高考化学一轮复习第章物质在水溶液中的行为专题突破氧化还原滴定精练含解析.docx

专题突破27　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物质2．试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见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应用举例[例1]　水中溶氧量(DO)是衡量水体自净能力的一个指标，通常用每升水中溶解氧分子的质量表示，单位mg·L－1，我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO不能低于5 mg·L－1某化学小组同学设计了下列装置(夹持装置略)，测定某河水的DOⅠ.测定原理：碱性条件下，O2将Mn2＋氧化为MnO(OH)2：①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓；酸性条件下，MnO(OH)2将I－氧化为I2：②MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O(未配平)；用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2：③2S2O＋I2===S4O＋2I－。

Ⅱ.测定步骤：a．安装装置，检验气密性，充N2排尽空气后，停止充N2b．向烧瓶中加入200mL水样c．向烧瓶中依次迅速加入1mLMnSO4无氧溶液(过量)、2mL碱性KI无氧溶液(过量)，开启搅拌器，至反应①完全d．搅拌并向烧瓶中加入2mLH2SO4无氧溶液至反应②完全，溶液为中性或弱酸性e．从烧瓶中取出40.00mL溶液，滴加几滴指示剂，用0.01000mol·L－1Na2S2O3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逸出量和加入试剂后水样体积的变化)回答下列问题：(1)步骤e中加入的指示剂是________，达到滴定终点的标志为________2)若滴定时消耗Na2S2O3标准溶液4.50mL，计算水样的DO(保留一位小数，写出计算过程)作为饮用水源，此次测得DO是否达标答案　(1)淀粉溶液　当滴入最后一滴标准液，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色　(2)9.0　是第一步确定消耗标准液的物质的量：n(S2O)＝0.01000mol·L－1×4.50×10－3L第二步：由反应①②③各物质的配比，构建各物质关系式①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓②MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O③2S2O＋I2===S4O＋2I－该滴定过程转化的关系式为O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2On(O2)＝×n(S2O)＝×0.01000mol·L－1×4.50×10－3L＝1.125×10－5mol第三步：运用题干信息(DO的含义)解答问题该河水的DO＝×1.125×10－5mol×32g·mol－1＝9.0×10－3g·L－1＝9.0mg·L－1。

此次DO达标[例2]　(2019·德州测试)乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一种有还原性的有机弱酸，在化学上有广泛应用①配制250mL溶液：准确称量5.000g乙二酸样品，配成250mL溶液②取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加入少量硫酸酸化，用0.1000mol·L－1KMnO4溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳，共消耗KMnO4溶液20.00mL解答下列问题：(1)KMnO4标准液装入________(填“酸式”或“碱式”)滴定管2)KMnO4溶液滴定草酸根过程中发生反应的离子方程式为___________________________，滴定终点的现象为____________________________________________________________3)计算此样品的纯度为____________4)误差分析：下列操作会导致测定结果偏高的是______(填字母)a．未用KMnO4标准溶液润洗滴定管b．滴定前锥形瓶内有少量水c．滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失d．观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视答案　(1)酸式(2)2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O　当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变为浅红色，且半分钟内不退色　(3)90.00%　(4)ac解析　(3)25.00mL所配草酸溶液中，n(H2C2O4)＝n(MnO)＝2.5×0.1000mol·L－1×20.00×10－3L＝0.005 000 mol，则250 mL溶液中含0.050 00 mol草酸，其质量为0.050 00 mol×90 g·mol－1＝4.500g，此样品的纯度为×100%＝90.00%。

4)未用KMnO4标准溶液润洗滴定管，会使标准溶液浓度偏低，耗用标准溶液体积偏大，结果偏高；滴定前锥形瓶内有少量水，对实验结果无影响；滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后气泡消失，气泡体积计入了标准溶液的体积，使标准溶液体积偏大，结果偏高；观察读数时，滴定前仰视，滴定后俯视，使标准溶液体积偏小，结果偏低1．某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度，试样不含其他能与I－发生反应的氧化性杂质，已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O===S4O＋2I－取mg试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，用0.1000mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，部分实验仪器和读数如图所示下列说法正确的是(　　)A．试样在甲中溶解，滴定管选乙B．选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时，即达到滴定终点C．丁图中，滴定前滴定管的读数为(a－0.50)mLD．对装有标准液的滴定管读数时，滴定前后读数方式如丁图所示，则测得的结果偏小答案　D解析　A项，甲中盛装的是含有I2的溶液，则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液，该溶液显碱性，应选用碱式滴定管(丙)，不正确；B项，溶液变色且经过30s左右溶液不恢复原来的颜色，视为滴定终点，不正确；C项，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的读数为(a＋0.50)mL，不正确；D项，滴定后俯视读数，将导致读数偏小，故测得的结果偏小，正确。

2．[2019·江苏，18(2)]测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品3.000g，置于250mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2＋将Fe3＋还原为Fe2＋)，充分反应后，除去过量的Sn2＋用5.000×10－2mol·L－1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O与Fe2＋反应生成Cr3＋和Fe3＋)，消耗K2Cr2O7溶液22.00mL①上述实验中若不除去过量的Sn2＋，样品中铁的质量分数的测定结果将______(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)答案　①偏大　②n(Cr2O)＝5.000×10－2 mol·L－1×22.00 mL×10－3 L·mL－1＝1.100×10－3mol，由滴定时Cr2O→Cr3＋和Fe2＋→Fe3＋，根据电子得失守恒可得微粒的关系式：Cr2O～6Fe2＋(或Cr2O＋14H＋＋6Fe2＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O)则n(Fe2＋)＝6n(Cr2O)＝6×1.100×10－3mol＝6.600×10－3mol样品中铁元素的质量：m(Fe)＝6.600×10－3mol×56g·mol－1＝0.3696g样品中铁元素的质量分数：w(Fe)＝×100%＝12.32%。

解析　若不除去具有还原性的Sn2＋，则消耗K2Cr2O7的量偏多，导致样品中铁的质量分数的测定结果偏大3．过氧化氢的水溶液适用于医用消毒、环境消毒和食品消毒过氧化氢含量的测定实验某兴趣小组同学用0.1000mol·L－1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中的过氧化氢，反应原理为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑1)滴定达到终点的现象是_____________________________________________________2)用移液管移取25.00mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗酸性高锰酸钾标准溶液的体积如表所示：第一次第二次第三次第四次V(KMnO4溶液)/mL17.1018.1018.0017.90计算试样中过氧化氢的浓度为________mol·L－13)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)答案　(1)锥形瓶内溶液恰好由无色变为浅紫色，且30秒内溶液不退色　(2)0.1800　(3)偏高解析　(2)由于第一次数据误差过大，故舍去；其他三组数据的平均值为18.00mL，根据反应2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，n(H2O2)＝2.5×n(MnO)＝2.5×0.1000mol·L－1×0.018L，c(H2O2)＝mol·L－1＝0.1800mol·L－1。

3)滴定前滴定管尖嘴处有气泡，导致消耗的标准液体积偏大，则测定结果偏高。