2020高考化学通用版一轮学案:8.3专题研究 酸碱中和滴定及其拓展应用

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第3课时 专题研究——酸碱中和滴定及其拓展应用

考点一 酸碱中和滴定的实验原理和操作步骤

1.实验原理

(1)用已知浓度的酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸),根据中和反应的等量关系来测定酸(或碱)的浓度。

(2)在酸碱中和滴定过程中,开始时由于被滴定的酸(或碱)浓度较大,滴入少量的碱(或酸)对其pH的影响不大。当滴定接近终点(pH=7)时,很少量(一滴,约0.04 mL)的碱(或酸)就会引起溶液pH突变(如图所示)。

[提醒] 酸碱恰好中和(即滴定终点)时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性取决于生成盐的性质,强酸强碱盐的溶液呈中性,强碱弱酸盐的溶液呈碱性,强酸弱碱盐的溶液呈酸性。

2.滴定关键

(1)准确测定参加反应的酸、碱溶液的体积。 (2)选取适当指示剂,准确判断滴定终点。 3.实验用品

(1)仪器:酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。

(2)试剂:标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。 (3)滴定管的使用

滴定管的精确度为0.01 mL。

试剂性质 酸性、氧化性 碱性 4.指示剂 滴定管 酸式滴定管 碱式滴定管 原因 酸性、氧化性物质易腐蚀橡胶管 碱性物质易腐蚀玻璃,致使玻璃活塞无法打开 (1)常用酸碱指示剂及变色范围

指示剂 石蕊 甲基橙 酚酞 <5.0红色 <3.1红色 <8.2无色 变色范围的pH 5.0~8.0紫色 3.1~4.4橙色 8.2~10.0粉红色 >8.0蓝色 >4.4黄色 >10.0红色 (2)指示剂选择的基本原则 ①酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂,因其颜色变化不明显。 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。

5.实验操作

(以酚酞作指示剂,用标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例) (1)滴定前的准备

(2)滴定

(3)终点判断

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?

6.误差分析

误差分析的原理:依据c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),所以c(待测)=c?标准?·V?标准?

,因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标准)

V?待测?的变化,即可分析出结果。

以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例: 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 放出碱液的滴定管开始时有气泡,放出碱液后气泡消失 酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点时气泡消失 振荡锥形瓶时部分液体溅出 滴定 部分酸液滴在锥形瓶外 溶液颜色较浅时滴入酸液过快,停止滴定后反加一滴碱液颜色无变化 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后俯视读数(或变小 “前仰后俯”) 读数 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后仰视读数(或变大 “前俯后仰”) [考法精析]

考法一 滴定操作及误差分析

1.(2019·济南七校联考)用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,从下表中选出正确选项( )

偏高 偏低 V(标准) 变大 变小 变大 不变 变小 变大 变小 变大 变大 c(待测) 偏高 偏低 偏高 无影响 偏低 偏高 偏低 偏高 偏高

选项 A B C D

解析:选D 解答本题的关键:①明确酸、碱式滴定管使用时的注意事项;②指示剂的变色范围。酸式滴定管不能盛放碱,而碱式滴定管不能盛放酸或强氧化性溶液,指示剂应选择颜色变化明显的酚酞或甲基橙,不能选用石蕊,另外还要注意在酸碱中和滴定中,无论是标准溶液滴定待测溶液,还是待测溶液滴定标准溶液,只要操作正确,都能得到正确的结果。

2.某学生用0.150 0 mol·L1 NaOH溶液测定某未知浓度的盐酸,其操作可分解为如下

锥形瓶中溶液 碱 酸 碱 酸 滴定管中溶液 酸 碱 酸 碱 指示剂 石蕊 酚酞 甲基橙 酚酞 滴定管 乙 甲 乙 乙 几步:

