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2019高考化学大一轮复习第八章水溶液中的离子平衡第28讲水的电离和溶液的pH课件鲁科版2018081512_图文

发布时间:

第28讲 水的电离和溶液的pH

1. 了解水的电离,离子积常数。 2.了解溶液pH的定义。了解测定溶液pH的方法。能进行pH的 简单计算。

考点一

考点二

考点三

微课28

探究高考·提升考能

考点一 水的电离
基础小练·多维思考 题组训练·解题探究
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题号 1 2
1.判断下列溶液在常温下的酸碱性(在括号中填“酸性”“碱性”或 “中性”)。
√ (1)在pH=2的盐酸溶液中由水电离出c(H+)和c(OH-)总是相等的( ) × (2)在蒸馏水中滴加浓H2SO4,KW不变( )
(3)NaCl溶液和CH3COONH4溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相
同( × )
(4)室温下,0.1 mol·L-1的HCl溶液与0.1 mol·L-1 的NaOH溶液中水的
电离程度相同( √ )
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题号 1 2
(5)25 ℃和60 ℃的水的pH,前者大于后者,但都显中性( √ )
(6)室温下,pH值相同的NaOH溶液与CH3COONa溶液,水的电离程
度后者大( √ )
(7)常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶液中,水
的电离程度相同( √ )
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题号 1 2

2.填写下表:

体系变化 平衡移

条件

动方向









可水解 Na2CO3 正

的盐 NH4Cl



升温



温度

降温



其他:如加入Na 正

KW
不变 不变 不变 不变 增大 减小 不变

水的电离 程度

c(OH-)

减小

减小

减小

增大

增大

增大

增大

减小

增大

增大

减小

减小

增大

增大

c(H+)
增大 减小 减小 增大 增大 减小 减小

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题号 1 2
3.甲同学认为在水中加入H2SO4,水的电离平衡向左移动,解释是加
入H2SO4后c(H+)增大,平衡左移。乙同学认为加入H2SO4后,水的电离 平衡向右移动,解释为加入H2SO4后,c(H+)浓度增大,H+与OH-中和,
平衡右移。你认为哪种说法正确?说明原因。
答案: 甲正确;温度不变,KW是常数,加入H2SO4,c(H+)增大, c(H+)·c(OH-)>KW,平衡左移。
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题号 1 2 3 4
题组一 水的电离平衡 1.一定温度下,水溶液中H+和OH-的浓度变化曲线如图。下列说法 正确的是( C ) A.升高温度,可能引起由c向b的 变化 B.该温度下,水的离子积常数为 1.0×10-13 C.该温度下,加入FeCl3可能引起由b向a的变化 D.该温度下,稀释溶液可能引起由c向d的变化
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题号 1 2 3 4
【解析】升温促进水的电离,升温后溶液不能由碱性变为中性,A项错误;
根据c(H+)和c(OH-)可求出KW=1.0×10-14,B项错误;
加入FeCl3,Fe3+水解溶液呈酸性,可引起由b向a的变化,C项正确;
温度不变,稀释后c(OH-)减小,c(H+)增大,但仍在该曲线上,不可能
到达d点,D项错误。
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题号 1 2 3 4
外界条件对水电离的影响
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题号 1 2 3 4
题组二 水电离出的c(H+)或c(OH-)的定性比较
2.(1)25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:①NaCl ②NaOH ③H2SO4 ④(NH4)2SO4,其中水的电离程度按由大到小的顺序
___④___>__①__>__②___>__③_____。
(2)物质的量浓度相同的NaOH溶液与盐酸溶液中,水的电离程度 ___相__同_____;常温下,pH=5的NH4Cl溶液与pH=9的CH3COONa溶 液中,水的电离程度___相__同_____。(均填“前者大”“后者大”或“相 同”)
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题号 1 2 3 4
题组三 水电离出的c(H+)或c(OH-)的计算 3.求算下列溶液中H2O电离的c(H+)和c(OH-)。
(1)pH=2的H2SO4溶液:
c(H+)=__1_0_-__1_2_m__o__l·_L_-__1_,c(OH-)=__1_0__-_1_2_m__o_l_·L__-_1___。
(2)pH=10的NaOH溶液:
c(H+)=_1_0_-__1_0_m__o__l·_L_-_1__,c(OH-)=_1__0_-__10__m__o_l_·_L_-_1___。 (3)pH=2的NH4Cl溶液: c(H+)=___1__0_-__2_m__o__l·_L_-_1___。 (4)pH=10的Na2CO3溶液: c(OH-)=___1__0_-_4__m__o_l_·_L_-_1__。
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题号 1 2 3 4

