2024版 步步高 考前三个月 化学 新高考第一篇　主题十　热点题空20　滴定操作与滴定计算

热点题空20 滴定操作与滴定计算滴定法测定物质含量的解答步骤第一步：理清滴定类型，掌握滴定注意事项(1)快速浏览滴定过程，滴定待测物和滴定试剂之间是直接滴定型还是间接滴定型。滴定类型滴定模型直接滴定待测物A和滴定剂B通过得失电子守恒或原子守恒直接建立起关系连续滴定第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量返滴定第一步用的滴定剂是过量的，然后第二步再用另一物质返滴定过量的物质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的量(2)滴定实验中的几个关键点①指示剂的选择选择依据指示剂的类型应用举例反应后溶液的酸碱性通常用甲基橙或酚酞①NaOH滴定CH3COOH，反应生成的CH3COONa显碱性，故选酚酞作指示剂；②盐酸滴定氨水，反应生成的NH4Cl显酸性，故选甲基橙作指示剂；③NaOH滴定盐酸，反应生成的NaCl显中性，故选甲基橙或酚酞作指示剂均可反应物自身颜色变化KMnO4溶液用KMnO4滴定Fe2＋或H2C2O4溶液，KMnO4自身颜色的变化可作滴定终点的判断借助显色试剂淀粉溶液用Na2S2O3滴定I2，选淀粉溶液作指示剂②滴定终点描述答题模板当滴入最后半滴××溶液，溶液由××色变成××色，且30s内不变化。举例：用KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液，终点现象是当滴入最后半滴KMnO4溶液，溶液由无色变成浅红色，且30s内不褪色。③根据消耗的标准溶液所产生的误差进行分析举例：a.没有用标准溶液润洗滴定管，导致待测物浓度偏大；b．滴定到终点时，俯视读数，导致待测物浓度偏小；c．滴定前没有赶气泡，导致待测物浓度偏大。第二步：建立守恒关系在理清滴定类型的基础上，通过原子守恒或得失电子守恒快速建立待测物和滴定试剂之间的定量关系。根据滴定类型建立待测物和滴定试剂之间的关系是后续顺利解答试题的核心依据。第三步：留意单位换算在代入数据计算时要留意所取待测物和滴定试剂物理量的不同，不同物理量之间的计算要留意单位之间的换算，如mL与L，g、kg与mg等。第四步：关注结果表达待测物含量表达是最后一步，常见的表达方式有质量分数(%)、物质的量浓度(mol·L－1)等。结果表达要关注待测物给定的量与滴定时实际取用的量是否一致，如给定待测物的量是1L或500mL，滴定时取用了其中的100mL或25mL，后续数据的处理和最终结果的表达要与量保持一致。1．(2022·重庆，15)电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3＋和Cu2＋等，对其处理的流程如图。Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。化学式Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2溶度积1.0×10－564×10－382.5×10－20(1)Na2SnO3的回收①产品Na2SnO3中Sn的化合价是__________________________________________________。②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2＋，且无气体生成，则生成的硝酸盐是____，废液中的Sn2＋易转化成SnO2·xH2O。③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为___________________。(2)滤液1的处理①滤液1中Fe3＋和Cu2＋的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是__________。②25℃时，为了使Cu2＋沉淀完全，需调节溶液H＋浓度不大于__________mol·L－1。(3)产品中锡含量的测定称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4＋还原为Sn2＋，再用0.1000mol·L－1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂，滴定过程中IOeq\o\al(－,3)被还原为I－，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。①终点时的现象为_______________________________________________________________，产生I2的离子反应方程式为_______________________________________________________。②产品中Sn的质量分数为__________%。答案 (1)①＋4 ②Sn(NO3)2、NH4NO3 ③SnO2＋2NaOHeq\o(=====,\s\up7(高温))Na2SnO3＋H2O (2)①Fe(OH)3 ②2×10－7 (3)①滴入最后半滴KIO3标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不变色 IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O ②47.6解析 由题给流程可知，向退锡废液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为1.5，将锡的化合物转化为二氧化锡，过滤得到含有铁离子、铜离子的滤液1和沉淀1；向沉淀1中加入氢氧化钠焙烧将二氧化锡转化为锡酸钠后，水浸、过滤得到锡酸钠溶液，溶液经蒸发结晶得到锡酸钠。(1)①由化合价代数和为0可知，锡酸钠中锡元素的化合价为＋4。②由分析可知，退锡工艺中发生的反应为锡与稀硝酸反应生成硝酸亚锡、硝酸铵和水，则生成的硝酸盐是硝酸亚锡和硝酸铵。③由沉淀1的主要成分是二氧化锡可知，焙烧时发生的反应为二氧化锡和氢氧化钠在高温条件下反应生成锡酸钠和水，反应的化学方程式为SnO2＋2NaOHeq\o(=====,\s\up7(高温))Na2SnO3＋H2O。(2)①由溶度积可知，向滤液1中加入氢氧化钠溶液，氢氧化铁先沉淀。②由溶度积可知，25℃时，铜离子沉淀完全时，溶液中的氢氧根离子浓度为eq\r(\f(2.5×10－20,1×10－5))mol·L－1＝5×10－8mol·L－1，则溶液中的氢离子浓度不大于2×10－7mol·L－1。