-新教材高中化學(xué)能力練習(xí)4酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用含解析新人教版選擇性必修

PAGEPAGE7能力課時落實(四)酸堿中和滴定的拓展應(yīng)用(建議用時：40分鐘)1．實驗室用標準KMnO4溶液滴定未知濃度的FeSO4溶液，下列說法或操作正確的是()A．盛FeSO4溶液的錐形瓶滴定前用FeSO4溶液潤洗2～3次B．選堿式滴定管量取標準KMnO4溶液，并用碘化鉀淀粉溶液作指示劑C．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)會導(dǎo)致滴定結(jié)果偏低D．錐形瓶內(nèi)溶液顏色變化由淺綠色變?yōu)樽霞t色，立即記下滴定管液面所在刻度C[滴定操作時錐形瓶只需用水洗干凈即可，不能潤洗，A項錯誤；標準KMnO4溶液應(yīng)用酸式滴定管量取，不用添加任何指示劑，B項錯誤；實驗時讀數(shù)前仰后俯，導(dǎo)致讀數(shù)體積小于實際消耗標準溶液體積，所測溶液濃度將偏低，C項正確；確定滴定終點時，需溶液由淺綠色變?yōu)樽霞t色，且30s內(nèi)溶液顏色不再發(fā)生變化，才可以確定滴定終點，D項錯誤。]2．已知Ag2CrO4是磚紅色沉淀，下列滴定反應(yīng)中，指示劑使用不正確的是()A．用標準FeCl3溶液滴定KI溶液，選擇KSCN溶液B．用I2溶液滴定Na2SO3溶液，淀粉作指示劑C．用AgNO3溶液滴定NaCl溶液，Na2CrO4作指示劑D．用H2O2溶液滴定KI溶液，淀粉作指示劑D[鐵離子與碘離子反應(yīng)，生成亞鐵離子和碘單質(zhì)，KSCN溶液遇鐵離子顯紅色，當溶液顯紅色時，說明碘離子反應(yīng)完全，達到滴定終點，故A正確；淀粉遇碘單質(zhì)顯藍色，當溶液顯藍色時，說明亞硫酸根離子已經(jīng)被碘單質(zhì)充分氧化，碘單質(zhì)剩余，達到滴定終點，故B正確；Ag2CrO4是磚紅色沉淀，當溶液中有磚紅色沉淀時，待測液中的氯離子被充分沉淀，銀離子剩余，故C正確；待測液中的碘離子被雙氧水氧化生成碘單質(zhì)，淀粉顯藍色，即開始滴定就出現(xiàn)藍色，藍色加深，碘離子反應(yīng)完全時，藍色不再加深，但是不易觀察，不能判斷滴定終點，故D錯誤。]3．H2S2O3是一種弱酸，實驗室欲用0.01mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，發(fā)生的反應(yīng)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(yīng)的還原劑C．該滴定可選用如圖所示裝置D．該反應(yīng)中每消耗2molNa2S2O3，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為4NAB[溶液中有單質(zhì)碘，應(yīng)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(yīng)，當反應(yīng)到達終點時，單質(zhì)碘消失，藍色褪去，故A錯誤；Na2S2O3中硫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(yīng)該用堿式滴定管，故C錯誤；反應(yīng)中每消耗2molNa2S2O3，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA，故D錯誤。]4．下列滴定中，指示劑的選擇或滴定終點顏色變化有錯誤的是()提示：2KMnO4＋5K2SO3＋3H2SO4=6K2SO4＋2MnSO4＋3H2O、I2＋Na2S=2NaI＋S↓選項滴定管中的溶液錐形瓶中的溶液指示劑滴定終點顏色變化ANaOH溶液CH3COOH溶液酚酞無色→淺紅色BHCl溶液氨水酚酞淺紅色→無色C酸性KMnO4溶液K2SO3溶液無無色→淺紫紅色D碘水亞硫酸溶液淀粉無色→藍色B[A項，錐形瓶中為酸，加入酚酞無色，達到滴定終點，溶液顯堿性，溶液變?yōu)闇\紅色，故現(xiàn)象為無色→淺紅色，正確；B項，錐形瓶中為堿，達到滴定終點，溶液顯酸性，應(yīng)選擇指示劑甲基橙，現(xiàn)象是溶液由黃色變?yōu)榧t色，錯誤；C項，高錳酸鉀為紫色，滴入酸性高錳酸鉀前溶液無色，到達滴定終點為淺紫紅色，故現(xiàn)象為無色→淺紫紅色，正確；D項，碘遇淀粉變藍色，加入碘前無色，滴加碘反應(yīng)至終點，碘遇淀粉呈藍色，正確。]5．用0.100mol·L－1酸性高錳酸鉀溶液滴定25.00mL某未知濃度的草酸(H2C2O4)溶液，滴定曲線如圖所示，其中E為電動勢，反映溶液中c(MnOeq\o\al(－,4))的變化。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A．酸性高錳酸鉀溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管中B．滴定過程中不需要使用指示劑C．滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)，會導(dǎo)致所測草酸溶液的濃度偏低D．