一、終態(tài)分析法
【例題1】有甲、乙、丙三瓶等體積等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液,若將甲溶液蒸發(fā)掉一半水,在乙溶液中通入少量CO2,丙溶液不變,然后用同濃度H2SO4滴定,完全反應(yīng)后,所需H2SO4溶液的體積是
A. 甲>乙>丙 B. 丙>乙>甲 C. 乙>丙>甲 D. 甲=乙=丙
解析:甲溶液蒸發(fā)掉一半水,在乙溶液中通入少量CO2,丙溶液不變,再用同濃度H2SO4滴定,這三種操作最終均生成硫酸鈉,根據(jù)原子守恒,消耗硫酸的體積相等。
答案:D
二、酸堿分析法
【例題2】用0.1mol/L NaOH溶液滴定0.1mol/L 鹽酸,如達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)不慎多加了1滴NaOH溶液(1滴溶液的體積約為0.05 mL),繼續(xù)加水至50 mL,所得溶液的pH是
A. 4 B. 7.2 C. 10 D. 1.3
解析:由于滴定至終點(diǎn)時(shí)多了一滴NaOH溶液,即NaOH溶液過量,所以滴定后溶液呈堿性,所以溶液中c(OH-)=0.05×10-3×0.1/0.05=1×10-4mol/L,則溶液中c(H+)==1×10-10 mol/L,所以溶液的pH為10。
答案:C
三、特征顏色法
【例題3】氧化還原滴定類似(用已知濃度的氧化劑溶液滴定未知濃度的還原劑溶液或反之)?,F(xiàn)有0.001 mol/L的酸性KMnO4溶液和未知濃度的無色NaHSO3溶液。反應(yīng)的離子方程式是:MnO4- + 5HSO3- + H+=2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O,填空回答問題:
(1)該滴定實(shí)驗(yàn)所需儀器有下列中的________(填序號(hào))。
A.酸式滴定管(50mL);B.堿式滴定管(50mL);C.量筒(10mL);D.錐形瓶;E.鐵架臺(tái);F.滴定管架;G. 燒杯;H.白紙;I.膠頭滴管;J.漏斗。
(2)不用______(填“酸”或“堿”)式滴定管盛放高錳酸鉀溶液,原因是_________。
(3)選用何種指示劑________,理由是:____________。
(4)滴定前平視KMnO4溶液,刻度為a mL,滴定后俯視液面刻度為b mL,則(b-a) mL比實(shí)際消耗KMnO4溶液的體積_____(填“多”或“少”),根據(jù)(b-a) mL計(jì)算,得到的待測(cè)液的濃度比實(shí)際濃度_____(填“大”或“小”)。
解析:本題屬于氧化還原滴定,由于高錳酸鉀溶液本身具有特征顏色——紫紅色,在化學(xué)反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為Mn2+(在溶液中為肉色——幾乎無色),故可通過高錳酸鉀自身顏色的變化來判斷滴定終點(diǎn),而不用使用指示劑。
答案:(1)A、D、E、F、G、H
(2)堿;酸性KMnO4溶液腐蝕橡膠管(3)不用指示劑;因?yàn)?/span>MnO4-轉(zhuǎn)化為Mn2+時(shí),紫紅色褪去,顏色有明顯的變化
(4)少;小
四、酸堿對(duì)比法
【例題4】有等體積、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三種溶液,滴加等濃度的鹽酸將它們恰好中和,用去酸的體積分別為V1、V2、V3,則三者的大小關(guān)系正確的是
A. V3>V2>V1 B. V3=V2=V1 C. V3>V2=V1 D. V3<V2=V1
解析:酸堿恰好中和,酸與堿的物質(zhì)的量滿足方程式的計(jì)量關(guān)系,等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O這三種堿溶液的c(OH-)相等,由于Ba(OH)2是二元堿,NaOH是一元堿,而NH3·H2O是弱堿,故NH3·H2O濃度比該條件下c(OH-)濃度大許多,設(shè)這三種堿溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量分別為n1、n2、n3,則n2=2n1、n3>n2,根據(jù)反應(yīng),氨水需要鹽酸的體積最大。
