1、滴 定一、双指示剂发法测定物质的浓度(含量)双指示剂法是用于确定可能含有 NaOH、Na 2CO3、NaHCO 3 的混合物成分及各物质含量的一种定量测定方法。(1)指示剂:酚酞、甲基橙试液。(2)原理在混合碱的试液中用 HCl 标准溶液滴定用酚酞作指示剂,当溶液由红色恰好褪为无色时,此时试液中所含 NaOH 完全被中和,Na 2CO3 也被滴定成 NaHCO3。此时是第一个化学计量点,PH=8.3。反应方程式如下:NaOH+HCl=NaCl+H2O Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl (设滴定体积 V1ml)再加入甲基橙指示剂,继续用 HCl 标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色即为终
2、点,此时 NaHCO3 被中和成 H2CO3,此时是第二个化学计量点,PH=3.9。 反应方程式如下:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2 (设再消耗盐酸体积 V2 ml)依据先用酚酞、再用甲基橙这两步实验所消耗的盐酸的体积 V1 和 V2的相对关系,便可判断溶液的成分并计算其含量。(此为连续滴定法)另:分开滴定法将某溶液分为两等份分别以酚酞和甲基橙做指示剂,用同样的盐酸进行滴定,达到滴定终点时,消耗盐酸的体积分别为 V1ml 和 V2 ml,依据所消耗的盐酸的体积关系,便可确定其成分并计算其含量。例题 1:利用双指示剂滴定由 NaHCO3、Na 2CO3、NaOH 三种物质中的一种
3、或两种物质组成的混合物中各成分的质量分数。具体做法是:先向待测溶液中加入酚酞,用标准盐酸滴定,当 NaOH 或 Na2CO3 被转化为 NaCl 或 NaHCO3 时,酚酞由红色褪为无色,消耗 V1ml盐酸;然后滴加甲基橙,继续用标准盐酸滴定,当 NaHCO3 转化为 NaCl 时,溶液由黄色变为橙色,消耗 V2ml 盐酸。(1)试根据下表给出 V1、V 2 数值范围,判断原混合物的成分(用化学式表示) 。V1、V2的变化V1 = 0V2 0V1 = V20V2 V10V1 V20V1 0V2 = 0固体组成(2)若称取 1.200g 含杂质的试样(杂质不与盐酸反应),配 100.0mL 水溶
4、液,取出20.00mL 溶液,用 0.1000mol/L 的标准盐酸滴定,测得 V1=35.00 ml,V 2=5ml。求试样的成分及质量分数。例题 2:已知一样品中可能含有 NaOH、Na 2CO3、NaHCO 3 中的一种或两种成分的混合物。称取 1.000g 样品,用甲基橙作指示剂进行滴定,需用 0.1000molL-1HCl 溶液 31.40mL;称VHCIVco2 Vco2Vco2 Vco2VHCIVHCIVHCI取相同质量的样品,若用酚酞作指示剂,需用 HCl 溶液 23.30mL。试判断该样品的组成,并计算样品中各成分的质量分数。巩固练习:1、含 NaOH 和 Na2CO3 混合
5、液用 HCl 滴至酚酞变色,消耗 V1mL,继续以甲基橙为指示剂滴定,又消耗 V2mL,则 V1mL 和 V2mL 的关系为( ) AV 1=V2 BV 1V 2 CV 1V 2 DV 1=2V22、某碱性试液,以酚酞为指示剂滴定,用去 HCl 标液体积为 V1,继续以甲基橙为指示剂滴定,用去同一 HCl 标液的体积为 V2,如 V1V 2,则该试液的组成为( )ACO 32-+ HCO3- HCO3- +OH- CO32- DCO 32- +OH- 3、有甲、乙、丙 3 瓶等体积等物质的量浓度的 NaOH 溶液,把甲蒸发掉一半水分,乙中通入少量 CO2,丙不变。 然后用同浓度的盐酸滴定(以甲
6、基橙作指示剂) ,到滴定终点时所需盐酸的体积是 ( )A甲=丙 乙 B丙 乙 甲 C乙 甲=丙 D甲=乙=丙思考:上题中如果改用酚酞作指示剂呢?4、取相同体积(0.025 L)的两份 0.01 molL1 NaOH 溶液,把其中一份放在空气中一段时间后,溶液的 pH_(填 “增大”“减小”或“不变”) ,其原因是_用已知浓度的硫酸溶液中和上述两份溶液,其中第一份(在空气中放置一段时间)所消耗硫酸溶液的体积为 V(A) ,另一份消耗硫酸溶液的体积 V(B) ,则:(1)以甲基橙为指示剂时,V(A )和 V(B )的关系是:_;(2)以酚酞为指示剂时,V( A)和 V(B )的关系是:_。5、 (
