Question

【題目】滴定法是分析化學中常用實驗方法，請根據滴定法的有關知識回答下列問題：

Ⅰ、某學生用0.1 mol·L-1 的KOH標準溶液滴定未知濃度的鹽酸，其操作分解為如下幾步：

A．移取20mL待測鹽酸溶液注入潔凈的錐形瓶中，并加入2～3滴酚酞；

B．用標準溶液潤洗滴定管2～3次；

C．把盛有標準溶液的堿式滴定管固定好，調節滴定管尖嘴使之充滿溶液；

D．取標準KOH溶液注入堿式滴定管至刻度“0”以上1～2cm 處；

E．調節液面至“0”或“0”以下刻度，記下讀數；

F．把錐形瓶放在滴定管的下面，用標準KOH溶液滴定至終點并記下滴定管液面的刻度．

就此實驗完成填空：

（1）正確操作步驟的順序是（用序號字母填寫）_________AF。

（2）上述B步驟操作的目的是______________。

（3）在進行C步操作滴定前排氣泡時，應選擇下圖2中的__________（填序號），若用25mL滴定管進行實驗，當滴定管中的液面在“10”處，則管內液體的體積（填序號）__________（①＝10mL，②＝15mL，③＜10mL，④＞15mL）。

（4）判斷以下操作，對測定結果鹽酸濃度的影響（填“偏高”、“偏低”或““無影響”）

①上述A步驟操作之前，若先用待測溶液潤洗錐形瓶，則對滴定結果的影響是_________。

②若稱取一定量的KOH固體（含少量NaOH）配制標準溶液并用來滴定上述鹽酸，則對滴定結果產生的影響是___________。

③如果滴定前裝有待測溶液的酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結束后氣泡消失，則測定結果將____________。

Ⅱ、氧化還原滴定法實際生產中運用較為廣泛的方法。制備納米TiO2的方法之一是TiCl4在加熱條件下水解生成TiO2·xH2O，經過過濾、水洗除去其中的Cl-，再經烘干、焙燒除去水分，最后得到粉體TiO2。

可用氧化還原滴定法測定TiO2的質量分數。在一定條件下，將粉體溶解并將溶液中的Ti2-氧化為Ti3+，再以KSCN溶液作指示劑，用NH4Fe（SO4）2標準溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。【注：NH4Fe（SO4）2是一種復鹽，含有兩種陽離子】。請回答下列問題：

（1）TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學方程式為_______________________。

（2）配制NH4Fe（SO4）2標準溶液時，加入一定量稀H2SO4的原因是____________________，使用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量筒外，還需用到圖中的______________（填序號）

檢驗TiO2·xH2O中Cl-是否被除凈的方法是________________________。

（3）滴定終點的現象是：當滴入最后一滴NH4Fe（SO4）2標準溶液時_______________________。

（4）滴定分析時，稱取TiO2（摩爾質量為M g·mol-1）粉體試樣wg，消耗v ml c mol·L-1 NH4Fe（SO4）2標準溶液。則TiO2質量分數表達式為___________________。

Answer 1

【答案】I.（各1分）（1）BDCE（1分）；

（2）防止標準溶液被稀釋，引起誤差

（3）③ ④

（4）①偏高 ②偏低③偏低

II.（1）TiCl4+（x+2）H2OTiO2·xH2O↓+4HCl（2分）

（2）抑制NH4Fe（SO4）2的水解（1分） ac（1分）

取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不產生白色沉淀，說明Cl-已除凈

（3）溶液立即變成淺紅色（或紅色），且半分鐘內不褪色（2分）（4） （2分）

【解析】

試題分析：I.（1）操作的步驟是選擇滴定管，然后洗滌、裝液、使尖嘴充滿溶液、固定在滴定臺上，然后調節液面記下讀數．再取待測液于錐形瓶，然后加入指示劑進行滴定，所以順序為：B、D、C、E、A、F，故答案為：B、D、C、E；

（2）滴定管用蒸餾水洗滌后，內壁有一層水膜，如果直接裝液會使濃度降低，所以必須用標準溶液潤洗滴定管2-3次，故答案為：洗去附在滴定管壁上的水，防止因將標準液稀釋而帶來誤差；

（3）堿式滴定管滴定前排氣泡時，應使橡膠管彎曲，尖嘴向上排除氣泡，選擇圖2中的③；若用25mL滴定管進行實驗，當滴定管中的液面在“10”處，因滴定管25.00mL刻度下方還有溶液，則管內液體的體積＞15mL，選④。

（4）①錐形瓶用蒸餾水洗滌后，如果再用待測液潤洗，會使錐形瓶內溶質的物質的量增大，會造成V（堿）偏大，根據c（酸）=，會造成結果偏高，②如所用KOH含有少量NaOH，則會使結果偏小，因為同質量的NaOH比KOH中和能力強，所需溶液的體積少，所以偏低。③如果滴定前裝有待測溶液的酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，而滴定結束后氣泡消失，則加入的待測液體積偏小，導致需要的標準液體積偏小，結果偏低。

II.（1）設TiCl4的系數為1，根據元素守恒，TiO2·xH2O的系數為1，HCl的系數為4；再根據O元素守恒，可知H2O的系數為（2+x），反應為TiCl4+（x+2）H2OTiO2·xH2O↓+4HCl，故答案為：TiCl4+（x+2）H2OTiO2·xH2O↓+4HCl；

（2）鐵離子水解，應抑制水解，不引入雜質，則加硫酸抑制NH4Fe（SO4）2水解，配制溶液用的儀器除天平、藥匙、玻璃棒、燒杯、量簡外，還需ac；沉淀吸附溶液中的Cl-，根據發生反應：Cl-+Ag+═AgCl↓，取少量洗滌液，檢驗溶液中溶解的離子是否還存在，故答案為：取少量水洗液，滴加AgNO3溶液，不產生白色沉淀，說明Cl-已除凈；

（3）Fe3+與Ti3+反應，被還原為Fe2+，加入KSCN不顯紅色，當達到滴定終點時，再加入NH4Fe（SO4）2，溶液中Fe3+過量，溶液立即變成淺紅色（或紅色），且半分鐘內不褪色，故答案為：溶液立即變成淺紅色（或紅色），且半分鐘內不褪色；

（4）根據得失電子守恒，有：1Ti3+～1Fe3+，故n（Fe3+）=n（Ti3+）=n（TiO2）=cV×10-3mol，其質量分數為或 %，故答案為：或%。