题目内容

17．氧化还原滴定实验同中和滴定类似（用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之）．
现有0.001mol•L-1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色NaHSO3溶液．反应的离子方程式是2MnO4-+5HSO3-+H+═2Mn2++5SO42-+3H2O．请完成下列问题：
（1）本实验不需要（填“需要”或“不需要”）使用指示剂，理由是Mn2+无色，MnO4-为紫色，过量的MnO4-使无色溶液变为紫色．
（2）该滴定实验所需仪器有下列中的A、D、E、F（G、H）．
A．酸式滴定管（50mL）　B．碱式滴定管（50ml）  C．量筒（10ml）　D．锥形瓶　 E．铁架台　    F．滴定管夹  G．烧杯　  H．白纸　  I．胶头滴管　  J．漏斗
（3）不用碱（填“酸”或“碱”）式滴定管盛放酸性KMnO4溶液，试分析原因
酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡胶管．
（4）滴定前平视KMnO4溶液液面，刻度为aml，滴定后俯视液面刻度为bml，则（b-a）ml比实际消耗KMnO4溶液体积少（填“多”或“少”），如果滴定后仰视液面刻度为cml，计算得到的待测液浓度比实际浓度大（填“大”或“小”）．
（5）取Ce（OH）4产品0.5000g，加硫酸溶解后，用0.100 0mol•L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3+），消耗20.00mL标准溶液，该产品中Ce（OH）4的质量分数为_83.20%．

分析 （1）高锰酸钾为紫色溶液，与亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成无色的二价锰离子，据此解答；
（2）酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验时应用酸式滴定管，无色NaHSO3溶液显酸性，用酸式滴定管，滴定过程还需要烧杯、锥形瓶、白纸、滴定管夹和铁架台；
（3）高锰酸钾具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管；
（4）滴定后俯视液面，读数偏小；滴定后仰视液面，读数偏大；c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$×$\frac{5}{2}$分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断浓度的误差；
（5）根据电子守恒建立关系式：Ce（OH）4～FeSO4，然后进行计算求出Ce（OH）4的质量，最后求出质量分数．

解答 解：（1）Mn2+无色，MnO4- 为紫色，过量的MnO4-使无色溶液变为紫色，所以本实验不需要使用指示剂；
故答案为：不需要；　Mn2+无色，MnO4- 为紫色，过量的MnO4-使无色溶液变为紫色；
（2）酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验时应用酸式滴定管，无色NaHSO3溶液显酸性，用酸式滴定管，滴定过程还需要锥形瓶盛放待测液、白纸对比终点颜色变化、滴定管夹和铁架台，所以需要用到的是：A、D、E、F（G、H），
故答案为：A、D、E、F（G、H）；
（3）高锰酸钾具有强氧化性能腐蚀碱式滴定管中的橡胶管，所以不用用碱式滴定管盛放高锰酸钾溶液，应该用酸式滴定管；
故答案为：碱；酸性KMnO4溶液会腐蚀碱式滴定管下端胶管；
（4）滴定前平视KMnO4液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，读数偏小，则（b-a）mL比实际消耗KMnO4溶液体积少；
如果滴定后仰视液面刻度为cml，则（c-a）mL比实际消耗高锰酸钾体积大，依据c（待测）=$\frac{c（标准）×V（标准）}{V（待测）}$×$\frac{5}{2}$可知待测液浓度比实际浓度偏大；
故答案为：少；  大；
（5）Ce（OH）4 ～FeSO4
    0.0020mol   0.1000mol/L-1×0.020L
所以m（Ce（OH）4）=0.0020mol×208g/mol=0.416g，产品中Ce（OH）4的质量分数为
$\frac{0.416g}{0.5g}$×100%=83.20%，
故答案为：83.20%．

