微切口热练4 关系式与滴定计算1.(2022·平顶山、许昌、济源质检)葡萄糖酸锌的纯度测定制得产品之后，需要对产品的纯度进行测定以确定是否满足要求。以铬黑T(EBT)作为指示剂，用EDTA进行测定，原理为Zn2＋与EBT作用可形成酒红色微粒Zn—EBT，由于EDTA与Zn2＋结合能力更强，发生如下反应：Zn—EBT(酒红色)＋EDTA===Zn—EDTA＋EBT(纯蓝色)其步骤如下：步骤1.取5.200g产品溶于水配成100mL溶液，取25.00mL置于锥形瓶中，再加入少量EBT作指示剂；步骤2.在25.00mL溶液中加入2.000mol·L－1EDTA10.00mL(过量)；步骤3.用1.000mol·L－1锌标准溶液进行滴定至终点，平均消耗锌标准溶液18.00mL。(1)步骤2中EDTA溶液已加过量时溶液的颜色为________。(2)样品中葡萄糖酸锌的质量分数为________。(葡萄糖酸锌的相对分子质量为455)答案 (1)纯蓝色 (2)70.00%解析 由题可知25.00mL溶液消耗EDTA的物质的量＝2.000mol/L×0.01000L－1.000mol/L×0.01800L＝2.000×10－3mol，根据反应Zn—EBT(酒红色)＋EDTA===Zn—EDTA＋EBT(纯蓝色)，可知关系式：可知葡萄糖酸锌的物质的量2.000×10－3mol，则葡萄糖酸锌的质量分数＝eq\f(2.000×10－3mol×4×455g/mol,5.200g)×100%＝70%。2.(2022·淄博一模)测定产品中V2O5的纯度取ag产品用硫酸溶解得(VO2)2SO4溶液，加入b1mLc1mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VOeq\o\al(＋,2)＋2H＋＋Fe2＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O)，再用c2mol·L－1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点，消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知MnOeq\o\al(－,4)被还原为Mn2＋，假设杂质不参与反应。则产品中V2O5的质量分数是________(V2O5的摩尔质量为Mg·mol－1)。答案 eq\f(（c1b1－5c2b2）M,20a)%解析 由题意可知，测定产品中五氧化二钒的纯度时，五氧化二钒和高锰酸钾为反应的氧化剂，硫酸亚铁铵为还原剂，由得失电子数目守恒可得：n(Fe2＋)＝2n(V2O5)＋5n(MnOeq\o\al(－,4))，由题给数据可得五氧化二钒的物质的量为eq\f(c1mol/L×b1×10－3L－c2mol/L×b2×10－3L×5,2)＝eq\f(（c1b1－5c2b2）,2000)mol，则样品中五氧化二钒的纯度为eq\f(\f(（c1b1－5c2b2）,2000)×Mmol/L,ag)×100%＝eq\f(（c1b1－5c2b2）M,20a)%。3.二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微酸性NaCl溶液；③ClO2的制取。工艺流程如图：为测定所得溶液中ClO2的含量，进行了以下实验：步骤1：准确量取ClO2溶液10.00mL，稀释成100mL试样。步骤2：量取V1mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟。(已知ClO2＋I－＋H＋―→I2＋Cl－＋H2O未配平)步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))(1)准确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是________。(2)上述步骤3中滴定终点的现象是____________________________________________________________________________________________________。(3)若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质，则实验结果________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)(4)根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的浓度为________mol·L－1(用含字母的代数式表示)。答案 (1)酸式滴定管 (2)溶液蓝色恰好消失，且30s内不恢复原色 (3)偏高(4)eq\f(2cV2,V1)解析 (1)进行滴定实验，需要使用酸碱滴定管，酸式滴定管用来盛放酸性或氧化性溶液，碱式滴定管控制液体的活塞是橡胶，易被氧化，一般用来盛放碱性溶液；ClO2具有氧化性，应盛放在酸式滴定管中；(2)以淀粉溶液作指示剂，用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，根据已知反应I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，加入最后一滴Na2S2O3溶液，蓝色恰好消失，且30s内不恢复原色；(3)若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质，Na2S2O3的浓度会降低，滴定时消耗标准液的体积增大，根据c测＝eq\f(c标V标,V测)，则实验结果会偏高；(4)用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V2mL，根据反应I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋2Cl－＋4H2O可知，2ClO2～5I2～10S2Oeq\o\al(2－,3)，n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝cV2×10－3mol，则V1mLClO2的溶液中含有的ClO2的物质的量为2cV2×10－4mol，则10mL的原溶液含有ClO2的物质的量为：2cV2×10－4mol×eq\f(100mL,V1)＝eq\f(2cV2,V1)×10－2mol，所以原ClO2溶液的物质的量浓度为eq\f(\f(2cV2,V1)×10－2mol,0.01L)＝eq\f(2cV2,V1)mol/L。