(3)①由题意可知，碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘离子，再滴入KIO3标准溶液时，KIO3与碘离子反应生成碘，淀粉溶液遇碘变蓝色，则终点时的现象为滴入最后半滴碘酸钾标准溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不变色。②由得失电子守恒知KIO3～3Sn2＋，则n(Sn2＋)＝3n(KIO3)＝3×0.1000mol·L－1×0.02L＝0.006mol，产品中锡的质量分数为eq\f(0.006mol×119g·mol－1,1.500g)×100%＝47.6%。2．[2022·北京，17(6)]碘番酸是一种口服造影剂，用于胆部X-射线检查。其结构简式为，其相对分子质量为571，口服造影剂中碘番酸含量可用滴定分析法测定，步骤如下。步骤一：称取amg口服造影剂，加入Zn粉、NaOH溶液，加热回流，将碘番酸中的碘完全转化为I－，冷却、洗涤、过滤，收集滤液。步骤二：调节滤液pH，用bmol·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液的体积为cmL。已知口服造影剂中不含其他含碘物质，计算口服造影剂中碘番酸的质量分数__________。答案 eq\f(57100cb,3a)%解析 ～3I－～3AgNO3，由滴定消耗cmLbmol·L－1硝酸银溶液可知，碘番酸的质量分数为eq\f(bmol·L－1×c×10－3L×\f(1,3)×571g·mol－1,a×10－3g)×100%＝eq\f(57100cb,3a)%。3．滴定法测定水合肼样品的含量，称取样品3.0g，加入适量NaHCO3固体(滴定过程中，调节溶液的pH保持在6.5左右)，加水配成250mL溶液，移出25.00mL置于锥形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用0.15mol·L－1碘的标准溶液滴定(已知：N2H4·H2O＋2I2===N2↑＋4HI＋H2O)。(1)滴定时，碘的标准溶液盛放在__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。(2)下列能导致水合肼的含量测定结果偏高的是________(填字母)。a．锥形瓶清洗干净后未干燥b．滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡c．读数时，滴定前平视，滴定后俯视d．盛标准液的滴定管水洗后，直接装标准液(3)实验测得消耗碘的标准溶液的平均值为20.00mL，样品中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为______________。答案 (1)酸式 (2)d (3)25%解析 (1)碘液能腐蚀橡胶，应选用酸式滴定管。(2)a项，对测定结果无影响；b项，滴定后有气泡，读取的碘的标准溶液体积偏小，使测定结果偏低；c项，滴定后俯视读数时，读取的碘的标准溶液的体积偏小，会使测定结果偏低；d项，消耗碘的标准溶液的体积偏大，使测定结果偏高。(3) 2I2 ～ N2H4·H2O 2 10．15×20×10－3mol eq\f(1,2)×0.15×20×10－3mol则水合肼的质量分数为eq\f(\f(1,2)×0.15×20×10－3mol×50g·mol－1×\f(250mL,25mL),3.0g)×100%＝25%。4．取0.1510gMnSO4固体，溶于适量水中，加硫酸酸化，用过量NaBiO3(难溶于水)将其完全氧化为MnOeq\o\al(－,4)，过滤，洗涤，洗涤液并入滤液后，加入0.5360gNa2C2O4固体，充分反应后，用0.0320mol·L－1KMnO4溶液滴定，用去20.00mL，计算样品中MnSO4的质量分数________(结果保留三位有效数字)。答案 96.0%解析 此题是采用间接测定法测MnSO4的含量，根据题意，由样品产生的MnOeq\o\al(－,4)消耗的C2Oeq\o\al(2－,4)物质的量＝总的C2Oeq\o\al(2－,4)的物质的量－滴定消耗C2Oeq\o\al(2－,4)的物质的量，由此计算。加入的Na2C2O4的物质的量为eq\f(0.5360g,134g·mol－1)＝0.004mol，由方程式2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O可知，剩余的C2Oeq\o\al(2－,4)的物质的量为0.0320mol·L－1×20.00×10－3L×2.5＝0.0016mol，样品产生的MnOeq\o\al(－,4)消耗的C2Oeq\o\al(2－,4)物质的量为(0.004－0.0016)mol＝0.0024mol，即样品中MnSO4的物质的量为0.00096mol，其质量分数为eq\f(0.00096mol×151g·mol－1,0.1510g)×100%＝96.0%。5．烟道气中NOx含量的测定，采集VL烟道气通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为硝酸根离子，加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液，加入V1mLc1mol·L－1过量的FeSO4标准溶液(3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋===NO↑＋3Fe3＋＋2H2O)，充分反应后，用c2mol·L－1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋，终点时平均消耗V2mL。(1)NO被H2O2氧化为NOeq\o\al(－,3)的离子方程式是__________________________________________。(2)若气样中NOx按NO2计算，则NO2的含量为____________mg·m－3。(3)若FeSO4标准溶液部分变质，对NOx含量测定结果的影响是____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。答案 (1)2NO＋3H2O2===2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O(2)eq\f(23×c1V1－6c2V2,3V)×104(3)偏高解析 (1)NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为2NO＋3H2O2===2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(2)根据反应Cr2Oe