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文檔簡介

第40講氧化還原滴定與沉淀滴定的相關(guān)計算

01考情分析02真題精研03規(guī)律?方法?技巧04經(jīng)典變式練

05核心知識精煉06基礎(chǔ)測評07能力提升

考情分析

氧化還原滴定與沉淀滴定是酸堿中和滴定的拓展和應(yīng)用,它利用酸堿中和滴定的基本原理、實驗步驟、

儀器使用、誤差分析和基本計算等,利用氧化還原反應(yīng)的基本原理,得失電子相等的基本規(guī)律來進行計算;

沉淀滴定是根據(jù)沉淀溶解平衡理論的溶度積來進行相關(guān)的計算。此類題在高考的實驗題中是考查的重點,

也是難點。

真題精研

1.(2024?吉林?高考真題)25。下,AgCl、AgBr和AgzCrO’的沉淀溶解平衡曲線如下圖所示。某實驗小組

以KzCrO」為指示劑,用AgNOs標(biāo)準溶液分別滴定含C1水樣、含BF水樣。

已知:①AgzCrO4為磚紅色沉淀;

②相同條件下AgCl溶解度大于AgBr;

③25℃時,pKai(H2CrO4)=0.7,pKaj(H2CrO4)=6.5o

pAg=-lg[c(Ag+)/(molL-1)]

pX=-lg[c(X")/(molL-i)](X代表Cl\Br或CrOj)

下列說法錯誤的是

A.曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線

+

B.反應(yīng)Ag2CrC>4+H+U2Ag+HCrO4的平衡常數(shù)K=10a

C.滴定C1時,理論上混合液中指示劑濃度不宜超過

c(Br)

D.滴定BF達終點時,溶液中/;W\=10

c(CrOj)

【答案】D

【分析】由于AgCl和AgBr中陰、陽離子個數(shù)比均為1:1,即兩者圖象平行,所以①代表Ag£rC)4,由于

相同條件下,AgCl溶解度大于AgBr,即Ksp(AgCl)>Ksp(AgBr),所以②代表AgCl,則③代表AgBr,根

據(jù)①上的點(2.0,7.7),可求得Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)xc(CrOj)=(10-2)2xl(T77=]0-“.7,根據(jù)②上的

點(2.0,7.7),可求得Ksp(AgCl)=c(Ag+)xc(Cl)=10晨1()-7.7=10.9.7,根據(jù)③上的點(6.1,6.1),可求

得Ksp(AgBr)=c(Ag+)xc(Br)=lO^'xlO^1=10%

【解析】A.由分析得,曲線②為AgCl沉淀溶解平衡曲線,故A正確;

B.反應(yīng)Ag2CrC)4+H+U2Ag++HCrO;的平衡常數(shù)

K=:(Ag+)c(HCrO4)=c?(Ag+)c(CrOj)c(HCrC>4)=/0蚯0)=10^

=7=+==

^(H)c(H)c(CrOt)Ka2(H2CrO4)

C.當(dāng)Cl-恰好滴定完全時,c(Ag+)=J&p(AgCl)=10-485moi/L,即

Ksp(Ag2C0)1057

c(CrOt)==10-2mol/L因此,指示劑的濃度不宜超過故正確;

c2(Ag+)(IO*)?10-2moi/L,C

D.當(dāng)Br到達滴定終點時,c(Ag+)=c(Br-)=^(AgBr)=10-61mol/L,即

KKAgzCrOjc(B「)10-61

c(CrOt)==10°5mol/L鏟=心6,故D錯誤;

c2(Ag+)c(CrOt)

故選D。

2.(2024?山東?高考真題F利用“燃燒一碘酸鉀滴定法”測定鋼鐵中硫含量的實驗裝置如下圖所示(夾持裝置略)。

G

實驗過程如下:

①加樣,將amg樣品加入管式爐內(nèi)瓷舟中(瓷舟兩端帶有氣孔且有蓋),聚四氟乙烯活塞滴定管G內(nèi)預(yù)裝

c(KK)3):c(KI)略小于1:5的Kids堿性標(biāo)準溶液,吸收管F內(nèi)盛有鹽酸酸化的淀粉水溶液。向F內(nèi)滴入適量

陽。3堿性標(biāo)準溶液,發(fā)生反應(yīng):KK)3+5KI+6HCl=3l2+6KCl+3H2。,使溶液顯淺藍色。

②燃燒:按一定流速通入。2,一段時間后,加熱并使樣品燃燒。

③滴定:當(dāng)F內(nèi)溶液淺藍色消退時(發(fā)生反應(yīng):SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI),立即用KIO3堿性標(biāo)準溶液滴

定至淺藍色復(fù)現(xiàn)。隨SO?不斷進入F,滴定過程中溶液顏色“消退-變藍"不斷變換,直至終點。

回答下列問題:

⑴取20.00mL0.1000moLL」KIC>3的堿性溶液和一定量的KI固體,配制1000mLKIO3堿性標(biāo)準溶液,下列儀

器必須用到的是(填標(biāo)號)0

A.玻璃棒B.1000mL錐形瓶C.500mL容量瓶D.膠頭滴管

(2)裝置B和C的作用是充分干燥,B中的試劑為o裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置一密度小

