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1、第八章 第3课时酸碱中和滴定及其拓展应用题号知识易中难酸碱中和滴定过程分析1,34,5酸碱中和滴定数据处理及滴定误差分析29酸碱中和滴定拓展应用6,78一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.(2021天津期末)用0.103 2 molL-1 HCl溶液滴定未知浓度NaOH溶液(滴有酚酞溶液),下列有关说法不正确的是(A)A.向用蒸馏水洗干净的酸式滴定管中加入HCl溶液,调整液面后准备滴定B.当加入半滴盐酸后,溶液颜色从粉红色刚好变为无色且半分钟内不变色时即达到滴定终点C.处理数据所用表达式:c(NaOH)=0.103 2VHCl(aq)VNaOH(aq) molL-1D.若滴定起始和终点
2、时读取数据视线如图,则c(NaOH)将偏低解析:用蒸馏水洗干净的酸式滴定管应该先用标准溶液润洗,再向其中加入HCl溶液,调整液面后准备滴定,否则测定结果偏高,故A不正确;酚酞作指示剂,用HCl溶液滴定NaOH溶液,滴定终点时生成NaCl,当加入半滴盐酸,溶液颜色从粉红色刚好变为无色且半分钟内不变色时即达到滴定终点,故B正确;达到滴定终点时n(NaOH)=n(HCl),且n=cV,即c(NaOH)VNaOH(aq)=c(HCl)VHCl(aq),所以c(NaOH)=0.103 2VHCl(aq)VNaOH(aq) molL-1,故C正确;如图所示读数,会使标准溶液的体积VHCl(aq)偏小,根据
3、c(待测)=c(标准)V(标准)V(待测)可知, VHCl(aq)偏小,则c(NaOH)将偏低,故D正确。2.(2021上海二模)用滴定法测定含少量NaCl的NaHCO3的含量,下列操作会引起测定结果偏高的是(C)A.锥形瓶中加入一定体积的待测液后,再加少量水B.向待测液中加23滴甲基橙试液后,再用标准酸溶液进行滴定C.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准酸溶液进行滴定D.用滴定管量取待测溶液,读数前尖嘴部分有气泡,读数后气泡消失解析:锥形瓶中加入一定体积的待测液后,再加少量水,不会影响标准溶液的用量,不会产生误差,A错误;向待测液中加23滴甲基橙试液后,再用标准酸溶液进行滴定,操作正常,不会产
4、生误差,B错误;未用标准溶液进行润洗,标准溶液浓度偏低,用量偏大,测定结果偏高,C正确;读数前有气泡,读数后气泡消失,会使读取的标准溶液数值偏小,则测定结果偏低,D错误。3.(2021浙江杭州模拟)常温下,用0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定等浓度的NH4HSO4待测溶液20.00 mL(滴定过程中未产生气体,混合溶液体积的微小变化忽略不计),下列说法正确的是(C)A.滴定前待测溶液中pH=1B.当滴入标准溶液20.00 mL时,溶液中有c(Na+)c(SO42-)c(NH4+) c(OH-)C.滴定开始后,溶液中c(Na+)+c(H+)=c(NH3H2O)+c(SO42-)+c(OH-
5、)D.当滴定至pH=7时,溶液中水的电离程度最大解析:NH4HSO4在水溶液中完全电离,电离出的c(H+)=0.1 mol/L,该溶液中NH4+水解生成H+,所以待测液中c(H+)0.1 mol/L,溶液的pH c(NH4+)c(OH-),故B错误;滴定开始后,溶液中存在电荷守恒c(NH4+) +c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),存在物料守恒c(NH4+)+c(NH3H2O) =c(SO42-),所以存在c(Na+)+c(H+)=c(NH3H2O)+c(SO42-)+c(OH-),故C正确;酸或碱抑制水的电离,NH4+促进水的电离,当溶液呈中性时,溶液中溶质为(NH4
6、)2SO4、Na2SO4、NH3H2O,当溶液中溶质为(NH4)2SO4、Na2SO4时,水的电离程度最大,溶液pH7,故D错误。4.(2021四川成都三模)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,已知Ka1(H2C2O4) =5.410-2,Ka2(H2C2O4)=5.410-5。室温下,用0.200 0 molL-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL-1H2C2O4溶液至终点。对于滴定过程中的下列描述正确的是(C)A.当滴入10.00 mL NaOH溶液时,混合溶液的pH可能大于7B.溶液中,始终存在c(Na+)c(HC2O4-)+2c(C2O42-)C.选择酚酞作指示
7、剂,滴定终点时溶液可能呈粉红色D.溶液中c(HC2O4-)c(C2O42-)一直增大解析:当滴入10.00 mL NaOH溶液时,则两者恰好完全反应生成NaHC2O4,HC2O4-水解平衡常数Kh=KwKa11.8510-13c(HC2O4-)+2c(C2O42-),故B错误;达到滴定终点时,溶液中溶质为Na2C2O4,溶液呈碱性,酚酞的变色范围是8.210.0,此时溶液呈粉红色,故C正确;溶液中Ka2=c(C2O42-)c(H+)c(HC2O4-),则c(HC2O4-)c(C2O42-)=c(H+)Ka2,温度不变,Ka2不变,随着NaOH溶液滴入,c(H+)减小,则c(HC2O4-)c(C
