滴定是一類十分重要的實驗,在每年的高考試題中都會有所涉及.這類問題考查學生對滴定知識的掌握情況,需要學生擁有較強的計算能力及理論基礎.本文結合部分高考真題,對常見問題進行分類總結,以提高學生對滴定問題的掌握.
1 酸堿中和滴定
酸堿中和滴定是一種常用的化學分析方法,其核心原理是利用酸堿之間的中和反應來精確測定未知溶液的濃度.試題的已知條件可能是標準滴定溶液的濃度和待測溶液的體積,通過記錄滴定過程中消耗的標準溶液體積,計算出待測溶液的濃度或含量.為了確保計算的準確性,學生要準確讀取滴定管中溶液的體積,熟悉滴定終點的判斷方法,細心處理每一個數(shù)據(jù).
例1 (2021年湖南卷,節(jié)選)以NH4HCO3 和NaCl為原料制備Na2CO3,并測定某產(chǎn)品中NaHCO3的含量,過程如下:
① 稱取產(chǎn)品2.500g,用蒸餾水溶解,定容于250mL容量瓶中.
② 稱?。玻担埃癿L上述溶液于錐形瓶中,加入2滴指示劑M,用0.1000mol·L-1鹽酸標準溶液滴定,溶液由紅色變至近無色(第一滴定終點),消耗鹽酸V1 mL.
③ 在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N,繼續(xù)用0.1000mol·L-1鹽酸標準溶液滴定至終點(第二滴定終點),又消耗鹽酸V2 mL.
④ 平行測定3次,V1 的平均值為22.45,V2 的平均值為23.51.
產(chǎn)品中NaHCO3 的質量分數(shù)為______(保留3位有效數(shù)字).
解析
由題意可知,取出的25 mL 溶液中含有Na2CO3 和NaHCO3,加入鹽酸,發(fā)生反應Na2CO3 + HCl= NaHCO3 + NaCl, 用0.1000mol·L-1鹽酸滴定,達到滴定終點時,溶液由紅色變?yōu)闊o色,由此判斷,指示劑M 為酚酞,消耗鹽酸V1 mL;進一步加入鹽酸,發(fā)生反應:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可判斷指示劑N 為甲基橙,最后溶液的溶質為NaCl,此過程消耗鹽酸V2 mL.
由上述分析可知,25 mL 溶液中,產(chǎn)品中NaHCO3 消耗的V (HCl)=V2 mL-V1 mL=23.51mL-22.45 mL = 1.06mL.因此產(chǎn)品中NaHCO3 的質量分數(shù)為
2 氧化還原滴定
氧化還原滴定法是一種通過氧化還原反應來測定物質含量的方法.為了準確解答相關計算,學生需要依據(jù)題意正確書寫反應的化學方程式,并在此基礎上進行各種計算.在氧化還原滴定中,常見的方法包括碘量法、高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法等.
例2 (2022年河北卷,節(jié)選)某研究小組為了更準確檢測香菇中添加劑亞硫酸鹽的含量,設計實驗如下(實驗裝置如圖1,夾持裝置未畫出).
① 三頸燒瓶中加入10.00g香菇樣品和400mL水;錐形瓶中加入125mL水、1mL淀粉溶液,并預加0.30mL0.01000mol·L-1的碘標準溶液,攪拌.