答案:C
五、指示劑的選擇
【例題5】實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有3種酸堿指示劑,其pH變色范圍如下:
甲基橙:3.1~4.4 石蕊:5.0~8.0 酚酞:8.2~10.0
用0.1000mol/L NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液,反應(yīng)恰好完全時(shí),下列敘述中正確的是
A. 溶液呈中性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑
B. 溶液呈中性,只能選用石蕊作指示劑
C. 溶液呈堿性,可選用甲基橙或酚酞作指示劑
D. 溶液呈堿性,只能選用酚酞作指示劑
解析:0.1000mol/L NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH溶液,反應(yīng)恰好完全時(shí),生成CH3COONa是強(qiáng)堿弱酸鹽,因發(fā)生水解而使溶液顯堿性,故選擇酚酞作指示劑誤差最小。若選用甲基橙,在甲基橙的變色范圍內(nèi),NaOH的量不足,導(dǎo)致測(cè)定出的CH3COOH濃度偏小。石蕊變色范圍太寬,誤差大,且顏色變化不明顯,不能作酸堿中和反應(yīng)的指示劑。因此,應(yīng)選用酚酞作指示劑。
答案:D
點(diǎn)撥:酸中中和滴定的要點(diǎn)是準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn),關(guān)鍵是根據(jù)滴定過程中的pH變化及酸堿指示劑在酸性或堿性溶液中的顏色變化,選擇合適的指示劑。在實(shí)驗(yàn)室里一般選用酚酞或甲基橙作指示劑,石蕊由于顏色變化不明顯,因此滴定時(shí)不宜使用。指示劑的變色范圍與酸堿中和后的溶液的pH越接近越好,且變色要明顯,通常情況下,酸滴定堿,選擇甲基橙;堿滴定酸選擇酚酞。如果酸堿有一方是弱的,酸堿恰好中和時(shí),所得溶液不一定顯中性,則應(yīng)根據(jù)中和所得鹽溶液的pH來確定選用上述哪種指示劑,若恰好中和時(shí)溶液顯酸性,應(yīng)選擇在酸性范圍內(nèi)變色的指示劑——甲基橙,若恰好中和時(shí)溶液顯堿性,應(yīng)選擇在堿性范圍內(nèi)變色的指示劑——酚酞。
【例題6】取體積均為25 mL濃度均為0.10 mol/L的兩份 NaOH溶液,把其中一份放在空氣中,一段時(shí)間后溶液的pH_____(填“增大”、“減小”或“不變”),其原因是_____。
用已知濃度的硫酸溶液中和上述兩份溶液,若中和第一份(在空氣中放置一段時(shí)間)所消耗硫酸溶液的體積為VA,另一份消耗硫酸溶液的體積為VB,則:
(1)以甲基橙為指示劑時(shí),VA與VB的關(guān)系是________________。
(2)以酚酞為指示劑時(shí),VA與VB的關(guān)系是___________________。
解析:NaOH溶液置于空氣中,因NaOH與空氣中的CO2反應(yīng),使NaOH的濃度減小,因此溶液的pH減小。用硫酸滴定Na2CO3溶液,反應(yīng)分兩個(gè)階段進(jìn)行:①H+ + CO32- = HCO3-(此時(shí)溶液顯弱堿性);②H+ + HCO3- = H2O + CO2↑(此時(shí)溶液顯弱酸性)。滴定過程按哪種反應(yīng)進(jìn)行,取決于選擇的指示劑。因此(1)以甲基橙為指示劑時(shí),因其變色范圍pH在3.1~4.4之間,由2NaOH → Na2CO3 → CO2 → H2SO4可知,消耗的H2SO4的量不變,因此有VA=VB;(2)以酚酞為指示劑時(shí),酚酞的變色范圍pH在8.2~10.0之間,滴定按①進(jìn)行,消耗的硫酸的量減少,因此有VA<VB。
答案:pH減小 原因見解析 (1)VA=VB (2)VA<VB
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