高考热点27　氧化还原滴定与其他滴定及应用

高考热点27氧化还原滴定与其他滴定及应用一、氧化还原滴定法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.试剂:常用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。3.实例(1)用酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理:2MnO4-+6H++5H2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2指示剂及终点判断:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入最后半滴酸性KMnO4溶液后,溶液刚好由无色变浅红色,且半分钟内不变色,说明到达滴定终点。(2)用Na2S2O3溶液滴定碘液原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。指示剂及终点判断:用淀粉作指示剂,当滴入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色刚好褪去,且半分钟内不恢复原色,说明到达滴定终点。热点训练11.H2S2O3是一种弱酸,实验室欲用0.01mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定碘水,发生的反应为I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6,下列说法正确的是()A.该滴定反应可用甲基橙作指示剂B.Na2S2O3是该反应的还原剂C.该滴定反应可选用如图所示的装置D.该反应中每消耗2molNa2S2O3,转移电子的物质的量为4mol答案B解析溶液中有单质碘,应加入淀粉溶液作指示剂,碘与硫代硫酸钠发生氧化还原反应,当反应达到终点时,单质碘消失,蓝色褪去,故A错误;Na2S2O3中S元素化合价升高被氧化,作还原剂,故B正确;Na2S2O3溶液显碱性,应该用碱式滴定管盛装,故C错误;反应中每消耗2molNa2S2O3,转移2mol电子,故D错误。2.亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。测定某产品中NaClO2纯度的实验操作如下:准确称取1.00g样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生反应:ClO2-+4I-+4H+===2H2O+2I2+Cl-。将所得混合液稀释成100mL待测溶液。用(填“酸式”或“碱式”)滴定管量取25.00mL待测溶液置于锥形瓶中,加入淀粉溶液作指示剂,用0.5000mol·L-1Na2S2O3标准液滴定(已知:I2+2S2O32-===2I-+S4O即为滴定终点;平行滴定3次,测得消耗标准溶液体积的平均用量为20.00mL。所称取的样品中NaClO2质量的百分含量为。

答案酸式蓝色恰好变为无色,且30s不变色90.50%解析该混合溶液是在酸性条件下反应的,则选用酸式滴定管量取待测液;已知反应:ClO2-+4I-+4H+===2H2O+2I2+Cl-,用Na2S2O3标准液滴定的原理:I2+2S2O32-===2I-+S4O62-,滴定终点现象是:蓝色恰好变为无色,且30s不变色;通过测定碘单质的含量来计算NaClONaClO解得n=2.5×10-3mol,则100mL样品溶液中的物质的量为2.5×10-3mol×100mL25mL=0.01mol,则1.00g样品中NaClO2质量百分含量为0.01mol×90.5g·3.烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一,为了监测其含量,选用如下采样和检测方法。将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NOx完全被氧化为NO3-,加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液,加入V1mLc1mol·L-1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2回答下列问题:(1)滴定过程中发生下列反应:3Fe2++NO3-+4H+===NO↑+3Fe3++2HCr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H则气样中NOx折合成NO2的含量为mg·m-3。

