1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 微专题微专题 5氧化还原滴定法氧化还原滴定法 滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可迁移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,直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质;或间接滴定一些本 身并没有还原性或氧化性,但能与某些氧化剂或还原剂反应的物质。 (2)试剂:常见的用于滴定的氧化剂有 KMnO4、K2Cr2O7、I2等;常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、 草酸、维生素 C 等。 (3)指示剂。氧化还原滴定法的指示剂有三类: 氧化还原指示剂; 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; 自身指示剂,如高锰酸钾标准溶
2、液滴定草酸时,滴定终点时溶液呈高锰酸钾溶液的浅红色。 (4)实例 KMnO4滴定 H2C2O4溶液 原理:2MnO 46H 5H2C2O4=10CO22Mn28H2O。 指示剂:酸性 KMnO4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂,当滴入最后一滴酸性 KMnO4溶液, 溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。 Na2S2O3滴定碘液 原理:2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI。 指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入最后一滴 Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色, 说明达到滴定终点。 12018全国卷,26(2)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O,M2
3、48 gmol 1)可用作定影剂、还原剂。 利用 K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下: 溶液配制:称取 1.200 0 g 某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在_中溶解,完 全溶解后,全部转移至 100 mL 的_中,加蒸馏水至_。 滴定: 取 0.009 50 molL 1的 K2Cr2O7标准溶液 20.00 mL, 硫酸酸化后加入过量 KI, 发生反应: Cr2O2 7 6I 14H=3I22Cr37H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2 2S2O2 3=S4O2 62I 。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液_,即为终点。
4、平行滴定 3 次, 样品溶液的平均用量为 24.80 mL,则样品纯度为_%(保留 1 位小数)。 答案烧杯容量瓶液面与刻度线相切蓝色褪去95.0 解析配制一定物质的量浓度的溶液,应该在烧杯中溶解,冷却至室温后,转移至 100 mL 的容量 瓶中,加水至距刻度线 12 cm 处,改用胶头滴管滴加至溶液的凹液面最低处与刻度线相平。 加入淀粉溶液作指示剂,淀粉遇 I2变蓝色,加入的 Na2S2O3样品与 I2反应,当 I2消耗完后,溶液蓝 色褪去,即为滴定终点。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 由反应 Cr2O2 76I 14H=3I22Cr37H2O I22S2O2 3=S4O2 62I
5、得关系式:Cr2O2 73I26S2O2 3 16 0009 50 molL 10.02 L 0.009 50 molL 10.02 L6 硫代硫酸钠样品溶液的浓度0.009 50 molL 10.02 L6 0.024 8 L ,样品的纯度为 0.009 50 molL 10.02 L6 0.024 8 L 0.1 L248 gmol 1 1.200 0 g 100%95.0%。 22018天津,9(6)(7)(8)NOx含量的测定 将 V L 气样通入适量酸化的 H2O2溶液中,使 NOx完全被氧化成 NO 3,加水稀释至 100.00 mL。量取 20.00mL 该溶液,加入V1mLc1
6、molL 1 FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2molL 1 K2Cr2O7标准溶液滴 定剩余的 Fe2 ,终点时消耗 V2 mL。 (6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有_。 (7)滴定过程中发生下列反应: 3Fe2 NO 34H =NO3Fe32H2O Cr2O2 76Fe2 14H=2Cr36Fe37H2O 则气样中 NOx折合成 NO2的含量为_ mgm 3。 (8)判断下列情况对 NOx含量测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 若 FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果_。 答案(6)锥形瓶、酸式滴定管 (7)23c1V16c2V2 3V 104 (8)偏高
7、解析(6)滴定操作使用的玻璃仪器主要有锥形瓶、滴定管,因为该滴定液呈酸性,所以选用酸式滴定 管。 (7)滴定过程中发生下列反应: 3Fe2 NO 34H =NO3Fe32H2O Cr2O2 76Fe2 14H=2Cr36Fe37H2O 与Cr2O 2 7反应的Fe2 的物质的量为6c2V2103 mol, 标准液中Fe2 的物质的量为c1V1103 mol, 则与 NO 3 反应的 Fe2 的物质的量为(c1V16c2V2)103 mol,NO 3的物质的量为c 1V16c2V210 3 3 mol,则 V L 气 样中折合成 NO2的含量为c1V16c2V210 3 mol 3V L 46
8、g mol 1100.00 mL 20.00 mL 1 000 mgg 11 000 Lm323c1V16c2V2 3V 104mgm 3。 (8)若 FeSO4标准溶液部分变质,溶液中的 Fe2 浓度减小,消耗的 FeSO4标准溶液体积增大,会使测定 2022 高中化学新教材同步讲义资料 结果偏高。 3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 10.00 mL 密度为 gmL 1的过氧化氢溶液至 250 mL_(填仪器名称)中,加水
9、稀释至刻 度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液 25.00 mL 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。 MnO 4H2O2H = Mn2 H2O_ (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 c molL 1 KMnO4标准溶液 V mL,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
