高考化学复习考点题型讲解与练习71氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算

高考化学复习考点题型讲解与练习
氧化还原滴定与沉淀滴定的计算
1．中和滴定是一种操作简单，准确度高的定量分析方法。

实际工作中也可利用物质间的氧化还原反应、沉淀反应进行类似的滴定分析，下列有关几种具体的滴定分析(待测液置于锥形瓶内)的说法不正确的是()
A．用标准酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液以测量其浓度：滴定终点时，溶液由无色变为紫红色
B．利用“Ag＋＋SCN－===AgSCN↓”反应，用标准KSCN溶液测量AgNO3溶液浓度时可用Fe(NO3)3作指示剂
C．利用“2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋”，用FeCl3溶液测量KI样品中KI的百分含量时，可用淀粉作指示剂
D．用标准NaOH溶液测量某盐酸的浓度时，若用酚酞作指示剂，当观察到溶液由无色变为红色，且半分钟不恢复时达到滴定终点
2．H2S2O3是一种弱酸，实验室欲用0.01 mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定I2溶液，发生的反应为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6，下列说法合理的是()
A．该滴定可选用如图所示装置
B．该滴定可用甲基橙作指示剂
C．Na2S2O3是该反应的还原剂
D．该反应中每消耗2 mol Na2S2O3，电子转移数为4N A
3．在含有Ag＋的酸性溶液中，以铁铵矾NH4Fe(SO4)2作指示剂，用KSCN标准溶液滴定Ag＋。

已知：AgSCN(白色，s)Ag＋(aq)＋SCN－(aq)，K sp＝1.0×10－12；Fe3＋＋SCN －FeSCN2＋(红色)，K＝138。

下列说法正确的是()
A．边滴定边摇动溶液，首先溶液变红色
B．当Ag＋定量沉淀后，少许过量的SCN－与Fe3＋生成红色配合物，即为终点
C．上述实验可用KCl标准溶液代替KSCN标准溶液滴定Ag＋
D．滴定时，溶液pH变化不会影响终点的观察
4．绿矾(FeSO4·7H2O)试剂含量的国家标准如表1所示。

称取四份质量均为1.012 g某绿矾试剂样品，分别溶于水配制成20.00 mL溶液，编号为①②③④。

分别用0.040 56 mol·L －1的KMnO4标准液滴定，滴定数据记录如表2。

表1
等级Ⅰ级品Ⅱ级品Ⅲ级品
FeSO4·7H2O含量
99.50%～
100.50% 99.00%～
100.50%
98.00%～
101.00%
表2
样品编号①②③④
KMnO4标准液体积
17.66 17.68 18.26 17.70
/mL
下列说法错误的是()
A．盛装KMnO4标准液的酸式滴定管使用前需先检查滴定管是否漏水
B．滴入最后一滴标准液时，锥形瓶中液体变浅红色且半分钟内不褪色，则达到滴定终点C．根据滴定数据分析，该样品属于国家标准的Ⅱ级品
D．若绿矾样品已失部分结晶水，可能会导致测定结果偏高
5．某温度下，向10 mL的0.100 mol·L－1CuCl2溶液中逐渐滴加0.100 mol·L－1Na2S溶液，滴加过程中溶液中－lg c(Cu2＋)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示，下列有关说法正确的是()
已知：lg 2＝0.3，K sp(ZnS)＝3.00×10－25
A．a、b、c三点中，水的电离程度最大的为b点
B．Na2S溶液中：c(S2－)＋c(HS－)＋c(H2S)＝2c(Na＋)
C．该温度下K sp(CuS)＝4.00×10－36
D．向100 mL Zn2＋、Cu2＋浓度均为10－5 mol·L－1的混合溶液中逐滴加入10－2 mol·L－1 Na2S 溶液，Zn2＋先沉淀
6．某废水中含有 Cr 2O 2－7，为了处理有毒的 Cr 2O 2－7，需要先测定其浓度：取 20 mL 废
水，加入适量稀硫酸， 再加入过量的 V 1 mL c 1 mol·L －1 (NH 4)2Fe(SO 4)2 溶液，充分反应(还原产物为 Cr 3＋)。

用 c 2 mol·L －1 KMnO 4 溶液滴定过量的 Fe 2＋至终点，消耗 KMnO 4
溶液 V 2 mL 。

则原废水中c (Cr 2O 2－7)为(用代数式表示)( ) A.c 1V 1－5c 2V 2120 mol·L －1B.c 1V 1－5c 2V 260
mol·L －1 C.5c 1V 1－c 2V 2120 mol·L －1D.c 1V 1＋5c 2V 2120
mol·L －1 7．实验室用下列方法测定某水样中O 2的含量。