于水的磨砂浮子(見放大圖),目的是。

(3)該滴定實驗達終點的現(xiàn)象是;滴定消耗KIC>3堿性標(biāo)準溶液VmL,樣品中硫的質(zhì)量分數(shù)是(用

代數(shù)式表示)。

(4)若裝置D中瓷舟未加蓋,會因燃燒時產(chǎn)生粉塵而促進SC>3的生成,粉塵在該過程中的作用是;若

裝置E冷卻氣體不充分,可能導(dǎo)致測定結(jié)果偏大,原因是;若滴定過程中,有少量IO:不經(jīng)L直接將

S02氧化成H2sO4,測定結(jié)果會(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

【答案】(1)AD

(2)濃硫酸防止倒吸

19200V

(3)當(dāng)加入最后半滴KIO3堿性標(biāo)準溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{色且30s內(nèi)不變色%

a

(4)催化劑通入F的氣體溫度過高,導(dǎo)致部分馬升華,從而消耗更多的KIC>3堿性標(biāo)準溶液

不變

【分析】由題中信息可知,利用“燃燒一碘酸鉀滴定法”測定鋼鐵中硫含量的實驗中,將氧氣經(jīng)干燥、凈化后

通入管式爐中將鋼鐵中硫氧化為SO?,然后將生成的SO?導(dǎo)入碘液中吸收,通過消耗KIC>3堿性標(biāo)準溶液的

體積來測定鋼鐵中硫的含量。

【解析】(1)取20.00mL0.1000mol-L-KIO3的堿性溶液和一定量的KI固體,配制1000mLKIO3堿性標(biāo)準溶

液(稀釋了50倍后KIO3的濃度為0.0020000mol-L」),需要用堿式滴定管或移液管量取

20.00mL0.1000mol.L-1K0的堿性溶液,需要用一定精確度的天平稱量一定質(zhì)量的KI固體,需要在燒杯中

溶解KI固體,溶解時要用到玻璃棒攪拌,需要用1000mL容量瓶配制標(biāo)準溶液,需要用膠頭滴管定容,因

此,下列儀器必須用到的是AD。

(2)裝置B和C的作用是充分干燥。2,濃硫酸具有吸水性,常用于干燥某些氣體,因此B中的試劑為濃

硫酸。裝置F中通氣管末端多孔玻璃泡內(nèi)置一密度小于水的磨砂浮子,其目的是防止倒吸,因為磨砂浮子

的密度小于水,若球泡內(nèi)水面上升,磨砂浮子也隨之上升,磨砂浮子可以作為一個磨砂玻璃塞將導(dǎo)氣管的

出氣口堵塞上,從而防止倒吸。

(3)該滴定實驗是利用過量的1滴或半滴標(biāo)準溶液來指示滴定終點的,因此,該滴定實驗達終點的現(xiàn)象是

當(dāng)加入最后半滴KIO3堿性標(biāo)準溶液后,溶液由無色突變?yōu)樗{色且30s內(nèi)不變色;由S元素守恒及

SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HIaKK)3+5KI+6HCl=3l2+6KCl+3H?0可得關(guān)系式3S~3SO2~3l2~KIO3,若滴定消

耗KI。3堿性標(biāo)準溶液VmL,貝!]n(KK)3)=Vx10-3Lx0.0020000moLL」=2.0000xlO^Vniol,

n(S)=3n(KIO3)=3x2.0000xlO^Vmol=6.0000x1O^Vmol,樣品中硫的質(zhì)量分數(shù)是

6.0000xlO^Vmolx32g-mor119.200V

----------------------;----------------xl00%=-----------%o

axlO-3ga

(4)若裝置D中瓷舟未加蓋,燃燒時產(chǎn)生粉塵中含有鐵的氧化物,鐵的氧化物能催化SO?的氧化反應(yīng)從而

促進SC>3的生成,因此,粉塵在該過程中的作用是催化劑;若裝置E冷卻氣體不充分,則通入F的氣體溫

度過高,可能導(dǎo)致部分L升華,這樣就要消耗更多犀。3堿性標(biāo)準溶液,從而可能導(dǎo)致測定結(jié)果偏大;若滴

定過程中,有少量I。,不經(jīng)L直接將SO?氧化成H2so4,從電子轉(zhuǎn)移守恒的角度分析,IO:得到6片被還原為

「,仍能得到關(guān)系式3s?3s?KIC>3,測定結(jié)果會不變。

規(guī)律?方法?技巧

指示劑選擇:

氧化還原滴定法的指示劑有三類。①氧化還原指示劑;②專用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶

液遇碘標(biāo)準溶液變藍;③自身指示劑,如高鎰酸鉀標(biāo)準溶液滴定草酸時,滴定終點為溶液由無色變?yōu)闇\粉

紅色。

經(jīng)典變式練

1.(23-24高二上?湖北襄陽?階段練習(xí))|下列對幾種具體的滴定分析(待測液置于錐形瓶內(nèi))中所用指示劑及滴

定終點時的溶液顏色的判斷錯誤的是

選項ABCD

酸性KMn04標(biāo)準液滴定標(biāo)準KSCN溶液滴定標(biāo)準FeCb溶液滴標(biāo)準氫氧化鈉溶液滴

實驗

Na2s。3溶液AgNCh溶液定KI溶液定鹽酸溶液

指示

淀粉酚/

KMnO4Fe(NO3)3

終點

淺紅色紅色藍色淺紅色

顏色

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A.用酸性KMnO4標(biāo)準液滴定Na2s。3溶液,Na2s。3還原酸性KMnO4標(biāo)準溶液使其褪色,若Na2SO3

反應(yīng)完全后,再加入KMnCU酸性標(biāo)準溶液,溶液則變?yōu)闇\紅色,A正確;

B.用標(biāo)準KSCN溶液滴定AgNCh溶液,當(dāng)AgNC)3溶液完全反應(yīng)后,再加入KSCN溶液與指示劑Fe(NC>3)3

溶液反應(yīng),溶液變?yōu)榧t色,B正確;

