2022-2023学年高中化学 专题讲座（七）酸碱中和滴定的拓展应用学案 新人教版选修4

2022-2023学年高中化学 专题讲座（七）酸碱中和滴定的拓展应用学案 新人教版选修4中和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；或者间接滴定一些本身并没有氧化还原性，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，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为高锰酸钾溶液的紫红色。(4)实例。KMnO4滴定H2C2O4溶液。原理：2MnO6H5H2C2O4=10CO22Mn28H2O。指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入一滴KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不退色，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，当滴入一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色退去，且不立即恢复原色，说明达到滴定终点。练习_1氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.01 molL1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色Na2SO3溶液，反应的离子方程式为2MnO5SO6H=2Mn25SO3H2O。填空回答问题(已知Na2SO3溶液呈碱性)：(1)该滴定实验中使用的仪器除铁架台、滴定管夹、烧杯外，还需用下列中的_(填序号)。A酸式滴定管(50 mL)B碱式滴定管C量筒(10 mL)D锥形瓶E胶头滴管F漏斗(2)不用_(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液，原因_。(3)选何种指示剂，说明理由_。(4)滴定前平视KMnO4溶液的液面，刻度为a mL，滴定后俯视液面刻度为b mL，则(ba) mL比实际消耗KMnO4溶液体积_(填“多”或“少”)。根据(ba) mL计算，得到的待测液浓度比实际浓度_(填“大”或“小”)。解析：因酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化橡胶，因此盛放酸性KMnO4溶液应用酸式滴定管，Na2SO3溶液呈碱性，应用碱式滴定管量取，除此之外，还需用锥形瓶。因恰好反应时KMnO4溶液紫色褪去，故不需指示剂，若滴定前平视，滴定后俯视，会使(ba)偏小，从而测得Na2SO3的浓度偏小。答案：(1)ABD (2)碱KMnO4溶液能把橡胶管氧化(3)不用指示剂，因为高锰酸钾被还原剂还原成Mn2，紫红色褪去，所以不需要指示剂(4)少小2 KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO4的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO(OH)2，因此配制KMnO4标准溶液的操作如下：称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中，将溶液加热并保持微沸1 h；用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2；过滤得到的KMnO4溶液贮存于棕色试剂瓶并放在暗处；利用氧化还原滴定方法，在7080 条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。(1)量取KMnO4溶液需要使用的仪器是_。(2)在下列物质中，用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用_(填字母)。AH2C2O42H2OBFeSO4C浓盐酸 DNa2SO3 (3)准确称取W g基准试剂溶于水配成500 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶，_(填“加入”或“不需加入”)指示剂，用KMnO4溶液滴定至终点，终点的现象是_，消耗KMnO4溶液V mL。KMnO4溶液的物质的量浓度为_molL1。(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2的含量，测得的浓度值将_(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。解析：(1)酸性和强氧化性物质应用酸式滴定管。(2)根据题干信息，基准物质要求纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质，最符合的是草酸晶体。(3)不需要加入指示剂，因为KMnO4本身有颜色，可指示滴定终点，滴定终点为草酸反应完，KMnO4加入就会变紫红色；根据方程式或电子转移关系有草酸与KMnO4按52的物质的量关系反应，而且草酸只用了W g中的二十分之一，草酸晶体的摩尔质量为126 g/mol，所以KMnO4的物质的量为 mol mol，浓度为 molL1 molL1。(4)若放置久了，部分KMnO4被还原，计算浓度比实际浓度偏大，测定结果偏高。答案：(1)酸式滴定管(2)A(3)不需加入当加入最后一滴KMnO4溶液时，溶液恰好由无色变浅紫色，且30 s不褪色(4)偏高3二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂，实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：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 molL1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I22S2O=2IS4O)，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：(1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_。(2)玻璃液封装置的作用是_。(3)V中加入的指示剂通常为_，滴定至终点的现象是_。(4)测得混合气中ClO2的质量为_ g。解析：(1)二氧化氯具有强氧化性，I具有还原性，二者在酸性环境中发生氧化还原反应，离子方程式为：2ClO210I8H=2Cl5I24H2O.(2)该实验中二氧化氯不一定被完全吸收，玻璃液封装置用来吸收残余的二氧化氯。(3)碘遇淀粉变蓝，用硫代硫酸钠标准溶液滴定I2时，可选用淀粉溶液作指示剂，达到滴定终点时，溶液由蓝色变为无色，且保持半分钟不变色。(4)ClO2 、I2和Na2S2O3之间的关系式为：2ClO2 5I210Na2S2O3，则有n(ClO2)n(Na2S2O3)0.100 0 molL120.00103L4104 mol，m(ClO2)4104 mol67.5 gmol10.0 270 g。答案：(1)2ClO210I8H=2Cl5I24H2O(2)吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)(3)淀粉溶液溶液由蓝色变为无色，且半分钟内溶液颜色不再改变(4)0.027 0