北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
专题十三 弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性
1.某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl 晶体试样的纯度,试样不含其他能与I-发生
2
反应的氧化性杂质,已知:2C
u2+
+4I- 2CuI↓+I
2
,I
2
+2S
2O2-
S
4O2-
+2I-。取0.36 g
3 6
试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 mol·L-1 Na S O 标准溶液滴定,部分
2 2 3
实验仪器和读数如图所示,下列说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.试样在甲中溶解,滴定管选乙
B.选用淀粉作指示剂,当甲中溶液由蓝色变为无色时,即达到滴定终点
C.丁图中,滴定前滴定管的读数为(a-0.50) mL
D.若消耗Na S O 标准溶液20.00 mL,则试样中CuCl ·2H O的质量分数为95%
2 2 3 2 2
答案 D 试样不能在锥形瓶中溶解,A错误;用淀粉作指示剂,当溶液由蓝色变成无色,且
半分钟内溶液不恢复原来的颜色时,才说明达到滴定终点,B错误;滴定管读数由上往下增
大,丁图中滴定前滴定管的读数为(a+0.50) mL,C错误;由题给信息可得关系式:2Cu2+
~I ~2S ,则n(CuCl ·2H O)=n(C )=n(S )=0.100 0 mol·L-1×20.00×10-3
2 2O2- 2 2 u2+ 2O2-
3 3
L=2.000×10-3 mol,m(CuCl ·2H O)=2.000×10-3 mol×171 g·mol-1=0.342 g,试样中
2 2
0.342 g
CuCl ·2H O的质量分数为 ×100%=95%,D正确。
2 2 0.36 g
2.(双选)电位滴定是利用溶液电位突变指示终点的滴定法。常温下,用c mol·L-1盐酸标
准溶液测定V mL某生活用品中Na CO 的含量(假设其他物质均不反应,且不含碳、钠
2 3
元素),得到滴定过程中溶液电位与V(盐酸)的关系如图所示。已知:根据两个滴定终点时
消耗盐酸的体积差可计算出Na CO 的量。下列说法不正确的是( )
2 3
A.滴定过程中水的电离程度逐渐增大
c(HCO-)
B.滴定过程中溶液中 3 逐渐增大
c(CO2-)
3北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
C.1 mL该生活用品中含有Na CO 的质量为0.106c(V -V )g
2 3 2 1
D.曲线任一点溶液中均存在:c(Na+)+c(H+)=c(HC
O-
)+2c(C
O2-
)+c(OH-)+c(Cl-)
3 3
答案 AC 随着盐酸的加入 , 碳酸钠转化为碳酸氢钠 , 最后转化为氯化钠 ,盐类的水解程
度越来越小,故对水的电离的促进作用也越来越小,盐酸过量时还将抑制水的电离,故滴定
过程中水的电离程度逐渐减小,A项错误;随着盐酸的加入,碳酸钠转化为碳酸氢钠,故
c(HCO-)
c(HC O-)逐渐增大,c(C O2-)逐渐减小,滴定过程中溶液中 3 逐渐增大,B项正确;
3 3 c(CO2-)
3
由题图可知,(V -V ) mL为碳酸氢钠消耗盐酸的体积,原溶液中碳酸钠的物质的量浓度为
2 1
c(V -V ) c(V -V )
2 1 mol·L-1,故1 mL该生活用品中含有Na CO 的质量为 2 1
2 3
V V
0.106c(V -V )
mol·L-1×1×10-3 L×106 g·mol-1= 2 1 g,C项错误;根据溶液中电荷守恒可
V
知,D项正确。
3.滴定法是化学分析的常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法,在常量
分析中有较高的准确度。酸碱滴定和氧化还原滴定是常见的两种滴定方法:
Ⅰ.氧化还原滴定:双氧水常用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。化学兴趣小组欲
准确测定某市售双氧水中H O 的含量:取25.00 mL双氧水至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,
2 2
用蒸馏水稀释。用一定浓度的高锰酸钾标准溶液滴定,其反应的离子方程式为2Mn
O-
4
+5H O +6H+ 2Mn2++5O ↑+8H O。
2 2 2 2
(1)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 (填“酸”或“碱”)式滴定管中。
(2)达到滴定终点的现象是 。
Ⅱ.酸碱中和滴定:常温下,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL等浓度的盐
酸和醋酸溶液,得到两条滴定曲线,如图所示。
图1 图2
(1)滴定盐酸的曲线是图 (填“1”或“2”)。
(2)达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积a b(填“>”“<”或“=”)。
答案 Ⅰ.(1)酸 (2)滴入最后半滴高锰酸钾标准溶液,溶液褪色或呈浅红色,且30秒内不
变
Ⅱ.(1)1 (2)>
解析 Ⅰ.(1)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性,所以选用酸式滴定管。Ⅱ.(1)HCl是
强酸、CH COOH是弱酸,浓度、体积均相同的盐酸和CH COOH溶液的
3 3