C.標(biāo)準FeC%溶液滴定KI溶液生成碘單質(zhì),遇淀粉變藍,由于只要加入FeCb溶液就會生成碘單質(zhì),溶液

變藍,后續(xù)顏色不變,因此無法判斷滴定終點,C錯誤;

D.用NaOH標(biāo)準溶液滴定鹽酸可用酚酷作指示劑,當(dāng)?shù)竭_滴定終點時,溶液由無色變?yōu)闇\紅色,D正確;

答案選C。

2.(2024?山東荷澤?模擬預(yù)測)某化學(xué)興趣小組模擬酒駕的檢測方法,設(shè)計如下實驗:

①配制500mLcimol/LK2Cr207標(biāo)準溶液并加入少許稀硫酸酸化;

②量取VmL酒精溶液置于錐形瓶中;

③加入Cimol/LK2Cr2C>7標(biāo)準溶液VgL,充分反應(yīng)后,再加入過量的KI溶液和指示劑;

①用c2moi/LNa2s2O3溶液滴定反應(yīng)后的溶液,達到滴定終點時,重復(fù)三次,平均消耗Na2s2O3溶液的體積

為V2mL0

已知有關(guān)反應(yīng)為:16H++2Cr2O,+3CH3cH20H=4Cr3++3CH3co0H+1IH2O、14H++Cr2O/+6I-=2Cr3++3l2+7H2O、

I2+2S2O^=2I-+S4O^?

乙醇的物質(zhì)的量濃度為

2131

AL5cXR0.5CV(CM=CW)-(c)y.-c^)

A.---------D.------2---2-c.32”?26

VV-------------------------------------

VV

【答案】D

【解析】根據(jù)反應(yīng)14H++Cr2。夕+6I=2Cr3++3l2+7H2O、l2+2S2O”2I-+sa-可得關(guān)系式:Cr2O^~3I2~6S2Ot-,

則與r反應(yīng)的K2Cr2O7的物質(zhì)的量為3c2V2xl0-3mol,故與CH3cH20H反應(yīng)的K2Cr2O7的物質(zhì)的量為(5V1二

oo

31

cV)xlO-3mol,所以CH3cH20H的物質(zhì)的量為大(CiV「:c2V2)xl()-3mol,則乙醇的物質(zhì)的量濃度為

2226

31

臚3。2V2),口項正確。

V

故選D。

核心知識精煉

滴定操作不僅適用于酸堿中和反應(yīng),也可遷移應(yīng)用于氧化還原反應(yīng),NaOH>Na2cO3混合溶液與鹽酸的反

應(yīng)及沉淀反應(yīng)。

1.氧化還原滴定法

(1)原理:以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì),或者間接滴定一些本身并沒

有還原性或氧化性、但能與某些還原劑或氧化劑反應(yīng)的物質(zhì)。

(2)試劑:常用于滴定的氧化劑有KMnCU、K2&2O7等;常用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。

(3)實例

①酸性KMnO4溶液滴定H2c2O4溶液

2+

原理:2MnO7+6H++5H2C2O4=1OCO2T+2Mn+8H2O=

指示劑:酸性KMnC>4溶液本身呈紫色,不用另外選擇指示劑,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnC>4溶液后,溶液

由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明達到滴定終點。

②Na2s2O3溶液滴定碘液

原理:2Na2s2O3+l2^=Na2s4()6+2NaI。

指示劑:用淀粉溶液做指示劑,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2s2O3溶液后,溶液的藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,

說明達到滴定終點。

2.沉淀滴定法

(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多,但符合條件的卻很

少,實際上應(yīng)用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反應(yīng)來測定C「、B「、「濃度。

(2)原理:沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定

劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小,否則不能用這種指示劑。如用AgNCh溶液測定溶液中C「的含量時

常以CrO廠為指示劑,這是因為AgCl比AgzCrCU更難溶的緣故。

基礎(chǔ)測評

1.(2024?全國?高考真題)將O.lOmmolAgzCrO”配制成1.0mL懸濁液,向其中滴加O.lOmol?I?的NaCl溶液。

1g■/(mol.L」)](M代表Ag\Cl'或CrO亍)隨加入NaCl溶液體積(V)的變化關(guān)系如圖所示(忽略溶液體積

變化)。

0.00n----------------------------------------------------

(1.0,-1.60)(2.0,-].48)(?.4%)

(廠(24,-1.93)

口/

O(1.0,-4.57)

)日-5.00"....................................

W、

(1.0,-5.18)

(2.4,71)

-10.00----------1----------1----------1----------1----------1----------

0.51.01.52.02.53.03.5

K(NaCl)/mL

下列敘述正確的是

A.交點a處:c(Na+)=2c(Cl)

Ksp(AgCl)=io.2.21

'Ksp(Ag2CrO4)

C.V90mL時,手印不變

c⑴

D.%=-7.82?2=-炮34

【答案】D

【分析】向1.0mL含0.1OmmolAgzCrO”的懸濁液中滴加o.1Omol?L」的NaCl溶液,發(fā)生反應(yīng):

/gzOQ(s)+2C「(的)U2/gC/(s)+CrO:-(西),兩者恰好完全反應(yīng)時,NaCl溶液的體積為v(NaCl)=

2:?°":'"。=2僦,2mL之后再加NaCl溶液,c(Cl-)增大,據(jù)血口⑸U加+的)+。廠的),

&p(AgCl尸c(Ag+)c(CD可知,c(Ag+)會隨著c(Cl-)增大而減小,所以2mL后降低的曲線,即最下方的虛線代

表Ag+,升高的曲線,即中間虛線代表Ch則剩余最上方的實線為曲線。由此分析解題:

【解析】A.2mL時AgzCrO’與NaCl溶液恰好完全反應(yīng),則a點時溶質(zhì)為NaCl和NazCrCU,電荷守恒:

c(Na+)+c(Ag+)+c(H+尸2c(OOj)+c(Cl-)+c(OH-),此時c(H+)、c(OH-)>c(Ag+)可忽略不計,a點為CF和。'。)

曲線的交點,即c(G0;-)=c(Cl-),則溶液中c(Na+戶3c(Cl),A錯誤;

B.當(dāng)V(NaCl尸1.0mL時,有一半的AgzC。轉(zhuǎn)化為AgCLAgzC。與AgCl共存,均達到沉淀溶解平衡,

取圖中橫坐標(biāo)為1.0mL的點,得Ksp(AgCl)=c(Ag+)c(Cl-)=10-5」8x10-4.57=10-9.75,Ksp(Ag2CrO4)=

,K(AgCl)10-9.75

2+51821601196so

c(Ag)c(C^-)=(10-)xl0--=10--,則二分:二、=Anr=l02.2i,B錯誤;

1196

KSD(Ag2CrO4)W-

+

Ksp(AgCl)c(Ag)-c(Cr)

時,未沉淀完全,體系中和共存,則為

C.V<2.0mLAg+AgzCrCUAgCl2+

Ksp(Ag2CrO4)c(Ag)-c(CrOt)

c(Ag+).c(CrOj)c(CrO;)

定值,即為定值,由圖可知,在VS2.0mL時c(Ag+)并不是定值,則'—/;-、-的值也不是

cC1

定值,即在變化,C錯誤:

q(AgCl)

D.V>2.0mL時AgCl處于飽和狀態(tài),V(NaCl)=2.4mL時,圖像顯示(:?-)=10493moi/L,則c(Ag+)=

c(C「)

10-9.75

=10-7-82mol/L,故力=-7.82,此時AgzCrCU全部轉(zhuǎn)化為AgCl,n(OOj)守恒,等于起始時

10"

n(Ag2Cr04)>則go廣尸粵上靠言瞿Jmol/L,則陽gc(Cr。丁尸lg(=」g34,D正確;

故答案選D。

2.(2024?山東?模擬預(yù)測)水果中維生素C(摩爾質(zhì)量為〃g-mo廣)的含量可用化學(xué)實驗方法測定。酸性

條件下,向含維生素C的淀粉-KI溶液中加入KIC>3溶液,當(dāng)KIO3溶液剛剛加入時,IO]會與「迅速發(fā)生氧

化還原反應(yīng)生成L;然后生成的U會與維生素C發(fā)生反應(yīng)(二者以物質(zhì)的量之比1:1反應(yīng)),匕被迅速消耗;

當(dāng)溶液中的維生素C全部反應(yīng)后,10]與「繼續(xù)反應(yīng)生成的4會使淀粉變藍色。實驗步驟如下:

(1)稱取〃坦水果樣品,切碎研磨,取其汁配成250mL溶液待用;

(2)取25.00mL該溶液于錐形瓶中,向其中加入適量鹽酸和過量淀粉-KI溶液;

(3)向滴定管中裝入cmoLLTKICS標(biāo)準溶液,記錄滴定管讀數(shù)為匕mL;

(4)用滴定管向錐形瓶中逐滴加入cmolI-KIOs標(biāo)準溶液至終點,記錄滴定管讀數(shù)為V2mL。

關(guān)于上述實驗操作,下列敘述正確的是

A.只需要燒杯、250mL容量瓶、玻璃棒即可配制該樣品溶液

B.當(dāng)?shù)稳氚氲蜬K)3標(biāo)準溶液時,溶液變藍色,此時立即記錄讀數(shù)

C.為了調(diào)控滴定速率,便于觀察,可向錐形瓶中加入少量蒸儲水

D.滴定過程中,左手輕輕擠壓玻璃球,眼睛注視錐形瓶

【答案】C

【分析】?與「發(fā)生氧化還原肛+5r+6H+=3L+3H2。,生成的L會與維生素C發(fā)生反應(yīng)(二者以物質(zhì)的

量之比1:1反應(yīng)),可知10廠3月?3維生素C,根據(jù)具體實驗步驟進行如下詳解;

【解析】A.將樣品固體溶解后準確配制成250mL溶液,所需的儀器還有膠頭滴管、量筒,A錯誤;

B.當(dāng)?shù)稳氚氲蜬IO3標(biāo)準溶液時,溶液變藍色且30s內(nèi)不變色,此時立即記錄讀數(shù),B錯誤;

C.向錐形瓶中加入少量蒸儲水不會改變待測溶液的物質(zhì)的量,為了調(diào)控滴定速率,便于觀察,可向錐形瓶

中加入少量蒸福水,C正確;

D.KIC>3標(biāo)準溶液應(yīng)裝在酸式滴定管中,左手控制玻璃活塞,眼睛注視錐形瓶中顏色變化,D錯誤;

答案選C。

3.(2024?山東日照?三模)自來水中含有Ca?+、Mg?+及微量Fe3+、Al3+,Cu?+等金屬離子,通常用Ca?+、

Mg"離子量折合成CaO的量來表示水的硬度:1L水中含有10mgeaO時為l°o

實驗室采用配位滴定法測定自來水硬度。實驗步驟如下:

①用天平準確稱取mgCaCC>3于燒杯中,先用少量水潤濕,蓋上表面皿,緩慢滴加HC1(1:1)2?3mL,

充分溶解后,定容至250mL容量瓶中,搖勻。

②稱取1.0gEDTA二鈉鹽(用Y”表示)于燒杯中微熱溶解,加入約0.025gMgCl2-6H2O,冷卻后轉(zhuǎn)入試

劑瓶中,稀釋至250mL,搖勻待標(biāo)定。

③用移液管移取25.00mLCaCOs標(biāo)準液于250mL錐形瓶,加20mL氨性緩沖液和少許銘黑T(EBT)指示

劑,用EDTA溶液滴定至由紫紅色變?yōu)樗{色,平行測定三次,消耗標(biāo)準溶液匕mL。

④用移液管移取待測水樣50.00mL于250mL錐形瓶,加3mL三乙醇胺、5mL氨性緩沖液、1mLNa2s和

少許銘黑T(EBT)指示劑,用EDTA標(biāo)液滴定至由紫紅色變?yōu)樗{色,平行測定三次,消耗標(biāo)準溶液匕mL。

計算水的總硬度。

已知:Ca2++Y2-=CaY,Mg2++Y2-=MgY,以EDTA溶液滴定Mg"較滴定Ca?+終點更敏銳。水樣中微

量Fe3+、AF+、Cu"等雜質(zhì)離子,可用三乙醇胺和Na2s溶液進行掩蔽。

該水樣的總硬度為

0.224叫2240叫112加匕)。’1120加匕)。

A.B.C.D.

匕匕匕JI匕J

【答案】C

mg

【解析】由①中信息可得CaCOs標(biāo)準液中c(Ca2+)=100g/mol_m;

0.25L25

m

由③可得EDTA標(biāo)準溶液的濃度c(EDTA尸石義“必.m.

=—mol1//TL'

VjXlO^LV\

m

——xVxl0-3

由④得水樣中鈣鎂離子的濃度:c=V,2mV;

=-----2mol/L

50x10-3

,,,??,_一mol/Lx0.05Lx56g/molx1OOOrng/g1⑵%

水的總硬度表示為:v

0.05Lxl0

故選:Co

已知:①鋁土礦主要成分為ALO3,含少量FezOs和Si。?。用NaOH溶液溶解鋁土礦過程中Si。?轉(zhuǎn)變?yōu)殡y

溶性的鋁硅酸鹽。

@[Al2(OH)aClb]m的絮凝效果可用鹽基度衡量,鹽基度=一;;

當(dāng)鹽基度為0.60-0.85時,絮凝效果較好。

請回答:

(1)步驟I所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是=

(2)下列說法不正確的是o

A.步驟I,反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進行,以實現(xiàn)所需反應(yīng)溫度

B.步驟n,濾液濃度較大時通入過量co?有利于減少AI(OH)3沉淀中的雜質(zhì)

c.步驟ni,為減少AI(OH)3吸附的雜質(zhì),洗滌時需對漏斗中的沉淀充分攪拌

D.步驟IV中控制AKOU%和A1。的投料比可控制產(chǎn)品鹽基度

(3)步驟V采用如圖所示的蒸汽浴加熱,儀器A的名稱是;步驟V不宜用酒精燈直接加熱的原因

⑷測定產(chǎn)品的鹽基度。

cr的定量測定:稱取一定量樣品,配成溶液,移取25.00mL溶液于錐形瓶中,調(diào)pH=6.5?10.5,滴加指示

劑KzCrO」溶液。在不斷搖動下,用0.1000mol?L」AgNO3標(biāo)準溶液滴定至淺紅色(有Ag2CrO4沉淀),30秒內(nèi)

不褪色。平行測試3次,平均消耗AgNOj標(biāo)準溶液22.50mL。另測得上述樣品溶液中

34

c(A1*)=0.1000mol-L0

①產(chǎn)品的鹽基度為O

②測定cr過程中溶液pH過低或過高均會影響測定結(jié)果,原因是。

【答案】⑴Na[Al(OH)4]

(2)BC

(3)蒸發(fā)皿酒精燈直接加熱受熱不均勻,會導(dǎo)致產(chǎn)品鹽基度不均勻

(4)0.7pH過低,指示劑會與氫離子反應(yīng)生成重銘酸根,會氧化氯離子,導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏少,

而pH過高,氫氧根會與銀離子反應(yīng),導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏多

【分析】鋁土礦主要成分為ALO3,含少量Fe2()3和Si。?,向鋁土礦中加氫氧化鈉溶液,得到難溶性鋁硅酸

鹽、偏鋁酸鈉,氧化鐵不與氫氧化鈉溶液反應(yīng),過濾,濾液中主要含偏鋁酸鈉,向偏鋁酸鈉溶液中通入二

氧化碳,過濾,得到氫氧化鋁沉淀,分為兩份,一份加入鹽酸得到氯化鋁,將兩份混合得到聚合氯化鋁溶

液,加熱得到聚合氯化鋁固體。

【解析】(1)根據(jù)題中信息步驟I所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是Na[Al(0H)4];故答案為:Na[Al(OH)4];

(2)A.步驟I,反應(yīng)所學(xué)溫度高于100。。因此反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進行,以實現(xiàn)所需反應(yīng)溫度,

故A正確;

B.步驟n,濾液濃度較大時通二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉沉淀(溶解度較小),不利于除雜,故B錯誤;

c.步驟皿,洗滌時不能對漏斗中的沉淀進行攪拌,故c錯誤;