A.用蒸馏水洗净滴定管

B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管

C.用酸式滴定管取稀盐酸25.00 mL,注入锥形瓶中,加入酚酞 D.另取锥形瓶,再重复操作2~3次 E.检查滴定管是否漏水

F.取下碱式滴定管用标准NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上2~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下

G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度

完成以下填空:

(1)滴定时正确操作的顺序是(用字母填写): _____→_____→F→_____→_____→_____→D

(2)操作F中应该选择右图中滴定管________(填“甲”或“乙”)。 (3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察

________________________________________________________________________。 滴定终点溶液颜色的变化是___________________________________________。 (4)滴定结果如表所示:

滴定次数 1 2 3

计算该盐酸的物质的量浓度为________(精确至0.000 1)。 (5)下列操作会导致测定结果偏高的是________。 A.碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗

B.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出 C.碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡 D.达到滴定终点时,仰视读数

答案:(1)E A B C G (2)乙 (3)锥形瓶内溶液颜色的变化 锥形瓶内溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 (4)0.120 0 mol·L1 (5)AD

待测液体积/mL 25.00 25.00 25.00 标准溶液的体积/mL 滴定前刻度 1.02 0.60 0.20 滴定后刻度 21.03 20.60 20.19 [备考方略]

1.图解量器的读数方法 (1)平视读数

实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体,读取液体体积时,视线应与凹液面最低点保持水平,视线与刻度的交点即为读数(即凹液面定视线,视线定读数)。

(2)俯视和仰视(如图b和图c)

俯视和仰视的误差,要结合具体仪器进行分析,不同的量器的刻度的顺序不同,如量筒刻度从下到上逐渐增大;滴定管刻度从下到上逐渐减小。

①如图b当用量筒测量液体的体积时,由于俯视视线向下倾斜,寻找切点的位置在凹

液面的上侧,读数高于正确的刻度线位置,即读数偏大。

②如图c当用滴定管测量液体的体积时,由于仰视视线向上倾斜,寻找切点的位置在液面的下侧,因滴定管刻度标法与量筒不同,这样仰视读数偏大。

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:

最后一滴 颜色变化 半分钟

考法二 滴定曲线分析

3.如图曲线a和b是盐酸与NaOH的相互滴定的滴定曲线,下列叙述正确的是( )

A.盐酸的物质的量浓度为 1 mol·L1

必须说明是滴入“最后一滴”溶液 必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液的颜色变化 必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不恢复原来的颜色” B.P点时反应恰好完全,溶液呈中性 C.曲线a是盐酸滴定NaOH的滴定曲线 D.酚酞不能用作本实验的指示剂

解析:选B 根据曲线a知,滴定前盐酸的pH=1,c(HCl)=0.1 mol·L-1,A错误;P点表示盐酸与NaOH恰好完全中和,溶液呈中性,B正确;曲线a是NaOH溶液滴定盐酸的曲线,曲线b是盐酸滴定NaOH溶液的曲线,C错误;强酸与强碱相互滴定,可以用酚酞作指示剂,D错误。

4.(2016·全国卷Ⅰ)298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L0.10 mol·L

-1

-1

氨水中滴入

的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。已

-1

知0.10 mol·L氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( )

A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL

C.M点处的溶液中c(NH4)=c(Cl)=c(H)=c(OH) D.N点处的溶液中pH<12

解析:选D 当恰好完全中和时,生成NH4Cl,而NH4Cl溶液呈酸性,酚酞的变色范围pH为8.2~10.0,甲基橙的变色范围pH为3.1~4.4,故应选甲基橙作指示剂,A项错误;当V(盐酸)=20.0 mL时,恰好完全反应,溶液呈酸性,B项错误;M点时由溶液中电荷守

+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),而溶液呈中性,即c(H+)=c(OH-),则c(NH+)恒知c(NH44-+-=c(Cl-),但c(NH+L-1氨水4)=c(Cl)?c(H)=c(OH),C项错误;该温度下,0.10 mol·

