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跟蹤檢測（四十七）專題研究——酸堿中和滴定及其拓展應用 1．準確移取20.00 mL某待測HCl溶液于錐形瓶中，用0.100 0 molL－1NaOH溶液滴定，下列說法正確的是(　　) A．滴定管用蒸餾水洗滌后，裝入NaOH溶液進行滴定 B．隨著NaOH溶液滴入，錐形瓶中溶液pH由小變大 C．用酚酞作指示劑，當錐形瓶中溶液由紅色變無色時停止滴定 D．滴定達終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則測定結(jié)果偏小 解析：選B　A項，滴定管用水洗滌后，還要用待裝溶液潤洗，否則將要引起誤差，錯誤；B項，在用NaOH溶液滴定鹽酸的過程中，錐形瓶內(nèi)溶液由酸性逐漸變?yōu)橹行裕芤旱膒H由小變大，正確；C項，用酚酞作指示劑，錐形瓶中溶液應由無色變?yōu)榉奂t色，且半分鐘內(nèi)不恢復原色時才能停止滴定，錯誤；D項，滴定達終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴，則堿液的體積偏大，測定結(jié)果偏大，錯誤。 2．H2S2O3是一種弱酸，實驗室欲用0.01 molL－1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，發(fā)生的反應為I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，下列說法合理的是(　　) A．該滴定可用甲基橙作指示劑 B．Na2S2O3是該反應的還原劑 C．該滴定可選用如圖所示裝置 D．該反應中每消耗2 mol Na2S2O3，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為4 mol 解析：選B　溶液中有單質(zhì)碘，應加入淀粉溶液作指示劑，碘與硫代硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應，當反應終點時，單質(zhì)碘消失，藍色褪去，故A錯誤；Na2S2O3中S元素化合價升高被氧化，作還原劑，故B正確；Na2S2O3溶液顯堿性，應該用堿式滴定管，故C錯誤；反應中每消耗2 mol Na2S2O3，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2 mol，故D錯誤。 3．常溫下，用0.50 molL－1氫氧化鈉溶液滴定某一元弱酸(HA)的溶液中，滴定曲線如圖所示，下列敘述不正確的是(　　) A．該弱酸在滴定前的濃度大于0.001 molL－1 B．由滴定起點數(shù)據(jù)可計算該弱酸的Ka(電離常數(shù))為210－5 C．滴定過程為判斷滴定終點，最合適的指示劑是酚酞 D．滴定終點時，c(Na＋) ＞c(A－) ＞c(OH－) ＞c(H＋) 解析：選B　由圖像可知，起始酸的pH為3，c(H＋)＝10－3 molL－1，因為HA是弱酸，則酸的濃度必大于0.001 molL－1，A項正確；HA是弱酸，HA的體積未知，無法由滴定起點數(shù)據(jù)計算該弱酸的Ka，B項錯誤；此滴定終點溶液顯堿性，而酚酞的變色范圍是8.2～10.0，故應選擇酚酞作指示劑，C項正確；滴定終點時，酸堿恰好反應生成NaA，NaA是強堿弱酸鹽，A－水解導致溶液顯堿性，則滴定終點時離子濃度順序為c(Na＋)＞c(A－)＞c(OH－)＞ c(H＋)，D項正確。 4．常溫下，用0.10 molL－1 NaOH溶液分別滴定20.00 mL 0.10 molL－1 HCl溶液和20.00 mL 0.10 molL－1 CH3COOH溶液，得到兩條滴定曲線，如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．圖2是滴定鹽酸的曲線 B．a(chǎn)與b的關系是a＜b C．E點對應離子濃度由大到小的順序可能為 c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－) D．這兩次滴定都可以用甲基橙作為指示劑 解析：選C　如果酸為強酸，則0.10 molL－1酸的pH為1，根據(jù)酸的初始pH知，圖1為鹽酸的滴定曲線，故A錯誤；根據(jù)圖1知，a點NaOH溶液的體積是20.00 mL，酸和堿的物質(zhì)的量相等，二者恰好反應生成強酸強堿鹽，其溶液呈中性；醋酸溶液中滴入NaOH溶液，醋酸鈉溶液呈堿性，所以b點NaOH溶液的體積小于20.00 mL，a＞b，故B錯誤；E點溶液的成分為醋酸鈉和醋酸，溶液呈酸性，說明醋酸的電離程度大于醋酸鈉的水解程度，鹽類水解程度較小，則溶液中離子濃度可能為c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，故C正確；NaOH和鹽酸恰好反應呈中性，可以選擇甲基橙或酚酞；NaOH和醋酸恰好反應生成醋酸鈉溶液呈堿性，只能選擇酚酞，故D錯誤。 