D.囚2(0電。出中a、b可通過控制AKOUb和A1CL的投料比來控制產(chǎn)品鹽基度,故D正確;

故選BC;

(3)步驟V采用如圖所示的蒸汽浴加熱,根據(jù)圖中信息得到儀器A的名稱是蒸發(fā)皿;酒精燈直接加熱受

熱不均勻,會導(dǎo)致產(chǎn)品鹽基度不均勻,而用蒸汽浴加熱,受熱均勻,得到的產(chǎn)品鹽基度均勻;故答案為:

蒸發(fā)皿;酒精燈直接加熱受熱不均勻,會導(dǎo)致產(chǎn)品鹽基度不均勻;

(4)①根據(jù)Cr~AgNC>3,樣品溶液中氯離子物質(zhì)的量濃度為mH1-x0.022.50L=。田如。1.L,

0.025L

47

n(Al3+):n(Cr)=10:9,根據(jù)電荷守恒得到[AU(OH)42cLJ.產(chǎn)品的鹽基度為廠J=0?7;故答案為:0.7。

②測定cr過程中溶液pH過低或過高均會影響測定結(jié)果,原因是pH過低,指示劑會與氫離子反應(yīng)生成重

銘酸跟,會氧化氯離子,導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏少,而pH過高,氫氧根會與銀離子反應(yīng),導(dǎo)致消耗的硝酸銀

偏多;故答案為:pH過低,指示劑會與氫離子反應(yīng)生成重銘酸跟,會氧化氯離子,導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏少,

而pH過高,氫氧根會與銀離子反應(yīng),導(dǎo)致消耗的硝酸銀偏多。

5.(2023?湖北?高考真題)|學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成。回答下列問題:

(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖,儀器A的名稱為,裝置B的作用為o

⑵銅與過量Hz。2反應(yīng)的探究如下:

實驗②中Cu溶解的離子方程式為;產(chǎn)生的氣體為。比較實驗①和②,從氧化還原角度說明H+

的作用是o

(3)用足量NaOH處理實驗②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X為銅的氧化物,提純干燥后的X在惰

性氛圍下加熱,mgX完全分解為ng黑色氧化物Y,-=(?X的化學(xué)式為。

(4)取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過量的酸性KI完全反應(yīng)后,調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示

劑,用O.lOOOmolI—Na2sQs標(biāo)準溶液滴定,滴定終點時消耗Na2sQs標(biāo)準溶液15.00mL。(已知:

2+

2Cu+4r=2CuI;+I2,L+ZSQj=2「+S4c)1)標(biāo)志滴定終點的現(xiàn)象是,粗品中X的相對含量

為o

【答案】(1)具支試管防倒吸

+2+

(2)CU+H2O2+2H=CU+2H2OO2既不是氧化劑,又不是還原劑,但可增強H2O2的氧化性

(3)CUO2

(4)滴入最后半滴標(biāo)準液,溶液藍色消失,且半分鐘不恢復(fù)原來的顏色96%

【解析】(1)由圖可知,儀器A的名稱為具支試管;銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮,其中二氧化

氮易溶于水,需要防倒吸,則裝置B的作用為防倒吸;

(2)根據(jù)實驗現(xiàn)象,銅片溶解,溶液變藍,可知在酸性條件下銅和過氧化氫發(fā)生反應(yīng),生成硫酸銅,離子

+2+

方程式為:CU+H2O2+2H=CU+2H2O;硫酸銅可以催化過氧化氫分解生成氧氣,則產(chǎn)生的氣體為。2;在銅

和過氧化氫的反應(yīng)過程中,氫元素的化合價沒有發(fā)生變化,但反應(yīng)現(xiàn)象明顯,故從氧化還原角度說明H+的

作用是:既不是氧化劑,又不是還原劑,但可增強H2O2氧化性;

⑶在該反應(yīng)中銅的質(zhì)量m(Cu尸的£=萼,因為三=3,則m(O尸nx£+(m-n)=學(xué),則X的化學(xué)式中

805m6805

4n

銅原子和氧原子的物質(zhì)的量之比為:華2=普獸=4,則X為CuC)2;

n(O)2n2

5x16

(4)滴定結(jié)束的時候,單質(zhì)碘消耗完,則標(biāo)志滴定終點的現(xiàn)象是:滴入最后半滴標(biāo)準液,溶液藍色消失,

且半分鐘不恢復(fù)原來的顏色;在CuC)2中銅為+2價,氧為-1價,根據(jù)

+

2CUO2+8H+8F=2CuI+3I2+4H2O,可以得到關(guān)系式:2CuO2-3I2-6S2O^~,貝|n(CuC>2)=g

x0.1mol/Lx0.015L=0.0005mol,粗品中X的相對含量為竺器產(chǎn)x100%=96%。

能力提升

1.(2022?湖南?高考真題)室溫時,用O.lOOmobL」的標(biāo)準AgNC>3溶液滴定15.00mL濃度相等的C「、BrJUr

混合溶液,通過電位滴定法獲得lgc(Ag+)與義AgNC>3)的關(guān)系曲線如圖所示(忽略沉淀對離子的吸附作用。

10

若溶液中離子濃度小于1.0x10-5moll」時,認為該離子沉淀完全。^sp(AgCl)=1.8xlO-,

13

7Csp(AgBr)=5.4xlO-,K£AgI)=8.5xl(T")。下列說法正確的是

A.a點:有白色沉淀生成

B.原溶液中「的濃度為O.lOOmoLL」

C.當(dāng)沉淀完全時,已經(jīng)有部分C1沉淀

D.b點:c(Cr)>c(Br)>c(r)>c(Ag+)