4.25 ℃时,在等体积的①pH=0的H2SO4溶液、②0.05 mol/L的 Ba(OH)2溶液、③pH=10的Na2S溶液、④pH=5的NH4NO3溶液中, 发生电离的水的物质的量之比是( A )

A.1∶10∶1010∶109

B.1∶5∶5×109∶5×108

C.1∶20∶1010∶109

D.1∶10∶104∶109

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【解析】

题号 1 2 3 4

④中水电离出的c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,可得发生电离的水的物
质的量之比为:1.0×10-14∶1.0×10-13∶1.0×10-4∶1.0×10-5 =1∶10∶1010∶109。
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题号 1 2 3 4
25 ℃时水电离出的c(H+)或c(OH-)的5种类型的计算方法
(1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7 mol/L (2)溶质为酸的溶液:H+来源于酸电离和水电离,而OH-只来源于 水,故有c(OH-)水=c(H+)水=c(OH-)溶液。 (3)溶质为碱的溶液:OH-来源于碱电离和水电离,而H+只来源于 水,故有c(H+)水=c(OH-)水=c(H+)溶液。 (4)水解呈酸性的盐溶液:c(H+)水=c(H+)溶液。 (5)水解呈碱性的盐溶液:c(OH-)水=c(OH-)溶液。
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考点二 溶液的酸碱性和pH
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题号 1 2
1.判断下列溶液在常温下的酸、碱性(在括号中填“酸性”“碱性”或 “中性”)
(1)相同浓度的HCl和NaOH溶液等体积混合(中性 ) (2)相同浓度的CH3COOH和NaOH溶液等体积混合( 碱性 ) (3)相同浓度的NH3·H2O和HCl溶液等体积混合( 酸性 ) (4)pH=2的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合( 中性 ) (5)pH=3的HCl和pH=10的NaOH溶液等体积混合( 酸性 ) (6)pH=3的HCl和pH=12的NaOH溶液等体积混合( 碱性 ) (7)pH=2的CH3COOH和pH=12的NaOH溶液等体积混合( 酸性 ) (8)pH=2的HCl和pH=12的NH3·H2O等体积混合( 碱性 )
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题号 1 2
2.用pH试纸测溶液的pH时应注意什么问题?记录数据时又要注意什 么?是否可用pH试纸测定氯水的pH?
答案: pH试纸使用前不能用蒸馏水润湿,否则待测液因被稀释可 能产生误差;用pH试纸读出的pH只能是整数;不能用pH试纸测定氯 水的pH,因为氯水呈酸性的同时呈现强氧化性(漂白性)。
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题号 1 2 3 4

题组一 走出溶液稀释时pH值判断误区 1.(1)1 mL pH=5的盐酸,加水稀释到10 mL pH=____6______; 加水稀释到100 mL,pH__接__近____7。
(2)pH=5的H2SO4溶液,加水稀释到500倍,则稀释后c(SO42-)与 c(H+)的比值为_1__∶__1_0__。

解析: (2)稀释前c(SO42-)=

mol·L-1;稀释后c(SO42-)=

=10-8 mol·L-1;c(H+)接近10-7mol·L-1,

所以:

