2022届高三化学氧化还原滴定拓展

2022届高三化学eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(中和滴定原理在定量实验中的拓展应用))姓名班级学号滴定操作不仅适用于酸碱中和反应，也可迁移应用于氧化还原反应，NaOH、Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。1．氧化还原滴定法(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。(2)实例。①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理：2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点。②Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI。指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点。2．沉淀滴定法(1)概念：沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。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－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，否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl－的含量时常以CrOeq\o\al(2－,4)为指示剂，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。[注意](1)在回答滴定终点的颜色变化时，要强调在半分钟内溶液颜色不褪去(或不恢复原色)。（2）在进行相关计算时，要注意取出样品溶液与原样品所配制溶液量之间的关系。中和滴定综合考查1．中华人民共和国国家标准(GB2760－2022)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L－1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定。(1)仪器A的名称是________，水通入A的进口为________。(2)B中加入300.00mL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0.0900mol·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50mL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＝10mL，②＝40mL，③＜10mL，④＞40mL)。(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，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：___________。氧化还原滴定2、环境监测测定水中溶解氧的方法是：量取amL水样，迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液（含KOH），立即塞好瓶塞，反复振荡，使之充分反应，其反应式为：2Mn2++O2+4OH-=2MnO(OH)2（该反应极快）②测定：开塞后迅速加入1mL～2mL浓硫酸（提供H+），使之生成I2，再用bmol/L的Na2S2O3溶液滴定（以淀粉为指示剂），消耗VmL。有关反应式为：MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-试回答：（1）水中溶解氧的计算式是（以g/L为单位）。（2）滴定（I2和S2O32-反应）以淀粉为指示剂，终点时溶液由色变为色。（3）测定时，滴定管经蒸馏水洗涤后即加滴定剂Na2S2O3溶液，导致测定结果（偏高、偏低、无影响）。（4）记录测定结果时，滴定前仰视刻度线，滴定到达终点时又俯视刻度线，将导致滴定结果（偏高、偏低、无影响）。3.草酸晶体的组成可用H2C2O4·xH2O表示，为了测定x值，进行如下实验：称取Wg草酸晶体，配成100.00mL水溶液（1）称25.00mL所配制的草酸溶液置于锥形瓶内，加入适量稀H2SO4后，用浓度为amol·L-1的KMnO4溶液滴定到KMnO4不再褪色为止，所发生的反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O试回答：（1）实验中不需要的仪器有（填序号）___________，还缺少的仪器有（填名称）_______________________________________________。a.托盘天平（带砝码，镊子）b.滴定管c.100mL量筒d.100mL容量瓶e.烧杯f.漏斗g.锥形瓶h.玻璃棒球i.药匙j.烧瓶（2）实验中，标准液KMnO4溶液应装在_____________________式滴定管中，因为____________________________________________________。（3）若在接近滴定终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测得的x值会______________________（偏大、偏小、无影响）（4）在滴定过程中若用amol·L-1的KMnO4溶液VmL，则所配制的草酸溶液的物质的量浓度为_________________mol·L-1，由此可计算x的值是____________。4．某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度，试样不含其他能与I－发生反应的氧化性杂质，已知：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。取mg试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，部分实验仪器和读数如图所示。下列说法正确的是()A．试样在甲中溶解，滴定管选乙B．选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时，即达到滴定终点C．丁图中滴定前，滴定管的读数为a－0.50mLD．对装有标准液的滴定管读数时，滴定前后读数方式如丁图所示，则测得的结果偏小沉淀滴定法的综合应用5．