7、08 广东卷)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率 变化可以确定滴定反应的终应。右图是 KOH 溶液分别滴定 HCl 溶液和 CH3COOH 溶液的滴定曲线示意图。下列示意图中,能正确表 示用 NH3H2O 溶液滴定 HCl 和 CH3COOH 混合溶液的滴定曲线的是( )6、 下列各物质是由 NaHCO3、Na 2CO3、NaOH 三种物质中的一种或两种物质组成的混合物,分别用盐酸滴定,产生的 CO2 体积与盐酸用量关系图如下,请根据下列图象回答各物质的组成:二、氧化还原滴定1、原理:与酸碱中和滴定的原理相似,如果两种物质发生氧化还原反应,能够用一种方法(通常是颜色变化
8、)显示物质间恰好完全反应的时刻,则可通过滴定实验来进行浓度测定、含量测定等定量分析。2、计算:依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式,或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等规律列等式进行计算。例 3:测血钙的含量时,可将 2.0 mL 血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH 4) 2C2O4 晶体,反应生成 CaC2O4 沉淀。将沉淀用稀硫酸处理得 H2C2O4 后,再用KMnO4 某酸性溶液滴定,氧化产物为 CO2,还原产物为 Mn2+,若终点时用去 20.0 mL 1.0104 molL1 的 KMnO4 溶液。(1)写出用 KMnO4 滴定 H2C2O4 的离子方程式_:(
9、2)判断滴定终点的方法是_。(3)计算:血液中含钙离子的浓度为_gmL 1 。变式题:北京市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:产品标准 GB5461产品等级 一级配 料 食盐、碘酸钾、抗结剂碘含量(以 I 计) 2050mg/kg已知碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应:KIO3 5KI3H 2SO43K 2SO43I 23H 2O(1)上述反应生成的 I2 可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入 Na2SO3 稀溶液,将I2 还原(反应的离子方程式是 I2SO 32 H 2O=2I SO 42 2H ) ,以回收四氯化碳。某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:a将碘的四氯化碳溶液
10、置于分液漏斗中; b加入适量 Na2SO3 稀溶液;c分离出 层液体。以上设计中有遗漏,在操作步骤 b 后,应增加的操作为: 。(2) 已知:I 22S 2O32 2I S 4O62 。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为: a准确称取 wg 食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;b用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量 KI 溶液,使 KIO3 与 KI 反应完全;c以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为 2.0103 molL1 的 Na2S2O3 溶液 10.0mL,此时溶液恰好由蓝色变为无色。 b 中反应所产生的 I2 的物质的量是 mol。 根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含
11、w 的代数式表示)mg/kg。若 w 为 10g,则该食用精制盐 (填合格或不合格) 。【作业】1、测试纯碱产品中 NaHCO3 含量的方法是:准确称取纯碱样品 Wg,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加 12 滴酚酞指示剂,用物质的量浓度为 c(mol/L)的 HCl 溶液滴定至溶液由红色到无色(指示 CO32 H HCO 3 反应的终点) ,所用 HCl 溶液体积为 V1 mL,再加12 滴甲基橙指示剂,继续用 HCl 溶液滴定溶液由黄变橙,所用 HCl 溶液体积为 V2 mL。写出纯碱样品中 NaHCO3 质量分数的计算式:NaHCO 3(%)_。2、某种胃药片所含的止酸剂为碳酸钙。为测定胃药片