pH:HCl<CH COOH,未加NaOH溶液时,pH较小的是图1,所以图1是滴定盐酸的曲线。
3
(2)达到B、D状态时,NaCl溶液呈中性,不水解,CH COONa水解使溶液呈碱性,为使
3
CH COONa溶液显中性,需要少加一部分NaOH溶液,使溶液中留有一部分CH COOH,所
3 3
以达到B、D状态时,反应消耗的NaOH溶液的体积:a>b。北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
4.测定溶液中甘油浓度通常采用高碘酸氧化还原法,实验步骤如下:
ⅰ.配制准确浓度的硫代硫酸钠(Na S O )溶液
2 2 3
①称取16 g Na S O ,溶于1 000 mL水中,冷却,备用。
2 2 3
②称取0.147 g基准重铬酸钾(K Cr O ),置于碘量瓶中,溶于25 mL水,加2 g碘化钾及20
2 2 7
mL 4 mol/L的硫酸,摇匀。于暗处放置10 min。加75 mL水,用硫代硫酸钠溶液滴定
(I +2S 2I-+S ),接近终点时加1 mL 0.5%指示剂,继续滴定至溶液由蓝色变
2 2O2- 4O2-
3 6
为亮绿色。再重复滴定2次,平均用硫代硫酸钠溶液30 mL。
ⅱ.甘油含量测定
①准确量取10 mL甘油溶液,放入250 mL碘量瓶中,再加入20 mL 0.04 mol/L KIO 溶
4
液、10 mL 0.6 mol/L H SO 溶液、5 mL正己烷,盖好塞盖,摇匀,在室温下于暗处放置
2 4
30 min。
②加入1.5 g KI反应3 min后,再加水75 mL,剩余的I O-和反应生成的I O-被还原析出
4 3
碘,析出的碘用配制好的Na S O 标液滴定,滴定至颜色变亮时加入1 mL指示剂,此时溶
2 2 3
液呈现不透明深蓝色,继续滴至蓝色恰好消失为止。
③再重复滴定2次,平均用Na S O 溶液V mL。
2 2 3
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ①的实验操作是否正确 (填“正确”或“错误”)。
(2)步骤ⅰ②的目的是 ,所用的指示剂是 ,Na S O 溶液浓度
2 2 3
是 mol/L。
(3)甘油(C H O )溶液与KIO 溶液反应生成甲醛、甲酸、KIO ,写出步骤ⅱ①反应的离子
3 8 3 4 3
方程式 。步骤ⅱ②中高碘酸与KI反应的离子方程
式为 。
(4)步骤ⅱ中下列因素引起测定结果偏高的是 。
a.将碘量瓶换成普通锥形瓶
b.加入的KI过量
c.KIO 溶液浓度偏小
4
d.指示剂一褪色就停止滴定、读数
e.滴定前正视读数,滴定后仰视读数
答案 (1)正确
(2)标定Na S O 的浓度 淀粉溶液 0.1
2 2 3
(3)C H O +2I 2HCHO+HCOOH+2I +H O I +7I-+8H+ 4I +4H O
3 8 3 O- O- 2 O- 2 2
4 3 4
(4)acd
解析 (1)该操作为配制Na S O 溶液,然后用标准液K Cr O 标定其浓度,不是配制一定
2 2 3 2 2 7
物质的量浓度的溶液,操作正确。(2)步骤ⅰ②的目的是用K Cr O 标准液标定Na S O 溶
2 2 7 2 2 3
液的浓度,I 能使淀粉溶液变蓝,所用指示剂为淀粉溶液,根据得失电子守恒,可得关系
2
式:K Cr O ~3I ~6Na S O ,故n(Na S O )=6n(K Cr O ),即c(Na S O )×30×10-3L=6×
2 2 7 2 2 2 3 2 2 3 2 2 7 2 2 3
0.147 g
,解得c(Na S O )=0.1 mol/L。(3)由题干信息可知,ⅱ①反应的离子方程
294 g·mol-1 2 2 3
式为C
3
H
8
O
3
+2I
O-
2HCHO+HCOOH+2I
O-
+H
2
O,根据归中定律可知,高碘酸与KI反
4 3北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
应的离子方程式为I
O-
+7I-+8H+ 4I
2
+4H
2
O。(4)将碘量瓶换成普通锥形瓶,将导致I
2
4
升华,从而使得消耗Na S O 的量偏小,即n(I-)偏小,则甘油的量偏大,故结果偏高,a项正确;
2 2 3
加入的KI过量,由于实验中本身KI就是过量的,故KI过量对实验结果无影响,b项错
误;KIO 溶液浓度偏小,将导致生成的I 的质量偏小,直接导致消耗Na S O 的量偏小,即
4 2 2 2 3
n(I-)偏小,则甘油的量偏大,故结果偏高,c项正确;指示剂一褪色就停止滴定、读数,将导致
消耗Na S O 的量偏小,即n(I-)偏小,则甘油的量偏大,故结果偏高,d项正确;滴定前正视读
2 2 3
数,滴定后仰视读数,将导致消耗Na S O 的量偏大,即n(I-)偏大,则甘油的量偏小,故结果偏
2 2 3
低,e项错误。
5.(1)25 ℃时,部分物质的电离平衡常数如表所示:
NH ·H O 2×10-5
3 2
HClO 3×10-8
K =4×10-7
a
H CO 1
2 3 K =4×10-11
a
2
K =1.3×10-2
a
H SO 1
2 3 K =6.3×10-8
a
2
①0.1 mol·L-1 NH ClO溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ,ClO-水解反应的
4
平衡常数K = (保留两位有效数字)。
h
②少量SO 通入过量的Na CO 溶液中,发生反应的离子方程式为 。
2 2 3
(2)某小组同学探究饱和NaClO和KAl(SO ) 溶液混合反应的实验。打开活塞向烧瓶中
4 2
的NaClO加入饱和KAl(SO ) 溶液,产生大量的白色胶状沉淀。出现上述现象的原因是
4 2
(请用反应的离子方程式表示)。
