2025版新教材高中化学第3章水溶液中的离子反应与平衡微专题4酸碱中和滴定曲线氧化还原滴定法二氧化还原滴定法学生用书新人教版选择性必修1

二、氧化还原滴定法滴定操作不仅适用于酸碱中和反应，还可应用于氧化还原反应的定量测定。1．原理以氧化剂或还原剂为滴定剂，干脆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．滴定方式及应用(1)干脆滴定法：许多还原性物质Fe2＋、NOeq\o\al(－,2)、H2O2等可用干脆滴定法，如5H2O2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(2)返滴定法：例如，测MnO2含量时，可在H2SO4溶液中加入过量的Na2C2O4标准溶液，待与MnO2作用完毕后，用KMnO4标准液滴定过量的C2Oeq\o\al(2－,4)。MnO2＋C2Oeq\o\al(2－,4)＋4H＋=Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O,2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。(3)间接滴定法：某些非氧化性物质，可以用间接滴定法进行测定。例如，测Ca2＋含量时，先将Ca2＋沉淀为CaC2O4，再用稀硫酸将所得沉淀溶解，用KMnO4标准液滴定溶液中的H2C2O4，间接求得Ca2＋CaC2O4＋2H＋=H2C2O4＋Ca2＋，2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。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．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。5．实例(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4原理2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O指示剂酸性KMnO4溶液本身呈紫红色，不用另外选择指示剂终点推断当滴入最终半滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不褪色，说明到达滴定终点(2)Na2S2O3溶液滴定含碘溶液原理2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI指示剂用淀粉作为指示剂终点推断当滴入最终半滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不复原原色，说明到达滴定终点6.计算依据依据化学方程式或离子方程式或关系式列比例式，或运用原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等列式进行计算。7．误差分析类比酸碱中和滴定处理。跟｜踪｜训｜练1.某爱好小组同学用0.1000mol·L－1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2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。(1)滴定达到终点的现象是_当滴入最终半滴标准液后，锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫红色，且30_s内溶液不褪色__。(2)用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性KMnO4标准溶液的体积如表所示：第一次其次次第三次第四次体积/mL17.1018.1018.0017.90计算试样中过氧化氢的浓度为_0.180_0__mol·L－1。(3)若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消逝，则测定结果_偏高__(填“偏高”“偏低”或“不变”)。解析：(1)滴定达到终点的现象是当滴入最终半滴标准液后，锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫红色，且30s内溶液不褪色。(2)由于第一次数据误差过大，故舍去；依据反应2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，分别求出其他三次的c(H2O2)，最终求出c(H2O2)的平均值。(3)滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消逝，导致读取的消耗的标准液的体积偏大，测定结果偏高。2．试验室有一瓶未知浓度的Na2S2O3溶液，通过下列试验测定其浓度。①取10.00mLNa2S2O3溶液于锥形瓶中，滴入2～3滴指示剂。②取一滴定管，依次查漏，洗涤，用0.01mol·L－1I2标准溶液润洗，然后注入该标准溶液，调整液面，登记读数。③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定，发生的反应为I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6。请回答下列问题：(1)步骤①加入的指示剂是_淀粉溶液__。(2)步骤③达到滴定终点的推断：_滴入最终半滴标准液时，溶液由无色变成蓝色，且半分钟内不褪色__。(3)已知试验数据如下表：试验次数起先读数/mL结束读数/mL10.1019.2021.8520.7530.0024.06则废水中的Na2S2O3的物质的量浓度为_0.038_mol·L－1__。(4)下列操作会导致测定结果偏高的是_AD__(填字母)。A．滴定管在装液前未用标准溶液润洗B．滴定过程中，锥形瓶振荡得太猛烈，锥形瓶内有液滴溅出C．装标准溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡，滴定终点时发觉气泡D．达到滴定终点时，仰视读数3．试验室用标准KMnO4溶液滴定未知浓度的FeSO4溶液，下列说法或操作正确的是(C)A．盛FeSO4溶液的锥形瓶滴定前用FeSO4溶液润洗2～3次B．选碱式滴定管量取标准KMnO4溶液，并用碘化钾淀粉溶液作指示剂C．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数会导致滴定结果偏低D．