5．(2018牡丹江期中)現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的總酸量(g/100 mL)。 Ⅰ.實驗步驟 (1)配制待測白醋溶液，用________(填儀器名稱)量取10.00 mL食用白醋，在______(填儀器名稱)中用水稀釋后轉(zhuǎn)移到100 mL_____(填儀器名稱)中定容，搖勻即得待測白醋溶液。 (2)量取待測白醋溶液20.00 mL于錐形瓶中，向其中滴加2滴酚酞作指示劑。 (3)讀取盛裝0.100 0 molL－1 NaOH溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù)。 (4)滴定。判斷滴定終點的現(xiàn)象是______________________________，達到滴定終點，停止滴定，并記錄NaOH溶液的最終讀數(shù)，重復滴定3次。 (5)如圖是某次滴定時的滴定管中的液面，其讀數(shù)為________mL。 Ⅱ.實驗記錄 滴定次數(shù) 實驗數(shù)據(jù)(mL) 　 　 　 1 2 3 4 V(樣品) 20.00 20.00 20.00 20.00 V(NaOH)(消耗) 15.95 15.00 15.05 14.95 Ⅲ.數(shù)據(jù)處理與討論 (6)甲同學在處理數(shù)據(jù)時計算得：平均消耗NaOH溶液的體積V＝＝15.24 mL。 ①指出他計算的不合理之處：______________________________________________。 ②按正確數(shù)據(jù)處理，得出c(市售白醋)＝________ molL－1，市售白醋總酸量＝________ g/100 mL。 解析：(1)配制待測白醋溶液，用酸式滴定管準確量取10.00 mL食用白醋，在燒杯中加蒸餾水稀釋，再轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中進行定容。 (4)待測白醋中滴加酚酞作指示劑，開始時溶液無色，達到滴定終點時，溶液由無色變成淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。 (5)滴定管的0刻度在上方，圖中滴定管1 mL分成10個小格，每個小格代表0.10 mL，故圖中滴定管中液面讀數(shù)為22.60 mL。 (6)①分析表中實驗數(shù)據(jù)，第1組實驗消耗NaOH溶液的體積與其他三組相差較大，應舍去第1組數(shù)據(jù)，取其他三組數(shù)據(jù)進行計算。②第2～4組實驗中消耗NaOH溶液的平均體積為V(NaOH)＝ mL＝15.00 mL，則有n(CH3COOH)＝n(NaOH)＝15.0010－3 L0.100 0 molL－1＝1.510－3 mol，c(CH3COOH)＝＝0.075 molL－1。100 mL該醋酸中含有醋酸的量為0.075 molL－10.1 L＝7.510－3 mol，因量取10.00 mL食用白醋配制成100 mL待測白醋溶液，故10.00 mL 食用白醋中c(CH3COOH)＝＝0.75 molL－1，m(CH3COOH)＝7.510－3 mol60 gmol－1＝0.45 g，故該市售白醋的總酸量為4.5 g/100 mL。 答案：(1)酸式滴定管　燒杯　容量瓶 (4)溶液由無色變成淺紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色 (5)22.60 (6)①第1組實驗數(shù)據(jù)誤差明顯大，屬異常值，應舍去 ②0.75　4.5 6．Ⅰ.已知某溫度下CH3COOH的電離常數(shù)K＝1.610－5。該溫度下，向20 mL 0.01 molL－1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.01 molL－1 KOH溶液，其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。請回答下列有關問題：(已知lg 4＝0.6) (1)a點溶液中c(H＋)為________，pH約為________。 (2)a、b、c、d四點中水的電離程度最大的是________點，滴定過程中宜選用________作指示劑，滴定終點在________(填“c點以上”或“c點以下”)。 Ⅱ.(3)若向20 mL稀氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸，則下列變化趨勢正確的是________(填字母)。 解析：(1)電離消耗的醋酸在計算醋酸的電離平衡濃度時可以忽略不計。由K＝得，c(H＋)≈ molL－1＝410－4 molL－1。