1、高考提分微课(14) 酸碱中和滴定的拓展,-2-,中和滴定是中学的重要实验,也是高考的热点,作为选择题出现时并不单纯是实验题,通常是给出中和滴定曲线的形式,在以滴定的各个阶段溶液的溶质混合情况来考查电解质溶液的各项规律;作为填空题出现时,往往是中和滴定实验的迁移应用,即氧化还原滴定和沉淀滴定,情景一般是工业生产中的含量测定,该类题目陌生度较高,要求考生熟悉反应规律进行判断,运用反应的关系式进行计算,在平时要多熟悉该类题型。,-3-,一、氧化还原滴定 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
2、物质。 2.试剂:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7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,且半分钟内不变色。,-4-,4.实例 (1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液,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溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不退色,说明到达滴定终点。 (2)Na2S2O3溶
3、液滴定碘液 原理:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI。 指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入最后一滴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。,-5-,典例1(2018课标全国,26)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O, M=248 gmol-1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题: (1)已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10,Ksp(BaS2O3)=4.110-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验: 试剂:稀盐酸、稀硫酸、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液,-6-,(2)利用K2Cr2O7标
4、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 。,-7-,(2)溶液配制应在烧杯中溶解,容量瓶中定容。滴定过程中I2I-,达到滴定终点时无I2,故溶液蓝色退去,即为终点;根据反应的离子方程式,可得到如下定量关系:,-8-,答案 (1)加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊 (吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液 产生白色沉淀 (2)烧杯 容量瓶 刻度 蓝色褪去 95.0,-9-,二、沉淀滴定 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
5、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 为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。,-10-,典例2(2017天津理综,9)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。 .准备标准溶液 a.准确称取AgNO3基准物4.246 8 g (0.025 0 mol)后,配制
6、成250 mL标准溶液,放在棕色试剂瓶中避光保存,备用。 b.配制并标定100 mL 0.100 0 molL-1 NH4SCN标准溶液,备用。 .滴定的主要步骤 a.取待测NaI溶液25.00 mL于锥形瓶中。 b.加入25.00 mL 0.100 0 molL-1 AgNO3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0.100 0 molL-1 NH4SCN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。,-11-,e.重复上述操作两次。三次测定数据如下表:,f.数据处理。 回答下列问题: (1)将称
7、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pH0.5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标准溶液平均体积为 mL,测得c(I-) = molL-1。,-12-,(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”)。 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 。 若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则
8、测定结果 。,-13-,解析 (1)配制溶液所用的玻璃仪器有250 mL(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。 (5)第一次实验数据与第二、三次实验数据相差过大,不能使用。取第二、三次实验数据的平均值,所消耗NH4SCN标准溶液平均体积为10.00 mL。c(I-)= molL-1=0.060 0 molL-1。 (6)滴定管使用
9、前要水洗、润洗。润洗是为了防止滴定管内残留的水将滴定管内所装溶液稀释。,-14-,使配制AgNO3标准溶液浓度偏小,则消耗NH4SCN溶液的体积偏小,V(NH4SCN)偏小,结果偏高;俯视读数会使V(NH4SCN)偏小,结果偏高。 答案 (1)250 mL(棕色)容量瓶、胶头滴管 (2)避免AgNO3见光分解 (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)10.00 0.060 0 (6)用NH4SCN标准溶液进行润洗 (7)偏高 偏高,-15-,跟踪训练 1.莫尔法是一种沉淀滴定法,
