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全国百强中学十堰一中寒假补课中学常见定量分析


中学常见定量分析实验
【设疑激思】 NaOH 常因吸收空气中的 CO2 而含有少量的 Na2CO3 杂质, 思考并设计出相应的实验方 案以测定 NaOH 的纯度。 【方案一】

【方案二】

【方案三】

【方案四】

小结:中学化学常见定量实验方法 1.沉淀法 先将某种成分转化为沉淀,然后

称量纯净、干燥的沉淀的质量,再进行相关计算。 注意事项:沉淀剂选择恰当、且沉淀完全。 2.气体法 测气体体积法 对于产生气体的反应,可以通过测定气体体积的方法测定样品纯度。 注意事项:温度、压强对气体体积的影响。 测气体质量法 将生成的气体通入足量的吸收剂中,通过称量实验前后吸收剂的质量,求得所吸收气体的质量, 然后进行相关计算。 注意事项:确保产生的气体完全被吸收、且不吸收空气及体系中的其他气体成分。 3.滴定法 即利用滴定操作原理,通过酸碱中和滴定、沉淀滴定和氧化还原反应滴定等获得相应数据后再进

行相关计算。 滴定法注意事项: ① 指示剂的选择和滴定终点时的现象描述。 酸碱指示剂由于在变色范围时会发生“突跃”现象,颜色会变得很迅速,只要 1 滴溶液就可以让 指示剂完全变色,因此选择时,只需让反应完成时的 pH 值落在突跃范围内即可,其他种类滴定的 指示剂一般是与某种反应物有灵敏反应的物质(如:碘与淀粉) 。当反应物消耗完毕时,指示剂就会 变色。甚至有些反应物也可以作为指示剂,如高锰酸钾。 终点判断句型: 最后一滴时, 锥形瓶中溶液颜色由 且半分钟内溶液颜色无变化。 强酸滴强碱,指示剂可选 或 强碱滴弱酸,指示剂 用硫代硫酸钠滴 I2, 指示剂 酸性高锰酸钾滴草酸或亚铁离子,终点现象: , 终点现象: 或 。 ,强酸滴弱碱,指示剂 。 。 。 ,终点现象: 色 (反应前) 刚好变成 色 (反应后) ,

说明: (1)酸碱恰好中和时溶液不一定呈中性,最终溶液的酸碱性还是取决于生成盐的水解情况。 (2)滴定终点与完全中和是有差距的,滴定终点是指示剂变色点,完全中和点是酸碱恰好反 应点。 ② 根据实验原理推得计算公式后,根据公式中变量(常为标准液体积)进行误差分析。 变式训练 1.为测定草酸晶体(H2C2O4· xH2O)的组成(即 x 的值)进行下述实验: A.称取 m g 纯草酸晶体,将其配成 100.00 mL 溶液作为待测液 - B.取 25.00 mL 待测液置于锥形瓶中,用浓度为 a mol· L 1 的酸性 KMnO4 溶液滴定,有关反应: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O (1)用酸性 KMnO4 进行滴定时,酸性 KMnO4 溶液应装在________式滴定管中。 (2)滴定时边滴边摇动锥形瓶, 眼睛应注意观察__________________________, 滴定终点时的现象 变化为_____________________________________________________________。 (3)下面是某同学四次实验结果的记录情况 滴定次数 1 2 3 4 实验数据 25.00 25.00 25.00 25.00 V(样品)/mL 0.00 0.20 0.10 0.00 V(KMnO4)/mL(初读数) 15.95 15.20 15.12 14.98 V(KMnO4)/mL(终读数) 15.95 15.00 15.02 14.98 V(KMnO4)/mL(消耗) 1 该同学在处理数据过程中计算得:V(KMnO4)(平均消耗)= ×(15.95+15.00+15.02+14.98)mL= 4 15.24 mL 。试分析他的计算是否合理 ______( 填“否”或“是”) ,如果不合理请说明理由 _________________________________________________________________。 由上述合适的数据计算出的草酸溶液的物质的量浓度为__________, 由此计算出草酸晶体中结晶 水 x 的值为_________________________________________________________。 (4)若在实验过程中存在下列操作,分析对 x 的值造成的影响(用“偏高” 、 “偏低” 、 “无影响” 填空) 。 ①、滴定管水洗后,未用标准液润洗,__________; ②、盛标准液的滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失,__________; ③、锥形瓶水洗后未干燥就加入待测液或滴定过程中向锥形瓶内加水,__________;

④、先俯视后平视,__________;⑤、滴定终点时,盛标准液的滴定管尖嘴外挂有一滴标准液的 液珠未滴落,__________;⑥、滴定时,将标准液溅出锥形瓶外或滴定管漏液,__________; ⑦、达滴定终点后立即读数 ,__________。 【思维拓展】 一、双指示剂法是利用两种指示剂进行连续测定,根据两个终点所消耗标准溶液的体积,计算各组 分的含量。 在烧碱试液中先以酚酞为指示剂, 用 HCl 标准溶液滴定至无色, 这是第一个化学计量点 (PH=8.3) 消耗盐酸标准溶液的体积 V1,此时,溶液中 NaOH 全部被中和、Na2CO3 被中和至 NaHCO3 NaOH + HCl Na2CO3 + HCl = = NaCl + H2O NaCl NaHCO3 +