的电离度为1.32%,则c(OH-)=0.10 mol·L-1×1.32%=1.32×10-3 mol·L-1<0.01 mol·L-

1

,故其溶液的pH<12,D项正确。

5.室温下,将1.000 mol·L

-1

盐酸逐滴滴入20.00 mL 1.000 mol·L

-1

氨水中。溶液的pH

和温度随加入盐酸的体积变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )

A.a点由水电离出的c(H)<1.0×10

-14

mol·L1

--

B.b点时存在c(NH4)+c(NH3·H2O)=c(Cl) C.c点以后溶液温度下降的原因是盐酸的持续加入 D.在整个过程中可能会出现的离子浓度关系: c(NH4)=c(Cl)>c(H)=c(OH)

解析:选A a点V[HCl(aq)]=0,氨水的pH<14,该溶液中H+全部来源于水的电离,则a点由水电离出的c(H+)>1.0×10-14 mol·L-1,A错误;b点的V[HCl(aq)]=20 mL,盐酸和氨水恰好完全反应生成NH4Cl,据物料守恒可得:c(NH+H2O)=c(Cl-),B正4)+c(NH3·确;中和反应为放热反应,NH3·H2O电离为吸热过程,c点盐酸和氨水恰好完全反应,放出热量最多,再加入盐酸后温度降低,主要是加入盐酸的温度低于溶液的温度,C正确;据电

+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-);溶液的pH=7时,c(H+)=c(OH-),则荷守恒可得:c(NH4

-有c(NH+4)=c(Cl),D正确。

6.常温下,用0.10 mol·L1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L

1

CH3COOH溶液和HCN溶液,所得滴定曲线如图所示。下列说法正确的是( )

A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COOH)-c(CN)=c(HCN)-c(CH3COO) B.醋酸的滴定终点是点③

C.滴定CH3COOH过程中不可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO)>c(H)>c(Na

)>c(OH)

D.滴定HCN过程中可以用石蕊溶液指示终点

解析:选A ①、②两点对应的V(NaOH)=10 mL,点①溶液为等浓度HCN和NaCN

混合液,据物料守恒可得2c(Na+)=c(HCN)+c(CN-);点②溶液为等浓度CH3COOH和CH3COONa混合液,据物料守恒可得2c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),从而可得c(HCN)+c(CN-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-),即c(CH3COOH)-c(CN-)=c(HCN)-c(CH3COO-),A正确。NaOH溶液滴定醋酸时,达到滴定终点生成CH3COONa,溶液呈碱性,而点③溶液pH=7,故醋酸的滴定终点不是点③,而应是点④,B错误。滴定CH3COOH过程中,若滴加NaOH溶液的体积较小,混合液呈酸性,可能出现c(CH3COOH)>c(CH3COO

-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),C

错误。滴定HCN时,达到滴定终点生成NaCN,溶液呈碱

性,应选酚酞溶液作指示剂,石蕊溶液因变色不明显,一般不能作为中和滴定的指示剂,D错误。

7.现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液,甲为0.1 mol·L

-1

-1

的NaOH溶液,乙为0.1 mol·L

的HCl溶液,丙为0.1 mol·L

-1

的CH3COOH溶液。试回答下列问题:

(1)甲溶液的pH=________。

(2)丙溶液中存在的电离平衡为_______________________________________________ ___________________________________________________(用电离平衡方程式表示)。 (3)常温下,用水稀释0.1 mol·L大的是________(填序号)。

①n(H) ③

c?CH3COOH?

c?CH3COO?