(3)常温下,Cr(OH) 的溶度积K =c(Cr3+)·c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1,溶液
3 sp
的pH应调至 。
(4)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AgNO 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
3
试剂瓶中避光保存,备用。
b.配制并标定100 mL 0.100 0 mol·L-1 NH SCN标准溶液,备用。
4
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 AgNO 溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。
3
c.加入NH Fe(SO ) 溶液作指示剂。
4 4 2
d.用0.100 0 mol·L-1 NH SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,
4
体系出现淡红色,停止滴定。
e.重复上述操作两次。三次测定数据如表:
实验序号 1 2 3
消耗NH SCN标准溶液体积/mL 10.24 10.02 9.98
4
f.数据处理。
回答下列问题:北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
①滴定应在pH<0.5的条件下进行,其原因是 。
②测得c(I-)= mol·L-1。
③在滴定管中装入NH SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为 。
4
④下列操作对c(I-)测定结果的影响偏高的是 。
A.若在配制AgNO 标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出
3
B.若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准溶液液面
C.用滴定管量取25.00 mL待测NaI溶液,读取初始液面示数时有气泡,后来无气泡
答案 (1)①c(N H+ )>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+) 3.3×10-7 ②H 2 O+SO 2 +2C O2- S O2-
4 3 3
+2HC
O-
3
(2)Al3++3ClO-+3H O Al(OH) ↓+3HClO
2 3
(3)5
(4)①抑制Fe3+水解 ②0.06 ③用NH SCN标准溶液进行润洗 ④AB
4
解析 (1)①根据题表中数据可知,氨水的电离程度大于次氯酸,则NH ClO为相对的强碱
4
弱酸盐,ClO-水解使溶液显碱性,溶液中发生少量的水解,则离子浓度的大小顺序为c(N
H+
4
)>c(ClO-)>c(OH-)>c(H+);K =K = 10-14 ≈3.3×10-7。②根据题表中数据,亚硫酸的酸性
h W
K 3×10-8
强于碳酸,亚硫酸氢根离子的酸性弱于碳酸,则离子方程式为H
2
O+SO
2
+2C
O2-
S
O2-
3 3
+2HC 。(2)Al3+与ClO-发生相互促进的水解反应,生成次氯酸和氢氧化铝沉淀。(3)根
O-
3
据K
sp
=c(Cr3+)·c3(OH-),c(Cr3+)=10-5 mol·L-1,则c(OH-)=√
3
10-32 mol·L-1=10-9
10-5
mol·L-1,c(H+)=10-5 mol·L-1,pH=5。(4)①溶液中的Fe3+易发生水解反应,为防止Fe3+水解影
响滴定终点,故滴定应在pH<0.5的条件下进行。②根据表中数据, 第一组数据偏差较大 ,
舍去不用,第二、三组数据的平均值为10.00 mL,根据题目信息可知,n(AgNO )=n(NaI)
3
+n(NH SCN),25.00 mL×0.100 0 mol·L-1=c(NaI)×25.00 mL+0.100 0 mol·L-1×10.00
4
mL,c(NaI)=0.06 mol·L-1,即c(I-)=0.06 mol·L-1。③装入NH SCN标准溶液前应先用标准
4
溶液进行润洗。④A项,烧杯中的溶液有少量溅出,导致溶质的物质的量减小,配制溶液
的浓度偏小,则消耗的n(NH SCN)偏小,测定c(I-)偏高;B项,俯视标准溶液液面,则读取的
4
NH SCN标准溶液的体积偏小,n(NH SCN)偏小,测定c(I-)偏高;C项,读取初始液面示数时
4 4
有气泡,后来无气泡,则n(NaI)减小,滴定时,需要的NH SCN标准溶液的体积偏
4
大,n(NH SCN)偏大,测定c(I-)偏低。
4
6.硫脲( )是一种白色而有光泽的晶体,味苦,可用于制造树脂,也用作橡
胶的硫化促进剂以及金属矿物的浮选剂等。回答下列问题:
(1)①硫脲中硫的化合价为 ,与硫脲互为同分异构体且能与FeCl 溶液发生显色
3
反应的化合物的化学式为 。北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
②向盛有少量硫脲的试管中加入NaOH溶液,有NH 放出,检验该气体的方法为 。
3
③可用酸性KMnO
4
溶液滴定硫脲,已知Mn O-被还原为Mn2+,CS(NH
2
)
2
被氧化为CO
2
、
4
N 2 及S O2- ,该反应的离子方程式为 。
4
(2)某化学实验小组同学用Ca(HS) 与CaCN (石灰氮)合成硫脲并测定硫脲含量。
2 2
①制备Ca(HS) 溶液,所用装置如图(已知酸性:H CO >H S):
2 2 3 2
装置b中盛放的试剂是 ,装置c中的长直导管的作用是 。
②制备硫脲:将CaCN 与Ca(HS) 溶液混合,加热至80 ℃时,可合成硫脲,同时生成一种常
2 2
见的碱。合适的加热方式是 ;该反应的化学方程式为 。
③测定硫脲含量的方法如下:
步骤1:准确称取a g产品,经溶解等步骤最后在500 mL容量瓶中定容。
步骤2:准确量取20.00 mL配制好的溶液注入碘量瓶中,加入V mL c mol·L-1 I 的标
1 1 2
准溶液及适量的NaOH溶液,于暗处放置10 min。[2NaOH+I
2
NaIO+NaI+H O,4NaIO+(NH ) CS+H O (NH ) CO+4NaI+H SO ]
2 2 2 2 2 2 2 4
步骤3:加水及适量的盐酸,摇匀。
步骤4:用c mol·L-1标准Na S O 溶液滴定剩余的I (I +2Na S O 2NaI+Na S O ),加
2 2 2 3 2 2 2 2 3 2 4 6
入淀粉溶液,滴定至终点时消耗Na S O 溶液V mL。“步骤4”滴定至终点时的颜色变
2 2 3 2
化是 ,产品中(NH ) CS的质量分数为 (列出计算式)。
2 2
答案 (1)①-2 NH SCN ②将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,证明有NH
4 3
放出 ③5CS(NH 2 ) 2 +14Mn O- +32H+ 14Mn2++5CO 2 ↑+5N 2 ↑+5S O2- +26H 2 O
4 4
(2)①饱和NaHCO 溶液 平衡气压 ②水浴加热 2CaCN +Ca(HS) +6H O
3 2 2 2
2CS(NH ) +3Ca(OH) ③由蓝色变为无色,且30 s内不恢复蓝色
2 2 2
0.475(c V -0.5c V )
1 1 2 2 ×100%
a
解析 (1)①能与FeCl 溶液发生显色反应,该物质含有SCN-,与硫脲互为同分异构体,则
3
该物质为NH SCN。③根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得离子方程式。
4
(2)①装置b中盛放的试剂是饱和NaHCO 溶液;若三颈瓶中压力过大,瓶中溶液会进入长
3
直导管中,起到平衡气压的作用。②恒温在80 ℃,可使用水浴加热;CaCN 与Ca(HS) 反
2 2
应生成硫脲和Ca(OH) ,化学方程式为2CaCN +Ca(HS) +6H O
2 2 2 2
2CS(NH ) +3Ca(OH) 。③“步骤4”用标准Na S O 溶液滴定溶液中的I ,以淀粉为指示
2 2 2 2 2 3 2
剂,滴定终点前,溶液中有I ,溶液为蓝色,滴定至终点时,溶液中I 被消耗完,溶液由蓝色变
2 2
为无色,且30 s内不恢复蓝色;结合I +2Na S O 2NaI+Na S O 可知,和Na S O 反应
2 2 2 3 2 4 6 2 2 3
1 1
的I 的物质的量= c V ×10-3 mol,“步骤2”消耗的I 的物质的量=(c V - c V )×10-3 mol,
2 2 2 2 1 1 2 2
2 2北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
由“步骤2”中反应化学方程式可知:4I ~4NaIO~(NH ) CS,所以,溶液中(NH ) CS的物质
2 2 2 2 2
1 1 1 1
的量=(c V - c V )×10-3× mol,则样品中(NH ) CS的质量=(c V - c V )×10-3× ×76×
1 1 2 2 2 2 1 1 2 2
2 4 2 4
1 1 500
500 (c V - c V )×10-3× ×76× g
g,故该样品中(NH ) CS的质量分数= 1 1 2 2 2 4 20
2 2
20
ag
0.475(c V -0.5c V )
×100%= 1 1 2 2 ×100%。
a
7.水的总硬度是指水中Ca2+、Mg2+的总浓度。我国“生活饮用水卫生标准”规定总硬度
(以等物质的量的碳酸钙在单位体积内的质量计)不得超过450 mg·L-1。某课外小组采用
EDTA(简写为H Y2-)滴定法测定自来水的总硬度,自来水水样中主要含有Ca2+、Mg2+、
2
HC 、H CO 等杂质微粒。测定过程如下:
O- 2 3
3
①配制EDTA溶液,用Ca2+标准溶液标定EDTA,标定后EDTA溶液浓度:0.003 8
mol·L-1。
②自来水水样的采集并进行酸化、煮沸、冷却处理。
③自来水总硬度的测定。准确移取50.00 mL自来水样于250 mL锥形瓶中,加入5 mL
pH为10的NH -NH Cl缓冲溶液和4滴铬黑T(简写为HIn2-)指示剂,立即用EDTA标准
3 4
溶液滴定至溶液由紫红色变为纯蓝色,平行测定三次消耗EDTA标准溶液的平均体积为
13.90 mL。数据处理。
已知滴定前和滴定时发生反应的方程式和部分离子的颜色可表示为:
滴定前:HIn2-(蓝色)+Mg2+ MgIn-(紫红色)+H+
滴定时:(先)H Y2-(无色)+Ca2+ CaY2-(无色)+2H+
2
(后)H Y2-(无色)+Mg2+ MgY2-(无色)+2H+
2
(1)配制EDTA溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 。
(2)自来水水样采集时,应打开自来水龙头,先放水几分钟,这样做的主要目的是
。自来水水样要酸化、煮沸,目的是除去 ,这样做的原因是为了避免 。
(3)滴定前润洗滴定管的操作方法是 。
(4)请写出滴定终点发生反应的离子方程式 。
(5)由于铬黑T与Ca2+结合较弱,所呈颜色不深,当水样中的Mg2+含量较低时,用铬黑T指
示剂往往终点变色不敏锐。这时,可在加铬黑T前在被滴定液中加入适量MgY2-溶液,请
说明加入适量MgY2-溶液不影响滴定结果的原因 。
(6)该水样的总硬度为 mg·L-1(保留4位有效数字)。
答案 (1)量筒
(2)使积留在水管中的杂质及陈旧水排出 HC O-、H
2
CO
3
在pH为10的NH
3
-NH
4
Cl的
3
溶液中,Ca2+与HC O-、H