10、以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银溶液滴定待测液,进而测定溶液中Cl-的浓度。已知:,(1)滴定终点的现象是 。 (2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可选为滴定指示剂的是 。 A.NaCl B.BaBr2 C.Na2CrO4 刚好达到滴定终点时,发生反应的离子方程式为 。,-16-,答案 (1)滴入最后一滴标准溶液,生成砖红色沉淀 (2)C 解析 (1)根据沉淀滴定法原理可知,溶液中Ag+和Cl-先反应,Cl-消耗完后再和指示剂反应生成Ag2CrO4砖红色沉淀,因此滴定终点时的颜色变化为生成砖红色沉淀。 (2)当用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液时,所选择的指示剂和Ag+反应所生成沉
11、淀的溶解度应大于AgSCN的溶解度,由题给数据可以看出,溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4,但是由于AgCl是白色沉淀,所以应选择Na2CrO4为指示剂,这样在滴定终点时沉淀的颜色发生明显的变化(白色砖红色),以指示滴定刚好达到终点,此时发生反应的离子方程式为,-17-,2.(2019陕西高新中学高三月考)亚硝酸钠NaNO2是一种工业盐,人若误食会引起中毒。某课外活动小组拟采用高锰酸钾滴定法测定某样品中NaNO2的质量分数:称取1.0 g该样品于锥形瓶中,加入适量水溶解,然后用0.100 0 molL-1的KMnO4溶液(适量稀硫酸酸化)进行测定,并重复上述操作23次。回答下列问
12、题: (1)滴定过程中反应的离子方程式为 。 (2)滴定终点的判断方法是 。 (3)若滴定终点时平均消耗20.00 mL标准溶液,该样品中NaNO2的质量分数为 。,-18-,(4)下列操作中可能使测定结果偏高的是 。 A.滴定结束后,滴定管尖嘴处有一悬挂液滴 B.滴定管尖嘴部分滴定前有气泡,滴定终了无气泡 C.滴定前仰视滴定管刻度线,滴定终点平视刻度线 D.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测液进行滴定 (5)该小组还想设计实验证明:酸性条件下NaNO2具有氧化性,实验操作为 。,(2)当滴入最后1滴酸性高锰酸钾溶液后,溶液由无色变为淡紫红色(或浅红色),且半分钟内不褪色 (3)34.5% (
13、4)AB (5)取少量NaNO2溶于水,加入少量稀硫酸酸化后用淀粉碘化钾试纸检验,观察颜色变化,-19-,解析 在滴定过程中,亚硝酸根被强氧化剂酸性KMnO4氧化为硝酸根,而KMnO4在酸性条件下通常被还原为锰离子(在溶液中颜色非常浅)。 (1)用化合价升降法可以配平滴定过程中反应的离子方程式,得到(2)本滴定实验不用另加指示剂,可利用高锰酸钾溶液自身的颜色来指示终点,所以滴定终点的判断方法是当滴入最后1滴酸性高锰酸钾溶液后,溶液由无色变为淡紫红色(或浅红色),且半分钟内不褪色。,-20-,(4)A.滴定结束后,滴定管尖嘴处有一悬挂液滴,所用标准液的体积偏大,结果偏高;B.滴定管尖嘴部分滴定前
14、有气泡,滴定终了无气泡,则气泡所占的体积也记为标准液的体积,所以结果偏高;C.滴定前仰视滴定管刻度线,则起始读数偏大,滴定终点平视刻度线,记录的标准液体积偏小,结果偏小;D.锥形瓶用蒸馏水洗涤后,直接加入待测液进行滴定,对滴定结果无影响。所以可能使测定结果偏高的是AB。 (5)可以利用一些常用的具有强还原性的物质来证明NaNO2具有氧化性,淀粉碘化钾试纸常用于检验氧化性物质。,-21-,3.(2017课标全国,28)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下: .取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水
15、样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。 .酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5 min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成的I2,-22-,回答下列问题: (1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。 (2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。 (3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除 及二氧化碳。 (4)取100.00 mL水样经固氧、酸化后,用a molL-1 N
16、a2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为 ;若消耗Na2S2O3溶液的体积为b mL,则水样中溶解氧的含量为 mgL-1。 (5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 。(填“高”或“低”),-23-,答案 (1)使测定值与水体中溶氧量实际值保持一致,避免产生误差 (2)2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2 (3)量筒 氧气 (4)当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化 80ab (5)低,-24-,解析 本题采用碘量法测定水中的溶解氧的含量,属于氧化还原反应滴定。 (1)取水样时,若扰动水体表面,会改变水体中的溶解氧,导致测定误差。
17、(2)根据氧化还原反应原理,Mn(OH)2被氧气氧化为MnO(OH)2,根据电子得失守恒可得化学方程式:2Mn(OH)2+O2=2MnO(OH)2。 (3)本题主要考查溶液的配制,由于滴定前还要标定其浓度,所以此处应该为快速简洁的粗配任意浓度的溶液,故用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶、量筒。本问考生普遍会选择容量瓶,关键是没有深入的理解题意。配溶液用的蒸馏水常用煮沸的方式除去O2,以减少实验误差。,-25-,(4)该实验用硫代硫酸钠标准液滴定I2,选用淀粉溶液作指示剂,终点现象为当最后一滴标准液滴入时,溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化(或不恢复蓝色);由得失电子守恒可得关系式:O22MnO(OH)22I24Na2S2O3 故水样中溶解氧的含量为 =80ab mgL-1。 (5)终点读数时滴定管尖嘴处有气泡,气泡占据液体应占有的体积,会导致消耗标准液体积数值偏小,测量结果偏低。,
