2020年高考化学微专题复习《滴定及计算(中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定)》

滴定的拓展（氧化还原滴定、沉淀滴定）
1．实验室用滴定法测定叠氮化钠样品中NaN
3
的质量分数：①将2.500 g试样配成500.00 mL溶液。

②取50.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入50.00 mL 0.101 0
mol·L－1(NH
4)
2
Ce(NO
3
)
6
溶液。

③充分反应后，将溶液稍稀释，向溶液中加入8 mL
浓硫酸，滴入3滴邻菲啰啉指示液，用0.050 0 mol·L－1(NH
4)
2
Fe(SO
4
)
2
标准溶
液滴定过量的Ce4＋，消耗溶液体积为29.00 mL。

测定过程的反应方程式为
2(NH
4)
2
Ce(NO
3
)
6
＋2NaN
3
＝4NH
4
NO
3
＋2Ce(NO
3
)
3
＋2NaNO
3
＋3N
2
↑；Ce4＋＋Fe2＋＝Ce3＋
＋Fe3＋；试样中NaN
3
的质量分数为_______________。

解析：50.00 mL 0.101 0 mol·L－1(NH
4)
2
Ce(NO
3
)
6
溶液中n[(NH4)2Ce(NO3)6]
＝0.101 0 mol·L－1×50.00×10－3 L＝5.050×10－3 mol，参与第二步反应的量
n[(NH
4)
2
Fe(SO
4
)
2
]＝0.050 0 mol·L－1×29.00×10－3 L＝1.450×10－3 mol，与
NaN
3
反应的n[(NH4)2Ce(NO3)6]＝5.050×10－3mol－1.450×10－3 mol＝3.600×10
－3 mol，试样中NaN
3
的质量分数为(3.600×10－3 mol×10×65 g/mol)/2.500 g ×100%＝93.60%。

答案：93.60%(0.9360)
2．(2019·全国卷Ⅱ节选)立德粉ZnS·BaSO
4
(也称锌钡白)，是一种常用白色颜
料。

以重晶石(BaSO
4
)为原料，可按如下工艺生产立德粉：
成品中S2－的含量可以用“碘量法”测得。

称取m g样品，置于碘量瓶中，移取
25.00 mL 0.100 0 mol·L－1的I
2
­KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置
暗处反应5 min ，有单质硫析出。

以淀粉溶液为指示剂，过量的I 2用0.100 0 mol ·L
－1
Na 2S 2O 3溶液滴定，反应式为I 2＋2S 2O 2－3===2I －＋S 4O 2－
6。

测定时消耗Na 2S 2O 3溶
液体积V mL 。

终点颜色变化为______________，样品中S 2－的含量为______________(写出表达式)。

解析：碘单质与硫离子的反应为S 2－＋I 2===S ＋2I －。

碘单质与淀粉溶液混合为蓝色，故用硫代硫酸钠溶液滴定过量的I 2，终点颜色变化为浅蓝色至无色。

根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法和化合价升降相等列关系式，设硫离子的物质的量为n mol ：
n ＋12×0.100 0 V ×10－3 mol ＝25×0.100 0×10－3
mol ，得n ＝⎝
⎛⎭⎪⎫25－12V ×0.100 0× 10－3 mol
则样品中硫离子的含量为n ×M (S 2－)m ×100%＝⎝
⎛
⎭⎪⎫25.00－12V ×0.100 0×32m ×1 000×100%。

答案：浅蓝色至无色 ⎝
⎛
⎭⎪⎫25.00－12V ×0.100 0×32
m ×1 000
×100%
3．用滴定法测定氮化钙的纯度
①称取3.9 g 反应后的固体，加入足量水，将生成的气体全部蒸出并通入100.00 mL 1.00 mol/L 盐酸中，充分反应后，将所得溶液稀释到200.00 mL 。