12、中碳酸钙含量,其步骤有:配制 0.100mol/L 的 HCl 溶液和 0.100mol/L 的 NaOH 溶液;取一粒 0.200g 的胃药片,磨碎后加入约 20mL 蒸馏水;以酚酞为指示剂,到达滴定终点时用去 0.100mol/L 的 NaOH 溶液 V1mL;加入 25.00mL0.100mol/L 的 HCl 溶液;再取一粒药片(0.200g) ,重复进行实验,到达终点时用去 NaOH 溶液 V2mL。设止酸剂中除碳酸钙外,其他成分不与盐酸反应,不考虑 CO2 在溶液中的溶解。试回答下列问题:(1)步操作的正确顺序是(填序号) 。(2)酸碱中和滴定实验需用到的主要玻璃仪器是 (填仪器名
13、称) 。(3)该胃药片中碳酸钙的质量分数为 。3、用中和滴定的方法测定 NaOH 和 Na2CO3 的混含液中的 NaOH 含量时,可先在混合液中加过量 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)(1)向混有 BaCO3 沉淀的 NaOH 和 NaOH 溶液中滴入盐酸,_(填“会”或“不会” )使 BaCO3 溶解而影响测定 NaOH 的含量,理由是_。(2)确定终点时溶液的颜色由_变为_。(3)滴定时,若滴定这中滴定液一直下降到活塞处才到达滴定终点,_(填“能”或“不能” )由此得出准确的测定结果。(4)_(填“能”或“不能” )改用甲
14、基橙作指示剂。若使用甲基橙作指示剂,则测定结果_(填“偏高” 、 “偏低”或“正确” ) 。4、(07 山东卷)一定体积的 KMnO4 溶液恰好能氧化一定质量的 KHC2O4H2C2O42H2O。若用 0.1000 molL1 的 NaOH 溶液中和相同质量的 KHC2O4H2C2O42H2O,所需 NaOH 溶液的体积恰好为 KMnO4 溶液的 3 倍,则 KMnO4 溶液的浓度(molL 1 )为 ( )提示:H 2C2O4 是二元弱酸;10KHC 2O4H2C2O48KMnO 417H 2SO48MnSO 49K 2SO440CO 232H 2OA.0.008889 B. 0.08000
15、 C. 0.1200 D. 0.24005、草酸晶体的组成可用 H2C2O4xH2O 表示,为了测定 x 值,进行如下实验: 称取 Wg草酸晶体,配成 100.00mL 水溶液,称 25.00mL 所配制的草酸溶液置于锥形瓶内,加入适量稀 H2SO4 后,用浓度为 a molL-1 的 KMnO4 溶液滴定到 KMnO4 不再褪色为止,发生反应:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2+2MnSO 4+8H2O试回答:(1)实验中不需要的仪器有(填序号)_,还缺少的仪器有(填名称)_。a.托盘天平(带砝码,镊子)b.滴定管 c.100mL 量筒 d.100mL 容量瓶
16、 e.烧杯f.漏斗 g.锥形瓶 h.玻璃棒球 i.药匙 j.烧瓶(2)实验中,标准液 KMnO4 溶液应装在_式滴定管中,因为_。(3)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测得的 x 值会_(偏大、偏小、无影响)(4)在滴定过程中若用 amolL-1 的 KMnO4 溶液 VmL,则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为_molL -1,由此可计算 x 的值是_。6常温下甲醛是一种无色、有特殊刺激性气味的气体,易溶于水。我国规定:居室空气中甲醛的最高容许浓度为 0.08mg/m3。某研究性学习小组设计用如下方法测定某居室空气中甲醛的含量(假设空气中无其它还原性
17、气体):测定原理 测定时发生化学反应的离子方程式为(未配平): MnO4+ HCHO + H+ = Mn2+ + CO2+ H2OMnO4+ H2C2O4 + H+ = Mn2+ CO2+ H2O测定装置部分装置如图所示(a、b 为止水夹)实验步骤部分实验步骤如下:用酸式滴定管准确移取 25.00 mL 1.00103molL1 的高锰酸钾溶液(过量)于广口瓶中并滴入 3 滴 6molL1H2SO4 溶液备用。打开 a,关闭 b,抽取 100mL 新装修的室内空气。关闭 a,打开 b,再缓缓推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。如此再重复 4 次。将广口瓶中的溶液正确转入