【答案】c

【分析】向含濃度相等的ChBr-和I-混合溶液中滴加硝酸銀溶液,根據(jù)三種沉淀的溶度積常數(shù),三種離

子沉淀的先后順序為1、Br\Ch根據(jù)滴定圖示,當(dāng)?shù)稳?.50mL硝酸銀溶液時,CF恰好沉淀完全,此時

共消耗硝酸銀的物質(zhì)的量為4.50mLxl0-3L/mLx0.1000mol/L=4.5xl0-4moi,所以ci-、Br和均為UKHmoi。

【解析】A.1-先沉淀,Agl是黃色的,所以a點有黃色沉淀Agl生成,故A錯誤;

B.原溶液中1-的物質(zhì)的量為1.5xl(y4mol,則1-的濃度為史史㈣=0.0100mol-LL故B錯誤;

0.01500L

K(AgBr)54x10-13

C.當(dāng)Br沉淀完全時(Br-濃度為LOxlO^moi/L),溶液中的c(Ag+)=、=…777=5.4x1O^mol/L,

<?(Br)1,0x10^T

心(AgCl)1.8x10r°

若已經(jīng)開始沉淀,則此時溶液中的3原溶液中的

Cl-c(Cl-)=iA+x=54x10-8=3.3X10-mol/L,c(Cl-)=

c(I-尸O.OlOOmolU,則己經(jīng)有部分Cl-沉淀,故C正確;

D.b點加入了過量的硝酸銀溶液,溶液中的:T、Br\CP全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則Ag+濃度最大,根據(jù)溶度積可

+

知,b點各離子濃度為:C(Ag)>C(Clj>C(Brj>C(lj,故D錯誤;

故選C。

2.(2024?山東濟南?模擬預(yù)測工莫爾法是用K2Cr()4作指示劑,用AgNC>3標(biāo)準溶液測定CF(或Br)濃度的方

法?,F(xiàn)用莫爾法測定亞硝酰氯樣品中NOC1的純度,實驗步驟如下:

步驟1:配制AgNC)3溶液。

步驟2:標(biāo)定AgNC>3溶液。準確稱取0.585g干燥的NaCl固體于燒杯中,用蒸儲水溶解后,轉(zhuǎn)移至100mL

容量瓶中,并洗滌再轉(zhuǎn)移、定容、搖勻。取3份所配NaCl溶液,每份25.00mL,分別置于錐形瓶中,力口25mL

水、適量K2CrC>4溶液,在不斷搖動下用AgNCh溶液滴定至終點[2人8++50;=人82504〃磚紅色)]。實驗

測得三次滴定消耗AgNO3溶液體積的平均值為25.00mL。

步驟3:測定亞硝酰氯樣品中NOC1的純度。取mgNOCl樣品,溶于蒸儲水(與水發(fā)生反應(yīng)生成一種氯化物

和兩種氮的氧化物,其中一種呈紅棕色),配成250mL溶液,準確量取25.00mL溶液于錐形瓶中;加入適量

KzCrCU溶液作指示劑,用上述AgNCh標(biāo)準溶液滴定至終點,消耗AgNCh標(biāo)準溶液的體積為VmL。

對于上述實驗,下列說法正確的是

A.配制好的AgNCh溶液貯存于帶玻璃塞的棕色廣口瓶中

B.可用移液管移取25.00mLNaCl溶液于錐形瓶中,使用時應(yīng)用手握住移液管的中部

C.滴定管使用前應(yīng)“檢漏”,向管內(nèi)注入少量水,觀察滴定管口及旋塞是否有水滲出,若不滲水即可使

D.NOC1與水反應(yīng)的離子方程式為2NOC1+H2O=2H++2C1-+NOT+NO2T

【答案】D

【解析】A.由于AgNCh見光易分解,則配制好的AgNCh溶液貯存于帶玻璃塞的棕色細口瓶中,溶液不貯

存在廣口瓶中,A錯誤;

B.可用移液管移取25.00mLNaCl溶液于錐形瓶中,使用時用右手的拇指和中指捏住移液管的上端,將管的

下口插入欲吸取的溶液中,插入深度一般為10?20mm,而不能用手握住移液管的中部,B錯誤;

C.滴定管使用前應(yīng)“檢漏”,向管內(nèi)注入少量水,觀察滴定管口及旋塞是否有水滲出,若不滲水,需迅速旋

轉(zhuǎn)活塞180。再觀察,不滲水才可使用,C錯誤;

D.NOC1與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2NOCI+H2O2HCI+NOT+NO2T,則其離子方程式為

+

2NOC1+H2O=2H+2C1+NOT+NO2T,D正確;

故答案為:D。

3.(2022?河北?高考真題)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設(shè)計實驗如下:

①三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預(yù)加

0.30mL0.0lOOOmol-E1的碘標(biāo)準溶液,攪拌。

②以0.2L.min」流速通氮氣,再加入過量磷酸,加熱并保持微沸,同時用碘標(biāo)準溶液滴定,至終點時滴定消

耗了1.00mL碘標(biāo)準溶液。

③做空白實驗,消耗了0.10mL碘標(biāo)準溶液。

④用適量N%SC)3替代香菇樣品,重復(fù)上述步驟,測得SO?的平均回收率為95%。

3

已知:Kal(H3PO4)=7.1X10-,q(H2so3)=13x10-2

回答下列問題:

(1)裝置圖中儀器a、b的名稱分別為、o

(2)三頸燒瓶適宜的規(guī)格為(填標(biāo)號)。

A.250mLB.500mLC.1000mL

⑶解釋加入H3Po「能夠生成SO?的原因:o

(4)滴定管在使用前需要、洗滌、潤洗;滴定終點時溶液的顏色為;滴定反應(yīng)的離子方程式

為。

(5)若先加磷酸再通氮氣,會使測定結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。

(6)該樣品中亞硫酸鹽含量為mg?kg-(以SO?計,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

【答案】(1)(球形)冷凝管酸式滴定管

⑵C

(3)加入H3P。4后,溶液中存在化學(xué)平衡H2s03彳=^02+印0,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸

出后,促進了化學(xué)平衡H2s彳—SO2+H2O向右移動

(4)檢驗其是否漏水藍色b+SO2+2H2O2I-+4H++SOj

(5)偏低

(6)80.8

【分析】由題中信息可知,檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量的原理是:用過量的磷酸與其中的亞硫酸鹽

反應(yīng)生成SO2,用氮氣將SO2排入到錐形瓶中被水吸收,最后用碘標(biāo)準溶液滴定,測出樣品中亞硫酸鹽含量。

【解析】(1)根據(jù)儀器a、b的結(jié)構(gòu)可知,裝置圖中儀器a、b的名稱分別為球形冷凝管和酸式滴定管;

(2)三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水,向其中加入H3PO4的體積不超過10mL?在加熱時,

三頸燒瓶中的液體不能超過其容積的:,因此,三頸燒瓶適宜的規(guī)格為1000mL選C。

(3)雖然Kai(H3Po4)=7.1/10-3<Kai(H2so3)=1.3x10-2,但是H3PO4為難揮發(fā)性的酸,而H2s。3易分解為

SO2和水,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SO2逸出后,促進了化學(xué)平衡H2soSO2+H2O向右移

動,因此,加入H3P。4能夠生成SC>2的原因是:加入H3P。4后,溶液中存在化學(xué)平衡H2s。3彳二

SO2+H2O,SO2的溶解度隨著溫度升高而減小,SC>2逸出后,促進了化學(xué)平衡H2sCh-^SCh+HzO向右移

動;

(4)滴定管在使用前需要檢驗其是否漏水、洗滌、潤洗;滴定前,溶液中的碘被SO2還原為碘離子,溶液

的顏色為無色,滴加終點時,過量的1滴或半滴標(biāo)準碘液使淀粉溶液變?yōu)樗{色且半分鐘點之內(nèi)不變色,因

此,滴定終點時溶液為藍色;滴定反應(yīng)的離子方程式為I2+SO2+2H2O2I—+4H++SO:;

(5)若先加磷酸再通氮氣,則不能將裝置中的空氣及時排出,有部分亞硫酸鹽被裝置中的氧氣氧化,碘的

標(biāo)準液的消耗量將減少,因此會使測定結(jié)果偏低。

(6)實驗中SO2消耗的標(biāo)準碘液的體積為0.30mL+1.00mL=1.30mL,減去空白實驗消耗的0.10mL,則實

際消耗標(biāo)準碘液的體積為1.20mL,根據(jù)反應(yīng)b+SO2+2H2O2L+4H++SO;可以計算出n(SO2)=n(I2)=1.20mL

xlO^L-mL-^O.OlOOOmol-^=1.20^W5mol,由于SO?的平均回收率為95%,則實際生成的n(SC)2)=

1.20x10.5moL263X1(T5mol,則根據(jù)S元素守恒可知,該樣品中亞硫酸鹽含量為

0.95

1.263x10-5molx64g*mor1x1000mg*g-1

?80.8mg*kgJ

10.00gxlO-3kg*g-1

4.(2024?浙江?高考真題)某小組采用如下實驗流程制備A(:

已知:A&是一種無色晶體,吸濕性極強,可溶于熱的正己烷,在空氣中受熱易被氧化。

請回答:

(1)如圖為步驟I的實驗裝置圖(夾持儀器和尾氣處理裝置已省略),圖中儀器A的名稱是,判斷步驟I

反應(yīng)結(jié)束的實驗現(xiàn)象是.

(2)下列做法不正確的是。

A.步驟I中,反應(yīng)物和溶劑在使用前除水

B.步驟I中,若控溫加熱器發(fā)生故障,改用酒精燈(配石棉網(wǎng))加熱

c.步驟ni中,在通風(fēng)櫥中濃縮至蒸發(fā)皿內(nèi)出現(xiàn)晶膜

D.步驟IV中,使用冷的正己烷洗滌

(3)所得粗產(chǎn)品呈淺棕黃色,小組成員認為其中混有碘單質(zhì),請設(shè)計實驗方案驗證,

(4)純化與分析:對粗產(chǎn)品純化處理后得到產(chǎn)品,再采用銀量法測定產(chǎn)品中「含量以確定純度。滴定原理為:

先用過量AgNC>3標(biāo)準溶液沉淀「,再以NH,SCN標(biāo)準溶液回滴剩余的Ag+。已知:

難溶電解質(zhì)Agl(黃色)AgSCN(白色)AgzCrOq(紅色)

溶度積常數(shù)K.P8.5xl0」71.0xlO12l.lxlO12

①從下列選項中選擇合適的操作補全測定步驟o

稱取產(chǎn)品L0200g,用少量稀酸A溶解后轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶,加水定容得待測溶液。取滴定管檢漏、水

洗一7裝液、趕氣泡、調(diào)液面、讀數(shù)一用移液管準確移取25.00mL待測溶液加入錐形瓶

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