精编苏教版高中化学选修6专题六物质的定量分析专题测试六

专题六物质的定量分析
专题测试(六)
(时间：90分钟满分：100分)
一、选择题(每小题3分，共36分。

每小题只有一个选项符合题意)
1．下列有关滴定操作的顺序正确的是( )
①检查滴定管是否漏水②用蒸馏水洗涤玻璃仪器③用标准溶液润洗盛标准溶液的滴
定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管④装标准溶液和待测液并调整液面和记录初读数⑤取一定体积的待测液于锥形瓶中⑥滴定操作
A．①③②④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥
C．②③①④⑤⑥ D．④⑤①②③⑥
解析滴定操作的顺序为：查漏—洗涤—润洗—注液—滴定。

答案 B
2．用0.102 6 mol/L的盐酸滴定25.00 mL未知浓度的氢氧化钠溶液，滴定达终点时，滴定管中的液面如图所示，正确的读数为( )
A．22.30 mL B．22.35 mL
C．23.65 mL D．23.70 mL
解析由题给出的滴定管液面示意图可知，图中每一小格代表0.10 mL，滴定管液面介于22.30～22.40之间，只有B项符合。

答案 B
3．实验室现有3种酸碱指示剂，其pH变色范围如下：
甲基橙：3.1～4.4 石蕊：5.0～8.0 酚酞：8.2～10.0
用0.100 0 mol·L－1NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，恰好完全反应时，下列叙述中正确的是( )
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，只能选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，只能选用酚酞作指示剂
解析NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa，CH3COO－水解显碱性，而酚酞的变色范围为8.2～10.0，比较接近。

因此答案为D。

答案 D
4．实验室现有3种指示剂，其pH变色范围如下：
甲基橙：3.1～4.4 石蕊：5.0～8.0 酚酞：8.2～10.0
用0.100 0 mol/L NaOH溶液滴定未知浓度的CH3COOH溶液，反应恰好完全时，下列叙述中正确的是( )
A．溶液呈中性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B．溶液呈中性，可选用石蕊作指示剂
C．溶液呈碱性，可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D．溶液呈碱性，可选用酚酞作指示剂
解析首先明确石蕊不作指示剂，原因之一是变色范围太宽，之二是人眼对石蕊的颜色突变不敏感。

当NaOH溶液和CH3COOH溶液恰好完全反应时生成CH3COONa，水解呈碱性，因此宜选用在碱性范围内变色的指示剂，选项D正确。

答案 D
5．下列结论均出自《实验化学》中的实验，其中错误的是( )
A．往新配制的可溶性淀粉溶液中滴加碘水，溶液显蓝色，用CCl4不能从中萃取出碘B．当锌完全溶解后，铁与酸反应产生氢气的速率会显著减慢，此现象可作为判断镀锌铁皮中锌镀层是否完全被反应掉的依据
C．镀锌铁皮发生电化学腐蚀时，锌发生氧化反应
D．食醋的总酸含量是指食醋中醋酸的总物质的量浓度
解析食醋中含有醋酸等有机酸。

食醋总酸含量是指每100 mL食醋中含酸(以醋酸计)的质量，也称食醋的酸度。

答案 D
6．下列有关中和滴定的叙述正确的是( )
A．滴定时，标准液的浓度一定越小越好
B．用盐酸作标准液滴定NaOH溶液时，指示剂加入越多越好
C．滴定管在滴液前和滴液后均有气泡一定不会造成误差
D．滴定时眼睛应注视锥形瓶内溶液的颜色变化而不应注视滴定管内的液面变化
解析A项，标准液的浓度越小，要求待测液的体积越小，误差越大；B项，指示剂的用量增多，也会多消耗酸液，增大误差；C项，滴定前后的气泡大小可能不同，会产生误差；只有选项D正确。

答案 D
7．用已知浓度的盐酸测定未知浓度NaOH溶液的物质的量浓度，待测液放在锥形瓶中。

中和滴定时下列操作会使测定结果偏低的是(锥形瓶中溶液用滴定管量取)( )
A．碱式滴定管未用待测碱液润洗
B．酸式滴定管未用标准盐酸润洗
C．滴定过程中滴定管内不慎有标准液溅出
D．滴定前俯视读数，滴定后读数正确
解析A项碱式滴定管未用待测碱液润洗，导致实际取用的碱少，则消耗的酸少，结果偏低；B项酸式滴定管未用标准盐酸润洗，会造成消耗的酸多，结果偏高；C项偏高；D 项计算出消耗的酸将会偏多，结果偏高(滴定管的“0”刻度在上面)。

