中和滴定的拓展和计算
时间:2020-01-31 15:18 来源:未知 作者:童建军 点击:次 所属专题： 滴定法
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定性检验与定量实验是不同实验方法，定量实验中仪器选 择与数据的采集直接相关，所以实验中要根据实验精度要求选 择好合理的仪器，重点是滴定法(酸碱中和滴定、氧化还原滴 定、沉淀溶解滴定)、物质纯度测定(气体法、沉淀法、滴定法、差减法)。同时要关注实验操作、指示剂选择、实验中误差产生原因与分析.实验中做好下列处理才能取得良好的效果.
1、定量测定实验中数据的采集和处理，是实验成败的关键， 所以一定要关注条件、实验数据、仪器的精确度。在选择仪器时，要注意实验精度要求，例如配制溶液时需要称量0.15 g 固体溶 质，选用托盘天平就达不到要求，就要用电子天平；液体试剂的 取用也一样。高中用到的精量仪器在使用中要注意估读，以提 高实验的精确程度，例如滴定管和10 mL 量筒，最小刻度都是 0.1 mL，但滴定管估读一位，精确度就达到0.01 mL。
2、定量测定实验的误差分析是考试的难点，溶液配制、中和滴定、纯度测定、厚度测定中都有一定的误差，学会进行误差分析，提升自己实验能力减少误差是化学科学习的目的。
3、定量测定实验中，某次数据差异太大，要分析原因，重测或舍去此组实验数据。
4、实验是否完成的准确判断，中和滴定中选择不同的指示剂对实验终点判断不一样，选酚酞时溶液中弱碱性时变色，选甲基橙时溶液在弱酸性时变色.某些滴定实验中由于反应过程中的明显的颜色变化，实验中可不用再选择其他指示剂。例如， 用酸性高锰酸钾法进行滴定时不需另加指示剂，因为高锰酸钾 本身就是指示剂，用碘量法进行滴定时，一般用淀粉作为指示 剂，所以要针对具体题目做具体分析。
例：化合物KxFe(C2O4)y • 3H2O(Fe为＋3价)是一种光 敏材料，实验室可以用如图1所示的方法来制备这种材料并测 定这种材料的组成。
I.制备
(1)结晶时应将溶液用冰水冷却并在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是:________
(2)操作Ⅲ的名称是_______ ：_________
Ⅱ.组成测定
称取一定质量的晶体置于锥形瓶中，加入足量的蒸馏水和稀 H2SO4，将C2O42－转化为 H2C2O4后用 0. 1000 mol· L－1 KMnO4溶液滴定，当消耗KMnO4溶液24. 00mL 时恰好完全反 应；再向溶液中加入适量的还原剂，恰好将Fe3＋完全转化为 Fe2＋，用KMnO4溶液继续滴定，当Fe2＋完全氧化时，用去KMnO4 溶液4.00 mL.相关反应的化学方程式和离子方程式如下：
2 KMnO4 ＋5H2C2O4 ＋3H2SO4 =2MnSO4 ＋ K2SO4 ＋ 10CO2 ＋8H2O
MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋ =Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
(3) 配制100mL0. 1000 mol . L-1 KMnO4溶液及滴定实验 中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有_____ (填仪器名称)。两个滴定中，终点时溶液颜色为_______ 色，且30 S内不变色。
(4) 该化合物尺KxFe(C2O4)y • 3H2O中，x=
解析：(1)用冰水冷却有利玉析出更多的晶体，由于化合物KFe(C2O4)y • 3H2O(Fe为＋3价)是一种光敏材料，在黑暗中操作可以防止晶体分解。
(2) 分析流程图1，操作Ⅲ为过滤、洗涤
(3) 配置一定量物质的量浓度溶液时，需要的玻璃仪器有： 烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL 容量瓶、量筒；滴定实验中所需 的玻璃仪器有：锥形瓶、酸式滴定管等.在上述实验步骤中，滴定 终点时溶液颜色变为红色。
(4) 由反应关系式得出：
2KMnO4 ＋ 5H2C2O4 ＋ 3H2SO4 =2MnSO4＋10CO2＋8H2O
2 5
0.1000 mol •L-1 ×24mL ×10-3 6×10-3
MnO4－ ＋ 5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
1 5
0.1000mol.L-1 ×4ml×10－3 2×10－3
由此得出，化合物KxFe(C2O4)y • 3H2O中，n(Fe)：n(C2O42－) =1:3，根据化合价代数和为0，得出x=3。
答案：(1)用冰水冷却有利于析出更多的晶体，黑暗可以防止晶体分解；(2)过滤、洗涤；(3)100 mL 容量瓶、酸式滴定管 (紫)红；(4)3
点评:本题考查了化学实验原理、基本操作以及各种操作和 实验现象的分析以及化学计算.这类题目，要注意分析实验的实 验目的、步骤、仪器使用等，结合实验问题进行原理的分析与问 题的解答，其中常见基本实验操作为考查重点。
特别提醒：使用滴定管时要注意：
