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1、第二节 水的电离和溶液的酸碱性酸碱中和滴定原理的拓展应用设计人：肖小卫 审稿人：高二化学备课组 使用时间：_【学习目标】 中和滴定的拓展应用是近几年高考试题的创新题型，主要类型有沉淀滴定法和氧化还原滴定法。命题角度主要有滴定管的使用问题滴定所用的指示剂选择滴定终点的现象判断定量计算问题滴定误差分析【导学流程】1沉淀滴定法(1)概念：沉淀滴定法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浓度。2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。(2)
2、实例：酸性KMnO4溶液滴定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，当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不变色，说明到达滴定终点。Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不变色，说明到达滴定终点。【合作探究】【例1】过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含
3、量，并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白：(1)移取10.00 mL密度为 g/mL的过氧化氢溶液至250 mL_(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入_(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是_。(4)重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为_。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡
4、，滴定后气泡消失，则测定结果_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。【解析】(1)仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。(2)残缺方程式配平首先应确定缺什么，分析可知缺的是O2，根据电子转移守恒，配平化学方程式。(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是：滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不变色。(4)根据配平的化学方程式计算出过氧化氢的量，最后计算出原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为。(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，气泡占据了一部分溶液的体积，并没有滴入锥形瓶，则测定结果偏高。【答案】(1)容量瓶(2)256285O2(
5、3)酸式滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不变色(4)(5)偏高【课堂检测】1 (2013浙江高考节选)(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 molL1的K2Cr2O7标准溶液250 mL，应准确称取_g K2Cr2O7(保留4位有效数字，已知M(K2Cr2O7)294.0 gmol1)。配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有_(用编号表示)。电子天平烧杯量筒玻璃棒容量瓶胶头滴管移液管(2)滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将_(填“偏
6、大”、“偏小”或“不变”)。【解析】(1)称取K2Cr2O7的质量为m(K2Cr2O7)0.010 00 molL10.250 0 L294.0 gmol10.735 0 g。用固体配制溶液，要用电子天平称量固体质量，并在烧杯中溶解，然后转移到容量瓶中，不需要量取液体的量筒和移液管。(2)若滴定前装有K2Cr2O7溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，滴定结束时气泡消失，则滴定过程中读取K2Cr2O7溶液的体积偏大，测得Fe3O4中二价铁的含量偏大。【答案】(1)0.735 0(2)偏大2(1)(2013江苏高考改编)用0.040 00 mol/L的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定硫酸镍铵(NH4)
7、xNiy(SO4)mnH2O样品溶液中的Ni2(离子方程式为Ni2H2Y2=NiY22H )，消耗EDTA 标准溶液31.25 mL。若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Ni2含量将_(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。(2)(2013山东高考)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成H2SO3，然后用一定浓度的I2溶液进行滴定，所用指示剂为_，滴定反应的离子方程式为_。 (3)(2009浙江高考)四氯化硅粗产品经精馏后，得到的残留物中常含有铁元素，为了分析残留物中铁元素的含量，先将残留物预处理，使铁元素还原成Fe2 ，再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧
8、化还原滴定，反应的离子方程式5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。滴定前是否要滴加指示剂？_(填“是”或“否”)，请说明理由_。【解析】(1)滴定管未润洗，则滴定时所需标准溶液EDTA的量将增多，故测得的Ni2含量偏高。(2)利用淀粉溶液遇碘显蓝色的原理，可选用淀粉溶液作指示剂。滴定反应的离子方程式为I2H2SO3H2O=4H2ISO。(3)因MnO本来有颜色，故不再需其他指示剂。【答案】(1)偏高(2)淀粉溶液H2SO3I2H2O=4HSO2I(3)否MnO有色，故不需其他指示剂4.实验室有一瓶失去标签的某白色固体X，已知其成分可能是碳酸或亚硫酸的钠盐或钾盐，且其成分单一。现某化学小组
9、通过如下步骤来确定其成分：(1)阳离子的确定：实验方法及现象：_。结论：此白色固体是钠盐。(2)阴离子的确定：取少量白色固体于试管中，然后向试管中加入稀盐酸，白色固体全部溶解，产生无色气体，此气体能使溴水褪色。要进一步确定其成分需补做如下实验：取适量白色固体配成溶液，取少许溶液于试管中，加入BaCl2溶液，出现白色沉淀。.确认其成分后，由于某些原因，此白色固体部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO4溶液来确定变质固体中X的含量，具体步骤如下：步骤称取样品1.000 g。步骤将样品溶解后，完全转移到250 mL容量瓶中，定容，充分摇匀。步骤移取25.00 mL样品溶液于250 mL
10、锥形瓶中，用0.01 molL1 KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。(1)写出步骤所发生反应的离子方程式_。(2)在配制0.01 molL1 KMnO4溶液时若仰视定容，则最终测得变质固体中X的含量_(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(3)滴定结果如下表所示：则该变质固体中X的质量分数为_。【解析】题中一个关键点是白色固体成分单一，由阳离子检验可知该盐是钠盐，由实验可知该盐是亚硫酸盐或亚硫酸氢盐，由实验可排除该盐是亚硫酸氢盐，该盐应是Na2SO3，Na2SO3易在空气中被氧化生成Na2SO4。配制0.01 molL1 KMnO4溶液时若仰视定容，使c(KMnO4)减小
11、，则在进行滴定操作时消耗V(KMnO4)会变大，导致所测Na2SO3含量偏大。分析滴定数据，第三组数据明显偏小，滴定中误差很大，计算时应舍去。【答案】.(1)取固体少许，进行焰色反应实验，焰色为黄色.(1)2MnO5SO6H=2Mn25SO3H2O(2)偏大(3)63%5KMnO4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所示：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K
12、MnO4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。滴定 次数 待测溶液的 体积/mL 标准溶液的体积 滴定前刻/mL 滴定后刻/mL 1 25.00 1.02 21.03 2 25.00 2.00 21.99 3 25.00 2.20 20.20 请回答下列问题：(1)准确量取一定体积的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_(填序号)。AH2C2O42H2OBFeSO4C浓盐酸DNa2SO3(3)若准确称取W g你选的基准试剂溶于水配成
13、500 mL溶液，取25.00 mL置于锥形瓶中，用KMnO4溶液滴定至终点，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)KMnO4溶液具有强氧化性，能将碱式滴定管下端的橡胶管腐蚀，所以不能用碱式滴定管量取，可以用酸式滴定管量取。(2)H2C2O42H2O在常温常压下是稳定的结晶水合物；FeSO4在空气中不稳定易被氧化，铁元素的化合价从2价升高到3价；浓盐酸易挥发；Na2SO3在空气中不稳定易被氧化成Na2SO4。(3)根据得失电子守恒原理有关系式：5(H2C2O42H2O)2KMnO4，则KMnO4溶液的浓度为c(KMnO4) molL1。(4)在放置过程中，由于空气中还原性物质的作用，使KMnO4溶液的浓度变小了，再去滴定水样中的Fe2时，消耗KMnO4溶液(标准溶液)的体积会增大，导致计算出来的c(Fe2)会增大，测定的结果偏高。【答案】(1)酸式滴定管(2)A(3)(4)偏高
