1、专题提升训练(七)酸碱中和滴定拓展应用(建议用时30分钟)1(NH4)2Cr2O7 常用于有机合成催化剂、媒染剂、显影液的制备等。某化学兴趣小组对(NH4)2Cr2O7 的部分性质及组成进行探究。回答下列问题:(1)已知溶液中存在平衡:Cr2O27(橙色)H2O2CrO24(黄色)2H。在试管中加入少量(NH4)2Cr2O7 固体,滴加足量浓 KOH 溶液,振荡、微热,观察到的主要现象是固体溶解、_、_。(2)为探究(NH4)2Cr2O7(摩尔质量 252 gmol1)的分解产物,按图示连接好装置,在装置 A 中加入 5.04 g 样品进行实验。仪器 B 的名称是_。加热装置 A 至恒重,观察
2、到装置 D 中溶液不变色,同时测得装置 A、装置 B中质量变化分别为 2.00 g、1.44 g,写出重铬酸铵加热分解的化学方程式:_。装置 C 的作用是_。(3)实验室常用甲醛法测定含(NH4)2Cr2O7 的样品中氮的质量分数,其反应原理为2Ba2Cr2O27H2O=2BaCrO42H、4NH4 6HCHO=3H6H2O(CH2)6N4H,然后用 NaOH 标准溶液滴定滴定时,1 mol(CH2)6N4H与 1 mol H相当。实验步骤:称取样品2.800 g,配成250 mL溶液,移取25.00 mL 样品溶液于250 mL锥形瓶中,用氯化钡溶液使Cr2O27完全沉淀后,加入20 mL
3、20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入23滴酚酞溶液,用0.200 molL1NaOH标准溶液滴定至终点。重复上述操作,共进行4次平行实验。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_。滴定结果如表所示:标准溶液的体积 滴定 次数 待测溶液的 体积/mL 滴定前 刻度/mL 滴定后 刻度/mL 1 25.00 1.07 21.06 2 25.00 0.88 20.89 3 25.00 0.20 21.20 4 25.00 0.66 20.66 则该样品中氮元素
4、的质量分数为_。【解析】(1)NH4 与 OH在加热条件下反应放出有刺激性气味的氨气;碱性条件下,Cr2O27 (橙色)H2O2CrO24 (黄色)2H平衡正向移动,Cr2O27 转化为黄色的 CrO24 。(2)根据仪器 B 的形状及作用可知其为 U 形管。装置 D 中溶液不褪色,说明没有氨气生成。装置 B 中质量增加,说明有 H2O 生成,n(H2O)1.44 g18 gmol1 0.08 mol,A 中质量减少 2.00 g,说明除 H2O 外,还有其他气体生成,应为氮气,n(N2)2.00 g1.44 g28 gmol1 0.02 mol,结合 n(NH4)2Cr2O75.04 g25
5、2 gmol1 0.02 mol,根据得失电子守恒和原子守恒,可知装置A中剩余的固体为Cr2O3,故分解的化学方程式为(NH4)2Cr2O7Cr2O3N24H2O。装置C中盛放碱石灰,防止装置D中的水蒸气进入装置B中影响水的质量。(3)“碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液”,会稀释标准溶液从而导致消耗的标准溶液体积增大,测得样品中氮的质量分数偏高;滴定时应左手控制橡皮管内的玻璃珠,右手摇动锥形瓶,两眼观察锥形瓶内溶液颜色的变化。第3次滴定消耗标准氢氧化钠溶液体积为21.00 mL,明显大于其他3次消耗的 标准溶液体积,应舍去,其他3次平均消耗的标准氢氧化钠溶液体积为20.00
6、mL;结合滴定反应方程式:2Ba2Cr2O27 H2O=2BaCrO42H、4NH4 6HCHO=3H6H2O(CH2)6N4H,可得离子之间量的关系是2Cr2O27 4NH4 7H(CH2)6N4H8OH,即n(NH4 )n(OH)2 0.200 molL120.00103 L22.0103 mol,氮元素的质量分数 2.0103 mol14 gmol1102.800 g 100%10%。答案:(1)有刺激性气味气体放出 溶液变为黄色(2)U 形管(NH4)2Cr2O7=Cr2O3N24H2O 防止 D 中的水蒸气进入 B 中(3)偏大 锥形瓶内溶液颜色的变化 10%2(2021丹东高二检测
7、).用 0.2000 molL1 的标准 NaOH 溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作可分为如下几步:用蒸馏水洗涤碱式滴定管,注入 0.200 0 molL1 的标准 NaOH 溶液至“0”刻度线以上;固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体;调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数;量取 20.00 mL 待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入 3 滴甲基橙溶液;用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。重复以上滴定操作 23 次。(1)以上步骤有错误的是(填编号)_。(2)以下是实验数据记录表NaOH溶液体积读数(mL)滴定 次数 盐酸 体积(mL)滴定前 滴定后 1 20.00 0.00 18.10
8、 2 20.00 0.00 16.20 3 20.00 0.00 16.16 从表中可以看出,第1次滴定记录的NaOH溶液体积明显多于后两次的体积,其可能的原因是_。A锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水B滴定结束时,仰视读数C滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束有气泡D锥形瓶用待测液润洗ENaOH标准液保存时间过长,有部分变质.利用间接酸碱滴定法可测定Ba2的含量,实验分两步进行。已知:2CrO242H=Cr2O27H2O;Ba2CrO24=BaCrO4步骤:移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用b molL1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0 mL。步骤:移
9、取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中,加入x mL与步骤相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b molL1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1 mL。(3)滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的_(填“上方”或“下方”)。BaCl2 溶液的浓度为_molL1。若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2浓度测量值将_(填“偏大”或“偏小”)。【解析】(1)碱式滴定管在装液前应用待装液进行润洗,所以操作(用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入 NaOH 溶液至“0”刻度线以上)错误;(2)从表中可以看出,第 1 次滴定记录的 NaOH 溶液
10、体积明显多于后两次的体积,测得的盐酸浓度偏大,A锥形瓶装液前,留有少量蒸馏水,n(HCl)不变,操作正确,故 A 不选;B滴定结束时,仰视读数,导致氢氧化钠溶液体积偏大,故 B 选;C滴定前滴定管尖嘴无气泡,滴定结束有气泡,导致氢氧化钠溶液体积偏小,故 C 不选;D锥形瓶用待测液润洗,待测液的物质的量偏大,所用氢氧化钠溶液体积偏大,故 D 选;ENaOH 标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低,滴定时将造成相等误差而不可能第 1 次滴定记录与后两次有明显差别,故 E 不选;(3)滴定管的“0”刻度位于滴定管的上方;步骤:待 Ba2完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用 b molL1盐酸标准液滴定
11、至终点,测得滴加盐酸的体积为 V1 mL,则发生 2CrO24 2H=Cr2O27 H2O 的盐酸的物质的量为 V1103b mol,步骤:用 b molL1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为 V0 mL,加入的总盐酸的物质的量:V0103b mol,Ba2CrO24 =BaCrO4,与 Ba2反应的CrO24 的物质的量为 V0103b molV1103b mol(V0V1)b103 mol,步 骤 :移 取 y mL BaCl2 溶 液 于 锥 形 瓶 中,所 以 BaCl2 溶 液 的 浓 度 为(V0V1)b103y103 molL1(V0V1)by molL1,若步骤中滴加盐酸时有少量待测液溅出,会导致 V1偏小,则 c(BaCl2)(V0V1)by molL1偏大。答案:(1)(2)BD (3)上方(V0V1)by 偏大