答案 A
8．准确移取20.00 mL某待测HCl溶液于锥形瓶中，用0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液滴定，下列说法正确的是( )
A．滴定管用蒸馏水洗涤后，装入NaOH溶液进行滴定
B．随着NaOH溶液滴入，锥形瓶中溶液pH由小变大
C．用酚酞作指示剂，当锥形瓶中溶液由红色变无色时停止滴定
D．滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴，则测定结果偏小
解析A项，滴定管应该用标准的NaOH溶液润洗后再滴定，错误；B项，锥形瓶中盛放的是盐酸，随着NaOH的加入，盐酸不断变少，酸性减弱，中和至中性，所以pH由小变大，正确；C项，滴定终点应该是颜色变化后，还要等待半分钟不变色，才能停止滴定，错误；D项，悬滴没有进入锥形瓶中，但是从滴定管中读数时，被认为参加反应了，所以测定的HCl的浓度偏大，错误。

答案 B
9．如图曲线a和b是盐酸与氢氧化钠溶液相互滴定的滴定曲线，下列叙述正确的是( )
A．盐酸的物质的量浓度为1 mol·L－1
B．P点时恰好完全中和，溶液呈中性
C．曲线a是盐酸滴定氢氧化钠溶液的滴定曲线
D．酚酞不能用作本实验的指示剂
解析由图可知，盐酸与氢氧化钠溶液的浓度相等，都是0.1 mol·L－1，A错误；P点时盐酸与氢氧化钠溶液的体积相等，恰好完全中和，溶液呈中性，故B项正确；曲线a对应的溶液起点的pH等于1，故曲线a是氢氧化钠溶液滴定盐酸的滴定曲线，C项错误；
强酸和强碱的中和滴定，达到终点时溶液为中性，指示剂选择酚酞或甲基橙都可以，D 项错误。

答案 B
10．用滴定法测定Na2CO3(含NaCl杂质)的质量分数，下列操作会引起测定值偏高的是( ) A．试样中加入酚酞作指示剂，用标准酸液进行滴定
B．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准酸液进行滴定
C．锥形瓶用蒸馏水洗涤后，直接加入待测溶液进行滴定
D ．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入待测液，取20.00 mL 进行滴定 解析 A 项、C 项操作对测定结果无影响；B 项操作导致标准液变稀，消耗标准液体积
变大，使测得结果偏高；D 项操作导致待测液浓度变小，因此测定结果偏低。

答案 B
11．已知锌能溶解在NaOH 溶液中，产生H 2。

某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实
验方案，将单侧面积为S 、质量为m 1的镀锌铁皮与石墨用导线相连，放入6 mol·L －1
NaOH
溶液中，当石墨棒上不再有气泡产生时，取出铁片用水冲洗、烘干后称量，得质量为m 2。

下列说法不正确的是 ( )
A ．设锌镀层单侧厚度为h ，锌的密度为ρ，则m 1－m 22ρS ＝h
B ．锌电极上发生氧化反应
C ．锌和石墨形成原电池，外电路中电流从锌流向石墨
D ．当石墨不再产生气泡时，应立即取出铁皮 解析 镀锌铁皮与石墨用导线相连，放入6 mol·L －1 NaOH 溶液中，构成的原电池中，
锌为负极被氧化而溶解，石墨为正极，当石墨棒上不再有气泡(氢气)产生时，锌溶解完
毕，因此应立即取出铁皮，否则，铁和石墨构成原电池在氢氧化钠溶液中会发生吸氧腐
蚀，引起实验误差。

答案 C
12．以0.100 0 mol·L －1 NaOH 溶液滴定c mol·L －1某弱酸HA 溶液，其滴定曲线如图所示，
下列说法正确的是( )
A ．可用甲基橙作滴定指示剂
B ．指示剂指示的滴定终点就是反应终点
C ．突变范围的大小与酸的强弱及酸的浓度有关
D ．滴定时氢氧化钠溶液盛放在带活塞的滴定管中 解析 强碱与弱酸完全反应生成强碱弱酸盐，水解显碱性，故应选用碱性条件下变色的
指示剂，如酚酞，而不可选甲基橙，A 错误；反应终点是指酸与碱刚好完全反应，而指
示剂指示的是一个变色范围，B 错误；当酸的酸性很强，浓度较稀时，突变范围就大，
C 正确；带活塞的为酸式滴定管，不可以盛NaOH 溶液，
D 错误。

