。 5.A; (1)①③④ (2)用碱式滴定管取一定体积的混合液,加入足量的BaCl2溶液,再滴入酚酞试液,用盐酸滴定至红色消失; (3)由于NaOH和Na2CO3皆可与盐酸反应,故无法直接测定NaOH的物质的量浓度; (4)但只要利用所给试剂BaCl2(因Ba(OH)2+Na2CO3 ══ BaCO3↓+2NaOH,而不可选用Ba(OH)2),把Na2CO3转化为在pH为8~10的范围内不溶解的沉淀BaCO3,利用酚酞作指示剂便可测定NaOH的物质的量浓度。 6.(1)ABDEFH; (2)碱; 高锰酸钾能与橡胶管作用; (3)不用指示剂,因为MnO4-→Mn2+时紫色褪去; (4)少、小; 因为氧化还原滴定实验类似于中和滴定,由中和滴定实验所需仪器的选用进行迁移可得出正确答案;由于KMnO4具有强氧化性,能腐蚀橡胶管,故不能用碱式滴定管盛放KMnO4溶液;MnO4- 为紫色,Mn2+为无色,可用这一明显的颜色变化来判断滴定终点;滴定后俯视液面,所读体积偏小,所测浓度比实际浓度偏小。 7.(1)2.78V % (2)磷酸和铁离子生成无色物质,可消除棕黄色的铁离子的干扰; 设1 g绿矾中含FeSO4•7H2O的物质的量为x,由MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ ==== Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O,可知 x = 5×V mL×10-3 L•mL-1×0.02 mol•L-1 = V×10-4 mol; m(FeSO4•7H2O) = V×10-4 mol × 278 g•mol-1 = 2.78×10-2V g;绿矾中FeSO4•7H2O的质量分数为×100% = 2.78V %。 氧化产物Fe3+使溶液呈棕黄色,干扰达到滴定终点粉红色的观察。由题目所给信息可知,加入H3PO4能与Fe3+结合生成无色物质,消除了Fe3+的干扰。 8.ω(NaCl)= 87.5% ω(KCl)=12.5% 课后练习答案 1.A 2.C 3.AD 4.A 5.C 6.D 7.(c)、(j)、(k)、(m); 8.①③⑤⑦、 9.(1)①偏高 ②无影响 ③B ④无 粉红(或浅红) (2)18.85% 10.(1)NaHCO3;NaOH;Na2CO3;Na2CO3和NaHCO3;NaOH和Na2CO3 (2)NaOH 50.00g Na2CO3 22.09% 11.(1)这个数据是表示容量瓶的容量。 (2)n(Na2C2O4) = 2.68 g ÷ 134 g•mol-1 = 0.0200 mol n(KMnO4) = 20.0 mL × 0.02mol•L–1 = 0.000400 mol 0.0200mol × 2 = 0.000400 mol × 5 × 250.0 mL ÷ 25.0 mL + 2 × n(MnO2) n(MnO2) = 0.0100mol 该软锰矿中二氧化锰的质量分数= 0.0100 mol × 87.0 g•mol-1 ÷ 1.20 g × 100% = 72.5%查看更多