题目内容
【题目】滴定法是解决化学分析问题的常用方法。滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。
I.如图为某浓度的NaOH溶液滴定10.00mL一定浓度的盐酸的示意图。根据图像
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(1)HCl溶液的浓度是__________;NaOH溶液的浓度是_______;
(2)x=________。
(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等浓度的盐酸,则下列变化趋势正确的是________(填字母)。
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ΙΙ.氧化还原滴定实验与中和滴定类似(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)。
(4)人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg/cm3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度,抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol/L KMnO4溶液滴定,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。
滴定的实验数据如下所示:
实验编号 | 待测血液的体积/mL | 滴入KMnO4溶液的体积/mL |
1 | 20.00 | 11.95 |
2 | 20.00 | 13.00 |
3 | 20.00 | 12.05 |
①滴定时,盛放高锰酸钾溶液的仪器名称为_________确定反应达到终点的现象_____________。
②草酸跟酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为:2MnO42-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据所给数据计算血液样品中Ca2+离子的浓度为__________mg/cm3
【答案】0.10mol/L 0.050mol/L 0.001 B 酸式滴定管 滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液紫色不在褪去(溶液由无色变为浅紫色),且半分钟内无变化 1.2mg/cm3
【解析】
(1)未滴加NaOH溶液时溶液中c(H+)就是HCl的浓度,二者恰好反应时n(HCl)=n(NaOH);
(2)根据溶液pH=7时,n(NaOH) =n(HCl)计算x的值;
(3)根据稀氨水显弱碱性,溶液的pH大于7,但碱性不很强;
(4)①根据高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管判断使用的仪器,根据高锰酸钾溶液本身在反应前后溶液的颜色变化判断滴定终点;
②根据Ca2+与H2C2O4及与KMnO4的反应的物质的量关系计算。
(1)反应开始时,溶液pH=1,则c(H+)=0.1mol/L,由于盐酸是一元强酸,完全电离,所以c(HCl)= c(H+)=0.100mol/L;当滴加NaOH溶液至20mL时,溶液的pH=7,二者恰好完全反应,根据n(HCl)=n(NaOH),0.100mol/L×10.00mL=c(NaOH) ×20.00mL,所以c(NaOH)=0.050mol/L;
(2)当溶液的pH=7时,加入溶液中NaOH的物质的量等于溶液中HCl的物质的量,n(NaOH)= n(HCl)= 0.100mol/L×10.00mL×10-3L/mL=0.001mol;
(3)稀氨水显弱碱性,溶液的pH大于7,选项AC排除;但碱性不很强,选项D排除,合理选项是B;
(4)①高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此应该盛放在酸式滴定管在;高锰酸钾溶液本身显紫色,当用该溶液滴定草酸时,高锰酸钾被还原产生无色的Mn2+,所以滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液紫色不在褪去(溶液由无色变为浅紫色),且半分钟内无变化,说明反应达到滴定终点;
②血样20.00mL经过上述处理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为:n(KMnO4)=0.020mol/L×0.012L=2.4×10-4mol,根据反应方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,及草酸钙的化学式CaC2O4,可知:n(Ca2+)=
n(H2C2O4)=
×2.4×10-4mol=6×10-4mol,则c(Ca2+)=
=3×10-5mol/cm3,用质量表示Ca2+的浓度为:3×10-5mol/cm3=3×10-5mol /cm3×40g×103mn/g=1.2mg/cm3。