18、锥形瓶中(润洗广口瓶 23 次) 。用 2.00103molL1 的草酸溶液滴定锥形瓶中的溶液;记录消耗的草酸溶液体积。再重复实验 2 次。实验记录分别于装修完工后的第 1 天、第 7 天、第 30 天对室内空气进行取样,通过实验测得以下三组数据(每次实验所取的 KMnO4 溶液均为 25.00mL):草酸溶液(mL )装修后第 n 天 1 2 3 平均值甲醛的浓度 mg/m31 15.86 15.72 15.67 15.757 26.17 26.36 26.38 26.2730 30.90 30.67 30.81 30.79(1)离子方程式配平后,各物质的化学计量数依次为_1mol 草酸被高
19、锰酸钾完全氧化,转移电子的物质的量是 _(2)设 KMnO4 溶液的物质的量浓度为 c1,KMnO 4 溶液的体积为 V1(mL);草酸溶液的物质的量浓度为 c2,消耗草酸溶液的平均体积为 V2(mL)则:计算室内空气中甲醛浓度(mg/m 3)的代数式为_计算第 30 天室内空气中甲醛浓度(mg/m 3)为_6 (1)4、5、 、12、4、5、11 2mol; (2)_27.60 (75clVl30c2V2) 103,解析:该题涉及到气化还原滴定,虽然基于反应原理与中和滴定不同,但实验原理及用 H2SO4 酸化的 KMnO4 溶液a b100mL注射器操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜
20、色变化,故可不可用指示剂。(1)c , f , j还缺少铁架台(带滴定管夹) ,胶头滴管(定容时用)(2)用酸式滴定管,因 KMnO4 溶液有强氧化性,能腐蚀橡皮管。(3)无影 响。因当初所取的待测液的物质的量一定。(4) 2KMnO4 5H2C2O42mol 5molaV10-3mol 0.025Cmoll/mo10aVC25.3H2C2O4xH2O H2C2O4 xH2O1mol 18xg1.0ag901.aVW下层 在步骤 b 后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置 1.0105 4.2 102/w 合格5aV90x,1w80aV例 3 (1)2MnO 4+5H2C2O4+6H+=2Mn
21、2+10CO2+8H2O(2)溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色(3)1.010 -411(07 江苏卷)实验室常利用甲醛法测定(NH 4)2SO4 样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH 6HCHO =3H 6H 2O(CH 2)6N4H 滴定时, 1 mol (CH2)6N4H 与 l mol H相当然后用 NaOH 标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:步骤 I 称取样品 1.500 g。步骤 II 将样品溶解后,完全转移到 250 mL 容量瓶中,定容,充分摇匀。步骤 III 移取 25.00 mL 样品溶液于 250 mL 锥形瓶中,加入 10 mL 20
22、的中性甲醛溶液,摇匀、静置 5 min 后,加入 12 滴酚酞试液,用 NaOH 标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复 2 次。(1)根据步骤 III 填空:碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入 NaOH 标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数_(填“偏高”、 “偏低” 或“无影响”)。锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去 NaOH 标准溶液的体积_(填“偏大”、 “偏小” 或“无影响”)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察_(A)滴定管内液面的变化 (B)锥形瓶内溶液颜色的变化滴定达到终点时,酚酞指示剂由_色变成_色。(2)滴定结果如下表所示:标准溶液的体积/mL滴定次数待测溶液的体积/mL 滴定前刻度 滴定后刻度1 25.00 1.02 21.032 25.00 2.00 21.993 25.00 0.20 20.20若 NaOH 标准溶液的浓度为 0.1010 molL1 ,则该样品中氮的质量分数为_。11. (1)偏高。无影响。B。无;粉红(或浅红)。(2)18.85%。3、 (1)不会,当酚酞变色时的 PH 值条件下,HCl 是与 NaOH 发生反应,不会与BaCO3 作用。(2)浅红色 无色(3)不能。因滴定管下方刻度线距活塞处有一定空间,不能测出其所用的滴定液体积(4)不能 偏高4(1)V(A)=V(B) (2)V(A)V(B)