②取20.00 mL 稀释后的溶液，用0.2 mol/L NaOH 标准溶液滴定过量的盐酸，到终点时消耗标准溶液25.00 mL 。

所得固体中氮化钙的质量分数为__________________。

解析：剩余的盐酸量为n 1＝200 mL
20 mL ×0.2 mol/L ×0.025 L ＝0.05 mol ，故
参与反应的盐酸为n 2＝1 mol/L ×0.1 L －0.05 mol ＝0.05 mol ，氮化钙与水反
应生成氨气，氨气与盐酸反应生成NH
4
Cl，所以n(NH3)＝n2＝0.05 mol，根据氮
元素守恒：Ca
3N
2
～2NH
3
，则n(Ca3N2)＝0.025 mol，则氮化钙的质量分数＝
0.025 mol×148 g/mol
3.9 g
＝94.9%。

答案：94.9%
4．硫酸亚铁铵(NH
4)a Fe b(SO
4
)c·d H2O又称莫尔盐。

称取11.76 g新制莫尔盐，
溶于水配成250 mL溶液。

取25.00 mL该溶液加入足量的BaCl
2
溶液，得到白色
沉淀1.398 g；另取25.00 mL该溶液用0.020 0 mol/L KMnO
4
酸性溶液滴定，当
MnO－
4
恰好完全被还原为Mn2＋时，消耗溶液的体积为30.00 mL。

试确定莫尔盐的化学式。

答案：称取11.76 g新制莫尔盐，溶于水配成250 mL溶液，取25.00 mL
该溶液，加入足量的BaCl
2
溶液，得到白色沉淀硫酸钡的质量为1.398 g，其物
质的量为
1.398 g
233 g/mol
＝0.006 mol，所以n(SO2－4)＝0.006 mol，另取25.00 mL该
溶液用0.020 0 mol/L KMnO
4酸性溶液滴定，当MnO－
4
恰好完全被还原为Mn2＋时，
消耗溶液的体积为30.00 mL，根据题意，
5Fe2＋＋MnO2－
4＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H
2
O
5 1
n(Fe2＋) 0.020 00 mol·L－1×0.03 L，
所以n(Fe2＋)＝0.003 mol，根据电荷守恒：n(NH＋4)＋2n(Fe2＋)＝2n(SO2－4)，
n(NH＋
4
)＝0.006 mol；250 mL溶液中n(SO2－4)＝0.06 mol，n(Fe2＋)＝0.03 mol，
n(NH＋
4
)＝0.06 mol，n(H2O)＝
11.76 g－0.06 mol×96 g/mol－0.03 mol×56 g/mol－0.06 mol×18 g/mol
18 g/mol
＝0.18 mol，所以n(SO2－4)∶n(Fe2＋)∶n(NH＋4)∶n(H2O)＝0.06 mol∶0.03 mol∶0.06mol∶0.18 mol＝2∶1∶2∶6，所以莫尔盐的化学式为
(NH
4)
2
Fe(SO
4
)
2
·6H
2
O[或(NH
4
)
2
SO
4
·FeSO
4
·6H
2
O]。

5．(2019·山东聊城二模)硫酸亚铁铵[FeSO
4·(NH
4
)
2
SO
4
·6H
2
O]俗称摩尔盐。

硫
酸亚铁在空气中易被氧化，但与硫酸铵反应生成摩尔盐后较稳定。

模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置如图所示。

回答下列问题：
常温下，将反应后的溶液放置一段时间，瓶底将结晶析出硫酸亚铁铵。

为了测定晶体中Fe2＋的含量，称取一份质量为4.0 g的硫酸亚铁铵晶体样品，配成溶
液。

用0.1 mol·L－1酸性KMnO
4溶液滴定至终点，消耗KMnO
4
溶液体积为20.00 mL。

反应到达滴定终点的现象为________________，晶体中Fe2＋的质量分数为________________。

解析：用KMnO
4
溶液滴定硫酸亚铁铵，二者发生氧化还原反应，硫酸亚铁铵中的Fe2＋的化合价由＋2价升高到＋3价生成Fe3＋，则1 mol硫酸亚铁铵失1 mol e－发生氧化反应，高锰酸钾中的锰元素化合价由＋7价降低到＋2价生成Mn2＋，则1 mol高锰酸钾得5 mol e－发生还原反应，根据得失电子守恒，高锰酸钾和硫酸亚铁铵的物质的量比为1∶5，由题意n(KMnO4)＝0.1 mol·L－1×0.02 L＝0.002 mol，则n(Fe2＋)＝0.01 mol，m(Fe2＋)＝0.56 g，晶体中Fe2＋的质量分数为0.56 g/4 g×100%＝14%；滴定终点时溶液恰好变浅红色，且半分钟不褪色。