莫尔法是一种沉淀滴定法，以K2CrO4为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进而测定溶液中Cl－的浓度。已知：银盐性质AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN颜色白浅黄白砖红白溶解度(mol·L－1)1.34×10－67.1×10－71.1×10－86.5×10－51.0×10－6(1)滴定终点的现象是_______________________________________________________。(2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，可选为滴定指示剂的是________。A．NaClB．BaBr2C．Na2CrO4刚好达到滴定终点时，发生反应的离子方程式为_______________________________7．用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClOeq\o\al(－,2))。饮用水中的ClO2、ClOeq\o\al(－,2)含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I－还原为ClOeq\o\al(－,2)、Cl－的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2.0时，ClOeq\o\al(－,2)也能被I－完全还原为Cl－。反应生成的I－用标准Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI。(1)请写出pH≤2.0时ClOeq\o\al(－,2)与I－反应的离子方程式：________________________________________________________________________。(2)请完成相应的实验步骤：步骤1：准确量取VmL水样加入到锥形瓶中；步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0；步骤3：加入足量的KI晶体；步骤4：加入少量淀粉溶液，用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL；步骤5：______________；步骤6：再用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，又消耗Na2S2O3溶液V2mL。(3)根据上述分析数据，测得该饮用水中ClOeq\o\al(－,2)的浓度为________mol·L－1(用含字母的代数式表示)。1.解析：(1)仪器A为起冷凝作用的冷凝管(或冷凝器)。为使整个冷凝管中充满冷凝水，水应该从下端(b口)进入。(2)SO2被H2O2氧化为H2SO4，化学方程式为SO2＋H2O2=H2SO4。(3)盛放NaOH溶液，应用带有橡胶管的碱式滴定管，可通过折弯橡胶管的方法(③)排出滴定管中的气泡。滴定终点时溶液的pH＝8.8，溶液呈弱碱性，应该选用酚酞作指示剂。由于滴定管下端充满溶液且没有刻度，所以滴定管中NaOH溶液的体积大于50mL－10mL＝40mL。(4)根据SO2～H2SO4～2NaOH，n(SO2)＝eq\f(1,2)×0.0900mol·L－1×25.00×10－3L＝1.1250×10－3mol，则m(SO2)＝1.1250×10－3mol×64g·mol－1＝7.2×10－2g，故SO2的含量＝eq\f(7.2×10－2g,0.3L)＝0.24g·L－1。(5)测定结果偏高应该从消耗NaOH溶液体积进行分析，如B中加入的盐酸具有挥发性，加热时进入装置C中，导致溶液中H＋的量增多，消耗NaOH溶液体积增大，导致测定结果偏高，要消除影响，可用难挥发性酸(如稀硫酸)代替盐酸；也可从滴定管读数方面进行分析。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，扣除盐酸挥发的影响2答案：（1）g/L （2）蓝无 （3）偏高 （4）偏低3解析：该题涉及到气化还原滴定，虽然基于反应原理与中和滴定不同，但实验原理及操作和所用仪器等类似。由于该反应有明显的颜色变化，故可不可用指示剂。（1）c,f,j还缺少铁架台（带滴定管夹），胶头滴管（定容时用）（2）用酸式滴定管，因KMnO4溶液有强氧化性，能腐蚀橡皮管。（3）无影响。因当初所取的待测液的物质的量一定。（4）2KMnO4~5H2C2O42mol5molaV×10-3mol0.025×CmolH2C2O4·xH2O~H2C2O4~xH2O1mol18xg4解析：选DA项，甲中盛装的是含有I2的溶液，则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液，该溶液显碱性，应选用碱式滴定管(丙)，不正确；B项，溶液变色且经过30s左右溶液不恢复原来的颜色，视为滴定终点，不正确；C项，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的读数为a＋0.50mL，不正确；D项，滴定后俯视读数，将导致读数偏小，故测得的结果偏小，正确。6解析：(1)根据沉淀滴定法的原理，可知溶液中Ag＋和Cl－先反应，Cl－消耗完后再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀，由此可知滴定终点时的颜色变化。(2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时，所选择的指示剂和Ag＋反应所生成沉淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度，由题给数据可以看出溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4，但是由于AgCl是白色沉淀，所以应选择Na2CrO4为指示剂，这样在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色→砖红色)，以指示滴定刚好达到终点，此时发生反应的离子方程式为2Ag＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=Ag2CrO4↓。答案：(1)滴定最后一滴标准溶液，生成砖红色沉淀(2)C2Ag＋＋CrOeq\o\al(2－,4)=Ag2CrO4↓7.解析：(3)根据电子守恒可得pH为7.0～8.0时反应的关系式：ClO2～eq\f(1,2)I2～Na2S2O3cV1×10－3molcV1×10－3molpH≤2.0时，反应的关系式：C