一轮复习（人教版）中和滴定的拓展应用学案

中和滴定的拓展应用1.氧化复原滴定(1)原理:以氧化剂或复原剂为滴定剂,直接滴定一些具有复原性或氧化性的物质,或者间接滴定一些本身并没有复原性或氧化性,但能与某些复原剂或氧化剂反响的物质。(2)试剂:常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见用于滴定的复原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。(3)指示剂:氧化复原滴定的指示剂有三类:①氧化复原指示剂;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,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点为溶液由无色变为浅红色。(4)实例:①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液:原理:2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+2Mn2++8H2O。指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入最后一滴酸性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+I2Na2S4O6+2NaI。指示剂:用淀粉作指示剂,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,说明到达滴定终点。2.沉淀滴定(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反响进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反响很多,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+与卤素离子的反响来测定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响的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反响的生成物的溶解度小,否那么不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以Cr为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。3.常见类型(1)连续反响型:A发生反响生成B,再用C滴定B。解题思路:利用化学(或离子)方程式找出A与C之间的关系式,进行计算和误差分析。(2)过量试剂型:向A中参加过量的B,再用C滴定过量的B。解题思路:由C求出过量的B,进一步求出与A反响的B,进行计算和误差分析。【典例】(1)(2021·全国卷Ⅱ·26节选)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。答复以下问题:成品中S2-的含量可以用“碘量法〞测得。称取mg样品,置于碘量瓶中,移取mL0mol·L-1的I2-KI溶液于其中,并参加乙酸溶液,密闭,置暗处反响5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,反响式为I2+2S22I-+S4。测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为,样品中S2-的含量为(写出表达式)。(2)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。:2Cr+2H+Cr2+H2OBa2++CrBaCrO4↓步骤Ⅰ:移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,参加酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0mL。步骤Ⅱ:移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,参加xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再参加酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。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,假设步骤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〞)。【审题流程】透过材料看本质,联系旧知解新题【解析】(1)滴定终点时,I2被消耗完,溶液颜色由浅蓝色变为无色。由反响式为I2+2S22I-+S4可知,与Na2S2O3溶液反响的n1(I2)=×0.1000×,那么与S2-反响的n2(I2)=×0.1000-n1(I2)=(mol),由电子守恒可知S2-～I2,那么样品中S2-的含量为×100%。(2)由方程式2Cr+2H+Cr2+H2O知,步骤Ⅰ中参加的Cr的总物质的量为bmol·L-1×L=mol。