答案 C
二、非选择题(共64分)
13．(4分)酸碱中和滴定常用于测定酸、碱溶液的浓度，在正式测定前，常常用已知浓度的
酸(或碱)滴定未知浓度的碱(或酸)，测定滴定曲线，然后选择合适的指示剂指示滴定终
点，以保证数据的准确性，如用0.100 0 mol·L －1
NaOH 溶液滴定20.00 mL 、0.100 0
mol·L－1醋酸(CH3COOH )溶液，有关数据记录如下表：
(2)下列指示剂中适合于本实验的是________(填字母)。

A．甲基橙B．石蕊
C．酚酞D．甲基橙或酚酞
(3)可用酸式滴定管准确量取0.100 0 mol/L的醋酸，在调节酸式滴定管的起始读数时，
要使滴定管的尖嘴部分充满醋酸，如果滴定管内部有气泡，赶走气泡的操作是____________________________________________。

(4)滴定过程中，眼睛应重点观察______________________________。

解析(1)从表中的数据可知：当V(NaOH)的体积从19.98 mL到20.02 mL时，溶液的pH从7.74～9.70发生了突变。

(2)pH突变范围为7.74～9.70，正好与酚酞的变色范围(pH8.2～10)极其接近，所以应
用酚酞作指示剂。

(3)赶走酸式滴定管尖嘴处气泡的方法是快速放液。

(4)滴定过程中，眼睛要始终注视锥形瓶内溶液颜色的变化。

答案(1)7.74～9.70 (2)C (3)快速放液(4)锥形瓶内溶液颜色的变化
14．(9分)已知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液转变成Na2[Zn(OH)4]。

为了测定某白铁皮中锌的质量分数，进行如下实验：取a g白铁皮样品于烧杯中，加入过量稀盐酸，用表面皿盖好，开始时产生气泡的速度很快，以后逐渐变慢。

待试样全部溶解后，向烧杯中加入过量NaOH溶液，充分搅拌后过滤，将所得沉淀在空气中加强热至质量不变，称得残留固体质量为b g。

(1)白铁皮镀锌的目的是___________________________________________
______________________________________________________________。

(2)气泡产生速度先快后慢的原因是_______________________________
______________________________________________________________。

(3)溶液中加入过量NaOH溶液，发生反应的离子方程式是(不是离子反应的写化学方程
式)：_______________________________________________；
___________________________________________________________；
___________________________________________________________；
____________________________________________________________。

(4)最后残留的固体是___________________________________________，
得到该固体的化学反应方程式是__________________________________。

(5)白铁皮含锌的质量分数是________(用含a 、b 的式子表示)。

解析 (1)白铁皮镀锌的目的是为了保护内部的Fe ，增强Fe 的抗腐蚀能力。

(2)Zn 、Fe 在稀盐酸中形成原电池，反应速率快，随着H ＋
浓度的不断减小，表面Zn 溶
解，原电池作用逐渐减弱，反应速率逐渐减慢。

(3)结合题给信息和所学化学知识，可以写出(3)中的离子方程式。

(4)Fe(OH)3不稳定，受热时易发生分解，所以得到的固体是Fe 2O 3。

(5)根据残留固体氧化铁的质量b g 可得铁元素的质量为：112160
b g ，所以a g 白铁皮中锌的质量为(a －112160b ) g ，从而可以计算出锌的质量分数是100a －70b a
%。

答案 (1)保护内部的铁，增强铁的抗腐蚀能力 (2)开始时，氢离子浓度大，加上锌与铁构成无数微小的原电池，反应速度快。

随着反
应的进行，溶液中氢离子浓度减小，表面锌溶解后，原电池作用逐渐减小以至不存在，反应速率明显减慢
(3)Zn 2＋＋2OH －===Zn(OH)2↓
Zn(OH)2＋2OH －===[Zn(OH)4]2－
Fe 2＋＋2OH －===Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3
(4)Fe 2O 3 2Fe(OH)3=====△Fe 2O 3＋3H 2O (5)100a －70b a
% 15．(5分)某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中，进行了如下实验探究：
用KHSO 4 制取H 2O 2并测其质量分数。