若草酸溶液的濃度為0.200mol·L－1，則a點的c(Mn2＋)＝0.100mol·L－1D[酸性高錳酸鉀溶液顯酸性，且有強氧化性，應(yīng)盛放在酸式滴定管中，A正確；酸性高錳酸鉀溶液本身有顏色，當達到滴定終點時溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘內(nèi)不褪色，故不需要使用指示劑，B正確；俯視讀數(shù)，會導(dǎo)致所讀標準溶液體積偏低，則待測液濃度也偏低，C正確；根據(jù)滴定曲線可知，a點為滴定終點，根據(jù)反應(yīng)的離子方程式2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可計算出此時消耗酸性高錳酸鉀溶液的體積為20.00mL，若不考慮混合前后溶液體積的變化，c(Mn2＋)＝eq\f(0.100mol·L－1×20.00×10－3L,20.00＋25.00×10－3L)≈0.044mol·L－1，D錯誤。]6．(雙選)中和滴定是一種操作簡單，準確度高的定量分析方法，實際工作中也可利用物質(zhì)間的氧化還原反應(yīng)、沉淀反應(yīng)進行類似的滴定分析。這些滴定分析均需要通過指示劑來確定滴定終點，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不正確的是()A．利用H＋＋OH－=H2O來測量某氫氧化鈉溶液的濃度時：甲基橙——黃色B．利用“2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋”，用NaI溶液測量Fe(NO3)3樣品中Fe(NO3)3百分含量：淀粉——藍色C．利用“Ag＋＋SCN－=AgSCN↓”原理，可用標準KSCN溶液測AgNO3溶液濃度：Fe(NO3)3——血紅色D．用標準酸性KMnO4溶液滴定NaHSO3溶液以測量其濃度：KMnO4——紫紅色AB[A項，用標準的鹽酸溶液滴定氫氧化鈉溶液，甲基橙為指示劑，溶液滴定終點的現(xiàn)象為由黃色變?yōu)槌壬?，錯誤；B項，利用2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋原理，由于一開始就生成了單質(zhì)碘，溶液呈藍色，無法判斷滴定終點，錯誤；C項，利用Ag＋＋SCN－=AgSCN↓原理，用標準KSCN溶液測量AgNO3溶液濃度，F(xiàn)e(NO3)3為指示劑，溶液滴定終點的現(xiàn)象為由無色變?yōu)檠t色，正確；D項，用標準酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液，KMnO4本身就是指示劑，溶液滴定終點的現(xiàn)象為由無色變?yōu)樽霞t色，正確。]7．已知：KMnO4、MnO2在酸性條件下均能將草酸鈉(Na2C2O4)氧化。測定軟錳礦中MnO2質(zhì)量分數(shù)的方法是：稱取1.20g軟錳礦樣品，加入2.68g草酸鈉固體，再加入足量的稀硫酸并加熱(雜質(zhì)不參加反應(yīng))，充分反應(yīng)之后冷卻，濾去雜質(zhì)，將所得濾液轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中并定容。從中取出25.00mL待測液放入錐形瓶中，再用0.0200mol/LKMnO4標準溶液進行滴定，當?shù)稳?0.00mLKMnO4請回答下列問題：(1)在酸性條件下，MnO2將Na2C2O4(甲)(乙)(2)0.0200mol/LKMnO4標準溶液應(yīng)選用右圖中的__________(填“甲”或“乙”)滴定管中；將錐形瓶置于滴定管下方進行滴定時，眼睛注視__________直至滴定終點；判斷到達滴定終點的現(xiàn)象是_______________________________________________________________________________________________。(3)軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分數(shù)為________。(4)若在實驗過程中存在下列操作，其中會使所測MnO2的質(zhì)量分數(shù)偏小的是________(填選項)。A．溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻璃棒洗滌B．滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點時消失C．定容時，俯視刻度線D．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)[解析](1)酸性條件下，MnO2將Na2C2O4氧化，生成錳離子、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋C2Oeq\o\al(2－,4)＋4H＋=Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O。