4.为测定产品中Zn3(PO4)2·4H2O的含量，进行如下实验，已知滴定过程中Zn2＋与H2Y2－按1∶1反应。步骤Ⅰ：准确称取0.4570g产品于烧杯中，加入适量盐酸使其溶解，将溶液转移至100mL容量瓶，定容。步骤Ⅱ：移取20.00mL上述溶液于锥形瓶中，加入指示剂，在pH＝5～6的缓冲溶液中用0.02000mol·L－1Na2H2Y标准溶液滴定至终点，测得Na2H2Y标准溶液的用量为27.60mL。步骤Ⅱ中移取溶液时所使用的玻璃仪器为________；产品中Zn3(PO4)2·4H2O的质量分数为________。下列操作中，导致产品中Zn3(PO4)2·4H2O含量测定值偏低的是________。a.步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线b.步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯c.步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗d.步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡答案 移液管(或酸式滴定管) 92% bd解析 移取溶液时所使用的玻璃仪器为移液管(或酸式滴定管)；滴定时有关系：Zn3(PO4)2·4H2O～3Zn2＋～3Na2H2Y，消耗Na2H2Y物质的量为27.60×10－3L×0.02000mol·L－1＝5.52×10－4mol，则样品中含有Zn3(PO4)2·4H2O的物质的量为eq\f(5.52×10－4mol,3)×eq\f(100mL,20mL)＝9.2×10－4mol，则产品中Zn3(PO4)2·4H2O的质量分数为eq\f(9.2×10－4mol×457g·mol－1,0.457g)×100%＝92%。a项，步骤Ⅰ中定容时俯视刻度线，导致产品浓度偏高，测定值偏高；b项，步骤Ⅰ中转移溶液时未洗涤烧杯，导致产品浓度偏低，测定值偏低；c项，步骤Ⅱ中滴定管未用Na2H2Y标准溶液润洗，所需标准液体积偏高，测定值偏高；d项，步骤Ⅱ中滴定前滴定管内无气泡，滴定结束后有气泡，所需标准液体积偏低，测定值偏低。5.(2022·重庆二诊)三氯氧磷(POCl3)纯度测定：通过测定三氯氧磷产品中Cl元素含量，可进一步计算产品的纯度(杂质中不含氯元素)，实验步骤如下：①取ag产品置于盛50.00mL蒸馏水的水解瓶中，摇动至完全水解，将水解液配成100.00mL溶液，预处理排除含磷粒子的影响。②取10.00mL溶液于锥形瓶中，向其中加入c1mol·L－1的AgNO3溶液V1mL，使Cl－完全沉淀，再加入20mL硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；然后选择Fe(NO3)3指示剂，用c2mol·L－1NH4SCN溶液滴定过量Ag＋至终点，记下所用体积为V2mL。[已知：Ksp(AgCl)＝3.2×10－10，Ksp(AgSCN)＝2.0×10－12]Ⅰ.实验过程中加入硝基苯的目的是___________________________________________________________________________________________________。Ⅱ.滴定终点现象为________________________________________________。Ⅲ.测得ag产品中Cl元素含量为________(用a，c1，V1，c2，V2表示)。答案 Ⅰ.使生成的AgCl沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN－与AgCl反应Ⅱ.滴入最后一滴(或半滴)标准液，溶液变红，30s不变色Ⅲ.eq\f(35.5×（c1V1－c2V2）,a)%解析 Ⅰ.由Ksp(AgCl)＝3.2×10－10，Ksp(AgSCN)＝2.0×10－12可知，AgSCN更难溶，实验过程中加入硝基苯的目的是使生成的AgCl沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN－与AgCl反应；Ⅱ.SCN－与铁离子会反应使溶液变为红色，故滴定终点现象为滴入最后一滴(或半滴)标准液，溶液变红，30s不变色；Ⅲ.PCl3、POCl3中氯元素遇水都转化为HCl；根据元素守恒可得关系式：Cl－～AgCl～Ag＋，与Cl－反应的Ag＋的物质的量为n(Ag＋)＝(c1V1－c2V2)×10－3mol×eq\f(100.00mL,10.00mL)＝(c1V1－c2V2)×10－2mol，则n(Cl－)＝n(Ag＋)＝(c1V1－c2V2)×10－2mol；则ag产品中Cl元素含量为eq\f(35.5×（c1V1－c2V2）×10－2,a)×100%＝eq\f(35.5×（c1V1－c2V2）,a)%。6.(2022·西南大学附中一模)样品中三氯化铬质量分数的测定已知：CrCl3在水中易形成稳定的络离子[Cr(H2O)5Cl]2＋；Ag＋＋SCN－===AgSCN↓(白色沉淀)；三氯化铬样品中的杂质不参与反应。实验步骤如下：①称取ag样品于锥形瓶中，加入水配成溶液。②向锥形瓶中加入bmol/L的AgNO3溶液cmL，使溶液中Cl－完全沉淀。③过滤除去AgCl沉淀，并用稀HNO3洗涤沉淀，将洗涤液合并在滤液中。④加入2～3滴Fe(NO3)3溶液做指示剂，用dmol/LNH4SCN标准溶液反滴定过量Ag＋至终点，记下所用NH4SCN溶液的体积为emL。Ⅰ.确定步骤②中Cl－已经完全沉淀的操作与现象为_________________________________________________________________。Ⅱ.若步骤③中未用稀HNO3洗涤沉淀，则测定的三氯化铬质量分数将________(填“偏大”“偏小”或“无法确定”)。Ⅲ.样品中三氯化铬的质量分数为________(用含a、b、c、d、e的代数式表示)。答案 Ⅰ.继续滴加AgNO3溶液，不产生白色沉淀Ⅱ.偏大Ⅲ.eq\f(\f(1,2)（bc－de）×10－3×158.5,a)