查阅资料得知：工业上用电解KHSO 4饱和溶液可制取一定浓度的H 2O 2溶液。

该兴趣小组
进行下列实验测定H 2O 2的质量分数。

已知：2MnO －4＋5H 2O 2＋6H ＋===2Mn 2＋
＋8H 2O ＋5O 2↑。

操作①：取5.00 mL H 2O 2溶液(密度为1.00 g·mL －1)置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫
酸酸化；
操作②：用0.100 0 mol·L －1 KMnO 4溶液滴定； 操作③：用同样方法滴定，4次消耗KMnO 4溶液的体积分别为20.00 mL 、19.98 mL 、20.02
mL 、22.00 mL 。

请回答下列问题： (1)操作②中，开始滴入KMnO 4溶液时反应速率很慢，随着KMnO 4溶液滴入反应速率显著
加快(溶液温度无明显变化)，最有可能的原因是________
_______________________________________________________________。

(2)滴定时盛装KMnO4溶液应选取的仪器是________(填序号)。

A．50 mL酸式滴定管B．50 mL碱式滴定管
C．25 mL酸式滴定管D．25 mL碱式滴定管
(3)在上述实验中，下列操作会造成测定结果偏高的有________(填序号)。

A．锥形瓶用待测液润洗
B．量取H2O2溶液的滴定管用蒸馏水洗净，未用H2O2溶液润洗
C．滴定速度过快，又未摇匀，停止滴定后发现紫红色褪去
D．滴定前读数时平视，滴定终点读数时仰视
(4)分析数据，计算H2O2溶液中溶质的质量分数为________(保留三位有效数字)。

解析(1)由于反应过程中没有加入其他物质，温度也无明显升高，故推测速率加快的原因应为产物有催化作用。

(2)KMnO4有强氧化性，且溶液又为酸性，应使用酸式滴定管，以避免腐蚀碱式滴定管的橡胶管。

根据反应中KMnO4的消耗量，故应选用25 mL酸式滴定管，C正确。

(3)锥形瓶用待测液润洗，即增加了H2O2的量，也增加了KMnO4的消耗量，使结果偏高；量取H2O2的滴定管用蒸馏水洗净后未用H2O2溶液润洗，会降低双氧水的浓度，使测定结果偏低；未摇匀会造成KMnO4局部过量，使测定结果偏低；仰视读数使得最终的数值偏大，减去平视时的正确读数，使测定结果偏高，故A、D正确。

(4)4个读数中22.00 mL误差较大，应舍去，前3个值的平均值为20.00 mL，以此平均值计算双氧水的浓度。

答案(1)反应中生成的Mn2＋具有催化作用(2)C (3)AD (4)3.40%
16．(8分)某同学测定镀锌铁皮锌镀层厚度，步骤如下：
(1)测量三块镀锌铁皮的长度与宽度，记录数据。

(2)用电子天平分别测量三块镀锌铁皮的质量。

(3)将镀锌铁皮放入烧杯中，加入盐酸，反应时应小心将铁片翻动，该操作的目的是
___________________________________________________________
____________________________________________________________。

若没有此类操作，则测得的锌镀层厚度_____________________________
__________________________________________________________。

当反应速率显著减小时，立即取出铁片并____________________________
____________________________________________________________，
该操作的目的是________________________________________________
_____________________________________________________________。

(4)将铁片放在石棉网上，用小火烘干，该操作的目的是_____________
___________________________________________________。

若不烘干，则计算得到的锌镀层厚度结果将__________________________
____________________________________________。

若改用酒精灯持续加强热，则会造成________________________________
_______________________________________________________________。

(5)根据实验数据，完成下表，求出镀锌铁皮的锌镀层厚度(锌的密度取7.14 g·cm －3)。

构成原电池，因为Zn 的活泼性比Fe 的强，Zn 失去电子被氧化，随着Zn 的消耗，原电池作用减弱，反应速率减慢，当反应速率显著减小时，说明Zn 与盐酸反应完成。

