高考化学第一轮复习课件学案二　氧化还原反应规律在配平及在定量测定中的应用-考点指导3 氧化还原滴定

高考化学第一轮复习课件学案二　氧化还原反应规律在配平及在定量测定中的应用-考点指导3 氧化还原滴定

01 02 03 04 解题模板 题型例析 方法指导 典例剖析 某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催 化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验。 ①氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三 颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液 中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 mol·L－1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束 后取下接收瓶，用c2 mol·L－1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点 时消耗V2 mL NaOH溶液。 ②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定， K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为 砖红色)。 回答下列问题： (1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用________式滴定管， 可使用的指示剂为____________。 (2)测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好，测定结果 将________(填“偏高”或“偏低”)。 ( 3 ) 样 品 中 氨 的 质 量 分 数 表 达 式 为 _________________________________________________。 ( 4 ) 测 定 氯 的 过 程 中 ， 使 用 棕 色 滴 定 管 的 原 因 是 ____________________________。 (5)经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶ 6∶ 3，钴的 化 合 价 为 _ _ _ _ _ _ _ _ 。 制 备 X 的 化 学 方 程 式 为 ____________________________________________________________ _ _ _ _ ； X 的 制 备 过 程 中 温 度 不 能 过 高 的 原 因 是 _________________________________。 碱 酚酞或甲基橙 偏低 防止硝酸银见光分解 ＋3 2CoCl2＋2NH4Cl＋10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出 消耗的盐酸量减小 解析　第一步：审读题干信息有什么 某小组用CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料合成橙黄色晶 体X，第(6)问中确定X中钴、氨、氯的物质的量之比为1∶ 6∶ 3，则X 的化学式为[Co(NH3)6]Cl3；制备X的化学方程式为：2CoCl2＋2NH4Cl＋ 10NH3＋H2O2===2[Co(NH3)6]Cl3＋2H2O，制取X的反应物中有H2O2， 而H2O2具有热不稳定性，故制取X的过程中温度不能过高。 第二步：审读图示信息有什么 装置B三颈瓶中加入足量NaOH溶液并加热，产生的NH3用C装置中盐 酸标准溶液吸收，过量的盐酸再用c2 mol·L－1 NaOH溶液滴定，依据装 置C锥形瓶中发生的反应：NH3＋HCl===NH4Cl、NaOH＋HCl===NaCl ＋H2O。 第三步：审读设问信息有什么 第(3)问中盐酸的总物质的量为c 1 V 1 ×10 － 3 mol，参与NH 3 ＋ HCl===NH4Cl反应后，剩余的盐酸的物质的量为c2V2×10－3 mol，则样 品X中n(NH3)＝(c1V1－c2V2)×10－3 mol。氨的质量分数为 ×100%。第(4)问中若装置漏气，造成 氨的测定实验中氨气外逸损失，消耗的盐酸量减小，结果偏低。 1．氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴 定分析方法。利用氧化还原滴定法可以直接或间接 测定许多具有氧化性或还原性的物质，也可以用氧 化还原滴定法间接测定。因此，它的应用非常广泛。 2．氧化还原反应有的反应速率比较慢，也有的因 不同的反应条件而产生副反应或生成不同的产物。 因此，在氧化还原滴定中，必须创造和控制适当的 反应条件，加快反应速率，防止副反应发生，以利 于分析反应的定量进行。 3．在氧化还原滴定中，要使分析反应定量地进行 完全，常常用强氧化剂和较强的还原剂作为标准溶 液。根据所用标准溶液的不同，氧化还原滴定法可 分为高锰酸钾法、重铬酸钾法等。 3．(2015·课标全国Ⅱ，28)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水 的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题： (1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该 反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。 (2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过 以下过程制备ClO2： ①电解时发生反应的化学方程式为 ____________________________________ ②溶液X中大量存在的阴离子有____________。 ③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是________(填标号)。 a．水　　　　　　b．碱石灰 c．浓硫酸 d．饱和食盐水 2∶1 Cl－、OH－ c 得失电子 守恒 瞻前 顾后 (3)用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量： Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加 入3 mL稀硫酸 Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口 Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收 Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中 Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶 液(I2＋2S2O32-===2I－＋S4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中： ① 锥 形 瓶 内 C l O 2 与 碘 化 钾 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ______________________________________________________ __________________ ②玻璃液封装置的作用是______________________________。 ③Ⅴ中加入的指示剂通常为_____________，滴定至终点的 现象是_________________________________________。 ④测得混合气中ClO2的质量为________g。 2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O 吸收残余的二氧化氯气体 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色且30 s内不恢复原色 0.027 00 ClO2易溶 于水 2ClO2～5I2～10S2O32- 试 题 备 选 化合价升降守 恒配平 【试题备选】 2．测定步骤： a．安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。 b．向烧瓶中加入200 mL水样。 c．向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4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 mLH2SO4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 Na2S2O3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)。 解题提示　根据氧化还原反应反应物和生成物特点→选 择合适的指示剂 根据得失电子守恒→完成定量计算 为了减少实验误差，需重复e操作2-3次 若PH过低，溶液中I-或S2O32-离子在H+氛围中会 各自发生反应 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 Na2S2O3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H2SO4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)_________________________________________ ________________________________________________________________ ________。 将溶剂水煮沸后冷却 ② 使溶液混合均匀，快速完成反应 1，2，4，1，1，3 重复步骤e的操作2～3次 溶液蓝色褪去(半分钟内不恢复原色) 是 9.0 4H＋＋4I－＋O2===2I2＋2H2O O2～2MnO(OH)2～ 2I2～4S2O32- 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＋===Mn2＋＋I2＋3H2O， 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。 1．自身指示剂：有些标准溶液或被滴定物质本身有颜 色，而滴定产物为无色，则滴定时就无需另加指示剂， 自身颜色变化可以起指示剂的作用，此类指示剂称为自 身指示剂。如MnO本身在溶液中显紫红色，还原后的产 物Mn2＋为无色，所以用高锰酸钾溶液滴定时，不需要另 加指示剂。 2．显色指示剂：有些物质本身并没有颜色，但它能与 滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色，或开始有特殊 颜色，滴定后变为无色，因而可指示滴定终点。如滴定 前溶液中无单质碘，滴定后有单质碘生成等，可用淀粉 等作为指示剂。 氧化还原反应滴定指示剂的选择