化學教案（通用版）專題21滴定原理的廣泛應用

微專題·大素養(yǎng)eq\o(○,\s\up1(21))滴定原理的廣泛應用【知識基礎】一、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．試劑常見用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等；常見用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。3．滴定指示劑的選擇(1)自身指示劑：有些標準溶液或被滴定物質(zhì)本身有顏色，而滴定產(chǎn)物為無色，則滴定時就無需另加指示劑，自身顏色變化可以起指示劑的作用，此類指示劑稱為自身指示劑。如MnO4-本身在溶液中顯紫紅色，還原后的產(chǎn)物Mn2＋接近無色，所以用高錳酸鉀溶液滴定時(2)顯色指示劑：有些物質(zhì)本身并沒有顏色，但它能與滴定劑或被測物質(zhì)反應產(chǎn)生特殊的顏色，或開始有特殊顏色，滴定后變?yōu)闊o色，因而可指示滴定終點。如滴定前溶液中無單質(zhì)碘，滴定后有單質(zhì)碘生成等，可用淀粉等作為指示劑。二、沉淀反應滴定與絡合反應滴定1．沉淀反應滴定(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的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反應的生成物的溶解度小，否則不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液測定溶液中Cl－的含量時，預先加入CrO42-，再加入硝酸銀時，由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4小，所以先生成白色AgCl沉淀，理論終點后，過量的Ag＋就與CrO42-生成紅色Ag2CrO4沉淀，滴定過程中以溶液中出現(xiàn)紅色沉淀為滴定終點，根據(jù)消耗的AgNO3標準溶液的量計算溶液中Cl－的量，這是因為AgCl比Ag2．絡合反應滴定以絡合反應為反應原理的滴定分析法稱為絡合反應滴定。如Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3、Ag＋＋2NH3=[Ag(NH3)2]＋等。【專題精練】1．葡萄酒中常加入亞硫酸鹽作為食品添加劑，為檢測某葡萄酒樣品中亞硫酸鹽的含量(通常以酒樣中SO2的量計)，某研究小組設計了如下實驗(已知還原性：SO32->I－>Cl－下列說法不正確的是()A.若試劑A選擇氯水，則試劑B可選擇NaOH標準液B.通入N2和煮沸的目的是將產(chǎn)生的氣體從溶液中全部趕出C.葡萄酒中加亞硫酸鹽的主要目的是防止氧化，利用了亞硫酸鹽的還原性D.若試劑A選擇堿液，調(diào)節(jié)吸收后溶液為中性，則試劑B可選擇I2標準液2．乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一種有還原性的有機弱酸，在化學上有廣泛應用。①配制250mL溶液：準確稱量g乙二酸樣品，配成250mL溶液。②取所配溶液mL于錐形瓶中，加入少量硫酸酸化，用0mol·L－1KMnO4溶液滴定至草酸恰好全部氧化成二氧化碳，共消耗KMnO4溶液mL回答下列問題：(1)KMnO4標準液裝入________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。(2)KMnO4溶液滴定草酸過程中發(fā)生反應的離子方程式為________________________，滴定終點的現(xiàn)象為________________________________________________________。(3)計算此樣品的純度為________。(4)誤差分析：下列操作會導致測定結果偏高的是________(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3．用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I－)，實驗過程包括準備標準溶液和滴定待測溶液。Ⅰ.準備標準溶液a.準確稱取AgNO3基準物8g(0mol)后，配制成250mL標準溶液，放在棕色試劑瓶中避光保存，備用。b.配制并標定100mL0mol·L－1NH4SCN標準溶液，備用。Ⅱ.滴定的主要步驟a.取待測NaI溶液mL于錐形瓶中。b.加入mL0mol·L－1AgNO3溶液(過量)，使I－完全轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。c.加入NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑。d.用0mol·L－1NH4SCN溶液滴定過量的Ag＋，使其恰好完全轉(zhuǎn)化為AgSCN沉淀后，體系出現(xiàn)淡紅色，停止滴定。e.重復上述操作兩次。三次測定數(shù)據(jù)如下表：實驗序號123消耗NH4SCN標準溶液體積/mLf.數(shù)據(jù)處理?；卮鹣铝袉栴}：(1)將稱得的AgNO3配制成標準溶液，所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)AgNO3標準溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)滴定應在的條件下進行，其目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)b和c兩步操作是否可以顛倒________，說明理由________________________。(5)所消耗的NH4SCN標準溶液平均體積為________mL，測得c(I－)＝________mol·L－1。(6)在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液的前一步，應進行的操作為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)判斷下列操作對c(I－)測定結果的影響(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。①若在配制AgNO3標準溶液時，燒杯中的溶液有少量濺出，則測定結果________。②若在滴定終點讀取滴定管刻度時，俯視標準液液面，則測定結果________。微專題·大素養(yǎng)eq\o(○,\s\up1(21))專題精練1．解析：二氧化硫具有還原性，可以被氯水氧化為硫酸，但是氯水也可以和氫氧化鈉反應，所以此時不能選擇NaOH標準液，A錯誤；通氮氣是為了將生成的二氧化硫從溶液中全部趕出，B正確；亞硫酸根離子易被空氣中的氧氣氧化為硫酸根，葡萄酒中加亞硫酸鹽的主要目的是防止葡萄酒氧化，利用了亞硫酸鹽的還原性，C正確；若試劑A選擇堿液，可以和二氧化硫反應得到亞硫酸鹽或是亞硫酸氫鹽，該鹽可以被碘單質(zhì)氧化為硫酸鹽，試劑B可選擇I2標準液，D正確。答案：A2．解析：(3)mL所配草酸溶液中，n(H2C2O4)＝52n(MnO4-)＝×0mol·L－1××10－3L＝000mol，則250mL溶液中含00mol草酸，其質(zhì)量為00mol×90g·mol－1＝g，此樣品的純度為4.500g5.000g×100%＝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，結果偏高；滴定前錐形瓶內(nèi)有少量水，對實驗結果無影響；滴定前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，結果偏高；觀察讀數(shù)時，滴定前仰視答案：(1)酸式22MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O當?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色(3)90.00%(3．解析：(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的標準溶液，除燒杯和玻璃棒外，還需用到的儀器有250mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管。(2)AgNO3見光容易分解，因此需要保存在棕色試劑瓶中。(3)滴定實驗中用NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑，F(xiàn)e3＋容易發(fā)生水解，影響滴定終點判斷，因此控制，目的是抑制Fe3＋的水解。(4)Fe3＋能與I－發(fā)生氧化還原反應：2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2，因此b、c不能顛倒，否則指示劑耗盡，無法判斷滴定終點。(5)第1組數(shù)據(jù)誤差較大，舍去，取第2組、第3組實驗數(shù)據(jù)的平均值，消耗NH4SCN標準溶液的體積為(＋)mL×12＝mL。根據(jù)滴定原理，則n(Ag＋)＝n(I－)＋n(SCN－)，故n(I－)＝n(Ag＋)－n(SCN－)＝L×0mol·L－1－L×0mol·L－1＝5mol，則c(I－)＝0.0015mol0.025L＝0mol·L－(6)在滴定管中裝入NH4SCN標準溶液之前，要先用NH4SCN標準溶液潤洗滴定管。(7)①在配制AgNO3標準溶液時，若燒杯中溶液有少量濺出，配制的AgNO3標準溶液的濃度偏低，則滴定時消耗的NH4SCN標準