摘 要:酸堿中和滴定是高中化學的一個重要實驗,對滴定管的認識使用,對滴定終點的判斷、原理計算、誤差分析和應用等等是歷年高考的重要考點。本文旨在2007年與酸堿中和滴定有關的高考題分類做一解析,以有利于今后高考的復習。
關鍵詞:酸堿中和滴定 考查
一、對酸堿中和滴定的儀器——滴定管的使用進行考查
例1. (2007年廣東卷第10題)
下列實驗操作完全正確的是:( )
解析:A中用鑷子從煤油中取出的金屬鈉要用濾紙先吸干,且燒杯不能裝滿水;B. 氯化鉀應先在小燒杯中溶解,待恢復至室溫再轉移到容量瓶中;C.考查了使用滴定管時排氣泡的方法;D. 下層液體從分液漏斗下端管口排出而上層液體應從分液漏斗上端管口放出。
答案:C
二、對酸堿中和滴定終點的判斷進行考查
例2. (2007年北京卷28題)
北京市場銷售的某種食用精制鹽包裝袋上有如下說明:
(1)碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發生如下反應,配平化學方程式(將化學計量數填于空白處)
________KIO3+________KI+_________H2SO4=________K2SO4+________I2+________H2O
(2)上述反應生成的I2可用四氯化碳檢驗。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,將I2還原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液與I2反應的離子方程式是 。
②某學生設計回收四氯化碳的操作步驟為:
a. 將碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b. 加入適量Na2SO3稀溶液;
c. 分離出下層液體。
以上設計中遺漏的操作及在上述步驟中的位是。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某學生測定食用精制鹽的碘含量,其步驟為:
a. 準確稱取wg食鹽,加適量蒸餾水使其完全溶解;
b. 用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3與KI反應完全;
c. 以淀粉為指示劑,逐滴加入物質的量濃度為2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反應完全。
①判斷c中反應恰好完全依據的現象是__________________。
②b中反應所產生的I2的物質的量是___________________mol。
③根據以上實驗和包裝袋說明,所測精制鹽的碘含量是(以含w的代數式表示)_____ mg/kg。
解析:本題通過氧化還原滴定考查化學計算和化學實驗能力,(1)配平氧化還原反應方程式:該反應是歸中反應。先配KIO3和KI化學計量數,根據化合價升降總值相等,KI的計量數是5,KIO3的計量數是1,然后確定K2SO4和I2的計量數是分別為3,最后確定H2SO4和H2O的化學計量數也都是3。
(2)①I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;分液前必須震蕩、靜置分層。
(3)①碘使淀粉溶液變藍色,碘恰好完全反應的依據是藍色剛好消失,半分鐘內不再褪色。②由新信息,題意所給信息找關系式得:I2~2Na2S2O3,n(I2)=2.0×10-3mol/L×10×10-3L/2=1.0×105mol。③因為KIO3~3 I2所以能知道碘的物質的量,進而知道其質量。
答案:(1)1、5、3、3、3、3。(2)①I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+,②在步驟b后,增加操作:將分液漏斗充分振蕩后靜置。(3)①溶液由藍色恰好變為無色,②1.0×10-5,③4.2 ×102/w。
點評:(3)①氧化還原滴定是中和滴定原理的遷移,涉及指示劑的選擇、操作過程、滴定終點的判斷。試題通過這樣的方式,將實驗內容穿插于很多的試題當中,重要的一點就是盡可能多地考查一些實驗方面的內容,而不是一個實驗題只能考查一個局部的知識,實驗的內容比原來更加豐富和全面了,這樣非常符合化學作為一門實驗科學的學科特點,從這樣的設計上來說,試題是非常成功的。在一份試卷中能夠融合這么多的實驗內容是前所未有的。
三、對酸堿中和滴定誤差分析進行考查
例3.(2007年天津卷第8題)
為達到預期的實驗目的,下列操作正確的是( )
A. 欲配制質量分數為10%的ZnSO4溶液,將10 g ZnSO4·7H1O溶解在90 g水中。
B. 欲制備Fe(OH)3膠體,向盛有沸水的燒杯中滴加FeCl3飽和溶液并長時間煮沸。
C. 為鑒別KCl、AlCl3和MgCl2溶液,分別向三種溶液中滴加NaOH溶液至過量。
D. 為減小中和滴定誤差,錐形瓶必須洗凈并烘干后才能使用。
答案:C
四、對酸堿中和滴定的應用進行考查
例4.(2007天津卷第29題)
程式:_________________________________。
(3)煅燒10 t上述黃鐵礦,理論上產生SO 的體積(標準狀況)為 L,制得98%的硫酸質量為t,SO 全部轉化為HSO時放出的熱量是?
點評:化學定量分析的方法很多,而滴定法是其中最基本、最簡單的一種,但是滴定的手段有很多種,根據具體情況可以采用不同的滴定方法(如酸堿滴定、氧化—還原滴定、沉淀滴定、絡合滴定),而酸堿滴定是滴定法中最基本、最重要的一種。此題中雖然是氧化—還原滴定的原理,但實質是酸堿中和滴定原理的應用,考查了學生思維變遷、綜合運用的能力。
五、對酸堿中和滴定進行綜合性考查
例5.(2007年江蘇卷17題)
步驟I:稱取樣品1.500g。
步驟II:將樣品溶解后,完全轉移到250 mL容量瓶中,定容,充分搖勻。
步驟Ⅲ:移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,搖勻、靜置5分鐘后,加入1~2滴酚酞試液,用NaOH標準溶液滴定至終點。按上述操作方法再重復2次。
(1)根據步驟Ⅲ填空:
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接加入NaOH標準溶液進行滴定,則測得樣品中氮的質量分數 。(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后,水未倒盡,則滴定時用去NaOH標準溶液的體積 。 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)
③滴定時邊滴邊搖動錐形瓶,眼睛應觀察。
A. 滴定管內液面的變化
B. 錐形瓶內溶液顏色的變化
④滴定達到終點時,酚酞指示劑由色變成色。
(2)滴定結果如下表所示:
若NaOH標準溶液的濃度為0.1010mol·L 則該樣品中氮的質量分數為。
解析:(1)①由于未用NaOH標準溶液潤洗,使得裝入的NaOH標準溶液被稀釋,則滴定時消耗的NaOH溶液的體積偏大,所測得樣品中氮的質量分數偏高;②錐形瓶只需用蒸餾水洗滌,不需要用待測液潤洗,且不需要干燥,因此無影響;③滴定時眼睛應注視錐形瓶內溶液顏色的變化,故選B;④滴定達到終點時,酚酞指示劑由無色變成粉紅色。(2)由于表格中的三組數據相差不大,故可以直接將所得的體積取平均值:[(21.03-1.02)+ (21.99-2.00)+(20.20-0.20)]/3=20.00ml,由反應的關系式可得4NH~4N~4 H ~4NaOH,由此可求得n(N)=0.200202 mol,則該樣品中氮的質量分數將迎刃而解了。
答案:(1)①偏高②無影響③B④無,粉紅(或淺紅)
(2)18.85%
點評:本題對酸堿中和滴定知識進行了綜合性考查:酸堿中和滴定的計量依據與計算,指示劑的選擇與作用,誤差的結果分析與誤差的避免,以及中和滴定原理的運用和中和滴定的實驗操作能力。
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>