根据公式：h ＝m 1－m 22ρS
可以知道当Zn 反应不完全、铁片不干燥或铁片被氧化时都会使h 减小，也可以根据上述公式计算出镀锌铁皮的厚度。

答案 (3)使Zn 充分反应 偏低 冲洗铁片上的酸液体 避免铁被腐蚀 (4)除去水分 偏低 铁片氧化
(5)
17.(8分24定。

回答下列问题：
(1)甲同学运用沉淀法测定样品中NaOH 的含量。

他选用的药品除样品外，还应有
________；实验中应测定的数据有_______________________。

(2)乙同学运用滴定法测定样品中NaOH 的含量。

①用分析天平准确称取该样品5.00 g ，全部溶于水配制成1 000.0 mL 的溶液。

用碱式
滴定管取其中20.00 mL 放在锥形瓶中，滴加几滴指示剂，待测。

滴定管在使用前除洗涤外，还应____________________________________。

②用浓度为0.100 0 mol·L －1的盐酸标准溶液进行滴定。

开始滴定前的一步操作是
_______________________________________________________。

③滴定过程中用________测定锥形瓶中溶液的pH ，临近滴定终点时测定pH 应
_____________________________________________________________。

④滴定过程中，锥形瓶中溶液的pH 变化如下
⑤下表是几种酸碱指示剂的变色范围，根据你作出的中和滴定曲线分析，上述中和滴定中应选用的指示剂是________。

⑥样品中，解析 (1)利用沉淀法测定样品中NaOH 含量，选用能与NaOH 生成沉淀且不和SO 2－
4生成沉淀的物质，为了使OH －沉淀尽可能完全，选用Mg 2＋(氢氧化镁溶解度小)。

(2)③pH 计是用来测定溶液pH 的仪器，能比较方便准确的测定溶液的pH ，在滴定终点附近溶液的pH 会出现突变，所以此时需滴一滴测一次。

⑤由于石蕊变色时不容易判断，一般不选用石蕊作指示剂，强酸滴定强碱可以选用甲基橙或酚酞作指示剂。

⑥w (NaOH)＝24.00 mL×0.100 0 mol·L －120.00 mL ×1 L×40 g·mol －15.00 g
×100%＝96%。

答案 (1)MgCl 2溶液 样品质量和加入足量MgCl 2溶液后生成沉淀的质量 (2)①检漏 ②调节盛标准液的滴定管的液面于“0”刻度或“0”刻度以下 ③pH 计 每滴一滴测一次 ④滴定曲线如图所示
⑤甲基橙或酚酞⑥96%
18．(8分)中华人民共和国国家标准(GB2760­2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L －1。

某兴趣小组用题图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO
2，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________。

解析(1)根据仪器的结构特点，可知A为冷凝管或冷凝器，冷却水下口进上口出，水能够充满冷凝管，冷却效果好。

(2)SO2被H2O2氧化为H2SO4，其化学方程式为SO2＋H2O2===H2SO4。

(3)盛放NaOH标准液，应选择碱式滴定管，滴定前用图③方法排气泡；
滴定终点溶液的pH＝8.8在酚酞的变色范围(8～10)内；依据滴定管的结构特点，0刻度在上，大刻度在下，且最下端尖嘴部位无刻度，因此液面在刻度“10”处，管内液体体积大于40 mL。

(4)n(NaOH)＝0.090 0 mol·L－1×0.025 L＝0.002 25。

根据反应关系
SO2～H2SO4～2NaOH，m(SO2)＝0.002 25 mol×64 g·mol－1
2
＝0.072 g，该葡萄酒中SO2
的含量为0.072 g
0.3 L
＝0.24 g·L－1。

(5)造成测定结果比实际值偏高的原因是反应过程中
挥发出的盐酸滴定时消耗了NaOH标准液，可使用难挥发的强酸代替盐酸避免误差的产生。

答案(1)冷凝管或冷凝器 b
(2)SO2＋H2O2===H2SO4
(3)③酚酞④
(4)0.24
(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，排除盐酸挥发的影响
19．(6分)我国规定饮用水的硬度不能超过25度。

硬度的表示方法是：将水中的Ca2＋和Mg2＋都看作Ca2＋，并将其折算成CaO的质量。

通常把1升水中含有10 mg CaO称为1度。

某化学实验小组对本地区地下水的硬度进行检测。

M 2＋(金属离子)＋Y 4－(EDTA)===MY 2－
MEBT ＋Y 4－(EDTA)===MY 2－＋EBT(铬黑T)
实验过程如下： (1)已知水中由Ca 2＋、Mg 2＋和HCO －3所引起的硬度称为暂时硬度，可通过加热减小硬度，
写出加热时所发生的化学反应方程式(任写一个)________________。

(2)取地下水样品25.0 mL 进行预处理。

预处理的方法是向水样中加入浓盐酸，煮沸几
分钟，煮沸的目的是______________________________________
_____________________________________________________________。