点评 本题考查中和滴定操作、计算，为高频考点，侧重于学生的分析、计算和实验能力的考查，注意把握中和滴定的操作原理和实验方法，难度中等．

练习册系列答案
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13．下列说法正确的是（　　）
A．BaSO4难溶于水，所以BaSO4是非电解质
B．弱电解质的导电性一定比强电解质弱
C．25℃时0.1mol/L的CH3COOH溶液pH=3，说明CH3COOH为弱电解质
D．某物质能导电，所以该物质一定是电解质
14．下表中是各组反应的反应物和反应温度，反应刚开始时，放出H2速率最快的是（　　）
编号金属（粉末状）（mol）酸的浓度及体积反应温度（℃）
AAl0.10.1mol•L-1 硫酸10mL60
BFe0.10.2mol•L-1盐酸10mL60
CAl0.118mol•L-1 硫酸10mL60
DMg0.10.2mol•L-1 硝酸10mL60
A．AB．BC．CD．D
5．某学习小组用0.80mol/L标准浓度的烧碱溶液测定未知浓度的盐酸．
①用滴定的方法来测定盐酸的浓度，实验数据如表所示：
实验编号待测HCl溶液的体积/mL滴入NaOH溶液的体积/mL
120.0022.00
220.0022.10
320.0021.90
该未知盐酸的浓度为0.88mol•L-1（保留两位有效数字）
②滴定管如图所示，用乙滴定管盛装标准浓度的氢氧化钠溶液 （填“甲”或“乙”）．
③下列操作会使所测得的盐酸的浓度偏低的是D．
A．盛装待测液的锥形瓶用水洗后未干燥
B．滴定前，碱式滴定管尖端有气泡，滴定后气泡消失
C．碱式滴定管用蒸馏水洗净后，未用标准氢氧化钠溶液润洗
D．读碱式滴定管的刻度时，滴定前仰视凹液面最低处，滴定后俯视读数．
12．实验室中有一未知浓度的稀盐酸，某学生在实验室中进行测定盐酸的浓度的实验．请完成下列填空：
（1）配制100mL 0.10mol•L-1 NaOH标准溶液．称量0.4g氢氧化钠固体．
（2）取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中，并滴加2～3滴酚酞作指示剂，用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定．重复上述滴定操作2～3次，记录数据如下．
实验编号NaOH溶液的浓度（mol•L-1）滴定完成时，NaOH溶液滴入的体积（mL）待测盐酸的体积（mL）
10.1022.6220.00
20.1022.7220.00
30.1022.8020.00
①滴定达到终点的标志是最后一滴NaOH溶液加入，溶液由无色恰好变成浅红色且半分钟内不褪色．
②根据上述数据，可计算出该盐酸的浓度约为0.11mol•L-1（保留两位有效数字）．

③排去碱式滴定管中气泡的方法应采用如图1所示操作中的丙，然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液．
④若滴定开始和结束时，碱式滴定管中的液面如图2所示，则起始读数为0.00 mL，终点读数为26.10 mL；所用NaOH溶液的体积为26.10 mL．
⑤在上述实验中，下列操作（其他操作正确）会造成测定结果偏高的有DE（填字母序号）．
A．滴定终点读数时俯视
B．酸式滴定管使用前，水洗后未用待测盐酸润洗
C．锥形瓶水洗后未干燥
D．称量NaOH固体中混有Na2CO3固体
E．碱式滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失．
2．硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO3、Cu（OH）2和CuSiO3•2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、A12O3等杂质．以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图所示：

（1）步骤1中先加入足量稀硫酸，再加人双氧水．则双氧水参与该反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是BC．（填字母编号）
A．A12O3    B．CuO    C．CuCO3•Cu（OH）2
（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
氢氧化物  Al（OH）3  Fe（OH）3  Fe（OH）2  Cu（OH）2
开始沉淀的pH    3.3    1.5    6.5    4.2
沉淀完全的pH    5.2    3.7    9.7    6.7
则滤液B中含有的阳离子是Al3+、H+、Cu2+．
（4）将滤液B通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可得到硫酸铜晶体．
（5）硫酸铜也可用硫化铜和氧气在高温、催化剂条件下化合制得，该反应的化学方程式是CuS+2O2$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{催化剂}$CuSO4．取384g CuS在一定条件下和氧气完全反应，若发生2CuS+3O2=2CuO+2SO2和4CuS+5O2=2Cu2O+4SO2两个反应，在所得固体中Cu和O的物质的量之比n（Cu）：n（O）=4：a，此时消耗空气的物质的量为bmol．则a=$\frac{2}{5}$b-8．（氧气占空气体积的五分之一）
9．合成氨和制备硝酸是两种重要的化工生产，四川某化工厂将合成氨与制备硝酸进行连续

