2019版高考化学总复习第8章水溶液中的离子平衡微专题强化突破14酸碱中和滴定原理的拓展应用专题集训新人教版

微专题强化突破14 酸碱中和滴定原理的拓展应用12015·高考全国卷，28(3)用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量：.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸；.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中；.用0.100 0 mol·L1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I22S2O=2IS4O)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中：(1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。(2)玻璃液封装置的作用是 。(3)中加入的指示剂通常为 ，滴定至终点的现象是 。(4)测得混合气中ClO2的质量为 g。解析：(1)ClO2具有氧化性，I具有还原性，二者在酸性溶液中发生氧化还原反应，离子方程式为2ClO210I8H=5I24H2O2Cl。(2)该实验中ClO2不一定被完全吸收，故玻璃液封管的作用是吸收残留的ClO2气体，同时防止生成的单质碘逸出。(3)淀粉遇I2显蓝色，用Na2S2O3溶液滴定I2时，可选用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变。(4)ClO2、I2和Na2S2O3间存在关系式：2ClO25I210Na2S2O3，则有n(ClO2)n(Na2S2O3)×0.100 0 mol·L1×20.00×103 L4×104 mol，m(ClO2)4×104mol×67.5 g·mol10.027 00 g。答案：(1)2ClO210I8H=5I24H2O2Cl(2)吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(3)淀粉溶液滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变(4)0.027 002铜的硫化物可用于冶炼金属铜。为测定某试样中Cu2S、CuS的质量分数，进行如下实验：步骤1：在0.750 0 g试样中加入100.00 mL 0.120 0 mol·L1 KMnO4的酸性溶液，加热，硫元素全部转化为SO，铜元素全部转化为Cu2，滤去不溶性杂质。步骤2：收集步骤1所得滤液至250 mL容量瓶中，定容。取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol·L1 FeSO4溶液滴定至终点，消耗16.00 mL。步骤3：在步骤2滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀，然后加入适量NH4HF2溶液(使Fe、Mn元素不参与后续反应)，加入约1 g KI固体(过量)，轻摇使之溶解并发生反应：2Cu24I=2CuII2。用0.050 00 mol·L1 Na2S2O3溶液滴定至终点(离子方程式为2S2OI2=2IS4O)，消耗14.00 mL。已知：酸性条件下，MnO的还原产物为Mn2。(1)若步骤3加入氨水产生沉淀时，溶液的pH2.0，则溶液中c(Fe3) 。已知室温下KspFe(OH)32.6×1039(2)步骤3若未除去Fe3，则测得的Cu2的物质的量将 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)计算试样中Cu2S和CuS的质量分数： 。解析：(1)步骤3加入氨水产生沉淀时，溶液的pH2.0，c(OH)1012 mol·L1，KspFe(OH)3c(Fe3)×c3(OH)2.6×1039，则溶液中c(Fe3)2.6×103 mol·L1。(2)Fe3也能氧化I，步骤3若未除去Fe3，这样生成的I2多，消耗的Na2S2O3溶液偏多，测得的Cu2的物质的量将偏高。(3)设Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y，2Cu2I22S2On(Cu2)n(S2O)0.050 00 mol·L1×14.00×103 L7.000×104 molx2.000×103 mol，y3.000×103 mol。w(Cu2S)×100%42.7%，w(CuS)×100%38.4%。答案：(1)2.6×103 mol·L1(2)偏高(3)w(Cu2S)42.7%，w(CuS)38.4%3用ClO2处理过的饮用水(pH为5.56.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO)。饮用水中的ClO2、ClO含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I还原为ClO、Cl的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH2.0时，ClO也能被I完全还原为Cl。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI。(1)请写出pH2.0时ClO与I反应的离子方程式： 。(2)请完成相应的实验步骤：步骤1：准确量取V mL水样加入到锥形瓶中；步骤2：调节水样的pH为7.08.0；步骤3：加入足量的KI晶体；步骤4：加入少量淀粉溶液，用c mol·L1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1 mL；步骤5： ；步骤6：再用c mol·L1Na2S2O3溶液滴定至终点，又消耗Na2S2O3溶液V2 mL。(3)根据上述分析数据，测得该饮用水中ClO的浓度为 mol·L1(用含字母的代数式表示)。解析：(3)根据电子守恒可得pH为7.08.0时反应的关系式：ClO2I2Na2S2O3cV1×103 mol cV1×103 molpH2.0时，反应的关系式：ClO2I24Na2S2O3×103 mol cV2×103 mol故原水样中含有n(ClO)×103 mol，c(ClO) mol·L1。答案：(1)ClO4H4I=Cl2I22H2O(2)调节溶液的pH2.0(3)4(2017·高考全国卷)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下：.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成 MnO(OH)2，实现氧的固定。.酸化、滴定将固氧后的水样酸化，MnO(OH)2被I还原为Mn2，在暗处静置5 min，然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2(2S2OI2=2IS4O)。回答下列问题：(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面，这样操作的主要目的是 。(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。(3)Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ；蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除 及二氧化碳。(4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后，用a mol·L1 Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示剂，终点现象为 ；若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL，则水样中溶解氧的含量为 mg·L1。(5)上述滴定完成时，若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 。(填“高”或“低”)解析：(1)取水样时避免扰动水体表面，这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同，以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2，可写出固氧的反应为O22Mn(OH)2=2MnO(OH)2。(3)由于Na2S2O3溶液不稳定，使用前需标定，配制该溶液时无需用容量瓶，只需粗略配制，故配制Na2S2O3溶液时，还需要用到的玻璃仪器为量筒；所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，这样能除去水中溶解的氧气和CO2，且能杀菌。(4)根据可知MnO(OH)2 能将水样中的I氧化为I2，滴定过程中用淀粉溶液作指示剂，在滴定终点前淀粉遇I2变蓝，达到滴定终点时，I2完全被消耗，溶液蓝色刚好褪去。根据关系式O22MnO(OH)22I24Na2S2O3，结合消耗n(Na2S2O3)a mol·L1×b×103 Lab×103 mol，可求出100.00 mL 水样中溶解氧的质量为ab×103 mol×32 g·mol18ab×103 g8ab mg，则该水样中溶解氧的含量为8ab mg÷0.100 00 L80ab mg·L1。(5)滴定完成时，滴定管尖嘴处留有气泡，会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小，根据关系式O24Na2S2O3，可知测定的溶解氧的含量偏低。答案：(1)使测定值与水体中的实际值保持一致，避免产生误差(2)O22Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)量筒氧气(4)蓝色刚好褪去80ab(5)低