2
CO
3
反应会产生CaCO
3
白色沉淀,影响滴定终点的准确判定
3
(3)从滴定管上口加入少量待装液,倾斜着转动滴定管,使液体润湿内壁,然后从下口放出,
重复2~3次
(4)H Y2-+MgIn- MgY2-+HIn2-+H+
2
(5)滴定前加入的MgY2-先转化为CaY2-和Mg2+,最后又转化成MgY2-,故不影响滴定结果
(6)105.6北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
解析 (1)EDTA溶液配制之后用Ca2+标准溶液标定准确浓度,配制只需要用烧杯、玻璃
棒、试剂瓶和量筒。(4)滴定终点溶液由紫红色变为纯蓝色,结合滴定前和滴定时发生反
应的方程式和部分离子的颜色可知,滴定终点时H Y2-将MgIn-转化为HIn2-,根据原子守恒、
2
电荷守恒和得失电子守恒得到滴定终点发生反应的离子方程式。(5)铬黑T与Mg2+显色
灵敏,而与Ca2+结合所呈颜色不深,在被滴定液中加入适量MgY2-溶液,发生转化反应
MgY2-+Ca2+ CaY2-+Mg2+,置换出来的Mg2+与铬黑T配位,显色灵敏,滴定时,EDTA先
与Ca2+配位,当达到滴定终点时,EDTA夺取配合物中的Mg2+,形成MgY2-,游离出指示剂,
显蓝色,颜色变化明显;最终滴定终点显纯蓝色,生成的MgY2-的物质的量与滴定前加入的
0.003 8mol·L-1×13.90 mL
MgY2-相等,故不影响滴定结果。(6)水样的总硬度为
50 mL
×100 g·mol-1×1 000 mg·g-1≈105.6 mg·L-1。
8.二氧化氯(ClO )是一种绿色消毒剂,常温常压下为黄绿色气体,易溶于水。常见的化学
2
合成方法有氧化法和还原法。
(1) 过硫酸盐氧化法:用原料亚氯酸钠(NaClO )和过硫酸钠(Na S O )直接反应,操作简单,
2 2 2 8
同时可得到副产品Na SO 。
2 4
① 制备时发生反应的离子方程式为 。
② 原料亚氯酸钠的阴离子(Cl O- )中Cl原子的杂化方式为 ,副产品Na 2 SO 4 中阴
2
离子的空间构型为 。
(2) 盐酸还原法:此法制得的二氧化氯消毒液中常含有ClO 和Cl 两种主要成分。为测定
2 2
某二氧化氯消毒液中ClO 的浓度,进行如下实验:
2
量取5.00 mL二氧化氯消毒液于锥形瓶中,加蒸馏水稀释到25.00 mL,再向其中加入过
量KI溶液,充分振荡;用0.10 mol·L-1 Na S O 标准溶液滴定至浅黄色后,加入指示剂,继
2 2 3
续滴定至终点,消耗Na S O 标准溶液5.50 mL;加入稀硫酸调节溶液pH=3,再用0.10
2 2 3
mol·L-1 Na S O 标准溶液滴定,滴至浅黄色时加入指示剂,继续滴定至终点,第二次滴定消
2 2 3
耗Na S O 溶液20.00 mL。
2 2 3
已知:2ClO +2KI 2KClO +I ;
2 2 2
KClO +4KI+2H SO KCl+2K SO +2I +2H O;
2 2 4 2 4 2 2
2Na S O +I Na S O +2NaI。
2 2 3 2 2 4 6
① 用Na S O 标准溶液滴定时,均以淀粉溶液作指示剂,滴定终点的现象为 。
2 2 3
② 计算该二氧化氯消毒液中ClO 的物质的量浓度(写出计算过程)。
2
答案 (1)①2Cl O- +S 2O2- 2ClO 2 ↑+2S O2-
2 8 4
②sp3杂化 正四面体形
(2)①溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色
②依据反应原理得关系式:
2ClO ~2KClO ~4I ~8Na S O
2 2 2 2 2 3
1 4
x 0.1 mol·L-1×20.00 mL×10-3 L·mL-1
x=5.0×10-4 mol
c(ClO )=5.0×10-4mol=0.1 mol·L-1
2
5.00×10-3L北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
解析 :(1)①亚氯酸钠(NaClO )和过硫酸钠(Na S O )直接反应可得ClO ,并得到副产品
2 2 2 8 2
Na
2
SO
4
,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可配平离子方程式。②Cl O-中Cl原
2
7+1-2×2
子的价层电子对数为2+ =4,采用sp3杂化;SO2-中S原子的价层电子对数为4+
2 4
6+2-4×2
=4,无孤电子对,所以空间构型为正四面体。(2)该实验过程中先利用KI将
2
ClO 还原为KClO ,然后用Na S O 标准溶液将被氧化生成的I 还原成I-,之后再加入稀硫
2 2 2 2 3 2
酸调节溶液pH=3,该过程中发生反应KClO +4KI+2H SO KCl+2K SO +2I +2H O,
2 2 4 2 4 2 2
然后再用Na S O 标准溶液滴定产生的I ,从而间接确定ClO 的量。①达到滴定终点时
2 2 3 2 2
碘单质被完全反应,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;②第二次滴定消
耗Na S O 溶液20.00 mL,即被KClO 氧化生成的碘消耗了20.00 mL Na S O 溶液,依据
2 2 3 2 2 2 3
反应原理得关系式:2ClO ~2KClO ~4I ~8Na S O ,n(ClO )=
2 2 2 2 2 3 2
0.1mol·L-1×20.00×10-3L=5.0×10-4 mol,c(ClO )= 5.0×10-4mol=0.1
2
4 5.00×10-3L
mol·L-1。
9.高铁酸钾(K FeO )为紫色固体,易溶于水,在KOH浓溶液中的溶解度较低,难溶于无水乙
2 4
