高考化学一轮复习第八章 专题突破29

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1、专题突破29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mgL1,我国地

2、表水环境质量标准规定,生活饮用水源的DO不能低于5 mgL1。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DO。.测定原理:碱性条件下,O2将Mn2氧化为MnO(OH)2:2Mn2O24OH=2MnO(OH)2;酸性条件下,MnO(OH)2将I氧化为I2:MnO(OH)2IHMn2I2H2O(未配平);用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:2S2OI2=S4O2I。.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

3、搅拌并向烧瓶中加入2 mL H2SO4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,滴加几滴指示剂,用0.010 00 molL1 Na2S2O3溶液进行滴定,记录数据。fg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4.50 mL,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)第一步确定消耗标准液的物质的量:n(S2O

4、)0.010 00 molL14.50103 L第二步:由反应各物质的配比,构建各物质关系式2Mn2O24OH=2MnO(OH)2MnO(OH)22I4H=Mn2I23H2O2S2OI2=S4O2I该滴定过程转化的关系式为O22MnO(OH)22I24S2On(O2)n(S2O)0.010 00 molL14.50103 L1.125105 mol第三步:运用题干信息(DO的含义)解答问题该河水的DO1.125105mol32 gmol19.0103gL19.0 mgL1。此次DO达标。例2(2019德州测试)乙二酸(HOOCCOOH)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。配

5、制250 mL溶液:准确称量5.000 g乙二酸样品,配成250 mL溶液。取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加入少量硫酸酸化,用0.100 0 molL1KMnO4溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗KMnO4溶液20.00 mL。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

6、数时,滴定前仰视,滴定后俯视答案(1)酸式(2)2MnO5H2C2O46H=10CO22Mn28H2O当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色(3)90.00%(4)ac解析(3)25.00 mL所配草酸溶液中,n(H2C2O4)n(MnO)2.50.100 0 molL120.00103L0.005 000 mol,则250 mL溶液中含0.050 00 mol草酸,其质量为0.050 00 mol90 gmol14.500 g,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

7、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:2Cu24I=2CuII2,I22S2O=S4O2I。取m g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,用0.100 0 molL1 Na2S2O3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,

8、即达到滴定终点C丁图中,滴定前滴定管的读数为(a0.50)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30 s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(a0.50)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。22019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3.000 g,置于250 mL锥形瓶中,加

9、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5.000102 molL1 K2Cr2O7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22.00 mL。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”)。计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。答案偏大n(Cr2O)5.000102 molL122.00 mL103 LmL11.100103 mol,由滴定时Cr2OCr3和Fe2Fe3,根据电子得失守恒可得微粒的关系式:Cr2O6Fe

10、2(或Cr2O14H6Fe2=6Fe32Cr37H2O)则n(Fe2)6n(Cr2O)61.100103 mol6.600103 mol样品中铁元素的质量:m(Fe)6.600103 mol56 gmol10.369 6 g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0.100 0 molL1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2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2。

11、(1)滴定达到终点的现象是 。(2)用移液管移取25.00 mL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 molL1。(3)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秒内溶液不褪色(2)0.180 0(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18.00 mL,根据反应2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2,n(H2O2)2.5n(MnO)2.50.100 0 molL10.018 L,c(H2O2) molL10.180 0 molL1。(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。

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