(2)a點是醋酸溶液，b點是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液，c點是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液，d點是CH3COOK和KOH的混合溶液，酸、堿均能抑制水的電離，CH3COOK水解促進水的電離，所以c點溶液中水的電離程度最大。由于酸堿恰好完全反應時溶液顯堿性，故應該選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑酚酞。滴定終點應在c點以上。(3)由于稀氨水顯堿性，首先排除選項A和C；兩者恰好反應時溶液顯酸性，排除選項D。 答案：(1)410－4 molL－1　3.4　(2)c　酚酞　c點以上　(3)B 7．某小組以CoCl26H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料，在活性炭催化下，合成了橙黃色晶體X。為確定其組成，進行如下實驗。 ①氨的測定：精確稱取w g X，加適量水溶解，注入如圖所示的三頸瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸氣，將樣品液中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 molL－1的鹽酸標準溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶，用c2 molL－1 NaOH標準溶液滴定過剩的HCl，到終點時消耗V2 mL NaOH溶液。 ②氯的測定：準確稱取樣品X，配成溶液后用AgNO3標準溶液滴定，K2CrO4溶液為指示劑，至出現(xiàn)淡紅色沉淀不再消失為終點(Ag2CrO4為磚紅色)。 回答下列問題： (1)裝置中安全管的作用原理是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)用NaOH標準溶液滴定過剩的HCl時，應使用______式滴定管，可使用的指示劑為__________。 (3)樣品中氨的質(zhì)量分數(shù)表達式為___________________________________________。 (4)測定氨前應該對裝置進行氣密性檢驗，若氣密性不好測定結(jié)果將__________(填“偏高”或“偏低”)。 (5)測定氯的過程中，使用棕色滴定管的原因是________________；滴定終點時，若溶液中c(Ag＋)＝2.010－5 molL－1，c(CrO)為________molL－1。[已知：Ksp(Ag2CrO4)＝1.1210－12] (6)經(jīng)測定，樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3，鈷的化合價為________。制備X的化學方程式為_______________________________________________________； X的制備過程中溫度不能過高的原因是____________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)當A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定。(2)盛裝氫氧化鈉溶液應使用堿式滴定管，強堿滴定強酸，可以使用酚酞，也可以使用甲基紅作指示劑。 (3)總的鹽酸的物質(zhì)的量減去氫氧化鈉的物質(zhì)的量即為氨氣物質(zhì)的量，所以氨的質(zhì)量分數(shù)的表達式為100%。(4)氣密性不好，會有一部分氨逸出，使測定結(jié)果偏低。(5)因為硝酸銀見光易分解，所以使用棕色滴定管；由題意，c2(Ag＋)c(CrO)＝4.0 10－10c(CrO)＝1.1210－12，c(CrO)＝2.810－3molL－1。(6)由題給條件，可以寫出X的化學式為[Co(NH3)6]Cl3，所以Co的化合價為＋3，制備X的化學方程式為2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O，反應物中有NH3和H2O2，溫度過高，會使過氧化氫分解、氨氣逸出，不利于X的制備。 答案：(1)當A中壓力過大時，安全管中液面上升，使A瓶中壓力穩(wěn)定　(2)堿　酚酞(或甲基紅) (3)100%　(4)偏低 (5)防止硝酸銀見光分解　2.810－3 (6)＋3　2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O　溫度過高過氧化氫分解、氨氣逸出 8．某實驗室采用新型合成技術(shù)，以Cu(CH3COO)2H2O和K2C2O4H2O為原料在瑪瑙研缽中研磨反應，經(jīng)過后處理得到藍色晶體。已知該藍色晶體的化學式為Ka[Cub(C2O4)c]nH2O，在合成過程中各種元素的化合價均不發(fā)生變化。