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文档简介

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

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