答案：溶液恰好变浅红色，且半分钟不褪色14%
6．称取2.0 g Na
2S
2
O
4
样品溶于冷水配成200 mL溶液，取出25.00 mL该溶
液于锥形瓶中，用0.10 mol/L碱性K
3[Fe(CN)
6
]标准溶液滴定，原理为：
4[Fe(CN)
6]3－＋2S
2
O2－
4
＋8OH－＝4[Fe(CN)
6
]4－＋4SO2－
3
＋4H
2
O，用亚甲基蓝为指示
剂，达到滴定终点时消耗标准溶液24.00 mL，则样品中Na
2S
2
O
4
的质量分数为
___________(杂质不参与反应)(计算结果精确至0.1%)。

解析：根据4[Fe(CN)
6]3－＋2S
2
O2－
4
＋8OH－＝4[Fe(CN)
6
]4－＋4SO2－
3
＋4H
2
O可知
n (Na 2S 2O 4)＝12n (K 3[Fe(CN)6])＝12×0.10 mol/L ×0.024 L ×
200 mL 25.00 mL
＝9.6×10－3
mol ，m (Na 2S 2O 4)＝n (Na 2S 2O 4)×M ＝9.6×10－3 mol ×174 g/mol ＝1.670 4 g ，则样品中Na 2S 2O 4的质量分数为(1.670 4 g ÷2.0 g)×100%＝83.5%。

答案：83.5%
7．(2019·江西南昌十中高三期末检测)碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料，明矾是种常见的净水剂，某校化学兴趣小组探究将一废弃矿石进行处理制备碱式碳酸铜和明矾，从而实现变废为宝。

经查资料，该矿石成分为Al 2Fe 4CuSi 2O 13，该化学小组制定工艺流程如下：
已知：Cu 2＋
溶于足量的浓氨水中可形成铜氨溶液，Cu 2
＋
＋
4NH 3·H 2O Cu(NH 3)2＋
4＋4H 2O
回答下列问题：
(1)在步骤⑦中，若先加K 2CO 3溶液，后加KOH 溶液，则易发生CuCO 3(s)＋2OH －(aq)
Cu(OH)2(s)＋CO 2－
3(aq)，则该反应平衡常数为______。

{已知：
K sp (CuCO 3)＝2.4×10－10，K sp [Cu(OH)2]＝2.2×10－20}
(2)为了检验该碱式碳酸铜纯度，该小组称取25 g 样品，加入100 mL 3 mol/L 的盐酸中进行溶解。

充分反应后，微热排除CO 2，冷却后取出10 mL ，滴加2滴甲基橙，然后用2 mol/L 标准KOH 溶液进行滴定，共用去5 mL 。

则样品的纯度为________________。

解析：(1)CuCO 3(s)＋2OH －(aq)Cu(OH)2(s)＋CO 2－
3(aq)该反应平衡常数为
c (CO 2－3)c 2(OH －)＝c (CO 2－
3)·c (Cu 2＋)c 2(OH －)·c (Cu 2＋)＝2.4×10－102.2×10
－22＝1.09×1010。

(2)剩余盐酸的物质的量＝2 mol/L ×0.005 L ＝0.01 mol ，则与碱式碳酸铜反应的盐酸＝0.3 mol －0.01 mol ×100 mL/10 mL ＝0.2 mol ，根据Cu 2(OH)2CO 3～4HCl 可知碱式碳酸铜的物质的量是0.05 mol ，因此样品的纯度为0.05 mol ×222 g/mol
25 g ×100%＝44.4%。

