2020年高考化学一轮复习考点《指导3 氧化还原滴定》

氧化还原滴定氧化还原滴定 01 02 03 04解题模板 题型例析 方法指导 典例剖析 一、题型例析一、题型例析 某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催 化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验。 氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三 颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液 中的氨全部蒸出，用V1 mL c1 mol·L1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束 后取下接收瓶，用c2 mol·L1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点 时消耗V2 mL NaOH溶液。 氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定 ，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4 为砖红色)。 回答下列问题： (1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用_式滴定管 ，可使用的指示剂为_。 (2)测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好，测定结果 将_(填“偏高”或“偏低”)。 (3)样品中氨的质量分数表达式为 _。 (4)测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是 _。 (5)经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为163，钴的化 合价为_。 制备X的化学方程式为 _ _；X的制备过程中温度不能过高的原因是 _。 Ø 转解 析 碱 酚酞或甲基橙 偏低 防止硝酸银见光分解 3 2CoCl22NH4Cl10NH3H2O2=2Co(NH3)6Cl32H2O 温度过高过氧化氢分解、氨气逸出 消耗的盐酸量减小 解析 第一步：审读题干信息有什么 某小组用CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料合成橙黄色晶 体X，第(6)问中确定X中钴、氨、氯的物质的量之比为163，则X的 化学式为Co(NH3)6Cl3；制备X的化学方程式为：2CoCl22NH4Cl 10NH3H2O2=2Co(NH3)6Cl32H2O，制取X的反应物中有H2O2， 而H2O2具有热不稳定性，故制取X的过程中温度不能过高。 第二步：审读图示信息有什么 装置B三颈瓶中加入足量NaOH溶液并加热，产生的NH3用C装置中 盐酸标准溶液吸收，过量的盐酸再用c2 mol·L1 NaOH溶液滴定，依据 装置C锥形瓶中发生的反应：NH3HCl=NH4Cl、NaOH HCl=NaClH2O。 第三步：审读设问信息有什么 第(3)问中盐酸的总物质的量为c1V1×103 mol，参与NH3 HCl=NH4Cl反应后，剩余的盐酸的物质的量为c2V2×103 mol，则样 品X中n(NH3)(c1V1c2V2)×103 mol。氨的质量分数为 ×100%。第(4)问中若装置漏气，造成 氨的测定实验中氨气外逸损失，消耗的盐酸量减小，结果偏低。 Ø 返回原 题 二、方法指导二、方法指导 1氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴 定分析方法。利用氧化还原滴定法可以直接或间接 测定许多具有氧化性或还原性的物质，也可以用氧 化还原滴定法间接测定。因此，它的应用非常广泛 。 2氧化还原反应有的反应速率比较慢，也有的因 不同的反应条件而产生副反应或生成不同的产物。 因此，在氧化还原滴定中，必须创造和控制适当的 反应条件，加快反应速率，防止副反应发生，以利 于分析反应的定量进行。 3在氧化还原滴定中，要使分析反应定量地进行 完全，常常用强氧化剂和较强的还原剂作为标准溶 液。根据所用标准溶液的不同，氧化还原滴定法可 分为高锰酸钾法、重铬酸钾法等。 三、典例剖析三、典例剖析 3(2015·课标全国，28)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水 的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题： (1)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该 反应氧化剂与还原剂物质的量之比为_。 (2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过 以下过程制备ClO2： 电解时发生反应的化学方程式为 _ 溶液X中大量存在的阴离子有_。 除去ClO2中的NH3可选用的试剂是_(填标号)。 a水 b碱石灰 c浓硫酸 d饱和食盐水 21 Cl、OH c 得失电子 守恒 瞻前 顾后 Ø 转解 析 (3)用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量： .在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加 入3 mL稀硫酸 .在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口 .将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收 .将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中 .用0.100 0 mol·L1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶 液(I22S2O32-=2IS4O62-)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中： 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 _ _ 玻璃液封装置的作用是_ 。 中加入的指示剂通常为_，滴定至终点的 现象是_。 测得混合气中ClO2的质量为_g。 2ClO210I8H=2Cl5I24H2O 吸收残余的二氧化氯气体 淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色且30 s内不恢复原色 0.027 00 ClO2易溶 于水 2ClO25I210S2O32- 试 题 备 选 Ø 返回原 题 化合价升降守 恒配平 【试题备选】 2测定步骤： a安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2。 b向烧瓶中加入200 mL水样。 c向烧瓶中依次迅速加入1 mL MnSO4无氧溶液(过量)2 mL碱性KI 无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应完全。 d搅拌并向烧瓶中加入2 mLH2SO4无氧溶液，至反应完全，溶 液为中性或弱酸性。 e从烧瓶中取出40.00 mL溶液，以淀粉作指示剂，用0.010 00 mol·L1 Na2S2O3溶液进行滴定，记录数据。 f g处理数据(忽略氧气从水样中的溢出量和加入试剂后水样体积的 变化)。 解题提示 根据氧化还原反应反应物和生成物特点选 择合适的指示剂 根据得失电子守恒完成定量计算 为了减少实验误差，需重复e操作2-3次 若PH过低，溶液中I-或S2O32-离子在H+氛围中会 各自发生反应 回答下列问题： (1)配制以上无氧溶液时，除去所用溶剂水中氧的简单操作为 _。 (2)在橡胶塞处加入水样及有关试剂应选择的仪器为_。 滴定管 注射器 量筒 (3)搅拌的作用是_。 (4)配平反应的方程式，其化学计量数依次为 _ 。 (5)步骤f为 _ _。 (6)步骤e中达到滴定终点的标志为 _。若某次滴定消耗 Na2S2O3溶液4.50 mL，水样的DO_mg·L1(保留一位小数) 。作为饮用水源，此次测得DO是否达标：_(填“是”或“否 ”)。 (7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后，若溶液pH过低，滴定时会产 生明显的误差，写出产生此误差的原因(用离子方程式表示，至少写 出2个)_ _ _。 将溶剂水煮沸后冷却 使溶液混合均匀，快速完成反应 1，2，4，1，1，3 重复步骤e的操作23次 溶液蓝色褪去(半分钟内不恢复原色) 是 9.0 4H4IO2=2I22H2O Ø 转解 析 O22MnO(OH)2 2I24S2O32- 解析 (1)气体在水中的溶解度随着温度升高而减小， 将溶剂水煮沸可以除去所用溶剂水中氧气。(2)在橡胶 塞处加入水样及有关试剂，应选择注射器。(3)搅拌可 以使溶液混合均匀，加快反应速率。(4)由Mn元素的化 合价由4价降低到2价，碘元素的化合价由1价升 高到0价，根据化合价升降总数相等，反应配平后化 学方程式为MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O ，故其化学计量数依次为1，2，4，1，1，3。 (5)为了减小实验的误差，滴定操作一般需要重复滴定 操作23次，因此步骤f为重复步骤e的操作23次。 Ø 返回原 题 四、解题模板四、解题模板 1自身指示剂：有些标准溶液或被滴定物质本身有颜 色，而滴定产物为无色，则滴定时就无需另加指示剂， 自身颜色变化可以起指示剂的作用，此类指示剂称为自 身指示剂。如MnO本身在溶液中显紫红色，还原后的产 物Mn2为无色，所以用高锰酸钾溶液滴定时，不需要另 加指示剂。 2显色指示剂：有些物质本身并没有颜色，但它能 与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色，或开始有特 殊颜色，滴定后变为无色，因而可指示滴定终点。如滴 定前溶液中无单质碘，滴定后有单质碘生成等，可用淀 粉等作为指示剂。 氧化还原反应滴定指示剂的选择