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题号 1 2 3 4
2.(1)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加
水稀释10倍,溶液的pH分别变成m 和n,则m 与n 的关系为__m__<__n__。
(2)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水
稀释m 倍、n 倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_m__>__n__。 (3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m 倍、 n 倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为____m__<_n_____。 (4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释m 倍、 n 倍,溶液的pH都变成9,则m与n的关系为__m__>__n______。
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题号 1 2 3 4
【解析】(1)等浓度的盐酸和醋酸稀释过程的图象如图甲所示:分别加水 稀释10倍后,二者的浓度仍相同,由于HCl是强电解质,CH3COOH是弱 电解质,HCl的电离程度大于CH3COOH的电离程度,因此盐酸中的氢离
子浓度大于醋酸中的氢离子浓度,因此有m<n。
(2)由图甲可知,若二者稀释相同的倍数,则盐酸的pH小于醋酸的pH,
若要二者的pH相等,则盐酸稀释的倍数大于醋酸稀释的倍数,故有m>n。
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题号 1 2 3 4
(3)由于醋酸中存在电离平衡,在稀释过程中CH3COOH会继续电离出 H+,其稀释过程中的图象如图乙所示。若稀释后溶液的pH都变成3(画一
条平行于x轴的水平线),易得m<n。 (4)与(3)相似画一个稀释图象即可,然后根据图象易得m>n。
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题号 1 2 3 4
酸碱稀释时pH的变化规律
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题组二 多角度计算溶液的pH

题号 1 2 3 4

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题号 1 2 3 4

【解析】 (1)c(H+)=0.005 mol·L-1×2=0.01 mol·L-1 pH=2

(2)设溶液中c(H+)=x mol·L-1
CH3COOH 起始浓度/(mol·L-1) 0.1
变化浓度/(mol·L-1) x 平衡浓度/(mol·L-1) 0.1-x

CH3COO-+H+

0

0

x

x

x

x

=1.8×10-5
经计算取舍后x=2×10-3 pH=3-lg2=2.7

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题号 1 2 3 4

(3)c(OH-)=0.1 mol·L-1×1%=0.001 mol·L-1

c(H+)=

mol·L-1=1×10-11 mol·L-1,pH=11

答案: (1)2 (2)2.7 (3)11

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题号 1 2 3 4
4.求室温下,下列溶液的pH,已知lg2=0.3,lg5=0.7。 (1)将pH=8的NaOH与pH=10的NaOH等体积混合。 (2)常温下,将pH=5的盐酸与pH=9的NaOH溶液以体积比11∶9 混合。 (3)将pH=3的HCl与pH=3的H2SO4等体积混合。 (4)0.001 mol·L-1的NaOH溶液。 (5)pH=2的盐酸与等体积的水混合。
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题号 1 2 3 4

【解析】 (1)pH=8的NaOH溶液中:
c(H+)=10-8 mol·L-1,c(OH-)=10-6 mol·L-1。
pH=10的NaOH溶液中:
c(H+)=10-10 mol·L-1,c(OH-)=10-4 mol·L-1。