锥形瓶内溶液颜色变更由浅绿色变为紫红色，马上登记滴定管液面所在刻度4．下列滴定试验中，指示剂的选择或滴定终点颜色变更有错误的是(D)已知：2KMnO4＋5K2SO3＋3H2SO4=6K2SO4＋2MnSO4＋3H2O、I2＋Na2S=2NaI＋S↓选项滴定管中的溶液锥形瓶中的溶液指示剂滴定终点颜色变更ANaOH溶液CH3COOH溶液酚酞无色→浅红色B盐酸氨水甲基橙黄色→橙色C酸性KMnO4溶液K2SO3溶液无无色→浅紫色D碘水Na2S溶液淀粉蓝色→无色解析：氢氧化钠溶液滴定醋酸溶液，恰好中和时生成醋酸钠，溶液呈碱性，选择的指示剂是酚酞，终点颜色变更为无色→浅红色，A正确；盐酸滴定氨水，恰好中和时生成氯化铵，溶液呈酸性，选择的指示剂是甲基橙，终点颜色变更为黄色→橙色，B正确；亚硫酸钾被完全氧化后，过量的高锰酸钾使溶液显浅紫色，终点颜色变更为无色→浅紫色，C正确；用碘水滴定硫化钠溶液，起先时溶液为无色，硫化钠被完全氧化后，碘水过量，淀粉遇碘变蓝，可选择淀粉指示剂，滴定终点的颜色变更为无色→蓝色，D错误。5．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(呈碱性)滴定，部分试验仪器和读数如图所示。下列说法正确的是(D)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－0.50)mLD．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，则测得的结果偏小解析：A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30s内溶液不复原原来的颜色，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＋0.50)mL，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．绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。某化学爱好小组接受以下方法测定某绿矾样品的纯度。a.称取2.850g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容配成待测液；b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。下列说法不正确的是(C)A．a步骤中定容时，仰视会使所测绿矾晶体的浓度偏低B．滴定时盛放KMnO4溶液的仪器为酸式滴定管C．滴加最终半滴KMnO4溶液时，溶液变成浅紫红色，即为滴定终点D．上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数约为97.5%解析：a步骤中定容时仰视，配制溶液体积高于刻度线，所配溶液浓度偏低，A正确；KMnO4具有强氧化性，可腐蚀橡皮管，应盛在酸式滴定管中，B正确；滴定试验达到终点时，滴加最终半滴KMnO4溶液时，溶液变成浅红色且半分钟内不褪色，C错误；5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，样品中含n(Fe2＋)＝0.01000mol·L－1×20×10－3L×5×eq\f(250,25.00)＝0.0100mol，则样品中FeSO4·7H2O的质量分数为eq\f(0.0100mol×278g·mol－1,2.850g)×100%＝97.5%，D正确。7．(2024·重庆高二调研)滴定法是化学分析的常用方法，是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法，在常量分析中有较高的精确度。酸碱中和滴定和氧化还原滴定是常见的两种滴定方法：Ⅰ.氧化还原滴定：双氧水常用于医用伤口消毒、环境消毒和食品消毒。化学爱好小组欲精确测定某市售双氧水中H2O2的含量：取25.00mL双氧水至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释。用确定浓度的高锰酸钾标准溶液滴定，其反应的离子方程式为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。(1)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入_酸__(填“酸”或“碱”)式滴定管中。(2)滴定到达终点的现象是_滴入最终半滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅紫红色，且30秒内不褪色__。Ⅱ.酸碱中和滴定：常温下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液分别滴定20.00mL等浓度的盐酸和醋酸溶液，得到两条滴定曲线，如图所示：(1)滴定盐酸的曲线是图_1__(填“1”或“2”)。(2)达到B、D状态时，反应消耗的NaOH溶液的体积a_>__(填“>”“<”或“＝”)b(已知醋酸钠溶液呈碱性)。8．(2024·天津六校高二期末)Na2S2O3溶液可用于测定溶液中ClO2的含量，试验方案如下。步骤1：精确量取ClO2溶液10.00mL，稀释至100mL。步骤2：量取V1mL稀释后的ClO2溶液于锥形瓶中，调整溶液的pH≤2，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)精确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是_酸式滴定管__。(2)确定滴定终点的现象为_滴加最终半滴Na2S2O3溶液时，溶液刚好由蓝色变为无色，且30_s内不复原原色__。(3)依据上述步骤计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为eq\f(2cV2,V1)mol·L－1(用含字母的代数式表示)。解析：(1)ClO2溶液具有强氧化性，所以精确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是酸式滴定管。(3)由2ClO2＋10I－＋8H＋＝5I2＋2Cl－＋4H2O、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)得关系