答案：(1)1.09×1010 (2)44.4%
8．肼(N 2H 4)是一种重要的工业产品。

资料表明，氨和次氯酸钠溶液反应能生成肼，肼有极强的还原性。

准确量取20.00 mL 含肼溶液，加入硫酸和碳酸氢钠，用0.100 0 mol/L 的标准碘液进行滴定，滴定终点时，消耗V 0 mL(在此过程中N 2H 4→N 2)。

该实验可选择______做指示剂；该溶液中肼的浓度为______mol/L(用含V 0的代数式表达，并化简)。

解析：使用标准碘液进行滴定，可以选用淀粉溶液作指示剂，当滴入最后一滴碘液，溶液变成蓝色，且半分钟内不褪色，则表明达到了滴定终点；在此过程中N 2H 4→N 2，I 2→I －，根据得失电子守恒，有N 2H 4～2I 2，消耗碘的物质的量＝0.100 0 mol/L ×V 0×10－3 L ，则20.00 mL 含肼溶液中含有肼的物质的量＝1
2×
0.100 0 mol/L ×V 0×10－3
L ，因此肼的浓度为1
2×0.100 0 mol/L ×V 0×10－3 L 20.00×10－3 L
＝
V 0400
mol/L 。

答案：淀粉溶液 V 0400
9．测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。

已知：①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg/L 。

②Ag ＋＋2CN －===[Ag(CN)2]－，Ag ＋＋I －===AgI ↓，AgI 呈黄色，且CN －优先与
Ag ＋反应。

实验如下：取100.00 mL 处理后的氰化钠废水于锥形瓶中，并滴加几
滴KI溶液作指示剂用1.00×10－4 mol/L的标准AgNO
3溶液滴定，消耗AgNO
3
溶
液的体积为1.50 mL。

(1)滴定终点的现象是
___________________________________________________。

(2)处理后的废水中氰化钠的浓度为_____________mg/L；处理后的废水是否达到排放标准？____(填“是”或“否”)。

解析：(1)用硝酸银溶液滴定的过程中，当滴入最后一滴硝酸银溶液时，溶液中出现淡黄色沉淀，且半分钟内沉淀不消失时，说明已经滴定到终点。

(2)根据化学计量关系可知，Ag＋～2CN－，n(AgNO3)＝1.00×10－4 mol/L×0.001 5 L ＝1.5×10－7 mol，即n(NaCN)＝2n(AgNO3)＝1.5×10－7mol×2＝3.0×10－7 mol，m(NaCN)＝3.0×10－7 mol×49 g/mol＝1.47×10－5 g，氰化钠的浓度为：
0.014 7 mg
0.1 L
＝0.147 mg/L；0.147 mg/L＜0.50 mg/L，所以已达到排放标准。

答案：(1)滴入最后一滴硝酸银溶液时，溶液中出现淡黄色沉淀，且半分钟内沉淀不消失(2)0.147 是
10．某实验小组测定产品中H
2C
2
O
4
·2H
2
O的质量分数实验。

他们的实验步骤
如下：准确称取m g产品于锥形瓶中，加入适量的蒸馏水溶解，再加入少量稀硫酸，然后用c mol·L－1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点，共消耗标准溶液V mL。

(1)滴定终点的现象是_____________。

(2)滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快，分析可能的原因是
____________。

(3)产品中H
2C
2
O
4
·2H
2
O的质量分数为_________(列出含m、c、V的表达式)。

解析：(1)用H
2C
2
O
4
滴定酸性KMnO
4
，反应完全后，高锰酸钾褪色，具体现象：
当加入最后一滴标准液后，溶液由浅红色变为无色，且半分钟内不恢复原来的颜色；(2)滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快，是由于生成的 Mn2＋
是该反应的催化剂，加快了反应速率；(3)根据转化关系可知，2MnO－
4～5H
2
C
2
O
4
，
则n(H2C2O4·2H2O)＝n(H2C2O4)＝2
5
n(MnO－
4
)＝
2
5
×cV×10－3mol，产品中H2C2O4·2H2O
的质量分数为5
2
×cV×10－3×126
m ×100%＝
31.5cV
m
%。