混合后溶液中:
c(OH-)=

mol·L-1≈5×10-5 mol·L-1,

c(H+)=

mol·L-1=2×10-10 mol·L-1,

pH=10-lg2=9.7。

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题号 1 2 3 4

(2)pH=5的盐酸中c(H+)=10-5 mol·L-1 pH=9的NaOH溶液中c(OH-)=10-5 mol·L-1
根据题意知二者混合后盐酸过量,

剩余的c(H+)=
=10-6 mol·L-1; pH=6 (3)pH相同的强酸溶液混合后pH不变。

(4)c(H+)=

mol·L-1=10-11 mol·L-1 pH=11

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题号 1 2 3 4

(5)pH=2的盐酸中c(H+)=10-2 mol·L-1,

用水稀释后c(H+)=

=5×10-3 mol·L-1

pH=3-lg5=2.3

答案: (1)9.7 (2)6 (3)3 (4)11 (5)2.3

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题号 1 2 3 4
计算溶液pH的总体原则
(1)若溶液为酸性,先求c(H+),再求pH=-lgc(H+)。 (2)若溶液为碱性,先求c(OH-),再求c(H+)=KW/c(OH-),最后
求pH。
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题号 1 2 3 4
题组三 强酸与强碱混合呈中性时,pH与体积的关系 5.在某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH=11。
(1)该温度下水的离子积常数KW=________。 (2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的硫酸Vb L混合。 ①若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb=______。 ②若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb=______。 【解析】 (1)由题意知,溶液中c(H+)=10-11 mol·L-1,c(OH-)=
0.01 mol·L-1,故KW=c(H+)·c(OH-)=10-13。
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题号 1 2 3 4

(2)①根据中和反应:H++OH-==H2O得: c(H+)·V酸=c(OH-)·V碱

10-2·Vb=

·Va ,



=1∶10。

②根据中和反应H++OH-==H2O得:c(H+)·Vb=c(OH-)·Va

答案: (1)10-13 (2)①1∶10 ②10∶1
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题号 1 2 3 4

强酸与强碱混合呈中性时,“V酸∶V碱”与“pH酸+pH碱”的关系

V酸∶V碱
10∶1 1∶1 1∶10
m∶n

c(H+)∶c(OH-)
1∶10 1∶1 10∶1
n∶m

pH酸+pH碱 15 14 13
14+lgm/n

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考点三 酸碱中和滴定
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题号 1 2 3
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)中和滴定操作中所需标准溶液越浓越好,指示剂一般加入2~3 mL
(×) (2)中和滴定实验时,滴定管、锥形瓶均用待测液润洗( × ) (3)滴定终点就是酸碱恰好中和的点( × ) (4)滴定管盛标准溶液时,调液面一定要调到“0”刻度( × ) (5)滴定接近终点时,滴定管的尖嘴可以接触锥形瓶内壁( √ )
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题号 1 2 3
2.(1)滴定管为什么要润洗?锥形瓶需要润洗吗? (2)读数时为什么要平视凹液面? (3)滴定管排空气的目的是什么? 【答案】 (1)滴定管不润洗相当于对所盛装溶液的稀释,锥形瓶不 需润洗,润洗后相当于所盛装溶液的物质的量增大。
(2)仰视读数偏大,俯视读数偏小。 (3)如不排空气,取液时体积变小,滴定时体积变大。
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题号 1 2 3
3.酸式滴定管怎样查漏? 答案: 将旋塞关闭,滴定管里注入一定量的水,把它固定在滴定
管夹上,放置10分钟,观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出,旋塞 不渗水才可使用。
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题号 1 2 3 4 5 6
题组一 酸碱指示剂的选择 1.实验室现有3种酸碱指示剂,其pH变色范围如下: 甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0 用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液,反应 恰好完全时,下列叙述中正确的是( D ) A.溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 B.溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂 C.溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂 D.溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
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题号 1 2 3 4 5 6
解析:NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa, 由于CH3COO-水解显碱性,而酚酞的变色范围为8.2~10.0,比较接近。
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题号 1 2 3 4 5 6

2.用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度,参考图甲、 乙,下表中正确的选项是( D )