10、)容量瓶 (2)256285O2 (3)酸式滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且 30 s 内不褪色 (4)0.085cV (5)偏高 4工业废水中常含有一定量氧化性较强的 Cr2O2 7,利用滴定原理测定 Cr2O 2 7含量的方法如下: 步骤:量取 30.00 mL 废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。 步骤:加入过量的碘化钾溶液充分反应:Cr2O2 76I 14H=2Cr33I27H2O。 步骤:向锥形瓶中滴入几滴指示剂。用滴定管量取 0.100 0 molL 1 Na2S2O3溶液进行滴定,数据记 录如表:(I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6) 滴定 次数 Na2S2O
11、3溶液起始读数 /mL Na2S2O3溶液终点读数 /mL 第一 次 1.0219.03 第二 次 2.0019.99 第三 次 0.20a 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (1)步骤量取 30.00 mL 废水选择的仪器是_。 (2)步骤中滴加的指示剂为_。滴定达到终点时的实验现象是 _。 (3)步骤中 a 的读数如图所示,则: a_。 Cr2O 2 7的含量为_ gL 1。 (4)以下操作会造成废水中 Cr2O 2 7含量测定值偏高的是_(填字母)。 A滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度 B盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗 C滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
12、D量取 Na2S2O3溶液的滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗 答案(1)酸式滴定管(2)淀粉溶液溶液刚好从蓝色变为无色, 且30 s内不变色(3)18.202.16 (4)CD 解析(1)根据信息,Cr2O 2 7氧化性较强,量取废水应用酸式滴定管。(2)滴定碘单质应选用淀粉溶液 作指示剂;滴定达到终点时碘单质刚好被消耗,所以溶液的颜色由蓝色变为无色,且在半分钟内不变色。 (3)根据图示,滴定管“0”刻度在上,且精确到 0.01 mL,a 值为 18.20。从表格数据可知,三次实验 消耗 0.100 0 molL 1 Na2S2O3标准溶液的体积平均值为 18.00 mL, 根据 Cr2O2
13、76I 14H=2Cr33I27H2O 和 I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6, Cr2O2 7 3I26Na2S2O3,n(Cr2O2 7)1 6n(Na 2S2O3)1 60.100 0 molL 118.00103 L310 4 mol,Cr2O 2 7的含 量为310 4 mol216 gmol 1 0.03 L 2.16 gL 1。 (4)根据 Cr2O2 76I 14H=2Cr33I27H2O 和 I22Na2S2O3=2NaINa2S4O6,则 c(待测)偏高, Cr2O 2 7含量就偏高;A 项,滴定终点读数时,俯视滴定管的刻度,造成 V(标准)偏小,根据 c(待测)
14、 c标准V标准 V待测 分析,c(待测)偏低,错误;B 项,盛装待测液的锥形瓶用蒸馏水洗过,未用待测液润洗, 对 V(标准)无影响,则 c(待测)无影响,错误;C 项,滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液, 造成 V(标准)偏大,则 c(待测)偏高;D 项,未用标准液润洗滴定管,标准液的浓度偏小,造成 V(标准)偏大, 则 c(待测)偏高。 5二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色的气体,易溶于水,是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂。 将 ClO2用水吸收得到溶液,为了测定该溶液的浓度,进行了下列实验: 步骤 1: 准确量取 ClO2溶液 10.00 mL, 稀释成 100.0 mL
15、 试样, 取其中 10.00 mL 试样加入到锥形瓶中; 2022 高中化学新教材同步讲义资料 步骤 2:用稀硫酸调节试样的 pH2.0,加入足量的 KI 晶体,充分反应; 步骤 3:加入淀粉溶液作指示剂,用 0.2 molL 1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,再重复 2 次,测得消 耗 Na2S2O3溶液的平均值为 20.00 mL。(已知:2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI) (1)若步骤 2 所得溶液放置时间太长,则测定结果会_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 (2)步骤 3 中,滴定终点的现象是_。 (3)通过计算确定原 ClO2溶液的物质的量浓度。(写出计算过程) 答
16、案(1)偏高 (2)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 (3)根据反应关系式: 2ClO25I210Na2S2O3, 则每 10 mL 试样中: n(ClO2)n(Na2S2O3)1 50.2 molL 120.00103 L1 5810 4 mol,故原溶液中 c(ClO2)810 4 mol10 1010 3 L 0.8 molL 1。 解析(1)ClO2很不稳定,步骤 2 所得溶液放置时间太长,ClO2分解相当于与碘反应,导致测定结果 偏高。(2)步骤 3 中,加入淀粉溶液作指示剂,用 0.2 molL 1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,滴定终点的现 象是溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变。(3)二氧化氯具有氧化性,在酸性环境下,能将 碘离子氧化为碘单质, 碘单质又与 Na2S2O3反应,其反应的化学方程式为:2ClO210I 8H=2Cl5I2 4H2O,2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI, 由此可得到关系式: 2ClO25I210Na2S2O3, 则每 10 mL 试样中: n(ClO2) n(Na2S2O3) 1 5 0.2 molL 120.00103 L 1 5 810 4 mol , 故 原 溶 液 中 c(ClO2) 810 4 mol10 1010 3 L 0.8 molL 1。