答案：(1)当加入最后一滴标准液后，溶液由浅红色变为无色，且半分钟内
不恢复原来的颜色(2)生成的 Mn2＋是该反应的催化剂(3)31.5cV
m
%
11．为测定某H
2C
2
O
4
溶液的浓度，取20.00 mL H
2
C
2
O
4
溶液于锥形瓶中，滴入
2～3滴指示剂，用 0.100 0 mol/L 的NaOH溶液进行滴定，进行3次平行实验，所用NaOH 溶液体积分别为19.98 mL、20.02 mL 和 22.02 mL。

(1)所用指示剂为__________；
滴定终点时的现象为
___________________________________________________________________；
(2)H
2C
2
O
4
溶液物质的量浓度为________；
(3)下列操作会引起测定结果偏高的是_______(填序号)。

A．滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗
B．滴定过程中，锥形瓶震荡的太剧烈，以致部分液体溅出
C．滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数
D．滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数
解析：(1)强碱滴定弱酸到反应终点生成草酸钠，生成的为强碱弱酸盐显碱性，所以选择酚酞作指示剂，滴入最后一滴锥形瓶内溶液由无色变成(粉)红色，
且半分钟内不变化。

(2)取20.00 mLH
2C
2
O
4
溶液于锥形瓶中，滴入2～3滴指示剂，
用0.100 0 mol/L的NaOH溶液进行滴定，并进行3次平行实验，所用NaOH溶液体积分别为19.98 mL、20.02 mL和22.02 mL，其中22.02 mL误差太大，消
耗平均体积为20 ml，由H
2C
2
O
4
～2NaOH可得0.020 L×c(H2C2O4)×2＝0.100 0
mol/L×0.020 L，解得c(H2C2O4)＝0.050 0 mol/L。

(3)A.滴定管在盛装NaOH溶液前未润洗，导致溶液浓度减小，消耗标准溶液体积增大，测定结果偏高，故正确；B.滴定过程中，锥形瓶震荡的太剧烈，以致部分液体溅出，待测液减小，消耗标准溶液体积减小，测定结果偏低，故错误；C.滴定前读数正确，滴定终点时俯视读数，读取的标准溶液体积减小，测定标准溶液结果偏低，故错误；
D.滴定前读数正确，滴定终点时仰视读数，读取标准溶液体积增大，测定结果
偏高，故正确。

答案：(1)酚酞锥形瓶内溶液由无色变成(粉)红色，且半分钟内不变化(2)0.050 0 mol/L (3)A、D
12．辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿，在地壳中二者常伴生存在。

现取一份该伴生矿样品，经检测后确定仅含Cu
2
S、CuS和惰性杂质。

为进一步确定其
中Cu
2
S、CuS的含量，某同学进行了如下实验：
①取2.6 g样品，加入200.0 mL 0.200 0 mol·L－1酸性KMnO
4
溶液，加热(硫
元素全部转化为SO2－
4
)，滤去不溶杂质；
②收集滤液至250 mL容量瓶中，定容；
③取25.00 mL溶液，用0.100 0 mol·L－1FeSO
4
溶液滴定，消耗20.00 mL；
④加入适量NH
4HF
2
溶液(掩蔽Fe3＋和Mn2＋，使其不再参与其他反应)，再加入
过量KI固体，轻摇使之溶解并发生反应：2Cu2＋＋4I－＝2CuI＋I
2
；
⑤加入2滴淀粉溶液，用0.100 0 mol·L－1Na
2S
2
O
3
溶液滴定，消耗30.00 mL(已
知：2S
2O2－
3
＋I
2
＝S
4
O2－
6
＋2I－)。

