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  • 2021-08-23 发布

人教版高中化学选修4练习:专题讲座(四)含答案

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专题讲座(四) 酸碱中和滴定的拓展应用 酸碱中和滴定的拓展应用 中和滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,还可迁移应用于氧化还原反应的定量测定。‎ ‎(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氧化还原性,但能与某些氧化剂或还原剂反应的物质。‎ ‎(2)试剂。‎ 常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7、I2等。‎ 常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。‎ ‎(3)指示剂。‎ ‎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,滴定终点为高锰酸钾溶液的紫红色。‎ ‎(4)实例。‎ ‎①KMnO4滴定H‎2C2O4溶液。‎ 原理:2MnO+6H++5H‎2C2O4===10CO2↑+2Mn2++8H2O。‎ 指示剂:酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂,当滴入一滴KMnO4溶液后,溶液由无色变浅红色,且半分钟内不褪色,说明达到滴定终点。‎ ‎②Na2S2O3滴定碘液。‎ 原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。‎ 指示剂:用淀粉作指示剂,当滴入一滴Na2S2O3溶液后,溶液的蓝色褪去,且不立即恢复原色,说明达到滴定终点。‎ ‎[练习]________________________________________‎ ‎1.氧化还原滴定实验同中和滴定类似(用已知浓度的氧化剂溶液滴定未知浓度的还原剂溶液或反之)。现有0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液和未知浓度的无色Na2SO3溶液,反应的离子方程式为2MnO+5SO+6H+===2Mn2++5SO+3H2O。填空回答问题(已知Na2SO3溶液呈碱性):‎ ‎ (1)该滴定实验中使用的仪器除铁架台、滴定管夹、烧杯外,还需用下列中的________(填序号)。‎ A.酸式滴定管(50 mL) B.碱式滴定管 C.量筒(10 mL) D.锥形瓶 E.胶头滴管 F.漏斗 ‎(2)不用________(填“酸”或“碱”)式滴定管盛放高锰酸钾溶液,原因__________________________________________________。‎ ‎(3)选何种指示剂,说明理由_____________________________。‎ ‎(4)滴定前平视KMnO4溶液的液面,刻度为a mL,滴定后俯视液面刻度为b mL,则(b-a) mL比实际消耗KMnO4溶液体积________(填“多”或“少”)。根据(b-a) mL计算,得到的待测液浓度比实际浓度________(填“大”或“小”)。‎ 解析:因酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化橡胶,因此盛放酸性KMnO4溶液应用酸式滴定管,Na2SO3溶液呈碱性,应用碱式滴定管量取,除此之外,还需用锥形瓶。因恰好反应时KMnO4溶液紫色褪去,故不需指示剂,若滴定前平视,滴定后俯视,会使(b-a ‎)偏小,从而测得Na2SO3的浓度偏小。‎ 答案:(1)ABD  (2)碱 KMnO4溶液能把橡胶管氧化 ‎(3)不用指示剂,因为高锰酸钾被还原剂还原成Mn2+,紫红色褪去,所以不需要指示剂 (4)少 小 ‎2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应:C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I-,2S2O+I2===S4O+2I-。‎ 在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol·L-1 I2溶液V1 mL,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol·L-1 Na2S2O3溶液V2 mL。该溶液中维生素C的物质的量是________mol。‎ 解析:由题目给出的两个离子方程式知,n(I2)=n(C6H8O6)+0.5n(S2O),即aV1×10-3=n(C6H8O6)+0.5bV2×10-3,则n(C6H8O6)=。‎ 答案: ‎3.(2015·课标全国Ⅱ卷节选)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:‎ 用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量:‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入3 mL稀硫酸;‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中;‎ Ⅴ.用0.100 0 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O===2I-+S4O),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。‎ 在此过程中:‎ ‎(1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_________。‎ ‎(2)玻璃液封装置的作用是 ______________。‎ ‎(3)V中加入的指示剂通常为__________,滴定至终点的现象是__________________________________________________________。‎ ‎(4)测得混合气中ClO2的质量为__________ g。‎ 解析:(1)二氧化氯具有强氧化性,I-具有还原性,二者在酸性环境中发生氧化还原反应,离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O.(2)该实验中二氧化氯不一定被完全吸收,玻璃液封装置用来吸收残余的二氧化氯。(3)碘遇淀粉变蓝,用硫代硫酸钠标准溶液滴定I2时,可选用淀粉溶液作指示剂,达到滴定终点时,溶液由蓝色变为无色,且保持半分钟不变色。(4)ClO2 、I2和Na2S2O3之间的关系式为:2ClO2 ~5I2~10Na2S2O3,则有n(ClO2)=1/5n(Na2S2O3)=1/5×0.100 0 mol·L-1×20.00×10-‎3L=4×10-4 mol,M(ClO2)=4×10-4 mol×‎67.5 g/mol=0.027 ‎00 g。‎ 答案:(1)2ClO2+10I-+8H+===2Cl-+5I2+4H2O (2)吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出) (3)淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 (4)0.027 00‎