為了測定其組成對草酸根與銅含量進行測定 ①將藍色晶體于研缽中研碎，取該固體粉末，加入1 molL－1 H2SO4溶解，配制成250 mL溶液。 ②配制100 mL 0.100 0 molL－1 KMnO4溶液備用。 ③取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中，采用0.100 0 molL－1 KMnO4溶液滴定至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳，共消耗KMnO4溶液20.00 mL。 ④另取所配溶液25.00 mL 于錐形瓶中，加入過量KI溶液，充分反應后用0.200 0 molL－1 Na2S2O3溶液滴定，消耗12.50 mL。(發(fā)生反應：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2,2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6 ＋ 2NaI) (1)后處理提純該藍色晶體時，除掉的雜質(zhì)的主要成分(除原料外)是________(填化學式)。 (2)配制0.100 0 molL－1 KMnO4溶液，需要的玻璃儀器有________、________、膠頭滴管、玻璃棒、燒杯。 (3)用Na2S2O3滴定時，應選用________滴定管(填“酸式”或“堿式”)。 (4)KMnO4溶液滴定草酸根過程中發(fā)生反應的離子方程式為____________________， 滴定終點的現(xiàn)象為____________________________________________________。 解析：(1)以Cu(CH3COO)2H2O和K2C2O4H2O為原料在瑪瑙研缽中研磨反應，經(jīng)過處理得到藍色晶體，已知該藍色晶體的化學式為Ka[Cub(C2O4)c]nH2O，因在合成過程中各種元素的化合價均不發(fā)生變化，根據(jù)原料和藍色晶體的化學式可知，除去的雜質(zhì)主要成分是CH3COOK；(2)配制100 mL 0.100 0 molL－1 KMnO4溶液，用到的玻璃儀器有：量筒、燒杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、膠頭滴管等；(3)Na2S2O3為強堿弱酸鹽，溶液呈堿性，所以應選用堿式滴定管；(4)KMnO4溶液滴定草酸根離子過程中，MnO作氧化劑，Mn元素化合價降低生成Mn2＋，C2O作還原劑，C元素化合價升高生成CO2，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒得該反應的離子方程式為2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液時，錐形瓶中溶液由無色變成淺紅色，且30 s不褪色，說明達到了滴定終點。 答案：(1)CH3COOK　(2)量筒　100 mL容量瓶　(3)堿式　(4)2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O　當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液時，錐形瓶中溶液由無色變成淺紅色，且30 s不褪色 9．利用間接酸堿滴定法可測定Ba2＋的含量，實驗分兩步進行。 已知：2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓ 步驟1：移取x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中，加入酸堿指示劑， 用b molL－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸體積為V0 mL。 步驟2：移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中，加入x mL與步驟1相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用b molL－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1 mL。 則BaCl2溶液濃度為______________________ molL－1。若步驟2中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，則Ba2＋濃度的測量值將____________(填“偏大”或“偏小”)。 