(3)将处理后的水样转移到250 mL 的锥形瓶中，加入氨水－氯化铵缓冲溶液调节pH 为
10，滴加几滴铬黑T 溶液，用0.010 0 mol·L －1的Y 4－
(EDTA)标准溶液进行滴定，滴定时眼睛应________，滴定终点时的实验现象是________
__________________________________________________________。

(4)滴定终点时共消耗Y 4－
(EDTA)溶液15.0 mL ，则该地下水的硬度是________。

(5)若实验时装有Y 4－(EDTA)标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗，则测定
结果将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

解析 (4)25.0 mL 地下水样品中含Ca 2＋、Mg 2＋的总量为n (M 2＋)＝0.010 0 mol·L
－1×15.0×10－3 L ＝1.5×10－4 mol ，地下水的硬度＝1.5×10－4 mol×
1 000 mL 25 mL ×56 g·mol －1×1 000 mg·g －110 mg
＝33.6度。

(5)若实验时装有EDTA 标准液的滴定管只用蒸馏水润洗而未用标准液润洗，则导致滴定
终点时消耗EDTA 标准液增多，最终使所测水的硬度偏大。

答案 (1)Ca(HCO 3)2=====△CaCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O[或Mg(HCO 3)2=====△MgCO 3↓＋CO 2↑＋H 2O]
(2)除去溶解的CO 2 (3)注视锥形瓶中溶液颜色的变化 溶液由酒红色变为蓝色且半分钟不褪色 (4)33.6度 (5)偏大
20．(8分)茶是我国人民喜爱的饮品，其中含有多种有益于人体健康的成分，据测定茶叶中
含有450种以上的有机成分与15种以上的元素。

某化学研究小组欲探究茶叶中钙元素的含量(已知茶叶中的铝、铁元素对钙离子的测定有影响)，设计的探究实验方案如下： 步骤1：称取250 g 干燥的茶叶，置于通风橱中，充分灼烧使茶叶灰化，再用研钵磨细
后移入烧杯中，然后将100 mL 2 m ol·L －1
盐酸加入灰中搅拌、过滤、洗涤。

步骤2：向步骤1所得滤液中逐滴加入稀氢氧化钠溶液，调节溶液的pH 为6～7左右，
使铝、铁的氢氧化物完全沉淀，再加热煮沸30 min ，加入7.95 g 无水碳酸钠，充分搅拌，待沉淀完全后，过滤，洗涤，得到滤液和沉淀。

步骤3：将步骤2所得的滤液稀释至500 mL ，取其中的25.00 mL 溶液以酚酞作指示剂，
用0.100 0 mol·L －1
的HCl 标准溶液滴定，终点时消耗盐酸的体积为25.00 mL ，计算结果。

请回答下列问题：
(1)步骤 1中，使茶叶灰化需要的仪器有三角架、泥三角、酒精喷灯、________。

(2)步骤2中，改用试剂________来调节pH 将更为方便；判断沉淀已经洗涤干净的方法
是____________________________________。

(3)步骤3中，被滴定的25 mL 滤液中 CO 2－
3的物质的量为________mol 。

(4)原茶叶中钙离子的质量分数为________。

若碳酸钠试剂不纯，且所含杂质不与Ca
2＋反应，则测得的钙离子的质量分数将________。

A ．偏小
B ．偏大
C ．无影响
D ．偏小或偏大或无影响 解析 (1)灼烧需要用坩埚和坩埚钳。

(2)为防止生成的Al(OH)3沉淀溶解，用氨水更好。

若沉淀没有洗干净，则滤液中会含有CO 2－
3，所以滤液加入CaCl 2溶液，若无沉淀生成，说明溶液已洗干净了。

(3)盐酸滴定Na 2CO 3，若用酚酞作指示剂，只发生反应：Na 2CO 3＋HCl===NaHCO 3＋NaCl ，被滴定的滤液中含Na 2CO 3为0.100 0 mol·L －1×0.025 L＝0.002
5 mol 。

(4)与Ca 2＋反应的Na 2CO 3为：7.95106－0.002 5×50025
＝0.025 mol ，Ca 2＋的质量分数为0.025×40250
×100%＝0.4%。