再以甲基橙为指示剂,继续用 HCl 标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,这是第二个化学计量点 (PH=4.2)消耗 HCl 溶液的体积为 V2,此时,溶液中的 NaHCO3 被中和成水和二氧化碳。 NaHCO3 + 为 。 HCl = NaCl + H2O +CO2 ,中和 Na2CO3 所消耗的 HCl 的体积 可见,中和 NaOH 所消耗的 HCl 溶液的体积为

步骤:准确称取烧碱样品 m g 于 250ml 烧杯中,加蒸馏水(煮沸)溶解冷却后,定量转入 250ml 容 量瓶中,用水稀释至刻度、摇匀。移取试液 25.00ml 于 250ml 锥形瓶中,各加入两滴酚酞指示剂, 用 C(HCl)=0.1mo/l 标准溶液滴定至溶液由红色变为无色为终点,记下所消耗 HCl 标准溶液的体积 V1,然后加 2 滴甲基橙指示剂,继续用上述盐酸标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,即为终点。 记下所消耗的 HCl 标准溶液的体积 V2。求该样品中 NaOH 的质量分数 W(NaOH) ,数值以%表示。

变式训练 1、某未知溶液可能由 NaOH、Na2CO3、NaHCO3 中的一种或两种组成。现取等体积的两份 上述溶液分别以酚酞和甲基橙为指示剂,用同浓度盐酸进行滴定。当达到滴定终点,消耗盐酸的 体积分别为 V1ml 和 V2ml。如 V1<V2<2V1,则上述溶液中溶质是 ( A.NaHCO3 B. Na2CO3 )

C.Na2CO3、NaHCO3 D.NaOH、Na2CO3 2、用中和滴定的方法测定 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中 NaOH 的含量,可先在混合液中加入过量 的 BaCl2 溶液, 使 Na2CO3 完全变成 BaCO3 沉淀, 然后用标准盐酸滴定(用酚酞作指示剂).试回答: (1)滴定时 BaCO3 能否溶解?理由是 (2)如用甲基橙做指示剂,则测定的结果 二、 向 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2 后, 向所得溶液中滴加盐酸, 用数形结合思想确定溶液的成分。 1.盐酸逐滴加入 Na2CO3 溶液 (1)现象:开始无明显现象,后有无色气体放出。 (2)反应:无明显现象时反应的离子方程式: ,无色气体放出时反应 的离子方程式: 。 2.Na2CO3 溶液逐滴加入稀盐酸中 (1)现象:有无色气体放出。 (2)反应的离子方程式: 。 3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结,按要求作图 (1)向 Na2CO3 中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 1 所示; (2)向 NaHCO3 中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 2 所示;

(3)向 NaOH、Na2CO3 的混合物中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 3 所 示(设 NaOH、Na2CO3 的物质的量之比 x∶y=1∶1,其他比例时的图像略); (4)向 Na2CO3、NaHCO3 的混合物中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 4 所示(设 Na2CO3、NaHCO3 的物质的量之比 m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。

[思考交流]据图如何确定向 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2 后溶液的成分、 通入二氧化碳的量、 原 NaOH 溶液的物质的量?

变式训练:1、向某 NaOH 溶液中通入 CO2 气体后得溶液 M,因 CO2 通入量的不同,溶液 M 的组成也不 同。若向 M 中逐滴加入盐酸,产生的气体体积 V(CO2)与加入盐酸的体积 V(HCl)的关系有下列图 示四种情况,且(2)、(3)、(4)图中分别为 OA<AB,OA=AB,OA>AB,则下列分析与判断正确的是 (不计 CO2 的溶解) ( )

A.M 中只有一种溶质的只有(1) B.M 中有两种溶质的有(2)和(4) C.(2)图显示 M 中 c(NaHCO3)>c(Na2CO3) D.(4)图显示 M 中 c(NaHCO3)>c(Na2CO3) 2、向 50 mL NaOH 溶液中逐渐通入一定量的 CO2(假设溶液体积不变), 随后取此溶液 10 mL,将其稀释至 100 mL,并向此稀释后的溶液中 -1 逐滴加入 0.1 mol· L 的盐酸,产生 CO2 气体的体积(标准状况下) 与所加入的盐酸的体积关系如图所示。 (1) 写 出 OA 段 所 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 : _____________________________________。 (2)NaOH 在吸收 CO2 后,所得溶液的溶质为 ,其物质的量浓度之比 为 。 (3)产生的 CO2 体积(标准状况下)为 。 (4)原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 。

3、有体积相同的碳酸钠溶液和盐酸。1.将碳酸钠溶液逐滴加入到盐酸中,2.盐酸逐滴加入到碳酸
钠溶液中,产生的气体的物质的量之比为 2:1,则原碳酸钠溶液和盐酸中溶质的物质的量之比为多 少?


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