解析：由題意知，步驟1用于測定x mL Na2CrO4中的n(Na2CrO4)，步驟2用于測定與 Ba2＋反應后剩余n(Na2CrO4)，二者之差即為與Ba2＋反應的n(Na2CrO4)，由離子方程式知 H＋ ～ CrO ～ Ba2＋， 1　　　　　　 1 (V0b－V1b)10－3　 c(BaCl2)y10－3 所以c(BaCl2)＝ molL－1 若步驟2中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，V1減小，則Ba2＋濃度測量值將偏大。 答案：　偏大 10．(2019昆明測試)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一種有還原性的有機弱酸，在化學上有廣泛應用。 (1)小剛在做“研究溫度對化學反應速率的影響”實驗時，他往A、B兩支試管中均加入4 mL 0.01 molL－1的酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 molL－1 H2C2O4(乙二酸)溶液，振蕩，A試管置于熱水中，B試管置于冷水中，記錄溶液褪色所需的時間。褪色所需時間tA________tB(填“>”“＝”或“<”)。寫出該反應的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實驗室有一瓶混有泥沙的乙二酸樣品，小剛利用上述反應的原理來測定其含量，具體操作為： ①配制250 mL溶液：準確稱量5.000 g乙二酸樣品，配成250 mL溶液。配制溶液需要的計量儀器有_________________________________________________________。 ②滴定：準確量取25.00 mL所配溶液于錐形瓶中，加少量酸酸化，將0.100 0 molL－1 KMnO4標準溶液裝入______(填“酸式”或“堿式”)滴定管，進行滴定操作。 在滴定過程中發(fā)現(xiàn)，剛滴下少量KMnO4標準溶液時，溶液紫紅色并沒有馬上褪去。將錐形瓶搖動一段時間后，紫紅色才慢慢消失；再繼續(xù)滴加時，紫紅色就很快褪去，可能的原因是__________________________________________；判斷滴定達到終點的現(xiàn)象是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③計算：重復上述操作2次，記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。則消耗KMnO4標準溶液的平均體積為________ mL，此樣品的純度為____________。 序號 滴定前讀數(shù) 滴定后讀數(shù) 1 0.00 20.01 2 1.00 20.99 3 0.00 21.10 ④誤差分析：下列操作會導致測定結(jié)果偏高的是____________________________。 A．未用KMnO4標準溶液潤洗滴定管 B．滴定前錐形瓶內(nèi)有少量水 C．滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失 D．觀察讀數(shù)時，滴定前仰視，滴定后俯視 解析：(1)其他條件相同，溫度高時，反應速率快，則溶液褪色所需的時間短。酸性KMnO4溶液能將草酸氧化為CO2，MnO被還原為Mn2＋。(2)①準確稱量5.000 g樣品需要電子天平，配制250 mL的溶液需要250 mL容量瓶。②酸性高錳酸鉀溶液有強氧化性，應置于酸式滴定管中。反應一段時間后反應速率加快，可能是反應生成的Mn2＋對反應有催化作用。③第三次實驗數(shù)據(jù)的誤差太大，應舍去。前兩次實驗消耗KMnO4標準溶液的平均體積為20.00 mL。25.00 mL所配草酸溶液中，n(H2C2O4)＝n(MnO)＝2.50.100 0 molL－120.0010－3 L＝0.005 000 mol，則250 mL溶液中含0.050 00 mol草酸，其質(zhì)量為0.050 00 mol90 gmol－1＝4.500 g，此樣品的純度為100%＝90.00%。④未用KMnO4標準溶液潤洗滴定管，會使標準溶液濃度偏低，耗用標準溶液體積偏大，結(jié)果偏高。滴定前錐形瓶內(nèi)有少量水，對實驗結(jié)果無影響。滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡，滴定后氣泡消失，氣泡體積計入了標準溶液的體積，使標準溶液體積偏大，結(jié)果偏高。觀察讀數(shù)時，滴定前仰視，滴定后俯視，使標準溶液體積偏小，結(jié)果偏低。 答案：(1)<　2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O (2)①電子天平、250 mL容量瓶?、谒崾健》磻傻腗n2＋對反應有催化作用　滴入最后一滴溶液，溶液由無色變成淺紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色　③20.00　90.00%?、蹵C