杂质与盐酸是否反应未知，若与HCl 不反应，则Ca 2＋含量应偏大，若反应，则含量可能是不变，或是减小。

答案 (1)坩埚、坩埚钳 (2)氨水 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加CaCl 2溶液，
若无沉淀产生，则已洗净 (3)0.002 5 (4)0.4% D
21．(8分)(2016·天津理综，9)水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用
每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg·L －1
，我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO 不能低于5 mg/L 。

某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DO 。

1．测定原理： 碱性条件下，O 2将Mn 2＋氧化为MnO(OH)2：①2Mn 2＋＋O 2＋4OH －===2MnO(OH)2↓，酸性条件
下，MnO(OH)2将I －氧化为I 2：②MnO(OH)2＋I －＋H ＋―→Mn 2＋＋I 2＋H 2O(未配平)，用Na 2S 2O 3标准溶液滴定生成的I 2，③2S 2O 2－3＋I 2===S 4O 2－6＋2I －。

2．测定步骤：
a ．安装装置，检验气密性，充N 2排尽空气后，停止充N 2。

b ．向烧瓶中加入200 mL 水样。

c ．向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO 4无氧溶液(过量)2 mL 碱性KI 无氧溶液(过量)，
开启搅拌器，至反应①完全。

d ．搅拌并向烧瓶中加入2 mLH 2SO 4无氧溶液，至反应②完全，溶液为中性或弱酸性。

e ．从烧瓶中取出40.00 mL 溶液，以淀粉作指示剂，用0.010 00 mol·L －1
Na 2S 2O 3溶液
进行滴定，记录数据。

f ．……
g ．处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的变化)。

回答下列问题：
(1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为________。

(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为________。

①滴定管 ②注射器 ③量筒
(3)搅拌的作用是________。

(4)配平反应②的方程式，其化学计量数依次为________。

(5)步骤f 为________________________________________。

(6)步骤e 中达到滴定终点的标志为________。

若某次滴定消耗Na 2S 2O 3溶液4.50 mL ，
水样的DO ＝________mg·L －1
(保留一位小数)。

作为饮用水源，此次测得DO 是否达标：________(填“是”或“否”)。

(7)步骤d 中加入H 2SO 4溶液反应后，若溶液pH 过低，滴定时会产生明显的误差，写出
产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写出
2
个)______________________________________________________。

解析 (1)气体在水中的溶解度随着温度升高而减小，将溶剂水煮沸可以除去所用溶剂
水中氧气。

(2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂，应选择注射器。

(3)搅拌可以使溶液混合均匀，加快反应速率。

(4)由Mn 元素的化合价由＋4价降低到＋2价，碘元素的化合价由－1价升高到0价，根据化合价升降总数相等，反应②配平后化学方程式为MnO(OH)2＋2I －＋4H ＋===Mn 2＋
＋I 2＋3H 2O ，故其化学计量数依次为1，2，4，1，1，3。

(5)为了减小实验的误差，滴定操作一般需要重复滴定操作2～3次，因此步骤f 为重复步骤e 的操作2～3次。

(6)I －被氧化为I 2后，再用Na 2S 2O 3溶液滴定，将I 2还原为I －，因此滴定结束，溶液的蓝色消失且半分钟不恢复原色；n (Na 2S 2O 3)＝0.010 00 mol/L×0.004 5 L
＝4.5×10－5 mol ，根据反应①②③有O 2～2MnO(OH)2～ 2I 2～4S 2O 2－3，n (O 2)＝14
n (Na 2S 2O 3)＝1.125×10－6 mol ，该河水的DO ＝1.125×10－5×5×32×1 000200×10－3 mg/L ＝9.0 mg/L ＞5 mg/L ，达标。

(7) Na 2S 2O 3在酸性条件下发生歧化反应，生成的SO 2也能够被生成的I 2氧化，同时空气中的O 2也能够将I －氧化，反应的离子方程式有2H ＋＋S 2O 2－
3===S↓＋SO 2↑＋H 2O ，SO 2＋I 2＋2H 2O===4H ＋＋SO 2－4＋2I －，4H ＋＋4I －＋O 2===2I 2＋ 2H 2O 。

答案(1)将溶剂水煮沸后冷却(2)②(3)使溶液混合均匀，快速完成反应(4)1，2，4，1，1，3 (5)重复步骤e的操作2～3次(6)溶液蓝色褪去(半分钟内不恢复原色) 9.0 是(7)2H＋＋S2O2－3===S↓＋SO2↑＋H2O，SO2＋I2＋2H2O===4H＋＋SO2－4＋2I－，4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O(任写其中2个)。