锥形瓶 中溶液 A碱 B酸 C碱 D酸

滴定管 中溶液
酸 碱 酸 碱

选用指 示剂 石蕊 酚酞 甲基橙 酚酞

选用滴 定管 甲 甲 乙 乙

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题号 1 2 3 4 5 6
【解析】 用已知浓度的NaOH溶液测定某H2SO4溶液的浓度时,可将 H2SO4溶液滴入一定体积的NaOH溶液中,此种情况下滴定管中是 H2SO4溶液,锥形瓶中是NaOH溶液,A选项指示剂选择错误,C选项 滴定管选择错误。
也可将NaOH溶液滴入一定体积的H2SO4溶液中,此种情况下滴定 管中是NaOH溶液,锥形瓶中是H2SO4溶液,B错误、D正确。
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题号 1 2 3 4 5 6
题组二 滴定终点的判断
3.(1)用a mol·L-1的HCl滴定未知浓度的NaOH溶液,用酚酞作指示剂,
达到滴定终点的现象是_滴__入__最__后___一__滴__标__准___液__,__溶__液___由__红__色__变__为___无__色__,______ _且__半___分__钟__内__不___恢__复__红__色__;若用甲基橙作指示剂,滴定终点现象是 _当__滴___入__最__后__一___滴__标__准__液__,___溶__液__由__黄___色__变__为__橙___色__,__且__半__分___钟__内__不__恢___复__黄__色__。 (2)用标准碘溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的含量,应选用 __淀__粉__溶__液____作指示剂,达到滴定终点的现象是_当__滴___入__最__后__一___滴__标__准__液__, _溶__液__由__无___色__变__为__蓝___色__,__且__半___分__钟__内__不__褪___色______。
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题号 1 2 3 4 5 6
(3)用标准酸性KMnO4溶液滴定溶有SO2的水溶液,以测定水中SO2的 含量,是否需要选用指示剂__否______(填“是”或“否”),达到滴定终点 的现象是__当__滴__入__最___后__一__滴__酸__性___K_M__n__O_4_溶___液__,__溶__液___由__无__色__变__为___紫__红__色__,__
_且__半__分__钟___内__不__褪__色_____。
(4)用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解 并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴 定Ti3+至全部生成Ti4+。
滴定Ti3+时发生反应的离子方程式___T_i_3_+_+__F__e_3_+_=__=__=_T_i_4_+_+___F_e_2_+___, 达到滴定终点时的现象是当___滴__入__最__后__一___滴__N__H_4_F_e__(S__O__4)_2_标__准___溶__液__后__,_ 溶__液___变__成__血__红__色___,__且__半__分___钟__内__不__恢___复__原__来__的__颜___色____。
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题号 1 2 3 4 5 6
判断滴定终点的答题模板 当滴入最后一滴×××标准溶液,溶液变成×××色,且半分钟内颜色不 恢复原来颜色。 说明:解答此类题目注意3个关键点。 (1)最后一滴:必须说明滴入“最后一滴”溶液。 (2)颜色变化:必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。 (3)半分钟:必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来颜色”。
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题组三 滴定数据处理 角度1 滴定曲线的绘制和应用 4.海带中碘含量的测定

题号 1 2 3 4 5 6

取0.010 0 mol·L-1的AgNO3标准溶液装入滴定管,取100.00 mL海带
浸取原液至滴定池,用电势滴定法测定碘含量。测得的电动势(E)反映溶 液中c(I-)的变化,部分数据如下表:
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题号 1 2 3 4 5 6

V(AgNO3)/mL 15.00 19.00 19.80 19.98 20.00 20.02 21.00 23.00 25.00

E/mV

-225 -200 -150 -100 50.0 175 275 300 325

(1)根据表中数据绘制滴定曲线: (2)该次滴定终点时用去AgNO3溶液 的体积为________mL,计算得海带中

碘的百分含量为________%。

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题号 1 2 3 4 5 6

【解析】 实验到滴定终点时,消耗的AgNO3标准溶液为20.00 mL,若
设所得海带浸取原液中I-浓度为x mol·L-1,则0.010 0×20=100x,

x=0.002 0。

原样品中碘:物质的量为0.002 0 mol·L-1×500×10-3 L=1×10-3mol 质量为127 g·mol-1×1×10-3 mol=0.127 g;

百分含量为

×100%=0.635%。

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答案: (1)

