滴定原理的拓展应用.doc
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滴定原理的拓展应用
滴定原理的拓展应用是近几年高考试题的创新题型,主要类型有氧化还原滴定、沉淀滴定、配位滴定三种
类型。考查角度主要有①滴定管的使用问题、②滴定指示剂的选择、③滴定终点的现象判断、④定量计算问题、
⑤滴定误差分析。
1.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)实例
①酸性 KMnO 4溶液滴定H 2C 2O4溶液
原理: 2MnO -4+ 6H ++ 5H 2C2O4===10CO 2↑+ 2Mn 2++ 8H 2O;
指示剂及滴定终点:酸性KMnO 4溶液本身呈紫红色,不用另外选择指示剂,当滴入最后一滴酸性KMnO 4 溶液,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不变色,说明达到滴定终点。
例题 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。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量。请填写下列空白:
(1) 移取 10.00 mL 密度为ρ g·mL -1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。
MnO -4+H 2O2+H + ===Mn 2++H 2O+
(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
______________________________________________________ 。
-1
(4)重复滴定三次,平均耗用 c mol· L KMnO 4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,滴定后气泡消失,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
解析: (1)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 秒内不褪色。
(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
17cV 。
200ρ
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,有一部分溶液占据了气泡的体积,并没有滴入锥形瓶,
则测定结果偏高。
答案: (1)容量瓶 (2)2 5 6 2 8 5 O 2
17cV
(5)
偏高 (3) 酸式 滴入最后一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且 30 秒内不褪色
(4)
200ρ
② Na 2S 2O 3 溶液滴定碘液
原理: 2S 2O 23 -
+ I 2===S 4O 26-
+ 2I -
;
指示剂及滴定终点:用淀粉溶液作指示剂,当滴入最后一滴
Na 2S 2O 3 溶液,溶液的蓝色褪去,且半分钟内
不恢复原色,说明达到滴定终点。
例题 2:已知: I 2+ 2 S 2O 32 === S 4O 62 + 2I ―。相关物质的溶度积常数见下表:
物质 Cu(OH) 2 Fe(OH) 3
CuCl
CuI
Ksp
- 20
- 39
- 7
- 12
2.2 ×10
2.6 ×10 1.7 ×10 1.3 ×10
(1) 某学习小组用 “间接碘量法 ”测定含有 CuCl 2?2H 2O 晶体的试样(不含能与 I ―
发生反应的氧化性质杂质)
的纯度,过程如下: 取 0.36 g 试样溶于水, 加入过量 KI 固体,充分反应, 生成白色沉淀。 用 0.1000 mol/L Na 2 S 2 O 3
标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗
Na 2 S 2 O 3 标准溶液 20.00 mL 。
①可选用 ___________作滴定指示荆,滴定终点的现象是
_________________ 。
② CuCl 2 溶液与 KI 反应的离子方程式为
______________________________ 。
③该试样中 CuCl 2?2H 2O 的质量百分数为 ___________________________ 。 [来源 :]
【答案】( 1)①淀粉溶液。蓝色褪去,放置一定时间后不复色
② 2Cu 2++4I -=2CuI ↓ +I 2
③ 95%
(3) 滴定方式及其应用(习题见后) ①直接滴定法:许多还原性物质,如
Fe 2+
、 NO -
2 、 H 2O 2 、C 2O 24-
等,可被强氧化剂直接滴定。例如:
5H 2O 2+ 2MnO -
4+ 6H +
===5O 2↑+ 2Mn 2+
+ 8H 2O 。 ②返滴定法:氧化性物质可用返滴定法。例如:测
MnO 2 含量时,可在 H 2SO 4 溶液中加入过量的 Na 2C 2 O 4
标准溶液,待与 MnO 2 作用完毕后,用 KMnO 4 标准液滴定过量的
C 2 O 24-
。
MnO 2+ C 2O 24-
+ 4H +
===Mn 2+
+ 2CO 2↑+ 2H 2O ,
2MnO -
4+ 5C 2O 24-
+ 16H +
===2Mn 2+
+ 10CO 2↑+ 8H 2O 。
③间接滴定法:某些非氧化性物质,可以用间接滴定法进行测定。例如:测
Ca 2+
含量时,先将 Ca 2+
沉淀为
CaC 2O 4,再用稀 H 2SO 4 将所得沉淀溶解,用 KMnO 4 标准液滴定溶液中的 C 2O 42-
,间接求得 Ca 2
+
含量。
CaC 2O 4+ H 2 SO 4===H 2C 2O 4+ CaSO 4,
2MnO 4-
+ 6H +
+ 5H 2C 2O 4===2Mn 2+
+ 10CO 2↑+ 8H 2 O 。