-1

的CH3COOH溶液时,下列各量随水量的增加而增

②c(H) ④c(OH)

--

(4)甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH)的大小关系为________。

(5)某同学用甲溶液分别滴定20.00 mL乙溶液和20.00 mL丙溶液,得到如图所示的两条滴定曲线,请回答有关问题:

①甲溶液滴定丙溶液的曲线是______(填“图1”或“图2”)曲线。 ②a=________。

解析:(1)c(OH-)=0.1 mol·L-1,则c(H+)=10-13 mol·L-1,pH=13。(2)CH3COOH溶液中存在CH3COOH和H2O的电离平衡。(3)CH3COOH是弱酸,当向0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加水稀释时,CH3COOH的电离程度增大,平衡向右移动,n(H+)增大,c?CH3COOH?但是c(H+)减小,即①增大,②减小;设CH3COOH在水中的电离常数为K,则

c?CH3COO-?c?H+?c?CH3COOH?=K,c(H+)减小,而K在一定温度下是常数,故减小,即③减小;温度

c?CH3COO-?一定,KW为一定值,KW=c(H+)·c(OH-),c(H+)减小,则c(OH-)增大,即④增大。(4)酸、碱对水的电离具有抑制作用,水溶液中c(H+)或c(OH-)越大,水的电离程度越小,反之越大。(5)①HCl是强酸,CH3COOH是弱酸,分析题图,可知图2是甲溶液滴定丙溶液的曲线。②氢氧化钠溶液滴定盐酸恰好中和时,pH=7,因二者浓度相等,则二者体积相等,a=20.00。

答案:(1)13 (2)CH3

3COO

+H、H2

+-

+H

(3)①④ (4)丙>甲=乙 (5)①图2 ②20.00 [备考方略] 图像题的分析步骤 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.实例

以用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HA溶液为例,其滴定曲线如图。

关键点 离子浓度关系 原点为HA的单一溶液,0.100 0 mol·L-1HA的pH>1,说明是弱酸,c(HA)> 点O c(H+)>c(A-)>c(OH-) 两者反应生成等物质的量的HA和NaA,此时溶液pH<7,说明HA电离程度大点① 于A-水解程度,c(A-)>c(Na+)>c(HA)>c(H+)>c(OH-) 此时溶液pH=7,溶液呈中性,酸没有完全被反应,c(A-)=c(Na+)>c(HA)> 点② c(H+)=c(OH-) 点③ 点③之后 考点二 酸碱中和滴定的拓展应用

考法一 氧化还原滴定原理的应用

(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。 (2)试剂

①常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等; ②常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。 (3)指示剂:氧化还原滴定所用指示剂可归纳为三类: 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。

此时两者恰好反应生成NaA,为弱酸强碱盐溶液,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+) 此时NaOH过量或者远远过量,溶液显碱性,可能出现c(Na+)>c(A-)>c(OH-)> c(H+),也可能出现c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)

(4)实例

①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理 指示剂 终点判断 ②Na2S2O3溶液滴定碘液 原理 指示剂 终点判断 [对点练1] 过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量。请填写下列空白:

(1)移取10.00 mL密度为ρ g·mL1的过氧化氢溶液至250 mL ________(填仪器名称)中,

2MnO4+6H+5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2+8H2O -++酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂 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 2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI 用淀粉作指示剂 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 加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。

(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请填写相关物质的化学计量数及化学式。

(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是________________________。

(4)重复滴定三次,平均耗用c mol·L1KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过

氧化氢的质量分数为______。

(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

解析:(1)根据题意应该选用容量瓶。(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么,分析可知缺的是O2,根据电子转移守恒,配平化学方程式。(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是当滴入最后一滴高锰酸钾标准溶液后,溶液呈浅紫红色,且30秒内不褪色。(4)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量,最后计

17cV

算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为×100%。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气

200ρ泡,滴定后气泡消失,有一部分溶液占据了气泡的体积,并没有滴入锥形瓶,则测定结果偏高。

答案:(1)容量瓶 (2)2 5 6 2 8 5 O2↑

(3)酸式 当滴入最后一滴高锰酸钾标准溶液后,溶液呈浅紫红色,且30秒内不褪色 17cV(4)×100% (5)偏高 200ρ

[对点练2] 中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对其含量进行测定。

(1)仪器A的名称是________,水通入A的进口为______。

(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反

应,其化学方程式为______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)除去C中过量的H2O2,然后用0.090 0 mol·L1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排

