
高考特训5 四大滴定计算
1. (2024·如东)H3BO3溶液的酸性很弱,不能直接用NaOH溶液测定,必须先用物质A强化生成酸性相对较强的配合酸B(反应如下),然后再用NaOH溶液进行测定。
为测定上述流程所制得的H3BO3纯度,实验方案如下:称取4.000 g H3BO3样品,用热水完全溶解后,加水定容至250 mL。取25.00 mL溶液,加入适量A,再用0.250 0 mol/L NaOH进行测定,完全反应时消耗NaOH 20.00 mL。
(1) 画出B中阴离子X-的结构:。
(2) 根据实验数据,计算样品中H3BO3的纯度(写出计算过程,B—11)。
n(H3BO3)=n(NaOH)=0.250 0 mol/L×20×10-3L=5.0×10-3 mol
原4.000 g H3BO3样品中n(H3BO3)=5.0×10-3 mol×25.00 mL(250 mL)=0.050 mol
m(H3BO3)=0.050 mol×62 g/mol=3.1 g
样品中w(H3BO3)=4.000 g(3.1 g)×100%=77.5%
2. (2023·如皋一中)测定石膏渣中Cu元素含量。称取50.00 g石膏渣,加入足量稀硫酸充分溶解,过滤并洗涤滤渣,将滤液转移至250 mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶中,加入足量KI溶液(2Cu2++4I-===2CuI↓+I2),用0.020 00 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定至终点(2S2O3(2-)+I2===S4O6(2-)+2I-),平行滴定3次,平均消耗Na2S2O3标准溶液23.50 mL。计算石膏渣中Cu元素质量分数(写出计算过程)。
根据2S2O3(2-)+I2===S4O6(2-)+2I-、2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,得关系式:2Cu2+~I2~2S2O3(2-),
25.00 mL稀释后的溶液中:
n(Cu2+)=0.020 00 mol/L×23.5×10-3 L=
4.700×10-4 mol,
石膏渣中铜元素的质量为4.700×10-4 mol×64 g/mol×25.00 mL(250.00 mL)=0.300 8 g,
石膏渣中Cu元素质量分数=50.00 g(0.300 8 g)×100%=0.601 6%
3. (2023·海安)测定氧化锌样品纯度(杂质不参与反应):称取1.000 g样品,酸溶后,配制成250 mL溶液。用移液管移取25.00 mL溶液于锥形瓶,调节pH至7~8,加入几滴铬黑T(用X-表示)作指示剂,用0.080 00 mol/L的EDTA(Na2H2Y)标准液滴定其中的Zn2+(离子方程式为Zn2++X-===ZnX+,Zn2++H2Y2-===ZnY2-+2H+),平行滴定三次,平均消耗EDTA标准液15.12 mL。已知:X-呈蓝色、ZnY2-呈无色、ZnX+呈酒红色。
(1) 滴定终点时的现象为溶液由酒红色变为蓝色,30 s溶液颜色不变化。
(2) 计算ZnO样品的纯度(保留四位有效数字,写出计算过程)。
根据反应可得关系式:
ZnO~Zn2+~H2Y2-
n(ZnO)=15.12×10-3 L×0.080 00 mol/L×25 mL(250 mL)=1.209 6×10-2 mol
w(ZnO)=1.000 g(1.209 6×10-2 mol×81 g/mol)×100%≈97.98%
4. (2024·苏州三模)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(摩尔质量为491 g/mol)粗品纯度的测定:
称取a g晶体粗品溶于100 mL水中配成溶液,取20 mL溶液于锥形瓶中,用c mol/L的酸性K2Cr2O7标准溶液进行滴定(已知Cr2O7(2-)被还原为Cr3+且粗品中的杂质不参与反应),进行了三次平行实验,达到滴定终点时平均消枆标准溶液V mL。
(1) 所得粗品的纯度为a(245.5cV)%(用含V、c、a的代数式表示)。
(2) 下列情况会导致产品纯度测定结果偏高的有C(填字母)。
A. 产品中含有(NH4)2Fe(SO4)2
B. 滴定终点读数时滴定管尖嘴有气泡(滴定前无气泡)
C. 盛装酸性K2Cr2O7溶液的滴定管未润洗
D. 产品干燥不充分
【解析】 (1) K3[Fe(C2O4)3]·3H2O与酸性K2Cr2O7标准溶液进行滴定,Cr2O7(2-)被还原为Cr3+,C2O4(2-)被氧化为CO2,滴定反应的关系式为3C2O4(2-)~Cr2O7(2-),
n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=cV×10-3 mol×20 mL(100 mL),=5cV×10-3 mol
粗品纯度=a g(5cV×10-3 mol×491 g/mol)×100%
=a(245.5cV)%。
(2) 等质量(NH4)2Fe(SO4)2消耗的K2Cr2O7比