8、2O42-)一直减小,故D错误。5.(2020浙江1月选考,23)室温下,向20.00 mL 0.100 0 molL-1盐酸中滴加0.100 0 molL-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg 5=0.7。下列说法不正确的是(C)A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大D.V(NaOH)=30.00 mL时,pH=12.3解析:NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,故A正确;选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
9、,B正确;甲基橙的变色范围在pH突变范围外,误差更大,故C不正确;V(NaOH)=30.00 mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c(NaOH)=30 mL0.100 0molL-1-20 mL0.100 0 molL-120 mL+30 mL=0.02 molL-1,即溶液中c(OH-)=0.02 molL-1,则c(H+)=510-13 molL-1,pH=-lg c(H+)=12.3,故D正确。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)6.生产和实验中广泛采用甲醛法测定饱和食盐水样品中的NH4+含量。利用的反应原理为4NH4+6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+6H2
10、O。实验步骤如下:甲醛中常含有微量甲酸,应先除去。取甲醛a mL于锥形瓶中,加入12滴指示剂,用浓度为b mol/L的NaOH溶液滴定,滴定管的初始读数为V1 mL,当锥形瓶内溶液呈微红色时,滴定管的读数为V2 mL。向锥形瓶中加入饱和食盐水试样c mL,静置1 min。用上述滴定管中剩余的NaOH溶液继续滴定锥形瓶内溶液,至溶液呈微红色时,滴定管的读数为V3 mL。下列说法不正确的是(C)A.步骤中的指示剂可以选用酚酞试液B.步骤中静置的目的是使NH4+和HCHO完全反应C.步骤若不静置会导致测定结果偏高D.饱和食盐水中的c(NH4+)=b(V3-V2)c mol/L解析:A项,反应生成甲酸
11、钠,溶液呈碱性,步骤中的指示剂可以选用酚酞试液,正确;B项,步骤中静置的目的是使NH4+和HCHO完全反应,正确;C项,步骤若不静置,反应4NH4+6HCHO(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+6H2O进行不完全,生成的酸少,步骤中消耗的NaOH溶液体积偏小,会导致测定结果偏低,不正确;D项,根据关系式4NH4+(CH2)6N4H+(一元酸)+3H+4OH-,步骤消耗的氢氧化钠物质的量和氮元素物质的量相同,所以饱和食盐水中的c(NH4+)= bmol/L(V3-V2)10-3Lc10-3L=b(V3-V2)c mol/L,正确。7.(2022湖南长沙检测)测定水的总硬度一般采用配位滴定法,即
12、在pH=10的氨性溶液中,以铬黑T(EBT)作为指示剂,用EDTA(乙二胺四乙酸)标准溶液直接滴定水中的Ca2+、Mg2+。测定中涉及的反应有M2+(金属离子)+Y4-(EDTA)MY2-;M2+EBT(蓝色)MEBT(酒红色);MEBT+Y4-(EDTA)MY2-+EBT。下列说法正确的是(CD)A.配合物MEBT的稳定性大于MY2-B.在滴定过程中眼睛要随时观察滴定管中液面的变化C.达到滴定终点的现象是溶液恰好由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色D.实验时装有EDTA标准溶液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准溶液润洗,测定结果将偏高解析:根据题目所给信息可知,MEBT溶液滴加Y4-时会转化
13、为MY2-,说明金属离子更容易与Y4-配位,则MY2-更稳定,故A错误;在滴定过程中,眼睛要随时观察锥形瓶中溶液的颜色变化,确定滴定终点,不需要观察滴定管中液面的变化,故B错误;滴入标准溶液前,金属离子与EBT结合生成MEBT,此时溶液呈酒红色,当达到滴定终点时,MEBT转化为蓝色的EBT,所以滴定终点的现象为溶液恰好由酒红色变为蓝色,且半分钟内不恢复原色,故C正确;只用蒸馏水洗涤而未用标准溶液润洗会使标准溶液稀释,导致标准溶液的用量偏大,测定结果偏高,故D正确。8.(2021浙江杭州考试)国家标准规定,FeSO47H2O的含量:一级品99.50%100.5%;二级品99.00%100.5%;