(1)实验原理
①用如图所示装置，使溶解在水中的O 2在碱性条件下将Mn 2＋氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

②在酸性条件下，再用I －将生成的MnO(OH)2还原为Mn 2＋，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

然后用Na 2S 2O 3标准溶液滴定生成的I 2，反应的化学方程式为I 2＋2Na 2S 2O 3===2NaI ＋Na 2S 4O 6。

(2)实验步骤
①打开止水夹a和b，从A处向装置内鼓入过量N2，此操作的目的是______________________；
②用注射器抽取某水样20.00 mL从A处注入锥形瓶；
③再分别从A处注入含m mol NaOH溶液及过量的MnSO4溶液；
④完成上述操作后，关闭a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；
⑤打开止水夹a、b，分别从A处注入足量NaI溶液及含n mol H2SO4的硫酸；
⑥重复④的操作；
⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴________作指示剂；
⑧用0.005 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点。

滴定终点的现象是______________________。

(3)数据分析
①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积为3.90 mL，则此水样中氧(O2)的含量为______mg·L－1。

②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，则测得水样中O2的含量将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

8．Ba2＋是一种重金属离子，有一环境监测小组欲利用Na2S2O3、KI、K2Cr2O7等试剂测定某工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度。

请回答下列问题：
(1)现需配制250 mL 0.100 mol·L－1标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL 容量瓶、玻璃棒外，还需要__________________。

(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为________g。

(3)另取废水50.00 mL，控制适当的酸度，加入足量的K2Cr2O7溶液，得到BaCrO4沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀盐酸溶解，此时CrO2－4全部转化为Cr2O2－7；再加入过量KI溶液进行反应，然后在反应液中滴加上述标准Na2S2O3溶液，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液36.00 mL。

已知有关反应的离子方程式为①Cr2O2－7＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O；②2S2O2－3＋I2===2I－＋S4O2－6，则该工厂废水中Ba2＋的物质的量浓度为______。

9．宋代《千里江山图》中的绿色来自孔雀石颜料，主要成分为Cu(OH)2·CuCO3。

某研究性学习小组制取Cu(OH)2·CuCO3，并对其进行相关探究。

回答下列问题：
(1)Na2CO3溶液与足量CuSO4溶液混合制得Cu(OH)2·CuCO3沉淀，反应的离子方程式为________________。

制得的沉淀需洗净、干燥，检验沉淀已洗净的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)取部分经洗净、干燥后的沉淀，利用下列装置探究其热分解产物(其他夹持及连接仪器已略去):
①各装置的连接顺序是E→____→A→____→____→E。

②仪器连接后首先需要进行的实验操作是________。

③装置B中试剂X为________(填化学式)，盛装试剂X的仪器名称是________。

④实验结束前，再向装置中通入一段时间的空气。

装置A、B中观察到的实验现象分别为__________________、______________________。

(3)已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2, I2＋2S2O2－3===2I－＋S4O2－6。

用碘量法可测定沉淀中铜的含量：称取m g洗净、干燥的沉淀溶于适量稀硫酸中，加入足量10% KI溶液，充分反应后用c mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈淡黄色，再加入1～2 mL 0.5%的淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗标准溶液V mL。

滴定终点的颜色变化是________，沉淀中铜的质量分数为________%。

10．亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂，红褐色液体或黄色气体，具有刺鼻恶臭味，遇水反应生成一种氢化物和两种氧化物。

某学习小组在实验室用Cl2和NO制备ClNO并测定其纯度：
(1)实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO)；
①X装置的优点为______________________________________________________________。

②检验装置气密性并装入药品，打开K2，然后再打开____(填“K1”“K2”或“K3”)，通入一段时间气体，其目的为________________，然后进行其他操作，当Z有一定量液体生成时，停止实验。

③若无装置Y，则Z中ClNO可能发生反应的化学方程式为_____________________________。

(2)亚硝酰氯(ClNO)的纯度测定：取Z中所得液体m g溶于水，配制成250 mL溶液，取出25.00 mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用c mol·L－1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为22.50 mL[已知：Ag2CrO4为砖红色固体；K sp(AgCl)＝1.56×10－10，K sp(Ag2CrO4)＝1×10－12]。

则亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为________(用代数式表示)。

答案精析
1．C 2.C 3.B
4．C[滴定管使用前需先检查滴定管是否漏水，再洗涤、润洗，故A正确；达到滴定终点判断是当滴入最后一滴标准液时，锥形瓶中液体变浅红色且半分钟不褪色，故B正确；根据滴定数据分析，第三次数据是错误数据，另外三次平均数值为17.68 mL，根据关系
式5FeSO4～KMnO4，ω＝5×0.040 56 mol·L－1×0.017 68 L×278 g·mol－1
1.012 g
×100%≈98.50%，该样品属于国家标准的Ⅲ级品，故C错误；若绿矾样品已失部分结晶水，称量等质量，则硫酸亚铁增加，消耗的高锰酸钾体积增多，会导致测定结果偏高，故D正确。

