高中 化学 选择性必修1 第三章 水溶液中的离子反应与平衡《专题突破(六) 氧化还原滴定》教学设计

1.滴定原理以氧化剂(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，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原性或氧化性物质反应的物质。2.滴定试剂常见用于滴定的氧化剂有：KMnO4、K2Cr2O7、I2等；常见用于滴定的还原剂有：Na2S2O3、亚铁盐、草酸、维生素C等。3.指示剂(1)专用指示剂，如在碘量法滴定中，可用淀粉溶液作指示剂。(2)自身指示剂，如用酸性KMnO4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判断当滴入最后半滴酸性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溶液滴定碘液原理2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI指示剂淀粉溶液终点判断当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点针对练1.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白：(1)移取10.00mL密度为ρg·mL－1的过氧化氢溶液至250mL________(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)重复滴定三次，平均耗用cmol·L－1KMnO4标准溶液VmL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为________________。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果________(填“偏高”或“偏低”)。答案：(1)容量瓶(2)256285O2↑(3)酸式滴入最后半滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30s内不褪色(4)eq\f(0.085cV,ρ)×100%(或eq\f(17cV,200ρ)×100%)(5)偏高针对练2.回答下列问题：(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定Fe3O4中的二价铁的含量。若需配制浓度为0.01000mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250mL，应准确称取________gK2Cr2O7[保留4位有效数字，已知M(K2Cr2O7)＝294.0g·mol－1]。配制该标准溶液时，下列仪器中不必须用到的有______(填序号)。①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管(2)金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高。以下为废水中铬元素总浓度的测定方法：准确移取25.00mL含Cr2Oeq\o\al(2－,7)和Cr3＋的酸性废水，向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液，将Cr3＋氧化成Cr2Oeq\o\al(2－,7)，煮沸除去过量的(NH4)2S2O8；向上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉为指示剂，向其中滴加0.015mol·L－1的Na2S2O3标准溶液，终点时消耗Na2S2O3溶液20.00mL。已知测定过程中发生的反应如下：①2Cr3＋＋3S2Oeq\o\al(2－,8)＋7H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6SOeq\o\al(2－,4)＋14H＋②Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O③I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)废水中铬元素的总浓度是__________mg·L－1。(3)Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。测定产品(Na2S2O3·5H2O)纯度：准确称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000mol·L－1的碘标准溶液滴定。反应原理为2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。①滴定至终点时，溶液颜色的变化：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②滴定起始和终点的液面位置如图所示，则消耗碘标准溶液体积为________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为Mr)________。答案：(1)0.7350③⑦(2)208(3)①由无色变蓝色，半分钟内不褪色②18.10eq\f(0.362Mr,W)%解析：(1)m(K2Cr2O7)＝0.01000mol·L－1×0.250L×294.0g·mol－1＝0.7350g。配制浓度为0.01000mol·L－1的溶液，量筒的精确度不够。移液管是用于精确量取某特定体积(如5mL、10mL、20mL)液体的仪器，它在该溶液配制中没有用处。(2)根据已知的离子反应①、②、③和有关数据，可以得出关系式Cr3＋～3S2Oeq\o\al(2－,3)(Na2S2O3)当作化学方程式用于有关计算。n(Na2S2O3)＝0.015mol·L－1×20.00mL×10－3L·mL－1＝3×10－4mol，则n(Cr3＋)＝1×10－4mol。m(Cr)＝1×10－4mol×52g·mol－1＝5.2×10－3g＝5.2mg。废水中铬元素总浓度为eq\f(5.2mg,0.025L)＝208mg·L－1。(3)②由题图可知，滴定所消耗的碘标准溶液的体积为18.10mL－0.00mL＝18.10mL。由2S2Oeq\o\al(2－,3)＋I2=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－可知，