(2)高錳酸鉀具有強氧化性，應(yīng)裝在酸式滴定管中，甲是酸式滴定管，乙是堿式滴定管；眼睛應(yīng)注意錐形瓶中溶液顏色變化，以準確判斷滴定終點。(3)2.68gNa2C2O4的物質(zhì)的量n(Na2C2O4)＝0.02mol，反應(yīng)中消耗KMnO4的總量n(KMnO4)＝cV＝0.0200mol·L－1×20×10－3L×eq\f(250mL,25mL)＝4×10－3mol，MnOeq\o\al(－,4)～Mn2＋～5e－，MnO2～Mn2＋～2e－，Na2C2O4～2CO2～2e－，根據(jù)電子守恒有2n(Na2C2O4)＝2n(MnO2)＋5n(KMnO4)，即0.02mol×2＝2n(MnO2)＋5×4×10－3mol，則n(MnO2)＝0.01mol，m(MnO2)＝0.01mol×87g/mol＝0.87g，所以軟錳礦中MnO2的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(0.87g,1.20g)×100%＝72.5%。(4)溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，未將燒杯、玻璃棒洗滌，會導(dǎo)致配制的樣品溶液的溶質(zhì)物質(zhì)的量減小，滴定時消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳的含量結(jié)果偏高，A錯誤；滴定前尖嘴部分有一氣泡，滴定終點時消失，滴定前有氣泡，滴定時消耗的高錳酸鉀標準液體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，B正確；定容時，俯視刻度線，會導(dǎo)致配制的樣品溶液的體積偏小，溶液的濃度偏大，用高錳酸鉀溶液滴定時，消耗的高錳酸鉀溶液的體積偏大，測定的二氧化錳含量偏低，C正確；滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)：滴定前仰視讀數(shù)，讀數(shù)會偏大，滴定后俯視讀數(shù)，讀數(shù)會偏小，最終計算結(jié)果偏小，消耗的高錳酸鉀溶液偏小，測定的二氧化錳含量偏高，D錯誤。[答案](1)MnO2＋C2Oeq\o\al(2－,4)＋4H＋=Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O(2)甲錐形瓶中溶液顏色變化錐形瓶中溶液恰好由無色變成紫紅色，且30秒內(nèi)不褪色(3)72.5%(4)BC8．Ⅰ．用0.2000mol/L的標準NaOH溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作可分為如下幾步：①用蒸餾水洗滌堿式滴定管，注入0.2000mol/L的標準NaOH溶液至“0”刻度線以上；②固定好滴定管并使滴定管尖嘴充滿液體；③調(diào)節(jié)液面至“0”或“0”刻度線稍下，并記下讀數(shù)；④量取20.00mL待測液注入潔凈的錐形瓶中，并加入3滴甲基橙溶液；⑤用標準液滴定至終點，記下滴定管液面讀數(shù)。⑥重復(fù)以上滴定操作2～3次。(1)以上步驟有錯誤的是________(填編號)。(2)以下是實驗數(shù)據(jù)記錄表滴定次數(shù)鹽酸體積/mLNaOH溶液體積讀數(shù)/mL滴定前滴定后120.000.0018.10220.000.0016.20320.000.0016.16從表中可以看出，第1次滴定記錄的NaOH溶液體積明顯多于后兩次的體積，其可能的原因是________(填字母)。A．錐形瓶裝液前，留有少量蒸餾水B．滴定結(jié)束時，仰視計數(shù)C．滴定前滴定管尖嘴無氣泡，滴定結(jié)束有氣泡D．錐形瓶用待測液潤洗E．NaOH標準液保存時間過長，有部分變質(zhì)Ⅱ．取草酸溶液置于錐形瓶中，加入適量稀硫酸，用濃度為0.1mol·L－1的高錳酸鉀溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋10CO2↑＋2MnSO4＋8H2(3)滴定時，KMnO4溶液應(yīng)裝在________(填“酸”或“堿”)式滴定管中；滴定終點的現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________________。Ⅲ．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：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O；Ba2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=BaCrO4↓。步驟Ⅰ：移取xmL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中，加入酸堿指示劑，用bmol·L－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V0mL。