(2)若FeSO4标准溶液部分变质,会使测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

答案(1)23×(c1V1-6c2解析(1)根据关系式:Cr2O72-~6Fe2+,求得K2Cr2O7标准溶液消耗n(Fe2+)=6c2V2×10-3mol;则NO3-消耗n(Fe2+)=(c1V1-6c2V2)×10-3mol,根据关系式3Fe2+~NO3-得n(NO3-)=13(c1V1-6c2V2)×10-3mol,n(NOx)=n(NO2)=n(NO3-)=13(c1V1-6c2V2)×10-3mol,VL气样中含m(NO2)=13(c1V1-6c2V2)×46×10020mg,所以气样中NO2的含量为13(c1V1-6c2V2)×46×10020V×10-3mg·m二、沉淀滴定法和配位滴定法1.沉淀滴定法(1)定义:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法,生成沉淀的反应很多,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+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-的浓度。(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应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以CrO42-为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO2.配位滴定法以配位反应为反应原理的滴定分析法称为配位滴定法。如Fe3++SCN-===[Fe(SCN)]2+、Ag++2NH3===[Ag(NH3)2]+,又如乙二胺四乙酸(常用其二钠盐Na2H2Y),简称EDTA,与某些二价金属离子的配位反应等。热点训练21.常温下,将一定浓度的氨水逐滴加入25mL0.12mol·L-1AgNO3溶液中,该过程中溶液AGAG=lgc(H+)c(OH-)与加入氨水体积V的关系如图所示,已知e点对应的溶液迅速由浑浊变澄清,且此时溶液中的c(Ag+)与c(NH3A.最好选择d~e段溶液与葡萄糖等含有醛基的有机物发生银镜反应B.a点对应溶液中由水电离出的c(H+)=10-5mol·L-1C.b点对应溶液中:c(Ag+)+c[Ag(NH3)2]+>c(NO3-)-c(ND.由e点可知,反应Ag++2NH3===[Ag(NH3)2]+的平衡常数约为1.25×105答案B解析A.e点所得溶液为银氨溶液,c~d段为生成氢氧化银的阶段,则与葡萄糖发生银镜反应最好选用e点溶液,故A错误;B.a点没有加入氨水,溶液为硝酸银溶液,水解促进水的电离,AG=lgc(H+)c(OH-)=4,c(H+)=10-5mol·L-1,由水电离出的c(H+)=10-5mol·L-1,故B正确;C.由图可知,b点溶液中AG大于0,溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,由电荷守恒关系c(Ag+)+c[Ag(NH3)2]++c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NO3-)可知,溶液中c(Ag+)+c[Ag(NH3)2]+<c(NO3-)-c(NH4+),故C错误;D.由图可知,e点加入氨水体积为4.7mL,溶液中银离子和氨分子的浓度都为2×10-3mol·L-1,则溶液中二氨合银离子的浓度为0.12mol·L-1×0.025L0.0297L-2×10-32.一种测定水样中溴离子浓度的实验步骤如下:①向锥形瓶中加入处理后的水样25.00mL,加入几滴NH4Fe(SO4)2溶液。②加入V1mLc1mol·L-1AgNO3溶液(过量),充分摇匀。③用c2mol·L-1KSCN标准溶液进行滴定,至终点时消耗标准溶液V2mL。已知:Ksp(AgBr)=7.7×10-13,Ag++SCN-===AgSCN(白色)↓,Ksp(AgSCN)=1×10-12,下列说法不正确的是()A.滴定终点时,溶液变为红色B.该水样中溴离子浓度为c(Br-)=c1VC.AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数K=0.77D.该实验需要严格控制水样的pH,若pH过高则测定结果将偏高答案D解析A项,加入几滴NH4Fe(SO4)2指示剂,滴定终点时,KSCN过量,会与铁离子反应,因此溶液变为红色,故A正确;B项,25mL溶液中Br-物质的量n(Br-)=V1×10-3L×c1mol·L-1-V2×10-3L×c2mol·L-1=(V1c1-V2c2)×10-3mol,因此该水样中溴离子浓度为c(Br-)=c1V1-c2V225.00mol·L-1,故B正确;C项,AgBr(s)+SCN-(aq)AgSCN(s)+Br-(aq)的平衡常数K=c(Br-)c(SCN-)=Ksp(AgBr)Ksp(AgSCN)=3.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4.2468g(0.0250mol)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100mL0.1000mol·L-1NH4SCN标准溶液,备用。Ⅱ.滴定的主要步骤a.取待测NaI溶液25.00mL于锥形瓶中。b.加入25.00mL0.1000mol·L-1AgNO3溶液(过量),使I-完全转化为AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示剂。d.用0.1000mol·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/mL10.2410.029.98f.数据处理。回答下列问题:(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pH<0.5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标准溶液的平均体积为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)判断下列操作对c(I-)测定结果的影响(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。①若在配制AgNO3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果。

②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果。

答案(1)250mL(棕色)容量瓶、胶头滴管(2)AgNO3见光易分解(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)若颠倒,Fe3+与I-反应,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偏高解析(1)配制溶液所用的玻璃仪器有250mL(棕色)容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管。(2)AgNO3受热或光照易分解,故存放在棕色试剂瓶中。(3)Fe3+易水解,若pH过大,会促进Fe3+水解,影响终点的判断。(4)NH4Fe(SO4)2中Fe3+有氧化性,可以将I-氧化,本身被还原为Fe2+,失去指示剂的作用,同时会影响AgNO3溶液的用量。