14、三级品98.00%101.0%。为测定某样品中FeSO47H2O的质量分数,可用酸性高锰酸钾溶液进行滴定。称取四份FeSO47H2O试样,质量均为0.506 0 g,溶于水后,用0.020 28 molL-1酸性高锰酸钾溶液滴定至终点,记录滴定数据如下表:滴定次数实验数据1234V(高锰酸钾)/mL(初读数)0.100.200.000.20V(高锰酸钾)/mL(终读数)17.7617.8818.2617.90下列说法正确的是(C)A.若滴定时发现滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束气泡消失,则测得的FeSO47H2O含量将偏低B.根据滴定结果可知,上述样品符合二级品标准C.如测得的含量低于实际准确值
15、,产生误差的原因可能是在滴定过程中空气中的氧气参与了反应D.滴定至终点时的现象是溶液红色褪去且半分钟内不恢复红色解析:若滴定时发现滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束气泡消失,导致消耗标准溶液的体积增加,则测得的FeSO47H2O含量将偏高,A错误;依据图表数据计算,第三次实验数据相差大,舍去,计算其他三次的平均值为(17.76-0.10+17.88-0.20+17.90-0.20) mL3=17.68 mL,根据化学方程式5Fe2+MnO4-+8H+5Fe3+Mn2+4H2O,可知亚铁离子的物质的量是0.017 68 L0.020 28 molL-150.001 793 mol,FeSO47H2O
16、的含量=0.001 793mol278 gmol-10.506 0 g100%98.50%,结合题干信息判断符合三级品标准,B错误;如测得的含量低于实际准确值,说明消耗标准溶液的体积减少,则产生误差的原因可能是在滴定过程中空气中的氧气参与了反应,氧化了部分亚铁离子,C正确;滴定至终点时的现象是滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液变为浅红色,且半分钟不褪去,D错误。三、非选择题9.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。.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
17、色试剂瓶中避光保存,备用。b.配制并标定100 mL 0.100 0 molL-1NH4SCN标准溶液,备用。.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 molL-1 AgNO3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 molL-1NH4SCN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123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题
18、。(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。(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pH0.5的条件下进行,其目的是 。(4)b和c两步操作是否可以颠倒?(填“是”或“否”),说明理由: 。(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为mL,测得c(I-)= molL-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”)。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。若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准溶液液面,则
19、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pH0.5,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(10.02+9.98) mL12= 10.00 mL
20、。根据滴定原理,则n(Ag+)=n(I-)+n(SCN-),故n(I-)=n(Ag+)- n(SCN-)=0.025 L0.100 0 molL-1-0.01 L0.100 0 molL-1=0.001 5 mol,则c(I-)=0.001 5mol0.025 L=0.060 0 molL-1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液之前,要先用NH4SCN标准溶液润洗滴定管。(7)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。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)否若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽,无法判断滴定终点(5)10.000.060 0(6)用NH4SCN标准溶液润洗滴定管(7)偏高偏高