醇等有机溶剂,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中不稳定,能产生O ,在碱性溶液中较稳
2
定且碱性越强越稳定。
(1)用如图所示的装置制备K FeO (夹持装置略)。
2 4
①A为Cl 发生装置,B中盛装的液体是 。
2
②装置C中生成大量紫色固体,发生的化学反应方程式为 。
③向装置C中通入的Cl 不能过量,原因是 。
2
(2)提纯K FeO :将装置C中的物质过滤,得到高铁酸钾粗产品,请补充由该粗产品制得高
2 4
纯度K FeO 的实验方案:将粗产品置于烧杯中,
2 4
,得高纯度 K FeO 。(实验中须使用的试剂和装置:1 mol·L-1 KOH溶液、饱和KOH溶
2 4
液、乙醇、真空干燥箱)。
(3)测定高铁酸钾样品的纯度:称取0.440 0 g高铁酸钾样品,完全溶解于稀KOH溶液中,
再加入足量亚铬酸钾{K[Cr(OH) ]}溶液,反应后配成100.00 mL溶液;取上述溶液25.00
4
mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至pH=2,用0.100 0 mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH ) Fe(SO ) ]溶
4 2 4 2
液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液15.00 mL。已知测定过程中发生反应:
①Cr(OH
)-
+Fe
O2-
Fe(OH)
3
+Cr
O2-
+OH-
4 4 4
②2Cr
O2-
+2H+ Cr
2O2-
+H
2
O
4 7
③Cr
2O2-
+Fe2++H+ Cr3++Fe3++H
2
O(未配平)
7北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
计算K FeO 样品的纯度。 (写出计算过程)
2 4
答案 (1)① 饱和NaCl溶液
② 3Cl +2Fe(OH) +10KOH 2K FeO +6KCl+8H O
2 3 2 4 2
③防止氯气过量使溶液碱性减弱,K FeO 不稳定产生O 。(2)边搅拌边滴加1 mol·L-1
2 4 2
KOH溶液至固体不再溶解,过滤,边搅拌边向滤液中加入饱和KOH溶液至静置时向上层
清液中继续滴加饱和KOH溶液无固体析出,过滤,用乙醇洗涤固体2~3次,放置真空干燥
箱中干燥。
(3)根据关系式Fe
O2-
~Cr
O2-
~1/2 Cr
2O2-
~3Fe2+,故25.00 mL溶液中n(Fe
O2-
)=1/3
4 4 7 4
n(Fe2+)=1/3×0.100 0 mol·L-1×(15.00×10-3)L=5.000×10-4mol
则100.00 mL 溶液中含Fe O2-的物质的量为5.000×10-4mol×(100.00 mL/25.00
4
mL)=2.000×10-3mol
所以样品中K FeO 的质量为:
2 4
m(K FeO )=2.000×10-3mol×198 g·mol-1=0.396 0 g,
2 4
0.396 0 g
故K FeO 样品的纯度为 ×100%=90.00%
2 4 0.440 0 g
解析 (1)①A中生成的Cl 中混有挥发出来的HCl,可以用饱和食盐水除去。②Cl 在碱
2 2
性条件下氧化Fe(OH) 生成K FeO ,自身被还原为KCl,根据得失电子守恒和原子守恒配
3 2 4
平化学方程式。③过量Cl 与KOH反应,使溶液碱性减弱,K FeO 不稳定产生O 。(2)高
2 2 4 2
铁酸钾粗产品中有K FeO 、KCl和难溶的Fe(OH) ,用1 mol·L-1 KOH的稀溶液溶解粗
2 4 3
产品,过滤除去难溶的Fe(OH) ,再向滤液中加入饱和KOH析出K FeO 晶体,过滤出的
3 2 4
K
2
FeO
4
,用乙醇洗涤,最后于干燥箱中干燥。(3)根据得失电子守恒,得关系式Cr
2O2-
7
~6Fe2+;结合反应①、②,得关系式Fe
O2-
~Cr
O2-
~1/2 Cr
2O2-
~3Fe2+;依据硫酸亚铁铵的消
4 4 7
耗量,可以计算出样品中K FeO 的质量,进而算出K FeO 的纯度。
2 4 2 4
10.草酸亚铁晶体(FeC O ·2H O)可作为制备电池正极材料磷酸铁锂的原料。以FeSO 溶
2 4 2 4
液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如下:
(1)“沉淀”步骤得到的混合体系不宜在空气中久置,其原因是 。
(2)“转化”在下图所示的装置中进行。导管A的作用是 。
(3)检验“洗涤”完全的实验操作是 。北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
(4)以废渣(主要含Fe O 、Al O 、SiO 等)为原料制备实验所需的FeSO 溶液,请补充实验
2 3 2 3 2 4
方案:向废渣中分批加入稀硫酸,边加边搅拌,当固体不再溶解时,过滤;
。
[实验中须使用的试剂:稀硫酸、铁粉、NaOH溶液、KSCN溶液、蒸馏水]
(5)测定草酸亚铁样品纯度的方法如下:准确称取0.250 0 g样品,加入适量水、浓
H SO 、磷酸,用0.045 00 mol·L-1 KMnO 标准溶液滴定至终点(草酸亚铁转化为Fe3+和
2 4 4
CO ),消耗KMnO 标准溶液18.00 mL。计算样品中FeC O ·2H O的纯度(写出计算过程)。
2 4 2 4 2
答案 (1)Fe(OH) 在空气中易被O 氧化为Fe(OH) ,导致草酸亚铁产率降低
2 2 3
(2)平衡压强,使H C O 溶液顺利滴入三颈烧瓶中
2 2 4
(3)取最后一次洗涤滤液少许于试管中,先滴加盐酸酸化,再滴加BaCl 溶液,若无白色沉淀
