中学化学竞赛试题资源库沉淀滴定.docx
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中学化学竞赛试题资源库沉淀滴定
中学化学竞赛试题资源库——沉淀滴定
A组
.为测定NaOH和NaCl固体混合物中NaOH的质量分数,某学生设计了如下两种实验方案,请回答有关实验问题并完成相应的实验步骤:
方案一:
(1)用已知质量为Yg的表面皿,准确称取ag样品。
该生在托盘天平的右盘上放入(a+Y)g砝码,在左盘的表面皿中加入样品,这时指针偏向右边,下面的操作应该是
使。
(2)将ag样品溶于水后,加入足量稀硝酸酸化,然后加入AgNO3溶液至不再产生沉淀。
(3)。
(4)。
(5)重复第⑷步操作,至“合格”为止。
该处“合格”的标准是。
方案二:
准确称取一定质量的样品溶于水,配制成100mL溶液,然后取出20mL注入锥形瓶中,加入几滴酚酞指示剂,用一准确浓度的HCl溶液滴定。
(1)该生在配制100mL溶液时,用到下列仪器:
托盘天平(带砝码、镊子)、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、胶头滴管,尚缺少的仪器有。
(2)该生将已知浓度的盐酸注入已用标准溶液润洗过的酸式滴定管中,经“必要”操作后,记录液面刻度,然后进行滴定。
该生的“必要”操作是。
.某学生欲测定味精中食盐的含量
(1)下面是该学生所做的有关实验步骤,请填写所缺的实验步骤②和④。
①称取某牌号的袋装味精样品5.0g,并溶于蒸馏水;
②;
③过滤;
④;
⑤将沉淀烘干、称量,测得固体质量为2.9g。
(2)根据上述实验步骤回答下列有关问题:
①过滤操作所需要的仪器有;
②检验沉淀是否洗净的方法是;
③烘干沉淀应采取的方法是()
A.低温烘干B.高温烘干C.利用太阳能烘干
④若味精包装上标注:
“谷氨酸单钠含量≥80%,NaCl含量≤20%”,则此样品是否符合产品标示的质量分数(填“符合’域“不符合”)。
(3)若有甲、乙两学生分别做了这个实验,甲学生认真地做了一次实验,就取得了实验数据;乙学生认真地做了两次实验,取两次数据的平均值作为实验的测定数据,你认为哪一位学生的方法更合理?
清简述你的理由。
.为了测定某光卤石(KCl·MgCl2·6H2O及少量NaCl杂质)样品中镁元素质量分数,课外小组设计如下方案:
方案Ⅰ:
①称取Wg样品,加适量水溶解,并配成500mL溶液;
②取25mL上述溶液,加入c1mol·L-1NaOH溶液至沉淀不再增多为止,用去V1mLNaOH溶液;
③平行实验(即重复上述操作1~2次);
④计算。
方案Ⅱ:
①同方案Ⅰ中的
(1);
②从配制的500mL的溶液中取25mL加入过量c1mol·L-1NaOH溶液V1mL;
③加入2~3滴指示剂;
④用c2mol·L-1盐酸滴定至终点,用V2mL盐酸;
⑤平行实验;
⑥计算。
方案Ⅲ:
①同方案Ⅰ中的
(1);
②加入过量Na2CO3溶液;
③过滤,将沉淀洗涤烘干后,称量为W1g;
④平行实验;
⑤计算。
(1)方案Ⅰ中计算镁元素的质量分数为__________。
(2)方案Ⅱ中:
a.指示剂应选用________________。
b.若实验过程中消耗盐酸的体积记录数据为:
V1=18.50mL,V2=18.70mL,则计算时所取用的盐酸的体积是mL。
c.此方案的优点为。
(3)方案III中:
a.如何判断加入的Na2CO3溶液已过量?
b.烘干时应注意的问题是
(4)你认为上述各方案中,在正确操作的情况下,可能选成误差较大的方案为
.要测量一个大容器的体积,但是手边没有大的量具,某人将固体380gNaCl放入容器中,加水充满容器,混匀后取出100mL该溶液于锥形瓶中,用0.0747mol/LAgNO3标准溶液滴定,终点时消耗32.24mL,计算该容器的体积。
.混合AgNO3溶液和K2CrO4溶液得Ag2CrO4沉淀。
现取等浓度(mol·cm3)AgNO3、K2CrO4溶液按下图所列体积比混合(混合液总体积相同),并把每次混合生成Ag2CrO4沉淀的量(以摩尔计)填入下图,再把这些“量”连接成连续的线段(即把每次混合生成Ag2CrO4量的点连成线)。
.
