例析高考中滴定分析法常见考查方式

2018-06-06王春

数理化解题研究 2018年10期

关键词：滴定管碱式指示剂

王春

(浙江省柯桥中学 310020)

滴定分析法是一种重要的定量分析方法.近年来，滴定分析法频频在高考试题中出现.首先赏析两道高考题.

例1 (2014年重庆理综，9)中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L-1.某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对含量进行测定.

(1)仪器A的名称是____，水通入A的进口为____.

(2)B中加入300.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为____.

(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.090 0 mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的____；若滴定终点时溶液的pH=8.8，则选择的指示剂为____；若用50 mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积(填序号)____(①=10 mL，②=40 mL，③<10 mL，④>40 mL).

(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为：____g·L-1.

(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施____.

答案：(1)冷凝管或冷凝器，b

(5)原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响.

此题对滴定的考查比较全面，分别有滴定操作、指示剂的选择、数据处理和误差分析.

例2 (2017年天津卷删减)用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-).滴定的主要步骤: ①取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中.②加入25.00 mL 0.1000 mol·L-1AgNO3溶液(过量)，使I-完全转化为AgI沉淀.③加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂.④用0.1000 mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+，使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后，体系出现淡红色，停止滴定.⑤重复上述操作两次.三次测定数据如下表：

实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mL10.2410.029.98

⑥数据处理.

回答下列问题：

(1)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为____mL，测得c(I-)=____mol·L-1.

(2)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为____.

(3)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)

①若在配制AgNO3标准溶液时，烧杯中的溶液有少量溅出，则测定结果____.

②若在滴定终点读取滴定管刻度时，俯视标准液液面，则测定结果____.

答案：(1)10.00 0.0600

(2)用NH4SCN标准溶液进行润洗

(3)偏高偏高

由上两题可看出滴定分析法常见的考查点有：1.滴定前的准备工作；2.滴定步骤及操作；3.数据分析及处理；4.误差分析，因此在平常的学习中对滴定的知识点必须要全面细致的掌握.

下面对滴定的知识点进行归纳总结(以0.1000mol/L的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液为例).

1.滴定前的准备工作

(1)滴定管的选择：酸性、氧化性的试剂(如溴水、KMnO4溶液等)用酸式滴定管，因为酸和氧化性物质易腐蚀橡胶管；碱性物质(如NaOH、Na2CO3溶液等)用碱式滴定管，因为碱性物质易腐蚀玻璃，致使活塞无法打开.

(2)滴定管使用：查漏—洗涤—润洗—装液—排气泡—调液面—计数

查漏的办法是：酸式滴定管将旋塞关闭，将滴定管装满水后垂直架在滴定管夹上，放置 2min，观察管口及旋塞两端是否有水渗出，随后再将旋塞转动180°，再放置2min，看是否有水渗出.碱式滴定管应选择大小合适的玻璃珠和橡皮管，并检查滴定管是否漏水.

润洗是用待装液分别润洗酸式滴定管和碱式滴定管.润洗的基本操作是：从滴定管上口加入少量待装液，倾斜着转动滴定管，使液体润湿内壁，然后从下部放出，重复2～3次.

排气泡的操作是：酸式滴定管可转动旋塞，使溶液急速冲下排除气泡；碱式滴定管则可将橡皮管向上弯曲，并用力捏挤玻璃珠所在处，使溶液从尖嘴喷出，即可排除气泡.

排除气泡后调节溶液液面，使之在“0”刻度或“0”刻度以下，等1～2min后读数，读数精确至 0.01mL，备用.

(3)锥形瓶：只用蒸馏水洗涤干净，不能用待装液润洗.

(4)指示剂的选择：①由于石蕊的变色现象不够清晰所以不用石蕊作指示剂.②强碱弱酸滴定时，由于滴定终点为碱性所以选用碱性范围变色的试剂酚酞.③强酸弱碱滴定时，由于滴定终点为酸性所以选用酸性范围变色的试剂甲基橙.④强酸强碱滴定时甲基橙和酚酞均可用.⑤不是所有的滴定都需要指示剂，如用标准的Na2SO3溶液滴定KMnO4溶液时，KMnO4溶液颜色褪去即为终点.

2.滴定步骤及操作

(1)用碱式滴定管量25 mL待测氢氧化钠溶液放入锥形瓶里，滴入几滴甲基橙指示剂，振荡锥形瓶使溶液充分混合，这时溶液呈黄色.(2)如图所示，把锥形瓶放在酸式滴定管的下面，瓶下垫一白瓷板或一张白纸.右手拿住锥形瓶，左手小心地旋转酸式滴定管的旋塞使酸滴下，边滴边摇动锥形瓶(向一个方向作圆周转动)，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化，直到加入一滴酸后溶液颜色从黄色变为橙色，静置半分钟颜色不再变化，这就表示已到达滴定终点.(3)读取滴定管液面所在刻度的数值，记录.

3.滴定终点判断和描述

该例中滴定终点判断是：滴入最后一滴盐酸时溶液褪色，且半分钟内不恢复红色.

高考中常考滴定终点的描述，其规范描述是：当滴入最后一滴×××标准溶液后，溶液变成×××色，且半分钟内不恢复原来的颜色.

4.数据分析处理

记录用去盐酸的体积，根据有关公式计算出氢氧化钠的浓度.

5.误差分析

在高考中常见的误差有：(1)滴定前仰视读数，滴定后俯视读数.(偏低)原因：仰视读数导致V(始)增大，俯视读数导致V(终)偏小，所以V(标准)减少.(2)酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失.(偏高)原因：气泡体积当做酸的体积，所以V(标准)增大.(3)放出碱液的滴定管开始有气泡，放出液体后气泡消失.(偏低)原因：实际放出碱液少故V(标准)减小.(4)滴定管洗涤后，未用标准液洗涤.(偏高)原因：c(标准)偏低，导致V(标准)增大.(5)滴定结束，滴定管尖嘴外有一滴未滴下.(偏高)原因：V(标准)增大.(6)配制标准液时，定容俯视.(偏低)原因：标准液浓度偏高使反应的标准液V减少.(7)滴定管洗涤后，未用标准液洗涤.(偏高)原因：标准液c偏低，导致标准液V增大.(8)锥形瓶水洗后，用待测液又洗过再装待测液.(偏高)原因：待测液V增大，物质的量增大，导致标准液V增大.

以上为滴定中需要学生掌握的知识点也是高考中的易考点.最后以一道题作为总结.

例3 某学生用0.1mol·L-1的KOH标准溶液滴定未知浓度的盐酸，其操作分解为如下几步：

A．用酸式滴定管准确移取20 mL待测盐酸注入洁净的锥形瓶，并加入2～3滴指示剂

B．用标准溶液、待测盐酸溶液分别润洗碱式滴定管、酸式滴定管2～3次

C．把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好，调节滴定管尖嘴使之充满溶液

D．取标准KOH溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上1～2cm

E．调节液面至“0”或“0”以下刻度，记下读数

F．在锥形瓶下垫一张白纸，把锥形瓶放在滴定管的下面，用标准KOH溶液滴定至终点并记下滴定管液面的刻度

就此实验完成如下填空：

(1)正确操作步骤的顺序是____(填字母).

(2)下列可以作为本次滴定实验最佳指示剂的是____.

A．淀粉 B．石蕊 C．酚酞 D．KMnO4