]
5．C [CuCl 2、Na 2S 水解促进水电离，b 点是CuCl 2与Na 2S 溶液恰好完全反应的点，溶质是强酸强碱盐氯化钠，对水的电离没有影响，水的电离程度最小的为b 点，A 错误；Na 2S 溶液中根据物料守恒：2c (S 2－)＋2c (HS －)＋2c (H 2S)＝c (Na ＋) ，B 错误；b 点是CuCl 2与Na 2S 溶液恰好完全反应的点，溶液中c (Cu 2＋)＝c (S 2－)，根据b 点数据可知c (Cu 2＋)＝1×10－17.7 mol·L －1＝2×10－18 mol·L －1，则该温度下K sp (CuS)＝c (Cu 2＋)·c (S 2－)＝1×10－35.4＝4.00×10－36，C 正确；向100 mL Zn 2＋、Cu 2＋浓度均为10－5 mol·L －1的混合溶液中逐滴
加入10－2 mol·L －1的Na 2S 溶液，产生ZnS 时需要的S 2－浓度为c (S 2－
)＝K sp (ZnS )c (Zn 2＋)＝3×10－25
10－5 mol·L －1＝3×10－20 mol·L －1，根据C 可知K sp (CuS)＝4.00×10－36，故产生CuS 时需要的
S 2－浓度为c (S 2－)＝K sp (CuS )c (Cu 2＋)＝4×10－
36
10－5 mol·L －1＝4×10－31 mol·L －1，则产生CuS 沉淀所需S 2－浓度更小，优先产生CuS 沉淀，D 错误。

]
6．A [KMnO 4 溶液滴定过量的 Fe 2＋至终点，发生反应的关系式为KMnO 4～5Fe 2＋，n (KMnO 4)＝c 2 mol·L －1×V 2×10－3 L ＝c 2V 2×10－3 mol ，则与它反应的Fe 2＋的物质的量为
n (Fe 2＋)＝5c 2V 2×10－3 mol 。

与Cr 2O 2－7反应的Fe 2＋的物质的量为c 1 mol·
L －1×V 1 ×10－3L －5c 2V 2×10－3 mol ＝c 1V 1×10－3 mol －5c 2V 2×10－3 mol 。

Cr 2O 2－7与的Fe
2＋的关系式为Cr 2O 2－7～6Fe 2＋，由此可得出n (Cr 2O 2－7)＝(c 1V 1－5c 2V 2)×10－3 mol 6
，c (Cr 2O 2－7)＝(c 1V 1－5c 2V 2)×10－3 mol 6×20×10－3 L
＝c 1V 1－5c 2V 2120 mol·L －1。

] 7．(1)①2Mn 2＋＋O 2＋4OH －===2MnO(OH)2
②MnO(OH)2＋2I －＋4H ＋===Mn 2＋＋I 2＋3H 2O
(2)①排出装置内的空气，避免空气中的O 2的干扰
⑦淀粉溶液⑧滴入最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色(3)①7.8②偏大
解析(1)①溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2＋氧化成MnO(OH)2，锰元素化合价升高2价，氧气中氧元素化合价降低了2价，根据化合价升高降低总数相等配平反应的离子方程式为2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2。

②在酸性条件下，再用I－将生成的MnO(OH)2还原为Mn2＋，I－被氧化为碘单质，反应的离子方程式为MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O。

(2)①由于测定的是水样中氧气含量，必须将装置中的空气赶走，避免干扰测定结果。

⑦由于反应中有碘单质参与，利用碘遇到淀粉显示蓝色的特性，可以选用淀粉溶液做指示剂；⑧用0.005 mol·L －1 Na2S2O3溶液滴定至终点，碘消耗完，蓝色褪去，即滴定终点的现象是：滴入最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色。

(3)①发生的反应有：2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2、MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O、I2＋2Na2S2O3===2NaI ＋Na2S4O6，则关系式为O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3，1 000 mL水样中含有的氧气
的物质的量是n(O2)＝1
4n(Na2S2O3)×
1 000
20＝
1
4×0.005 mol·L
－1×0.003 9 L×50＝2.437
5×10－4 mol，氧气的质量为2.4375×10－4 mol×32 g·mol－1＝7.8 mg，此水样中氧(O2)的含量为7.8 mg·L－1。