(1)以同浓度(rnol·dm-3)K4Fe(CN)6代替K2CrO4(混合体积比相同)生成Ag2Fe(CN)6沉淀,按题四要求,画出Ag2Fe(CN)6量的线段。
(2)用同浓度(mol·dm-3)NaAc代替K2CrO4,生成AgAc沉淀,也可按相应混合比画出生成AgAc沉淀量的线段。
实践中发现,生成AgAc沉淀量有时明显少于理论量。
原因何在?
B组
.已知(SCN)2是一种与卤素化学性质相似的化合物,称拟卤素,其离子SCN-与X-性质相似,称为拟卤离子,根据这一点,可以设计如下的实验来确定NaBr和NaCl混合物样品的组成。
称取0.3672g样品溶于水,加入30.00mL(过量)0.2000mol/L的AgNO3溶液,再加入少量的含有Fe3+的溶液作指示剂,然后用0.1000mol/L的NH4SCN滴定溶液中过量的Ag+,到达终点时用去20.00mLNH4SCN溶液。
(1)写出滴定过程中直到终点的各步反应的离子方程式。
(2)计算样品中NaCl和NaBr的物质的量之比。
C组
.已知一溶液每升含有100g的Na2CrO4,问多少毫升0.25M的AgNO3溶液能将20mL该溶液中的全部铬离子沉淀掉?
反应如下:
2Ag++CrO42-→Ag2CrO4(s)
.用过量的BaCl2处理50.0mLNa2SO4溶液,所得BaSO4沉淀为1.756g,试求该Na2SO4溶液的摩尔浓度?
.一含有Th的样品与0.0200M的H2C2O4溶液35.0mL完全反应,生成Th(C2O4)2沉淀。
试求样品中含多少Th?
.通过生成K2Zn3[Fe(CN)6]2来滴定150.0mgZn(已经溶解),需要40.0mL某K4Fe(CN)6溶液,试求该K4Fe(CN)6溶液的摩尔浓度?
.当流向ChesaPeake海湾的淡水河在春季大雨后洪水泛滥时,海湾中淡水的增加引起海牡蛎生长地带盐分的减少。
海蛎正常生长所需最低的氯离子浓度是8ppm(亦可近似表示为8mg/L)。
(1)一周大雨之后,对海湾的水进行分析。
向50.00mL海湾水样中加几滴K2CrO4指示剂,用16.16mL浓度为0.00164mol/L的AgNO3溶液滴定,终点时形成明亮的砖红色沉淀。
Ksp(AgCl)=1.78×10-10Ksp(Ag2CrO4)=1.00×10-12
①样品中氯离子的摩尔浓度是多少?
②水中是否含有足够的氯离子以供海蛎正常生长?
圈出是或不是。
写出计算过程。
③写出滴定剂和样品反应的配平的化学方程式。
④写出滴定终点颜色变化的配平的离子反应式。
圈出反应式中砖红色化合物的分子式。
⑤在滴定终点,铬酸根离子的浓度是0.020mol/L。
计算当砖红色沉淀出现时溶液中Cl-的浓度。
⑥为使滴定更有效,被滴定溶液必须是中性或弱碱性。
写出用来描述在酸性介质中所发生的竞争反应的配平的方程式(这个反应影响滴定终点的观察)。
(2)如果开始滴定时样品溶液是酸性的,通常向被滴溶液加入缓冲溶液以控制pH假定海湾水的pH为5.10,则由于酸性太强而不能进行准确分析。
①从列出的体系中选择一个缓冲剂,此缓冲剂能使你建立并维持pH=7.20的水溶液介质。
圈出你所选择的缓冲溶液的号码(假定缓冲剂不与样品和滴定剂发生反应)。
缓冲体系弱酸的Ka(25℃)
(a)0.1mol/L乳酸/0.1mol/L乳酸钠1.4×10-4
(b)0.1mol/L醋酸/0.1mol/L醋酸钠1.8×10-5
(c)0.1mol/LNaH2PO4/0.1mol/LNa2HPO46.2×10-8
(d)0.1mol/LNH4NO3/0.1mol/L氨水5.6×10-10
写出使你做出这种选择的计算过程。
②用从①中选出的缓冲体系,计算溶解在蒸馏水中以配制500mLpH=7.20的缓冲溶液所需的弱酸及其共轭碱的质量。