①要根据所要量取的液体 性质选择合适的滴定管，如溶液呈酸性或强氧化性时，选用酸式滴定管;溶液呈碱性时,选用碱式滴定管;溶液呈中性时,二者均 可选用。
②要根据所需溶液的体积选择合适的规格的滴定管， 常用滴定管的规格有25 mL和50 mL等。
③使用前要检查是否 漏水并洗净，在装溶液前要用待装溶液润洗2 ~3次，避免因滴 定管内壁附有少量蒸馏水稀释而导致溶液浓度减小。
④装好溶 液，在读数前赶走滴定管尖嘴内的气泡,并调整液面到“0”刻度 或“0”刻度以下。
⑤读数时要使眼睛与液面保持平行，读取与凹 液面相切处的数据。
踉踪训练1：氯化铁是常见的水处理剂，无水FECl3的熔点 为555 K、沸点为588 K.工业上制备无水FeCl3的一种工艺如图 2所示。
(1)取0.5mL三氯化铁溶液滴人50 mL沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体,该过程可用离子方程式表示为
(2)表1是六水合氯化铁在水中的溶解度。
从FeCl3溶液中获得FeCl3 • 6H2O的方法是____
(3)捕集器中温度超过673 K，存在相对分子质量为325的 物质，该物质的分子式：
(4)吸收剂X是 ；吸收塔中吸收剂X的作用是
(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取 m g 无水 氣化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100 mL 容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00 mL，加人稍过量的KI溶液，充分反应后，用淀粉作指示剂并用c mol/L Na2S2O3，溶液滴定(I2 ＋2S2O32－=2I－＋S4O62－)，共用去V mL.则样品中氯化铁的质量分数为_______
答案：(l)Fe3＋＋3H2O = Fe(OH)3(胶体)＋3H＋.
(2)加 人少量盐酸加热浓缩，再冷却结晶
(3)Fe2Cl6
(4)FeCl2溶 液；吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气
(5) 162.5 Vc/m%
解析:
(1)根据氢氧化铁胶体的制备原理：Fe3＋＋3H2O = Fe(OH)3(胶体)＋3H＋
(2)由于Fe3＋易水解，所以要在实验过程中，加人盐酸加热，抑 制其水解程度.
(3)因为在673 K，溶液中水分蒸发完全，结合 相对分子质量得到物质的分子式为Fe2Cl6.
(4)根据框图流 程分析尾气为Cl2，可以用FeCl2溶液作吸收剂，吸收反应炉中 过量的氣气和少量氯化铁烟气.
(5)根据反应关系式：
Fe3+ ——I－ ——S2O32－
162.5 1
x ×10 c mol/L × V mL ×10 -3
x= 162.5 cV×10－2
样品中氯化铁的质量分数为：w(FeCl3) =162.5 Vc/m%
跟踪训练2：奶粉中的含氮有机物(即蛋白质)，在浓硫酸和 硫酸铜的作用下可消化生成硫酸铵，如图3流程图，测定出奶粉 中氮元素的含量，再经过计算便可求得奶粉中蛋白质的赓量分数
(1)反应I中使用氢氧化钠(A)的目的为
(2)反应II的离子方程式为 .
(3)在中和滴定的过程中：
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后，直接加人NaOH标准溶液进行滴定，则测得样品中氮元素的含量将______ (填选项字母，下同）
(A)偏高（B)偏低（C)无影响
②滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察（）
(A)滴定管内液面的变化
(B)锥形瓶内溶液颜色的变化
③现有3种酸碱指示剂，其pH的变色范围如下：
(A)甲基橙：3.1 ~4.4 (B)石蕊 ：5.0~8.0 (C) 酚酞：8.2~10.0
在实验过程中应选择____ 为指示剂.
(4)某小组学生按上述流程进行实验,记录了表2数据：
该奶粉样品中氮元素的质量为_____；该奶粉样品中蛋白质的质量分数为__(已知蛋白质中氮的质量分数约为 16.0)
答案:
（1)与硫酸铵充分反应并使氨气逸出。
（2)NH3 ＋ H＋ =NH4＋；
(3)①（A)②（B)③（A) (4) 0.014 g 14.6%
解析:
（1)分析框图流程,加人氢氧化钠（A)目的是与硫酸 铵充分反应并使氨逸出，用来测定N的含量；
（2)由反应I产生 的氨与盐酸反应的离子方程式：NH3 ＋H＋ =NH4＋
(3)①酸碱滴 定过程中，滴定管使用前需要洗涤和润洗，①中的碱式滴定管没有润洗，直接加人NaOH溶液,使浓度变小，滴定使用的体积变 大，计算结果偏高。②在滴定操作中，眼睛要始终观察锥形瓶内 溶液颜色的变化。③因为中合滴定前的溶液是氯化铵溶液，溶液 显酸性，所以选用甲基橙做指示剂.
(4)由关系式:N—NH3— OH－计算可得：m(N) =0.014 g；蛋白质的质量分数为：x% = 14.6 %
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(1956837721) 评论 中和滴定的拓展和计算：真的很不错