2
生成,则已洗涤完全
(4)在搅拌下向滤液中滴加NaOH溶液,沉淀先增加后减少,当沉淀不再减少时,过滤;用蒸
馏水洗涤滤渣2~3次后,在搅拌下向滤渣中加入稀硫酸至滤渣完全溶解;在搅拌下向所得
溶液中分批加入铁粉,直至向取出的少量溶液中滴加KSCN溶液不再出现红色,过滤
(5)根据得失电子守恒,知关系式为5FeC
2
O
4
·2H
2
O~3Mn
O-
4
5
n(FeC O ·2H O)= ×0.045 00 mol·L-1×18.00×10-3L≈1.350×10-3 mol
2 4 2
3
1.350×10-3mol×180 g·mol-1
ω(FeC O ·2H O)≈ ×100%=97.20%
2 4 2 0.250 0 g
解析 (3)FeSO 4 与氨水反应中生成(NH 4 ) 2 SO 4 ,洗涤滤液中含有S O2- ,判断洗涤是否干净,
4
即需要判断滤液中是否含有S O2-。(4)Fe
2
O
3
、Al
2
O
3
、SiO
2
中加稀H
2
SO
4
,SiO
2
不溶,过滤
4
除去;滤液中有Fe3+和Al3+,加入过量的NaOH,Fe3+转化为Fe(OH) 沉淀,Al3+先转化为
3
Al(OH) 沉淀,再溶解生成NaAlO 溶液,过滤;洗涤Fe(OH) 沉淀,向沉淀中加入稀H SO 溶
3 2 3 2 4
解得到Fe (SO ) 溶液,最后向溶液中加入铁粉,用KSCN检测不到Fe3+的存在,即可证明溶
2 4 3
液中Fe3+全部转化为Fe2+。
11.工业上常利用含硫废水生产Na S O ·5H O,某小组同学用如下图装置(略去加热仪器
2 2 3 2
等)模拟生产过程。
已知:
i.烧瓶C中发生反应如下:
Na S(aq)+H O(l)+SO (g) Na SO (aq)+H S(aq) (a)
2 2 2 2 3 2
2H S(aq)+SO (g) 3S(s)+2H O(l) (b)
2 2 2
S(s)+Na SO (aq) Na S O (aq) (c)
2 3 2 2 3
ii.Na S和Na SO 能被空气中的O 氧化。
2 2 3 2北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
(1)模拟实验的操作步骤(说明:仪器中旋塞或玻璃塞的开或关不必叙述):检查装置的气密
性,并按图示加入试剂;向A烧瓶中分步滴加足量浓硫酸,
,所得溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、真空干燥后即得到产品。
(2)为提高产品纯度,理论上应使烧瓶C中Na S和Na SO 恰好完全反应,则烧瓶C中Na S
2 2 3 2
和Na SO 物质的量之比为 。
2 3
(3)Na S O 常用作脱氯剂。
2 2 3
①S
2O2-
离子的空间构型为 。
3
②Na S O 溶液与足量Cl 反应的离子方程式为
2 2 3 2
。
(4)Na S O 测定粗硒中硒的含量的操作步骤如下:
2 2 3
Ⅰ.用浓H SO 将样品中的Se氧化为SeO ;
2 4 2
Ⅱ.用KI溶液还原SeO 为Se,同时生成I ;
2 2
Ⅲ.以淀粉为指示剂,用Na
2
S
2
O
3
标准溶液滴定Ⅱ中生成的I
2
(I
2
+2S
2O2-
2I-+S
4O2-
)。
3 6
实验中准确称量0.400 0 g粗硒样品,滴定中消耗0.800 0 mol·L-1的Na S O 溶液20.00
2 2 3
mL,则粗硒样品中硒的质量分数为 (写出计算过程)。
答案 (1)待装置中产生SO 气体一段时间后,向C中烧瓶加入Na S和Na SO 混合溶液,
2 2 2 3
加热C装置,充分反应,直至烧瓶C中溶液变澄清为止
(2)2∶1
(3)①四面体
②S
2O2-
+4Cl
2
+5H
2
O 10H++2S
O2-
+8Cl-
3 4
(4)根据关系式法得出:Se~SeO
2
~2I
2
~4S
2O2-
,
3
Se ~ 4S
2O2-
3
79 g 4 mol
x 0.800 0×20.00×10-3 mol,
0.316 0 g
x=0.316 0 g, w= ×100%=79.00%。
0.400 0 g
解析 (2)把烧瓶C中发生的3个反应a、b、c编号为①、②、③,根据盖斯定律,①×2可
得Na S和Na SO 反应的总方程式为2Na S+Na SO +3SO 3Na S O ,所以烧瓶C中
2 2 3 2 2 3 2 2 2 3
Na S和Na SO 物质的量之比为2∶1,恰好完全反应。(3)① 中心原子是一个 S 原子 , 采用
2 2 3
sp 3 杂化 , 另一个 S 原子和 3 个 O 原子也是 sp 3 杂化 , 所以 S 2O2- 离子的空间构型为四面体 ;
3
②氯气具有强氧化性,可将硫代硫酸根氧化成硫酸根,自身转化成氯离子,所以Na S O 溶
2 2 3
液与足量Cl
2
反应的离子方程式为S
2O2-
+4Cl
2
+5H
2
O 10H++2S
O2-
+8Cl-。
3 4
12.维生素C(简写为Vc)的分子式为C H O ,溶于水后显酸性,在高温或碱性条件下极易
6 8 6
被氧化。许多新鲜水果和蔬菜中含有丰富的Vc,新鲜橙汁中Vc含量约500 mg/L。某化
学活动小组欲用滴定法测定某品牌软包装橙汁中Vc的含量,请帮助完成实验报告。
(1)实验目的: 。北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
(2)实验原理:酸性条件下,C H O 可被I 氧化为C H O 。写出该反应的化学方程式:
6 8 6 2 6 6 6
。
(3)实验用品:2.00×10-3mol·L-1标准溶液、2 mol·L-1醋酸、蒸馏水、指示剂、仪器(略)。
其中指示剂选用 。
(4)实验步骤:
①检查仪器:检查酸式滴定管 。
