2021届新高考选考化学一轮复习人教版热点题型10滴定原理的简单拓展应用——氧化还原滴定及沉淀滴定学案

2021届新高考选考化学一轮复习人教版热点题型10滴定原理的简单拓展应用——氧化还原滴定及沉淀滴定学案

热点题型10　滴定原理的简单拓展应用——氧化还原滴定及沉淀滴定 ‎——变化观念与平衡思想 ‎[热点精讲]‎ 一、氧化还原滴定 ‎1．原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。‎ ‎2．试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。‎ ‎3．指示剂：氧化还原滴定的指示剂有三类。‎ ‎(1)氧化还原指示剂。‎ ‎(2)专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。‎ ‎(3)自身指示剂，如酸性高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点颜色变化为溶液由无色变为粉红色。‎ ‎4．实例 ‎(1)Na2S2O3溶液滴定碘液 原理：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。‎ 指示剂：淀粉溶液。‎ 滴定终点：当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色。‎ ‎(2)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。‎ 指示剂：酸性KMnO4溶液。因KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂。‎ 滴定终点：当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色。‎ 二、沉淀滴定 ‎1．概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定分析的方法。生成沉淀的反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag＋与卤素离子的反应来测定Cl－、Br－、I－的浓度。‎ ‎2．原理：沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂，滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能使用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl－的含量时常用CrO作为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。‎ ‎[热点精练]‎ ‎1．已知Ag2CrO4是砖红色沉淀。下列滴定反应中，指示剂使用不正确的是 (　　)‎ A．用标准FeCl3溶液滴定KI溶液，KSCN溶液做指示剂 B．用I2溶液滴定Na2SO3溶液，淀粉做指示剂 C．用AgNO3溶液滴定NaBr溶液，Na2CrO4做指示剂 D．用H2O2溶液滴定KI溶液，淀粉做指示剂 解析：选D。铁离子与碘离子反应，生成亚铁离子和碘单质，KSCN溶液遇铁离子显红色，当溶液显红色时，说明碘离子反应完全，达到滴定终点，故A正确；淀粉遇碘单质显蓝色，当溶液显蓝色时，说明亚硫酸根离子已经被碘单质充分氧化，达到滴定终点，故B正确；Ag2CrO4是砖红色沉淀，当溶液中有砖红色沉淀生成时，待测液中的溴离子被充分沉淀，达到滴定终点，故C正确；待测液中的碘离子被过氧化氢氧化生成碘单质，淀粉遇碘单质显蓝色，即开始滴定就出现蓝色，且蓝色逐渐加深，碘离子反应完全时，蓝色不再加深，但是不易观察，不能判断滴定终点，故D错误。‎ ‎2．已知：Ag＋＋SCN－===AgSCN↓(白色)。实验室可通过如下过程测定所制硝酸银样品的纯度(杂质不参与反应)。‎ ‎(1)称取2.000 g制备的硝酸银样品，加水溶解，定容到100 mL。溶液配制过程中所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有_________________________________________。‎ ‎(2)准确量取25.00 mL溶液，酸化后滴入几滴铁铵钒[NH4Fe(SO4)2]溶液做指示剂，再用0.100 mol·L－1 NH4SCN标准溶液滴定。滴定终点的实验现象为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：(1)配制100 mL一定物质的量浓度的溶液，所需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、胶头滴管。(2)用NH4SCN标准溶液滴定硝酸银溶液，滴定终点时，SCN－与铁离子结合生成Fe(SCN)3，溶液变为红色，所以滴定终点的实验现象为溶液变为红色，且半分钟内不褪色。‎ 答案：(1)100 mL容量瓶、胶头滴管 ‎(2)当滴入最后一滴NH4SCN标准溶液时，溶液变为红色，且半分钟内不褪色 ‎3．利用间接酸碱滴定法可测定Ba2＋的含量，实验分两步进行。已知：2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O、Ba2＋＋CrO===BaCrO4↓。‎ 步骤Ⅰ：移取x mL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V0 mL。‎ 步骤Ⅱ：移取y mL BaCl2溶液于锥形瓶中， 加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2＋完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1 mL。‎ 滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为________mol·L－1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2＋浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)。‎ 解析：滴定管“0”刻度位于滴定管的上方；由步骤Ⅰ可知，x mL Na2CrO4溶液中CrO的物质的量为V0b×10－3 mol，步骤Ⅱ中与Ba2＋形成沉淀的CrO的物质的量为(V0b－V1b)×10－3 mol，则y mL BaCl2溶液中Ba2＋的物质的量为(V0b－V1b)×10－3 mol，c(BaCl2)＝＝ mol·L－1；若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出，造成V1的用量减小，所以的测量值偏大。‎ 答案：上方　　偏大 ‎4．过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒。‎ Ⅰ.过氧化氢性质探究实验 ‎(1)酸性条件下H2O2可将Fe2＋转化成Fe3＋，由此说明H2O2具有________性。‎ ‎(2)已知H2O2是一种二元弱酸，其中Ka1＝2.20×10－12、Ka2＝1.05×10－25，则H2O2的电离方程式为__________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 常温下，1 mol·L－1 H2O2溶液的pH约为________。‎ Ⅱ.过氧化氢含量的测定实验 某兴趣小组同学用0.100 0 mol·L－1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢，反应原理为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。‎ ‎(3)滴定达到终点的现象是______________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)用移液管移取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示：‎ 第一次 第二次 第三次 第四次 V(KMnO4溶液)/mL ‎17.10‎ ‎18.10‎ ‎18.00‎ ‎17.90‎ 计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L－1。‎ ‎(5)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。‎ 解析：Ⅰ.(1)酸性条件下，H2O2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，体现了过氧化氢的氧化性。(2)过氧化氢属于二元弱酸，分步电离，其电离方程式为H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O；又Ka1＝2.20×10－12，Ka2＝1.05×10－25，Ka1≫Ka2，以第一步电离为主，则Ka1＝≈＝2.20×10－12，所以c(H＋)≈1.48×10－6 mol·L－1，即pH≈5.8。‎ Ⅱ.(3)滴定达到终点的现象是当滴入最后一滴酸性高锰酸钾标准溶液，‎ 锥形瓶内溶液恰好由无色变为粉红色，且30秒内溶液不褪色。(4)由于第一次数据误差过大，故舍去；其他三组数据的平均值为18.00 mL，根据反应2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，n(H2O2)＝2.5×n(MnO)＝2.5×0.100 0 mol·L－1×0.018 L＝0.004 5 mol，c(H2O2)＝＝0.180 0 mol·L－1。(5)滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失导致消耗的标准液体积读数偏大，则测定结果偏高。‎ 答案：Ⅰ.(1)氧化　(2)H2O2H＋＋HO、HOH＋＋O　5.8‎ Ⅱ.(3)当滴入最后一滴酸性高锰酸钾标准溶液，锥形瓶内溶液恰好由无色变为粉红色，且30秒内溶液不褪色　(4)0.180 0　(5)偏高 ‎ ‎