(四) 滴定应用填空特训
1.测定某产品中V2O5的纯度:称取a g产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1 mL c1 mol·L(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO2+2H+Fe===VO+Fe+H2O),最后用c2 mol·L KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2 mL。已知MnO4被还原为Mn
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,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是________________(V2O5的摩尔质量:
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182 g·mol)。
答案 91(c1b1-5c2b2)/(1 000a)
解析 高锰酸钾氧化亚铁离子变为铁离子,根据反应规律:MnO4~5Fe,消耗KMnO4的物质的量b2×10×c2 mol,则消耗亚铁离子的物质的量为5b2×10×c2 mol,再根据VO2~Fe关系可知,用来还原VO2的亚铁离子的量为(b1×c1×10-5b2×10×c2) mol,因此VO2的量为(b1×c1×10-5b2×10×c2) mol,产品中V2O5的量为1/2(b1×c1×10-5b2×10×c2) mol,产品中V2O5的质量为1/2(b1×c1×10-5b2×10×c2)×182 g=91(c1b1-5c2b2) ×10 g,则产品中V2O5的质量分数是91(c1b1-5c2b2)/(1 000a)。
2.某化学镀镍试剂的化学式为MxNi(SO4)y(M为+1价阳离子,Ni为+2价,x、y均为正整数)。为测定该镀镍试剂的组成,进行如下实验: Ⅰ.称量28.7 g镀镍试剂,配制100 mL溶液A;
Ⅱ.准确量取10.00 mL溶液A,用0.40 mol·L的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni(离子方程式为Ni+H2Y===NiY+2H),消耗EDTA标准溶液25.00 mL; Ⅲ.另取10.00 mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到白色沉淀4.66 g。
(1)配制100 mL镀镍试剂时,需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要_______________________________________________________________。 (2)该镀镍试剂的化学式为________________。 答案 (1)100 mL容量瓶 (2)(NH4)2Ni(SO4)2
解析 (1)配制100 mL一定物质的量浓度溶液还需要100 mL容量瓶。(2)根据Ni+H2Y
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===NiY+2H,n(Ni)=0.025 L×0.40 mol·L=0.01 mol,根据M=,MxNi(SO4)y的相28.7×10对分子质量=÷0.01=287;10.00 mL溶液A,加入足量的BaCl2溶液,得到硫酸钡
1004.66 g,所以SO4的物质的量为0.02 mol,根据n(Ni)∶n(SO4)=1∶y,则y=2,根据化合价代数和等于零,x=2,设 M的相对原子质量是a,则2a+59+96×2=287,a=18;所以M是NH4,该镀镍试剂的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2。
3.某学习小组进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同,设计并完成如下实验:称取一定量还原铁粉放入一定体积浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。经检验,气
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mn体Y中含有SO2、H2。为了测定气体Y中SO2的含量,将2.24 L(标准状况)气体Y通入到200.00 mL 0.200 0 mol·L 酸性高锰酸钾溶液中,充分反应后,取出20.00 mL溶液转入锥形瓶中进行滴定,消耗0.100 0 mol·L的KHC2O4标准液10.00 mL (高锰酸钾被还原均生成Mn )。 (1)已知室温下,0.100 0 mol·L KHC2O4 的溶液中,c(C2O4)>c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用____________(填仪器名称)盛装;滴定终点的现象为________________________ ________________________________________________________________________。 (2)计算气体Y中SO2 的物质的量分数为________。
答案 (1)酸式滴定管 滴入最后一滴KHC2O4标准液,锥形瓶内溶液由紫色变为无色,且半分钟内颜色不恢复 (2)90%
解析 (1)已知室温下,0.100 0 mol·L KHC2O4 的溶液中,c(C2O4)>c(H2C2O4),说明电离程度大于水解程度,溶液显酸性,应该选用酸式滴定管盛装KHC2O4 溶液;KHC2O4 溶液能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,滴入最后一滴KHC2O4标准液,锥形瓶内溶液由紫色变为无色,且半分钟内颜色不恢复,证明达到了滴定终点。
(2)气体Y中的二氧化硫被高锰酸钾吸收,剩余的高锰酸钾用KHC2O4 溶液滴定。消耗的KHC2O4 的物质的量=0.100 0 mol·L×0.01 L=0.001 mol,根据2MnO4+5HC2O4+11H===2Mn