题号 1 2 3 4 5 6

(2)20.00 0.635
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题号 1 2 3 4 5 6

角度2 滴定所得数据的处理 5.某学生用0.200 0 mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸, 滴定数据记录如下:

滴定次数
第一次 第二次 第三次

待测溶液 体积(mL)
20.00 20.00 20.00

标准NaOH溶液读数记录(mL)

滴定前读数

滴定后读数

0.40

20.40

4.00

24.00

2.00

24.10

请计算待测盐酸溶液的浓度为____________。

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题号 1 2 3 4 5 6
【解析】 取前两次所用NaOH溶液体积的平均值(第三次误差较大,舍 去),然后代入公式进行计算:
c(酸)·V(酸)=c(碱)·V(碱), 故c(酸)=
答案: 0.200 0 mol·L-1
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题号 1 2 3 4 5 6

角度3 误差分析
6.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的NaOH溶液(酚酞作指示剂),V(标准)
用“变大”“变小”或“不变”填空,(待测)用“偏高”“偏低”或“无 影响”填空。

步骤

操作

酸式滴定管未用标准溶液润洗

碱式滴定管未用待测溶液润洗 洗涤
锥形瓶用待测溶液润洗

锥形瓶洗净后还留有蒸馏水

V(标准)
变大
变小
变大 不变

c(待测)
偏高
偏低
偏高 无影响

放出碱液的滴定管开始有气泡,放出 液 取液 体后气泡消失

变小

偏低

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题号 1 2 3 4 5 6

酸式滴定管滴定前有气泡,滴定终点 时气泡消失

变大

偏高

振荡锥形瓶时部分液体溅出

变小

偏低

部分酸液滴出锥形瓶外

变大

偏高

滴定 溶液颜色较浅时滴入酸液过快, 停止 滴定后反加一滴NaOH溶液无变化

变小

偏低

未摇匀,出现局部变色或刚变色,未 等待半分钟变色稳定,就停止滴定

变小

偏低

酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后 俯视读数(或前仰后俯)

变小

偏低

读数 酸式滴定管滴定前读数正确,滴定后 仰视读数(或前俯后仰)