步驟Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于錐形瓶中，加入xmL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液，待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用bmol·L－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL。(4)滴加鹽酸標準液時應(yīng)使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的濃度為________mol·L－1，若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量待測液濺出，Ba2＋濃度測量值將________(填“偏大”或“偏小”)。[解析](1)根據(jù)堿式滴定管在裝液前應(yīng)用待裝液進行潤洗，所以操作①錯誤。(2)從上表可以看出，第1次滴定記錄的NaOH溶液體積明顯多于后兩次的體積，上面測得的鹽酸濃度偏大，錐形瓶裝液前，留有少量蒸餾水，n(HCl)不變，操作正確，A不選；滴定結(jié)束時，仰視計數(shù)，導(dǎo)致氫氧化鈉溶液體積偏大，B選；滴定前滴定管尖嘴無氣泡，滴定結(jié)束有氣泡，導(dǎo)致氫氧化鈉溶液體積偏小，C不選；錐形瓶用待測液潤洗，待測液的物質(zhì)的量偏大，所用氫氧化鈉溶液體積偏大，D選；NaOH標準液保存時間過長，有部分變質(zhì)，NaOH變質(zhì)生成Na2CO3，以甲基橙為指示劑時，對結(jié)果無影響，E不選。(3)KMnO4溶液具有強氧化性，應(yīng)裝在酸式滴定管中；滴定時，當溶液顏色突變且半分鐘內(nèi)不變色，可說明達到滴定終點，所以當?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。(4)步驟Ⅱ：待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸堿指示劑，用bmol·L－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸的體積為V1mL，則發(fā)生2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O的鹽酸的物質(zhì)的量為：V1×10－3×bmol，步驟Ⅰ：用bmol·L－1鹽酸標準液滴定至終點，測得滴加鹽酸體積為V0mL，加入的總鹽酸的物質(zhì)的量：V0×10－3×bmol，Ba2＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=BaCrO4↓，與Ba2＋反應(yīng)的CrOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量為V0×10－3×bmol－V1×10－3×bmol＝(V0－V1)b×10－3mol，步驟Ⅱ：移取ymLBaCl2溶液于錐形瓶中，所以BaCl2溶液的濃度為eq\f(V0－V1b×10－3,y×10－3)mol·L－1＝eq\f(V0－V1b,y)mol·L－1，若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量鹽酸滴至錐形瓶外，會導(dǎo)致V1偏小，則c(BaCl2)＝eq\f(V0－V1b,y)mol·L－1偏大。[答案](1)①(2)BD(3)酸滴加最后一滴高錳酸鉀溶液時，錐形瓶中溶液顏色由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色(4)上方eq\f(V0－V1b,y)偏大9．(情境素養(yǎng)題)我國國標推薦的食品藥品中鈣元素含量的測定方法之一為利用Na2C2O4將處理后的樣品中的Ca2＋沉淀，過濾洗滌，然后將所得CaC2O4固體溶于過量的強酸，最后使用已知濃度的KMnO4溶液通過滴定法測定溶液中Ca2＋(1)KMnO4溶液應(yīng)該用________(填“酸式”或“堿式”)滴定管盛裝，除滴定管外，還需要的玻璃儀器有___________________________________________。(2)試寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________________________。(3)滴定終點的顏色變化為溶液由__________色變?yōu)開_______色。(4)以下操作會導(dǎo)致測定的結(jié)果偏高的是________(填字母)。a．裝入KMnO4溶液前未潤洗滴定管b．滴定結(jié)束后俯視讀數(shù)c．滴定結(jié)束后，滴定管尖端懸有一滴溶液d．滴定過程中，振蕩時將待測液灑出(5)某同學(xué)對上述實驗方法進行了改進并用于測定某品牌的鈣片中的鈣元素(主要為CaCO3)含量，其實驗過程如下：取2.00g樣品加入錐形瓶中，用酸式滴定管向錐形瓶內(nèi)加入20.00mL濃度為0.10mol·L－1的鹽酸(鹽酸過量)，充分反應(yīng)一段時間，用酒精燈將錐形瓶內(nèi)液體加