气泡时,应选择图2中的________;若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为________;若用50 mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,则管内液体的体积(填序号)________(①=10 mL,②=40 mL,③<10 mL,④>40 mL)。

(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00 mL,该葡萄酒中SO2含量为________g·L1。

(5)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。 解析:(1)根据仪器的结构特点,可知A为冷凝管或冷凝器,冷却水下口进上口出,水能够充满冷凝管,冷却效果好。(2)SO2被H2O2氧化为H2SO4,其化学方程式为SO2+H2O2===H2SO4。(3)盛放NaOH标准液,应选择碱性滴定管,滴定前用图③方法排气泡;滴定终点时溶液的pH=8.8,在酚酞的变色范围(8~10)内;依据滴定管的结构特点,0刻度在

上,大刻度在下,且最下端尖嘴部位无刻度,因此液面在刻度“10”处,管内液体体积大于40 mL。(4)n(NaOH)=0.090 0 mol·L-1×0.025 L=0.002 25 mol。根据反应关系SO2~0.002 25 mol×64 g·mol-1H2SO4~2NaOH,m(SO2)==0.072 g,该葡萄酒中SO2的含量为

20.072 g

=0.24 g·L-1。(5)造成测定结果比实际值偏高的原因是反应过程中挥发出的盐酸滴定0.3 L

时消耗了NaOH标准液,可使用难挥发的强酸代替盐酸避免误差的产生。

答案:(1)冷凝管或冷凝器 b (2)SO2+H2O2===H2SO4 (3)③ 酚酞 ④ (4)0.24

(5)原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响

考法二 沉淀滴定原理的应用 概 念 沉淀滴定法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浓度 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原 理 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溶液滴定溶液中的Cl的含量时常以CrO2这是因为AgCl4为指示剂,-----+比Ag2CrO4更难溶 [对点练3] (2018·全国卷Ⅲ)用0.100 mol·L1AgNO3滴定50.0 mL 0.050 0 mol·L1 Cl

溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是( )

A.根据曲线数据计算可知Ksp(AgCl)的数量级为10

-10

B.曲线上各点的溶液满足关系式c(Ag)·c(Cl)=Ksp(AgCl)

C.相同实验条件下,若改为0.040 0 mol·L1 Cl,反应终点c移到a

D.相同实验条件下,若改为0.050 0 mol·L1 Br,反应终点c向b方向移动

解析:选C 由题图可知,当AgNO3溶液的体积为50.0 mL时,溶液中的c(Cl-)略小于10-8 mol·L-1,此时混合溶液中c(Ag+)=

0.100 mol·L-1×50.0 mL-0.050 0 mol·L-1×50.0 mL

100 mL

=2.5×10-2 mol·L-1,故Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)≈2.5×10-2×10-8=2.5×10-10,A项正确;因反应过程中有沉淀生成,溶液中必然存在平衡AgCl(s)

Ag+(aq)+Cl-(aq),故曲

线上的各点均满足c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl),B项正确;根据Ag++Cl-===AgCl↓可知,0.040 0 mol·L-1×50.0 mL达到滴定终点时,消耗AgNO3溶液的体积为=20.0 mL,C项错1-0.100 mol·L误;相同实验条件下,沉淀相同量的Cl-和Br-消耗的AgNO3的量相同,由于Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl),当滴加相等量的Ag+时,溶液中c(Br-)<c(Cl-),故反应终点c向b方向移动,D项正确。

[对点练4] (2017·天津高考)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·L1NH4SCN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·L1AgNO3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·L1NH4SCN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 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL 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

1 10.24 2 10.02 3 9.98

________________________________________________________________________。

(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________。 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1

(10.02+9.98)mL×=10.00 mL。根据滴定原理,则n(Ag+)=n(I-)+n(SCN-),故n(I-)

2=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,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

0.025 L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。

答案:(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

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/dx7x.html

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