变大

偏高

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题号 1 2 3 4 5 6

误差分析的方法

依据原理c(标准)·V(标准)=c(待测)·V(待测),

所以c(待测)=



因为c(标准)与V(待测)已确定,所以只要分析出不正确操作引起V(标

准)的变化,即分析出结果。

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微课28 氧化还原滴定及其应用
微课归纳 微课集训
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氧化还原滴定法 滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化还原反应进 行物质含量的测定,计算方法主要用“关系式”法。 (1)原理 以氧化剂或还原剂为滴定剂,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物 质。
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(2)实例 ①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理:2MnO4-+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。 指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入最 后一滴酸性KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色, 说明到达滴定终点。 ②Na2S2O3溶液滴定碘液 原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。 指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪 去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。
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1.(2016·天津理综,9)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指 标,通常用每升水中溶解氧分子的质量表示,单位mg·L-1,我国《地表 水环境质量标准》规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L-1。某化学 小组同学设计了下列装置(夹持装置略),测定某河水的DO。
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Ⅱ.测定步骤: a.安装装置,检验气密性,充N2排尽空气后,停止充N2。 b.向烧瓶中加入200 mL水样。 c.向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)、2 mL碱性KI无 氧溶液(过量),开启搅拌器,至反应①完全。 d.搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4无氧溶液,至反应②完全,溶液为中 性或弱酸性。 e.从烧瓶中取出40.00 mL溶液,以淀粉作指示剂,用0.010 00 mol/L Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。 f.…… g.处理数据(忽略氧气从水样中的逸出量和加入试剂后水样体积的变化)。
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(1)配制以上无氧溶液时,除去所用溶剂水中氧的简单操作为__________。 (2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为________。 ①滴定管 ②注射器 ③量筒 (3)搅拌的作用是_____________。 (4)配平反应②的方程式,其化学计量数依次为___________。 (5)步骤f为_______________。 (6)步骤e中达到滴定终点的标志为____________。 若某次滴定消耗Na2S2O3溶液4.50 mL,水样的DO=_________mg·L-1 (保留一位小数)。作为饮用水源,此次测得DO是否达标:_________________ (填“是”或“否”)。
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(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明 显的误差,写出产生此误差的原因(用离子方程式表示,至少写出2个) 。
答案: (1)将溶剂水煮沸后冷却 (2)② (3)使溶液混合均匀,快速完成反应 (4)1,2,4,1,1,3 (5)重复步骤e的操作2~3次 (6)溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色 9.0 是 (7)2H++S2O32-===S↓+SO2↑+H2O,
SO2+I2+2H2O==4H++SO42-+2I-, 4H++4I-+O2===2I2+2H2O(任写其中2个)
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2.KMnO4是一种用途广泛的氧化剂,可由软锰矿(主要成分为MnO2)通 过下列方法制备:
a.软锰矿与过量KOH、KClO3固体熔融生成K2MnO4; b.溶解、过滤后将滤液酸化,使K2MnO4完全转化为MnO2和KMnO4; c.滤去MnO2,将滤液浓缩、结晶得到深紫色的KMnO4产品。 (1)溶液酸化时,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4的离子方程式是 ____________________________________________________________________;
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(2)测定KMnO4产品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定。 ①配制250 mL 0.100 mol·L-1标准Na2S2O3溶液,需准确称取Na2S2O3 固体的质量为_____________g; ②取上述制得的KMnO4产品0.600 0 g,酸化后用0.100 mol·L-1标准 Na2S2O3溶液进行滴定,滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。计算该 KMnO4产品的纯度(写出计算过程)。 (有关离子方程式为MnO4-+S2O32-+H+―→SO42-+Mn2++H2O未配平)
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3.某实验小组称取重铬酸钾试样2.40 g配成250 mL溶液,取出25.00 mL于碘量瓶中,加入稀硫酸和足量碘化钾(铬被还原为Cr3+)并放于暗处6 min左右,然后加入适量水和数滴淀粉指示剂,用0.24 mol·L-1Na2S2O3 标准溶液滴定至终点(发生反应:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-,杂质不参 与反应),共用去Na2S2O3标准溶液20.00 mL。求所得产品中重铬酸钾的 质量分数(写出计算过程)。
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4.(2017·全国卷Ⅱ,28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某 课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:
Ⅰ.取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬 浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。 Ⅱ.酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min, 然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2O32- +I2===2I-+S4O62-)。
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(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是______。 (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为________。 (3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器 有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和________;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使 用,其目的是杀菌、除________及二氧化碳。 (4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a mol·L-1Na2S2O3溶液滴定, 以淀粉溶液作指示剂,终点现象为________;若消耗Na2S2O3溶液的体积为 b mL,则水样中溶解氧的含量为________mg·L-1。 (5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏_____。 (填“高”或“低”)
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解析: (1)本实验为测定水样中的溶解氧,如果扰动水体表面,会增 大水体与空气的接触面积,增大氧气在水中的溶解量。避免扰动水体表 面是为了使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差。
(2)由题意知,反应物为O2和Mn(OH)2,生成物为MnO(OH)2,因此该 反应的化学方程式为O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2。
(3)配制溶液时还需要量筒量取液体体积;煮沸可以使蒸馏水中的氧气 挥发,达到除去氧气的目的。
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(5)滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会使最后的读数偏小,测得 消耗Na2S2O3的体积偏小,所以测量结果偏低。 答案: (1)使测定值与水体中的实际值保持一致,避免产生误差 (2)O2+2Mn(OH)2===2MnO(OH)2 (3)量筒 氧气 (4)蓝色刚好褪去 80ab (5)低
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C
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2.(2016·全国卷Ⅰ,12) 298 K时,在20.0 mL 0.10 mol·L-1氨水中 滴入0.10 mol·L-1的盐酸,溶液的pH与所加盐酸的体积关系如图所示。 已知0.10 mol·L-1氨水的电离度为1.32%,下列有关叙述正确的是( D )
A.该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂 B.M点对应的盐酸体积为20.0 mL C.M点处的溶液中:
c(NH4+)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-) D.N点处的溶液中pH<12
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解析: 用0.10 mol/L盐酸滴定20.0 mL 0.10 mol/L氨水,二者恰好完全