②洗涤仪器:所有仪器用蒸馏水洗净后,还需用待装溶液润洗的仪器是 。
③装液:向两支酸式滴定管中分别加入I 标准溶液和橙汁,使液面位于滴定管 刻度
2
处。按要求调整好液面,读出读数。
④取橙汁:从滴定管放出10.00 mL橙汁于锥形瓶中,加入10 mL 2 mol/L醋酸和数滴指
示剂。
⑤滴定:用I 标准溶液滴定至 即为终点。平行滴定3次。
2
(5)数据记录与处理:
①完成实验数据记录表格(能够写出的数据必须给出)
滴定 待测橙汁 I 标准溶液
2
次数 体积/mL
1
2
3
平均值
②数据处理后,滴定时消耗I 标准溶液的体积平均值为10.00 mL。则待测橙汁中Vc的
2
含量为 mg·L-1。
(6)讨论
①从测定结果来看,此软包装橙汁 (填写“可能是”、“一定是”或“不是”)纯
天然橙汁。
②制造商生产该橙汁时,可能采用的做法是 (填字母)。
A.将天然橙汁浓缩
B.向天然橙汁中添加Vc
C.加水稀释天然橙汁
D.用水和其他原料混合制作
答案 (1)测定某品牌软包装橙汁中Vc含量
(2)C H O +I C H O +2HI
6 8 6 2 6 6 6
(3)淀粉溶液
(4)①是否漏水 ②酸式滴定管 ③刻度线“0”以上2~3 mL ⑤溶液呈蓝色
(5)①滴定前读数/mL 滴定后读数/mL 消耗体积/mL 10.00 10.00 10.00 10.00
②3.52×102
(6)①可能是 ②CD
解析 (2)酸性条件下,C H O 可被I 氧化为C H O ,由此写出该反应的化学方程式;(3)有
6 8 6 2 6 6 6
碘单质生成,故可用淀粉溶液作指示剂;(4)酸式滴定管使用前要检查是否漏水;盛装待装
溶液时为保证浓度准确,还需用待装溶液润洗;为了便于读数,需要把液面调至“0”或一个
整数值,故需要让液面在刻度线“0”以上2~3 mL处,再按要求调整好液面,读出读数;⑤
酸性条件下,C H O +I C H O +2HI,用淀粉作指示剂,用I 标准溶液滴定至溶液呈蓝
6 8 6 2 6 6 6 2北京曲一线图书策划有限公司 2023版《5年高考3年模拟》A版
色即Vc全部反应,即为终点;(5)①需要测定滴定前后I 标准溶液消耗的体积,故需要分别
2
记录:滴定前读数/mL、滴定后读数/mL、消耗体积/mL;为了减小实验误差,可以用酸式
滴定管取等体积的橙汁10.00 mL,平均值也为10.00 mL;②由C H O +I C H O +2HI
6 8 6 2 6 6 6
得n(Vc)=n(I )=10.00 mL×10-3L/mL×2.00×10-3mol·L-1=2×10-5mol,则待测橙汁中Vc的含量
2
为2×10-5mol×176 g/mol×103mg/g=3.52×102
mg/L。
10.00 mL×10-3L/mL
13.硫酸亚铁晶体 是一种重要的补铁剂。
(FeSO ·7H O)
4 2
(6)为测定粗产品中FeSO ·7H O的质量分数,取3 g粗产品溶于水,用0.100 0 mol/L的酸
4 2
性KMnO 标准溶液进行滴定。进行三次平行实验的结果如表所示:
4
实验序号 滴定前液面刻度/mL 滴定后液面刻度/mL 消耗标准液体积/mL
1 0.00 20.00 20.00
2 0.05 20.10 20.05
3 0.10 20.05 19.95
①酸性KMnO 标准溶液应装在 (填“酸”或“碱”)式滴定管中。
4
②滴定终点的现象是 。
③粗产品中FeSO ·7H O的质量分数为 。(计算结果保留2位有效数
4 2
字,FeSO ·7H O的相对分子质量为278)
4 2
答案 (6)①酸 ②滴入最后一滴(半滴)酸性KMnO 溶液后,溶液由红色变为无色且30 s
4
内不变色,则说明到达滴定终点 ③93%
解析 (6)③由表格可知消耗酸性KMnO 体积为20.00 mL,由关系式KMnO ~5Fe2+知,消
4 4
耗KMnO 物质的量为n(KMnO )=0.100 0 mol/L×20.00×10-3 L=2×10-3 mol ,原溶液中
4 4
n(Fe2+)=2×10-3 mol×5=1.0×10-2 mol,故粗产品中FeSO ·7H O的质量分数为
4 2
1.0×10-2×278
×100%≈93%。
3
14.(6)测定产品中NaClO 的纯度。准确称取1.00 g样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶
2
体,在酸性条件下发生反应:Cl
O-
+4I- +4H+ 2H
2
O+2I
2
+Cl-。将所得混合液稀释成100
2
mL待测溶液。用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管量取25.00 mL待测溶
液置于锥形瓶中,加入淀粉溶液作指示剂,用0.500 0 mol·L-1 Na S O 标准液滴定(已
2 2 3
知:I
2
+2S
2O2-
2I- +S
4O2-
),当锥形瓶内溶液 ,即为滴定终点;平行滴定3次,
3 6
测得消耗标准溶液体积的平均用量为20.00 mL。所称取的样品中NaClO 质量百分含
2
量为 。
答案 (6)酸式 蓝色恰好变为无色且30 s内不变色 90.50%
解析 (6)该混合溶液是在酸性条件下反应的,则选用酸式滴定管量取待测液;已知反
应:Cl
O-
+4I- +4H+ 2H
2
O+2I
2
+Cl-,用Na
2
S
2
O
3
标准液滴定的原理:I
2
+2S
2O2-
2I- +S
4
2 3
,用淀粉作指示剂时滴定终点现象是:蓝色恰好变为无色且30 s内不变色;通过测定碘
O2-
6
1
单质的含量来计算NaClO 的含量,由反应的关系式:NaClO ~2I ~4S O2-,得n(NaClO )=
2 2 2 2 3 2 4
×0.500 0 mol/L×20.00×10-3 L,解得n=2.5×10-3mol,则100 mL样品溶液中的物质的量为