生产．其工艺流程见图1：
（1）由NH3制HNO3，第一步反应为：4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）△H＜0，欲提高NH3的转化率，下列措施可行的是a．（填字母）
a．向装置中再充入O2      
b．加入反应的催化剂
c．升高温度
（2）已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.5kJ/mol
4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=-905kJ/mol
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ/rnol
则在该条件下，氨合成塔中所发生反应的热化学方程式为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol；
（3）用尾气NO2为原料可制新型硝化剂N2O5，其原理：先将NO2转化为N2O4，再采用电解法制备N2O5，装置如图2所示，则电源b极是负极（填“正”“负”），生成N2O5电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+，电解一段时间后硝酸溶液的pH值不变（填“增大”“减小”“不变”）
（4）利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：
NO$→_{反应Ⅰ}^{ClO_{2}}$NO2$→_{反应Ⅱ}^{Na_{2}SO_{3}溶液}$N2
反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl，反应Ⅱ的离子方程式是2NO2+4SO32-=N2+4SO42-．若标准状况下有22.4LN2生成，共消耗ClO2135g．
6．用标准盐酸滴定未知浓度的氨水时，锥形中通常盛放氨水，滴定时，左手酸式滴定管的活塞，右振荡锥形瓶，双眼注视锥形瓶中颜色的变化．如滴定过程中进行如下操作，分别指出该项操作对滴定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）
（1）滴定前未用标准盐酸润洗酸式滴定管偏高；
（2）滴定前用氨水润洗锥形瓶偏高
（3）滴定前标准盐酸是敞口放置的偏高．
7．某实验小组以粗镍（含少量Fe和Cr杂质）为原料制备Ni（NH3）6Cl2，并测定相关组分的含量．制备流程示意图如图．

已知：①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按离子浓度为0.1mol•L-1计算）如表所示．
Fe3+Cr3+Ni2+
开始沉淀pH1.54.36.9
完全沉淀pH2.85.68.9
②Ni（OH）2为绿色难溶物．Ni（NH3）6（NO3）2、Ni（NH3）6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体，水溶液均显碱性．
回答下列问题：
（1）实验需要配制3.0mol•L-1稀硝酸250mL．需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒，胶头滴管和250mL容量瓶．
（2）步骤（a）中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为Ni+4（浓）HNO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Ni（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
（3）步骤（b）首先加入试剂x调节溶液的pH约为6，过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀．
①调节pH约为6的原因是使Cr3+、Fe3+完全沉淀，而Ni2+未开始沉淀
②试剂X可以是C（填标号）．
A．H2SO4 B．Ni（OH）2 C．NaOH D．Fe2O3  E．NiO
（4）步骤（c）和（d）中的反应都需要在冰水浴环境下进行，其作用除了可以减少氨水的挥发．还有降低温度以降低产物的溶解度而析出
（5）NH3含量的测定．[已知：Ni（NH3）6Cl2+6HCl=NiCl2+6NH4Cl]
i．用电子天平称量mg产品于锥形瓶中，用25mL水溶解后加入5mL的6mol•L-1盐酸，以甲基橙作指示剂，滴定至终点消耗0.500 0mol•L-1 NaOH标准溶液V1mL．
ii．空白试验：不加入样品重复实验i．消耗NaOH标准溶液V2 mL．
①NH3的质量分数为$\frac{（V{\;}_{2}-V{\;}_{1}）×10{\;}^{-3}×8.5}{m}$×100%．
②在上述方案的基础上，下列措施中能进一步提高测定准确度的有AD（填标号）．
A．适当提高称量产品的质量   B．用H2SO4溶液替代盐酸C．用酚酞替代甲基橙    D．进行平行试验．

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