反应时生成强酸弱碱盐NH4Cl,应选用甲基橙作指示剂,A项错;当V(HCl) =20.0 mL时,二者恰好完全反应生成NH4Cl,溶液呈酸性,图中M点溶 液的pH=7,M点对应盐酸的体积小于20.0 mL,B项错;M点溶液呈中性,

有c(H+)=c(OH-),据电荷守恒得: c(H+) +c(NH4+)=c(OH-)+c(Cl-), 有c(NH4+)=c(Cl-),溶液中离子浓度关系为:c(NH4+)=c(Cl-) >c(H+) = c(OH-),C项错; NH3·H2O 为弱电解质,部 分 发 生 电 离,N 点 时 V(HCl)=0,此 时 氨水的电离度为1.32%,则 有 c(OH-) = 0.10 mol/L

×1.32%=1.32×10-3 mol/L,c(H+)=

mol/L

≈7.58×10-12 mol/L,故N点处的溶液中pH<12,D项正确。

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3.(2017·天津理综,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。
Ⅰ.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,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。 b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH4SCN标准溶液,备用。
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题号 1 2 3

Ⅱ.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 mol·L-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 mol·L-1 NH4SCN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 消耗NH4SCN标准溶液体积/mL f.数据处理。

1 10.24

2 10.02

3 9.98

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题号 1 2 3
(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pH<0.5的条件下进行,其原因是__________________。 (4)b和c两步操作是否可以颠倒________,说明理由__________________。 (5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为________mL,测得c(I-)= ____________mol·L-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 _____________________________________________________________________。
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题号 1 2 3
(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”)。
①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 ______________________。
②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果 ______________________。
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题号 1 2 3
解析: (1)配制硝酸银溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒之外还需要 250 mL(棕色)容量瓶和胶头滴管。
(2)AgNO3见光易分解,所以应保存在棕色试剂瓶中。 (3)Fe3+易水解,所以滴定应在pH<0.5的强酸环境下进行。(4)b和c两步 操作不能颠倒,否则Fe3+有强氧化性,I-有强还原性,二者会发生反应导 致指示剂耗尽,无法判断滴定终点。
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题号 1 2 3
(5)根据实验数据,实验1与实验2、3差别很大,故舍去实验1,求实验2 和实验3的平均值,所以标准溶液的平均体积为10.00 mL。根据滴定过程 可知n(AgNO3)=n(NaI)+n(NH4SCN),得:
25.00×10-3L×0.1000 mol/L=25.00×10-3L×c(I-)+10.00×10-3L ×0.1000 mol/L 解得:c(I-)=0.060 0 mol·L-1。
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题号 1 2 3
(6)向滴定管中装标准溶液前应用标准溶液润洗。 (7)①在配制AgNO3标准溶液时,若有少量溅出,则配制的标准溶液浓 度偏小,在滴定时消耗标准溶液的体积偏大,测得c(I-)浓度偏高。 ②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,读数偏小,计 算出的标准液体积偏小,结合(5)中分析知c(I-)浓度偏高。 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(或不能) 若颠倒,Fe3+与I-反应,指示剂耗尽无法判断滴定终点 (5)10.00 0.060 0 (6)用NH4SCN标准溶液进行润洗 (7)偏高 偏高
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