《高考化學一輪復習 主題21 水的電離和溶液的酸堿性5含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考化學一輪復習 主題21 水的電離和溶液的酸堿性5含解析（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 主題21:水的電離和溶液的酸堿性 李仕才 考點四　中和滴定原理在定量實驗中的拓展應用 　　酸堿中和滴定的原理及操作,不僅適用于酸堿中和反應,也可遷移應用于氧化還原反應、沉淀反應等。近幾年全國卷和各地方高考中,頻繁出現(xiàn)涉及氧化還原滴定、沉淀滴定的綜合性試題,側(cè)重考查滴定原理的分析與應用,指示劑的選擇,終點判斷,數(shù)據(jù)處理及誤差分析等,成為定量實驗中考查的熱點。 1.氧化還原滴定 (1)原理:以氧化劑或還原劑為滴定劑,直接滴定一些具有還原性或氧化性的物質(zhì),或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性,但能與某些還原劑或氧化劑反應的物質(zhì)。 (2)試劑:常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4

2、、K2Cr2O7等;常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。 (3)指示劑:氧化還原滴定的指示劑有三類 ①氧化還原指示劑; ②專用指示劑,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘標準溶液變藍; ③自身指示劑,如高錳酸鉀標準溶液滴定草酸時,滴定終點時溶液由無色變?yōu)闇\紫色。 (4)實例 ①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液 原理:2MnO4-+6H++5H2C2O410CO2↑+2Mn2++8H2O。 指示劑:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外選擇指示劑,當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液后,溶液由無色變淺紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明達到滴定終點。 ②Na2S2O3溶

3、液滴定碘液 原理:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。 指示劑:用淀粉作指示劑,當?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液后,溶液的藍色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復原色,說明達到滴定終點。 2.沉淀滴定 (1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反應進行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反應很多,但符合條件的卻很少,實際上應用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反應來測定Cl-、Br-、I-的濃度。 (2)原理:沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑,滴定劑與被滴定物反應所得的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應所得的生成物的溶解度小,否則就不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液測定溶液中Cl-的含

4、量時常以Cr為指示劑,這是因為AgCl比Ag2CrO4更難溶。 1.用ClO2處理過的飲用水(pH為5.5~6.5)常含有一定量的對人體不利的亞氯酸根離子(ClO2-)。飲用水中的ClO2、ClO2-含量可用連續(xù)碘量法進行測定。ClO2被I-還原為ClO2-、Cl-的轉(zhuǎn)化率與溶液pH的關(guān)系如圖所示。當pH≤2.0時,ClO2-也能被I-完全還原為Cl-。反應生成的I2用標準Na2S2O3溶液滴定:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。 (1)請寫出pH≤2.0時ClO2-與I-反應的離子方程式: 　。 (2)請完成相應的實驗步驟: 步驟1:準確量取V mL水樣加入錐

5、形瓶中; 步驟2:調(diào)節(jié)水樣的pH為7.0~8.0; 步驟3:加入足量的KI晶體; 步驟4:加入少量淀粉溶液,用c molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點,消耗Na2S2O3溶液V1 mL; 步驟5:　; 步驟6:再用c molL-1Na2S2O3溶液滴定至終點,又消耗Na2S2O3溶液V2 mL。 (3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析,測得該飲用水中ClO2-的濃度為　　　　　　　　(用含字母的代數(shù)式表示)molL-1。 【解析】(3)根據(jù)電子守恒可得pH為7.0~8.0時反應的關(guān)系式: ClO2　　　　　~12I2~　　Na2S2O3 cV110-3 mol　 cV110-3 mol

6、 pH≤2.0時,反應的關(guān)系式: ClO2-　　　　　~2I2~　　4Na2S2O3 cV2410-3 mol　 cV210-3 mol 故原水樣中含有n(ClO2-)=(cV24-cV1)10-3 mol c(ClO2-)=c(V2-4V1)4V molL-1。 【答案】(1)ClO2-+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O (2)調(diào)節(jié)溶液的pH≤2.0 (3)c(V2-4V1)4V 2.乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一種具有還原性的有機弱酸,在化學上有廣泛應用。 (1)小剛在做“研究溫度對化學反應速率的影響”實驗時,他往A、B兩支試管中均加入4 mL 0.01

7、 molL-1酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 molL-1 H2C2O4(乙二酸)溶液,振蕩,A試管置于熱水中,B試管置于冷水中,記錄溶液褪色所需的時間。褪色所需時間tA　　　　(填“>”“=”或“<”)tB。寫出該反應的離子方程式:　 　。 (2)實驗室有一瓶混有泥沙的乙二酸樣品,小剛利用上述反應的原理來測定其含量,具體操作為 ①配制250 mL溶液:準確稱量5.000 g乙二酸樣品,配成250 mL溶液。配制溶液需要的計量儀器有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②滴定:準確量取25.00 mL所配溶液于錐形瓶中,加少量酸酸化,將0.1000 molL-1