步骤Ⅱ中,参加BaCl2充分反响后,剩余的Cr的物质的量为bmol·L-1×L=mol,与Ba2+反响的Cr的物质的量为mol-mol=mol,由方程式Ba2++CrBaCrO4↓得,n(Ba2+)=n(Cr),所以BaCl2的浓度:c(BaCl2)==mol·L-1。假设步骤Ⅱ中滴加盐酸时,有少量待测液溅出,造成V1的用量减小,所以的测量值将偏大。答案:(1)浅蓝色至无色×100%(2)上方偏大【延伸探究】(1)假设上题(1)中滴定时有Na2S2O3溶液滴在锥形瓶外面,那么样品中S2-的含量将如何变化?提示:偏小。“Na2S2O3溶液滴在锥形瓶外面〞即测出的I2的量增加,那么与S2-反响的I2的量偏小。(2)上题(2)中能否直接利用Na2CrO4溶液直接滴定BaCl2溶液,测定Ba2+的含量?提示:不能。无法判断滴定终点(不再产生沉淀的时刻)。1.难溶物CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。取agCuCl产品,先参加足量FeCl3溶液使其完全溶解,再稀释到100mL。从中取出mL,用cmol·L-1Ce(SO4)2标准液滴定至终点[Ce(SO4)2被复原为Ce3+];如此滴定三次,平均消耗标准液的体积为VmL。请写出产品溶于FeCl3溶液的离子方程式:;产品中CuCl的质量分数为(用含字母的式子表示)。【解析】根据题意CuCl被FeCl3氧化成CuCl2,Fe3+被复原成Fe2+,反响的离子方程式为CuCl+Fe3+Cu2++Cl-+Fe2+。题中发生的反响有CuCl+Fe3+Cu2++Cl-+Fe2+、Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+,那么CuCl～Ce4+,产品中n(CuCl)=mol×=mol,产品中CuCl的质量分数为99.5g·mol-1×mol÷ag×100%=×100%。答案:Fe3++CuClFe2++Cu2++Cl-×100%2.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,测定溶液中Cl-的浓度。: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)假设用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选为滴定指示剂的是(填字母序号)。22CrO4【解析】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响的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反响的生成物的溶解度小,否那么不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以Cr为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。答案:(1)滴入最后一滴标准液时,生成砖红色沉淀且半分钟不溶解(2)C3.钒基固溶体合金是一类重要的贮氢材料。某课外小组采用廉价原料NH4VO3、TiO2和Fe2O3,制出含VO2+、TiO2+和Fe3+的金属盐溶液,然后选择氨水作沉淀剂进行共沉淀反响,对共沉淀物[含VO(OH)2、Ti(OH)4、Fe(OH)3]进行煅烧复原制备合金样品。制备共沉淀物的装置如图: (1)实验中用浓氨水配制500mL2mol·L-1的稀氨水,需用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和。(2)装置B的作用是。(3)制备VO2+时,用草酸将V复原得VO2+。假设把草酸改为盐酸,也能得到VO2+,但会产生一种有毒气体,该反响的离子方程式为。(4)反响过程需控制温度为60℃,三颈烧瓶的加热方式是。(5)往三颈烧瓶中滴加含金属离子的混合液,得悬浊液,取出充分沉降。①检测上层清液是否含Fe3+的实验方案是。②经过滤、无水乙醇洗涤、低温枯燥,得共沉淀物。使用无水乙醇洗涤的优点是。(6)将(5)所得共沉淀物煅烧并复原后得钒基固溶体合金。为测定产品中铁的质量分数,取g产品溶于足量稀硫酸(其中V、Ti不溶),过滤,将滤液配成mL,取mL溶液,用0mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,进行平行实验后,平均消耗KMnO4溶液的体积为mL,那么产品中铁的质量分数为。【解析】(1)用浓氨水配制500mL2mol·L-1的稀氨水,计算后量取、溶解、冷却、转移到500mL容量瓶中定容,那么需用到的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管和500mL容量瓶、玻璃棒、量筒。(2)装置B的作用是吸收尾气中的氨气并防止倒吸。(3)由信息可知盐酸将V复原得VO2+,还生成氯气,由电子、电荷及原子守恒可知离子反响为2V+4H++2Cl-2VO2++2H2O+Cl2↑。(4)反响过程需控制温度为60℃,三颈烧瓶的加热方式是60℃水浴加热。(5)①检测上层清液是否含Fe3+的实验方案是取少量上层清液参加KSCN溶液,观察溶液是否变成血红色。②使用无水乙醇洗涤的优点是乙醇易挥发容易枯燥、减少洗涤时因固体溶解造成的损失。(6)由5Fe2++Mn+8H+Mn2++5Fe3++4H2O及原子守恒可知5Fe～5Fe2+～Mn,那么产品中铁的质量分数为×100%≈11.07%。