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+10CO2↑+8H2O,5SO2+2MnO4+2H2O===2Mn+4H+5SO4,可知二氧化硫的物质的量=
5
2
2200-1
×(0.200 0 mol·L ×0.2 L-0.001 mol××)=0.09 mol,则气体Y中SO2的物质的
5200.09 mol×22.4 L·mol
量分数=×100%=90%。
2.24 L
4.为测定某地空气中SO2和可吸入颗粒的含量,某同学设计了如下图所示的实验装置:
-1
注:气体流速管是用来测量单位时间内通过气体体积的装置
(1)上述实验测定原理为__________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)空气中SO2含量的测定:
①已知空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg·L,在指定的地点取样,以200 mL·s气体流速通过气体流速管通入到上图实验装置中,观察记录碘溶液褪色所需时间为500 s,则该地空气中的SO2含量是________mg·L,________(填“符合”或“不符合”)排放标准。
2
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②如果甲同学用该方法测量空气中SO2的含量时,所测得的数值比实际含量低,其原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误。写出一种可能原因即可) 答案 (1)SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI
(2)①0.016 符合 ②气体流速过快,吸收不完全(或未充分反应或装置气密性较差) 解析 (2)①已知气体流速为200 mL·s,通过的时间为500 s,所以空气的体积为100 L,又
-4-1-5-5
n(I2)=0.05 L×5.0×10 mol·L=2.5×10 mol,由反应方程式可得n(SO2)= 2.5×10 mol,
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所以该地空气中的SO2含量为[2.5×10 mol×64 g·mol×1 000 mg·g]/100 L=0.016 mg·L
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-5-1-1
<0.02 mg·L,所以符合排放标准。②如果实验测得的数值比实际含量低,可能的原因为
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气体流速过快,SO2没有完全被吸收、或SO2与I2没有完全反应、或者装置气密性不好。 5.测定产品MnSO4·H2O的方法之一是:准确称取a g产品于锥形瓶中,加入适量ZnO及H2O煮沸,然后用c mol·L KMnO4标准溶液滴定至浅红色且半分钟不褪色,消耗标准溶液V mL,产品中Mn的质量分数为w(Mn)=________。
8.25cV8.25cV×100.082 5cV0.082 5cV答案 %(或或或×100%)
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aaaa解析 已知本实验条件下,高锰酸钾溶液与硫酸锰溶液混合产生二氧化锰。根据电子转移守恒可得二者反应的方程式为2KMnO4+3MnSO4·H2O===5MnO2+K2SO4+2H2SO4+H2O,已知n(KMnO4)=c mol·L×V×10 L=cV×10 mol,则n(MnSO4·H2O)=1.5cV×10 mol,产品中Mn
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的质量分数为w(Mn)= [1.5cV×10 mol×55 g·mol]/a g×100%=(8.25cV/a)%。
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6.已知:ClO2被I还原为ClO2、Cl的转化率与溶液pH 的关系如图所示。当pH≤2.0 时,ClO2也能被I 完全还原为Cl。反应生成的I2与Na2S2O3 反应的方程式:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
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用ClO2消毒的饮用水中含有ClO2、ClO2。测定饮用水中ClO2、ClO2的含量,分两步进行: ①用紫外分光光度法测得水样中ClO2的含量为a mol·L。 ②用滴定法测量ClO2的含量。请完成相应的实验步骤: 步骤1:准确量取V mL 上述水样加入锥形瓶中。 步骤2:调节水样的pH________。 步骤3:加入足量的KI晶体,充分反应。
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步骤4:加入少量淀粉溶液,用c mol·L Na2S2O3 溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1 mL。 根据上述分析数据,测得该饮用水中ClO2的浓度为________________mol·L(用含字母的代数式表示)。
答案 <2.0 (cV1-5aV)/4V
解析 根据图中信息可知,调节水样的pH<2.0时以ClO2为主,才能准确测定ClO2的含量;根据反应2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI、ClO2+4I+4H===2I2+Cl+2H2O、2ClO2+2I===I2+2ClO2可得关系ClO2~2I2~4Na2S2O3,该饮用水中ClO2的浓度为
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cV1-5aV-1
mol·L。 4V4
全国通用版高考化学总复习优编增分练:高考必考重要填空逐空特训题型四滴定应用填空特训
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