回答下列问题：
(1)写出Cu
2S溶于酸性KMnO
4
溶液的离子方程式：
____________________________________________________________________
(2)配制0.100 0 mol· L－1FeSO
4
溶液时要用煮沸过的稀硫酸，原因是
___________________________________________________________________，配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有___________；
(3)③中取25.00 mL待测溶液所用的仪器是___________；
(4)⑤中滴定至终点时的现象为
___________________________________________________________________；
(5)混合样品中Cu
2
S和CuS的含量分别为_________%、_________%(结果均保留1位小数)。

解析：(5)设2.6 g样品中，Cu
2
S和CuS的物质的量分别为x、y，据5Fe2＋～
MnO－
4，步骤①：剩余n(MnO－4)＝0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3L×
1
5
×
250
25.00
＝
4.000×10－3 mol。

消耗n(MnO－4)＝0.200 0 mo·L－1×200.0×10－3 L－4.000×
10－3 mol＝0.036 mol。

由Cu
2S～2MnO－
4
和5CuS～8MnO－
4
，得2x＋
8
5
y＝0.036 mol。

又据2Cu2＋～I
2～2S
2
O2－
3
，得2x＋y＝0.100 0 mol·L－1×30.00×10－3L×
250
25.00
＝
30.00×10－3 mol＝0.03 mol，解方程组得x＝y＝0.01 mol。

故w(Cu2S)＝
0.01 mol×160 g·mol－1
2.6 g ×100%＝61.5%，w(CuS)＝
0.01 mol×96 g·mol－1
2.6 g
×
100%＝36.9%。

答案：(1)Cu
2S＋2MnO－
4
＋8H＋===2Cu2＋＋SO2－
4
＋2Mn2＋＋4H
2
O (2)除去水中溶
解的氧气，防止Fe2＋被氧化胶头滴管(3)(酸式)滴定管(或移液管)
(4)溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复原色
(5)61.5 36.9
13.(1)焦亚硫酸钠(Na
2S
2
O
5
)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。

它可用
作食品的抗氧化剂。

在测定某葡萄酒中Na
2S
2
O
5
残留量时，取50.00 mL葡萄酒样
品，用0.010 00 mol·L－1的碘标准溶液滴定至终点，消耗10.00 mL。

滴定反应的离子方程式为_____________________________，
该样品中Na
2S
2
O
5
的残留量为______g·L－1(以SO
2
计)。

(2)(2018·全国卷Ⅱ节选)K
3[Fe(C
2
O
4
)
3
]·3H
2
O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，
可用于晒制蓝图。

测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点。

滴定终点的现象是_______________________________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全
部收集到锥形瓶中。

加稀H
2SO
4
酸化，用c mol·L－1 KMnO4溶液滴定至终点，消
耗KMnO
4
溶液V mL。

该晶体中铁的质量分数的表达式为_____________。

解析：(1)单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应方程式为S
2O2－5
＋2I
2＋3H
2
O===2SO2－
4
＋4I－＋6H＋；消耗碘的物质的量是0.000 1 mol，所以焦亚
硫酸钠的残留量(以SO
2
计)是(0.000 1 mol×64 g/mol)/0.05 L＝0.128 g/L。

(2)①KMnO
4氧化C
2
O2－
4
，KMnO
4
溶液显紫红色，所以滴定终点的现象是当滴入最后
一滴KMnO
4
溶液时，溶液变为浅红色，且半分钟内不褪色。

②锌把铁离子还原为亚铁离子，高锰酸钾又把亚铁离子氧化为铁离子。

反应中消耗高锰酸钾0.001cV mol，Mn的化合价从＋7价降低到＋2价，所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cV mol，则该晶体中铁的质量分数的表
达式为0.005cV mol×56 g·mol－1
m g
×100%＝
5cV×56
m×1 000
×100%。

答案：(1)S
2O2－
5
＋2I
2
＋3H
2
O===2SO2－
4
＋4I－＋6H＋ 0.128
(2)①当滴入最后一滴KMnO
4
溶液时，溶液变为浅红色，且半分钟内不褪色②5cV×56
m×1 000
×100%
11。