(3)在另一个50.00mL海湾水样中的氯离子的浓度由佛尔哈德(Volhard)法测定。
将过量的AgNO3加到样品中,过量的Ag+用标准KSCN溶液滴定,生成AgSCN沉淀。
若加入50.00mL浓度为0.00129mol/LAgNO3溶液到水样后引起的过量Ag+需要27.46mL1.41×10-3mol/L的KSCN溶液来滴定,计算海湾水中氯离子的浓度。
(4)在具有更高氯离子浓度的天然水中,Cl-可以通过沉淀为AgCl的重量法来测定。
此方法的缺点之一是AgCl易发生分解反应:
AgCl(s)Ag(s)+1/2Cl2(g)
如果这一光分解反应在过量Ag+存在下发生,则伴随另一反应:
3Cl2(g)+3H2O(l)+5Ag+(aq)→5AgCl(s)+ClO3-(aq)+6H+(aq)
如果3.000gAgCl样品(这些样品同含有Ag+的溶液接触)中有0.0100g发生了光解反应(如上述方程式所示),清计算由这些反应所产生的固体的最后的总质量。
.从一个含氯化钾和氰化钾的中性溶液中取出25.00mL,用0.1000mol/L的硝酸银标准溶液进行电位滴定(用银电极和当量甘汞电极,以KNO3液接,温度298K),氰离子的质子化可以忽略。
得到的电位滴定曲线[电动势(V)和滴定管读数(mL)对画]如下图所示:
滴定管读数:
在A点:
2.47mL
在C点:
10.00mL
(1)滴定过程中所发生的几个反应,分别在A、B及C处达到终点,写出每个反应的(配平)离子方程式。
(2)需要多少mL的标准溶液滴定到B点?
(3)计算在样品溶液中氯化钾和氰化钾的浓度(mol/L)。
(4)计算在A点和C点的电动势(ε)。
(5)在C点,溶液中及沉淀中的Cl-/CN-摩尔比分别等于多少?
计算用的数据:
EAg+/Ag=0.800V,E(当量甘汞)=0.285V
Ksp(AgCN)=10-15.8mol2/L6,Ksp(AgCl)=10-9.75mol2/L6
β2=[Ag(CN)2-]/[Ag+][CN-]2
.可以用NO3-万离子选择电极监测乳品厂生产的副产品乳清中的NO3-的含量。
乳清中的NO3-离子的浓度一般在65mg/L左右。
(1)右图给出的是硝酸根离子选择电极的校准曲线。
这是在适当的酸度和Cl-离子浓度为2.6×10-3mol/L的条件下配制的NO3-离子的系列标准溶液中测得的。
问在上述条件下用离子选择电极监测乳清中的NO3-是否可行?
(3)NO.3-离子和共存的干扰离子Xn-给出的电极响应可以用选择系数反映其相关性。
已知Cl-、SO42-、ClO4-对NO3-测定的选择系数分别表示为:
KNO3-,Cl-=cNO3-/cCl-=4.9×10-2
KNO3-,SO42-=cNO3-/cSO42-=4.1×10-5
KNO3-,ClO4-=cNO3-/cClO4-=1.0×10-3
式中浓度c的单位是mol/L。
当乳清中NO3-的含量为1.4×10-3mol/L,Cl-含量为1.4×10-2rnol/L时,为使NO3-测定误差小于1%,应当选用下列哪种物质来消除Cl-离子的干扰?
AAgNO3BAg2SO4CAgClO4
计算1L欲测样品溶液中需加入该银盐多少摩?
(3)用上述方法在298K下测定NO3-离子的浓度,取25.00mL样品溶液,测得电极电势为E=-160mV。
加入1.00mL0.100mol/LNO3-的标准溶液后,电位变为-130mV。
计算乳清中的NO3-的浓度。
这是一个单电子变化过程,n=1。
(4)CH3COO-离子对NO3-测定的电位选择系数为KNO3-,CH3COO-=2.7×10-3。
假如在问题⑵的样品溶液中加入AgCH3COO来消除Cl-的干扰,为使测定NO3-的误差
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