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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 水溶液中的離子平衡 微專題28 沉淀滴定法學(xué)案
1.概念
沉淀滴定是利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應(yīng)很多,但符合條件的卻很少,實(shí)際上應(yīng)用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反應(yīng)來測定Cl-、Br-、I-的濃度。
2.原理
沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應(yīng)的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應(yīng)的生成物的溶解度小,否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液測定溶液中Cl-的含量時(shí)常以CrO為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶的緣故。
專題訓(xùn)練
1.已知:Ag++SCN-===AgSCN↓(
2、白色)。實(shí)驗(yàn)室可通過如下過程測定所制硝酸銀樣品的純度(雜質(zhì)不參與反應(yīng))。
(1)稱取2.000 g制備的硝酸銀樣品,加水溶解,定容到100 mL。溶液配制過程中所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有____________________________________________________。
(2)準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液,酸化后滴入幾滴鐵銨釩[NH4Fe(SO4)2]溶液作指示劑,再用0.100 mol·L-1 NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______________________________
____________________________
3、____________________________________________。
(3)若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定過程中該氣泡消失,則所測硝酸銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。
答案 (1)100 mL容量瓶、膠頭滴管
(2)溶液變?yōu)榧t色且半分鐘不褪色
(3)偏高
解析 (1)配制100 mL一定物質(zhì)的量濃度的溶液,所需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、膠頭滴管。(2)用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定硝酸銀溶液,滴定終點(diǎn)時(shí),SCN-與鐵離子結(jié)合生成紅色溶液,所以滴定終點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液變?yōu)榧t色且半分鐘不褪色。(3)若滴定前滴定管尖嘴
4、處有氣泡,滴定過程中該氣泡消失,因有部分溶液補(bǔ)充氣泡,則消耗的標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)偏大,導(dǎo)致所測硝酸銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。
2.KClO4樣品中常含少量KCl雜質(zhì),為測定產(chǎn)品純度進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):準(zhǔn)確稱取5.689 g樣品溶于水中,配成250 mL溶液,從中取出25.00 mL于錐形瓶中,加入適量葡萄糖,加熱使ClO全部轉(zhuǎn)化為Cl-,反應(yīng)為3KClO4+C6H12O6===6H2O+6CO2↑+3KCl,加入少量K2CrO4溶液作指示劑,用0.200 0 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),消耗AgNO3溶液體積21.00 mL。滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí),產(chǎn)生磚紅色Ag2CrO4沉淀。
(1)已知:Ksp(Ag
5、Cl)=1.8×l0-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,若終點(diǎn)時(shí)c(CrO)=1.1×10-4 mol·L-1,則此時(shí)c(Cl-)=________________mol·L-1。
(2)計(jì)算KClO4樣品的純度(請寫出計(jì)算過程)_________________________________________。
答案 (1)1.8×10-6
(2)n(AgNO3)=0.200 0 mol·L-1×0.021 L=0.004 2 mol
25.00 mL溶液中n(KCl)總=n(AgNO3)=0.004 2 mol
n(KClO4)+n(KCl)=0.004 2
6、 mol
n(KClO4)×138.5 g·mol-1+n(KCl)×74.5 g·mol-1=0.568 90 g
解得n(KClO4)=0.004 0 mol
n(KClO4)總= 0.004 0 mol×=0.040 mol
其純度為×100%≈97.38%
解析 (1)若c(CrO)=1.1×10-4 mol·L-1,Ksp(Ag2CrO4)=c2(Ag+)·c(CrO)=1.1×10-12,c(Ag+)=10-4 mol·L-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,c(Cl-)=1.8×10-6 mol·L-1。
(2)n(AgNO3)=
7、0.200 0 mol·L-1×0.021 L=0.004 2 mol,n(KCl)總=n(AgNO3)=0.004 2 mol,n(KClO4)+n(KCl)=0.004 2 mol,n(KClO4)×138.5 g·mol-1+n(KCl)×74.5 g·mol-1=0.568 90 g,解得n(KClO4)=0.004 0 mol,m(KClO4)=0.004 0 mol×138.5 g·mol-1=0.554 g,250 mL溶液中m(KClO4)=5.54 g,KClO4樣品的純度=×100%≈97.38%。
3.利用間接酸堿滴定法可測定Ba2+的含量,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。已知:
2
8、CrO+2H+===Cr2O+H2O
Ba2++CrO===BaCrO4↓
步驟Ⅰ:移取x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測得滴加鹽酸的體積為V0 mL。
步驟Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中,加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測得滴加鹽酸的體積為V1 mL。
滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)應(yīng)使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的濃度為____________mol·L-1。若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測液濺出,Ba2+濃度測量值將________(填“偏大”或“偏小”)。
答案 上方 偏大
解析 滴定管“0”刻度位于滴定管的上方;由步驟Ⅰ可知x mL Na2CrO4溶液中CrO的物質(zhì)的量為V0b×10-3 mol,步驟Ⅱ中與Ba2+形成沉淀的CrO的物質(zhì)的量為(V0b-V1b)×10-3 mol,則y mL BaCl2溶液中Ba2+的物質(zhì)的量為(V0b-V1b)×10-3 mol,c(BaCl2)== mol·L-1;若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí),有少量待測液濺出,造成V1的用量減小,所以的測量值偏大。