8、KMnO4標準溶液裝入　　　　(填“酸式”或“堿式”)滴定管,進行滴定操作。在滴定過程中發(fā)現(xiàn),剛滴下少量KMnO4標準溶液時,溶液紫紅色并沒有馬上褪去,將錐形瓶搖動一段時間后,紫紅色才慢慢消失;再繼續(xù)滴加時,紫紅色就很快褪去,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;判斷滴定達到終點的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③計算:重復上述操作2次,記錄實驗數(shù)據(jù)如下表。則消耗KMnO4標準溶液的平均體積為　　　　 mL,此樣品的純度為　　　　。 序號 滴定前讀數(shù) 滴定后讀數(shù) 1 0.00 20.01 2 1.00 20

9、.99 3 0.00 21.10 ④誤差分析:下列操作會導致測定結(jié)果偏高的是　　　　(填字母)。 A.未用KMnO4標準溶液潤洗滴定管 B.滴定前錐形瓶內(nèi)有少量水 C.滴定前滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失 D.觀察讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定后俯視 【解析】(1)其他條件相同,溫度高時,反應速率快,則溶液褪色所需的時間短。酸性KMnO4溶液能將草酸氧化為CO2,MnO4-被還原為Mn2+。(2)①準確稱量5.000 g樣品需要電子天平,配制250 mL的溶液需要250 mL容量瓶。②酸性高錳酸鉀溶液有強氧化性,應置于酸式滴定管中。反應一段時間后反應速率加快,可能是反應生

10、成的Mn2+對反應有催化作用。③第三次的實驗數(shù)據(jù)誤差太大,應舍去。前兩次實驗消耗KMnO4標準溶液的平均體積為20.00 mL。25.00 mL所配草酸溶液中,n(H2C2O4)=52n(MnO4-)=2.50.1000 molL-120.0010-3 L=0.005000 mol,則250 mL溶液中含0.05000 mol草酸,其質(zhì)量為0.05000 mol90 gmol-1=4.500 g,此樣品的純度為4.500g5.000g100%=90.00%。④未用KMnO4標準溶液潤洗滴定管,會使標準溶液濃度偏低,耗用標準溶液體積偏大,結(jié)果偏高。滴定前錐形瓶內(nèi)有少量水,對實驗結(jié)果無影響。滴定前

11、滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定后氣泡消失,氣泡體積計入了標準溶液的體積,使標準溶液體積偏大,結(jié)果偏高。觀察讀數(shù)時,滴定前仰視,滴定后俯視,使標準溶液體積偏小,結(jié)果偏低。 【答案】(1)<　2MnO4-+5H2C2O4+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O (2)①電子天平、250 mL容量瓶　②酸式　反應生成的Mn2+對反應有催化作用　滴入最后一滴溶液后,溶液由無色變成淺紫色,且半分鐘內(nèi)不褪色?、?0.00　90.00%?、蹵C 3.莫爾法是一種沉淀滴定法,以K2CrO4為指示劑,用標準硝酸銀溶液滴定待測液,進而測定溶液中Cl-的濃度。已知: 　　　銀鹽 性質(zhì)　　　 AgCl A

12、gBr AgCN Ag2CrO4 AgSCN 顏色 白 淺黃 白 磚紅 白 溶解度 (molL-1) 1.34 10-6 7.1 10-7 1.1 10-8 6.5 10-5 1.0 10-6 (1)滴定終點的現(xiàn)象是　。 (2)若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可選為滴定指示劑的是　　　　(填字母)。 A.NaCl　　　　B.BaBr2　　　　C.Na2CrO4 剛好達到滴定終點時,發(fā)生反應的離子方程式為 　。 【解析】(1)根據(jù)沉淀滴定法原理可知,溶液中Ag+和Cl-先反應,Cl-消耗完后再和指示劑反應生成Ag2CrO4磚紅色沉淀

13、,因此滴定終點的現(xiàn)象為當?shù)稳胱詈笠坏螛藴嗜芤汉?生成磚紅色沉淀。 (2)當用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液時,所選擇的指示劑和Ag+反應所生成的沉淀的溶解度應大于AgSCN的溶解度,由題給數(shù)據(jù)可以得出,溶解度比AgSCN大的有AgCl和Ag2CrO4,由于AgCl和AgSCN均是白色沉淀,所以應選擇Na2CrO4作指示劑,這樣在滴定終點時沉淀的顏色發(fā)生明顯的變化(白色→磚紅色),以指示剛好達到滴定終點,此時發(fā)生反應的離子方程式為2Ag++CrAg2CrO4↓。 【答案】(1)滴入最后一滴標準溶液后,生成磚紅色沉淀 (2)C　2Ag++CrAg2CrO4↓ 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375