答案:(1)500mL容量瓶、玻璃棒、量筒(2)吸收尾气中的氨气并防止倒吸(3)2V+4H++2Cl-2VO2++2H2O+Cl2↑(4)60℃水浴加热(5)①取少量上层清液参加KSCN溶液,观察溶液是否变成血红色②乙醇易挥发容易枯燥、减少洗涤时因固体溶解造成的损失(6)11.07%【加固训练】1.用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I-),实验过程包括准备标准溶液和滴定待测溶液。Ⅰ.准备标准溶液a.准确称取AgNO3基准物80mol)后,配制成250mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。b.配制并标定100mL0mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用。Ⅱ.滴定的主要步骤a.取待测NaI溶液mL于锥形瓶中。b.参加mL0mol·L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。c.参加NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d.用0mol·L-1NH4SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为AgSCN沉淀后,体系出现淡红色,停止滴定。e.重复上述操作两次,三次测定数据如下表:实验序号123消耗NH4SCN标准溶液体积/mLf.数据处理。答复以下问题:(1)将称得的AgNO3配制成标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有。(2)AgNO3标准溶液放在棕色试剂瓶中避光保存的原因是。(3)滴定应在的条件下进行,其原因是。(4)b和c两步操作是否可以颠倒,说明理由。(5)所消耗的NH4SCN标准溶液平均体积为mL,测得c(I-)=mol·L-1。(6)在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步,应进行的操作为。(7)判断以下操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高〞“偏低〞或“无影响〞)。①假设在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,那么测定结果。②假设在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,那么测定结果。【解析】(1)配制250mLAgNO3标准溶液要用250mL容量瓶、胶头滴管、烧杯和玻璃棒。(2)AgNO3见光易分解,因此AgNO3标准溶液要放在棕色试剂瓶中避光保存。(3)本实验用NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂,Fe3+水解会影响滴定终点的判断,为了抑制Fe3+的水解,滴定应在的条件下进行。(4)假设操作颠倒,指示剂中含有的Fe3+会与待测液中的I-反响,使指示剂耗尽,无法指示滴定终点。(5)观察三次实验数据知,第1次数据与后两次实验数据相差较大,应舍去;第2次和第3次实验数据求平均值得消耗NH4SCN标准溶液平均体积为10.00mL;由Ag++I-AgI↓、Ag++SCN-AgSCN↓知,c(I-)==0.0600mol·L-1。(6)滴定管装入溶液之前必须用待装溶液润洗,故在滴定管中装入NH4SCN标准溶液的前一步为用NH4SCN标准溶液润洗滴定管。(7)①配制AgNO3标准溶液时烧杯中的溶液溅出,那么配制的AgNO3标准溶液浓度偏小,滴定时消耗NH4SCN溶液偏少,测定的c(I-)偏高;②滴定终点时俯视读数,由于滴定管刻度“上小下大〞,故读数偏小,代入计算式的NH4SCN标准溶液体积偏小,测定的c(I-)偏高。答案:(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)防止AgNO3见光分解(3)防止因Fe3+的水解而影响滴定终点的判断(或抑制Fe3+的水解)(4)否(或不能)假设颠倒,Fe3+与I-反响,指示剂耗尽,无法判断滴定终点(5)10.000.0600(6)用NH4SCN标准溶液进行润洗(7)①偏高②偏高2.甲醛是深受关注的有机化合物。甲醛含量的测定有多种方法,例如:在调至中性的亚硫酸钠溶液中参加甲醛水溶液,经充分反响,产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等,然后用浓度的硫酸滴定氢氧化钠。完成以下填空:(1)将mL甲醛水溶液参加经调至中性的亚硫酸钠溶液中,充分反响后,用浓度为mol·L-1的硫酸滴定,至终点时耗用硫酸mL。甲醛水溶液的浓度为mol·L-1。(2)上述滴定中,假设滴定管规格为50mL,甲醛水溶液取样不能超过mL。(3)工业甲醛含量测定的另一种方法:在甲醛水溶液中参加过氧化氢,将甲醛氧化成甲酸,然后用浓度的氢氧化钠溶液滴定。HCHO+H2O2HCOOH+H2ONaOH+HCOOHHCOONa+H2OH2O2能氧化甲酸生成二氧化碳和水。如果H2O2用量缺乏,会导致甲醛含量的测定结果(选填“偏高〞“偏低〞或“不受影响〞),因为;

如果H2O2过量,会导致甲醛含量的测定结果(选填“偏高〞“偏低〞或“不受影响〞),因为。(4)甲醛和新制氢氧化铜的反响显示了甲醛的复原性,发生反响的化学方程式通