②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，会导致标准液的浓度减小，消耗的标准液的体积增大，测定结果偏大。

8．(1)胶头滴管、烧杯(2)3.95(3)0.024 mol·L－1
解析(1)配制250 mL 0.100 mol·L－1标准Na2S2O3溶液，所需要的玻璃仪器除量筒、250 mL容量瓶、玻璃棒外，溶解时还需要烧杯，定容时还需要胶头滴管。

(2)需准确称取Na2S2O3固体的质量为0.1 mol·L－1×0.25 L×158 g·mol－1＝3.95 g。

(3)由溶液中发生的反应，可得
出如下关系：Cr 2O 2－7——2Ba 2＋——2BaCrO 4——Cr 2O 2－7——3I 2——6S 2O 2－3
设该工厂废水中Ba 2＋的物质的量浓度为x ，可建立以下关系：
Ba 2＋ ～ 3S 2O 2－3
1 mol 3 mol
0．05 L·x 0.036 L ×0.1 mol·L －1
则x ＝1 mol ×0.036 L ×0.1 mol·L －1
0.05 L ×3 mol
＝0.024 mol·L －1。

9．(1)2Cu 2＋＋2CO 2－3＋H 2O Cu(OH)2·CuCO 3↓＋CO 2↑ 取最后的洗涤液少许于试管
中， 滴加BaCl 2溶液，若不产生白色沉淀即表示Cu(OH)2·CuCO 3洗净 (2)①D B C ②检查装置的气密性 ③无水CuSO 4固体 U 形管 ④A 中绿色固体变为黑色固体 B 中白色固体变为蓝色固体 (3)蓝色褪去 6.4cV m
解析 (1)Na 2CO 3溶液与足量CuSO 4溶液混合制得Cu(OH)2·CuCO 3沉淀和二氧化碳气体，
反应的离子方程式是2Cu 2＋＋2CO 2－3＋H 2O Cu(OH)2·CuCO 3↓＋CO 2↑；取最后一次
的洗涤液少许于试管中，滴加BaCl 2溶液，若不产生白色沉淀即表示Cu(OH)2·CuCO 3洗净。

(2) ①Cu(OH)2·CuCO 3加热分解的产物是氧化铜、二氧化碳、水，为探究其热分解产物，用氢氧化钠除去空气中的二氧化碳、用浓硫酸除去空气中的水蒸气，用无水硫酸铜检验水蒸气、用石灰水检验二氧化碳，仪器连接顺序是E →D →A →B →C →E 。

②为防止装置漏气，仪器连接后首先需要进行的实验操作是检查装置的气密性。

③装置B的作用是检验水蒸气，装置B中试剂X为无水硫酸铜；盛装无水硫酸铜的仪器名称是U形管。

④Cu(OH)2·CuCO3加热分解的产物是氧化铜、二氧化碳、水，装置A中观察到的实验现象为装置A中绿色固体变为黑色固体，装置B中观察到的实验现象为白色固体变为蓝色固体。

(3) 滴定终点时，“淀粉-I2”蓝色溶液中的I2完全反应，滴定终点的颜色变化是溶液蓝色褪去；反应消耗c mol·L－1 Na2S2O3标准溶液V mL，根据反应关系式是2Cu2＋～I2～2S2O2－3可知，Cu元素的物质的量是cV×10－3mol，沉淀中铜的质量分数为
cV×10－3 mol×64 g·mol－1
m g×100%＝6.4cV m%。

10．(1)①无需排除装置内空气的干扰；可以随开随用，随关随停②K3排尽三颈烧瓶
中的空气，防止NO变质③2ClNO＋H2O===2HCl＋NO↑＋NO2↑(2)14.737 5c
m
×100%(或c×22.5×10－3×10×65.5
m×100%)
解析(1)①实验室也可用B装置制备NO，与之相比X 装置无需排除发生装置内空气的干扰，可以随开随用，随关随停。

②检验装置气密性并装入药品，打开K2，再打开K3，通入一段时间Cl2，排尽三颈烧瓶中的空气，防止NO变质。

③若无装置Y，Z中亚硝酰氯与水反应，该反应的化学方程式为2ClNO＋H2O===2HCl ＋NO↑＋NO2↑。

(2)取Z中所得液体m g溶于水，配制成250mL溶液，取出的25.00 mL中满足：n(ClNO)
＝n(Cl－)＝n(Ag＋)＝c×0.022 5 L＝0.022 5c mol，则250 mL溶液中，n(ClNO)＝0.022 5c
mol×250 mL
25 mL＝0.225c mol，所以亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为
0.225c mol×65.5 g·mol－1
m g
×100%＝14.737 5c
m×100%。