新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1學(xué)案：微專題10 氧化還原反應(yīng)滴定

新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGEPAGE1微專題10氧化還原反應(yīng)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(yīng)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．指示劑氧化還原反應(yīng)滴定的指示劑有三類：(1)氧化還原指示劑。(2)專用指示劑，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘標(biāo)準(zhǔn)溶液變藍(lán)。(3)自身指示劑，如高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸時(shí)，滴定終點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。4．實(shí)例(1)Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3＋I(xiàn)2=Na2S4O6＋2NaI。指示劑：用淀粉作指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲蜰a2S2O3溶液后，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。(2)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理：2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。指示劑：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外選擇指示劑，當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲嗡嵝訩MnO4溶液后，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明達(dá)到滴定終點(diǎn)。1．H2S2O3是一種弱酸，實(shí)驗(yàn)室欲用0.01mol·L－1的Na2S2O3溶液滴定碘水，發(fā)生的反應(yīng)為I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6，下列說法正確的是()A．該滴定反應(yīng)可用甲基橙作指示劑B．Na2S2O3是該反應(yīng)的還原劑C．該滴定反應(yīng)可選用如圖所示的裝置D．該反應(yīng)中每消耗2molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol答案B解析溶液中有單質(zhì)碘，應(yīng)加入淀粉溶液作指示劑，碘與硫代硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液藍(lán)色褪去，故A錯(cuò)誤；Na2S2O3中S元素化合價(jià)升高被氧化，作還原劑，故B正確；Na2S2O3溶液顯堿性，應(yīng)該用堿式滴定管，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)中每消耗2molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移電子2mol，故D錯(cuò)誤。2．用0.0100mol·L－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某未知濃度的H2C2O4溶液，下列說法錯(cuò)誤的是()A．用酸式滴定管量取標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液，該滴定實(shí)驗(yàn)不需要指示劑B．該實(shí)驗(yàn)用到的玻璃儀器有酸式滴定管、堿式滴定管、錐形瓶C．滴定管使用前需檢查是否漏液D．若滴定終止時(shí)，俯視讀數(shù)，所測(cè)H2C2O4濃度偏低答案B解析因?yàn)镵MnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠管，所以應(yīng)用酸式滴定管量取標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液，KMnO4溶液呈紫色，所以該滴定實(shí)驗(yàn)不需要指示劑，A正確；該實(shí)驗(yàn)不需要堿式滴定管，B錯(cuò)誤；為防止滴定過程中滴定管漏液，在滴定管使用前需檢查是否漏液，C正確；若滴定終止時(shí)，俯視讀數(shù)，則讀取KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小，所測(cè)H2C2O4濃度偏低，D正確。3．(2022·福建漳州檢測(cè))用0.1000mol·L－1KMnO4(酸性)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定20.00mL未知濃度的FeSO4溶液。下列說法或操作正確的是()A．滴定前，用FeSO4溶液潤(rùn)洗錐形瓶2～3次B．KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液裝于堿式滴定管中C．反應(yīng)的離子方程式為5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2OD．若平行實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗KMnO4溶液的體積為10.00mL，則c(FeSO4)＝0.500mol·L－1答案C解析滴定前不能用FeSO4溶液潤(rùn)洗錐形瓶，若潤(rùn)洗，將導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，滴定結(jié)果偏高，A項(xiàng)錯(cuò)誤；KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化橡膠管，故應(yīng)選酸式滴定管盛裝KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，B項(xiàng)錯(cuò)誤；在酸性條件下，MnOeq\o\al(－,4)可將Fe2＋氧化為Fe3＋，自身被還原為Mn2＋，C項(xiàng)正確；結(jié)合電子守恒可得關(guān)系式：KMnO4～5FeSO4，則n(FeSO4)＝5×0.1000mol·L－1×10.00×10－3L＝0.005mol，所以c(FeSO4)＝eq\f(0.005mol,20.00×10－3L)＝0.2500mol·L－1，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸，是一種有還原性的有機(jī)弱酸，在化學(xué)上有廣泛應(yīng)用。①配制250mL溶液：準(zhǔn)確稱量5.000g乙二酸樣品，配成250mL溶液。②取所配溶液25.00mL于錐形瓶中，加入少量硫酸酸化，用0.1000mol·L－1KMnO4溶液滴定至草酸恰好全部被氧化成二氧化碳，共消耗KMnO4溶液20.00mL?；卮鹣铝袉栴}：(1)KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液裝入________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。(2)KMnO4溶液滴定草酸根離子的過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為____________________________________。(3)計(jì)算此樣品的純度為____________。(4)誤差分析：下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是______(填字母)。a．未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管b．滴定前錐形瓶?jī)?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(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視答案(1)酸式(2)2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O當(dāng)?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%(4)ac解析(3)25.00mL所配草酸溶液中，n(H2C2O4)＝eq\f(5,2)n(MnOeq\o\al(－,4))＝eq\f(5,2)×0.1000mol·L－1×20.00×10－3L＝0.0050mol，則250mL溶液中含0.0500mol草酸，其質(zhì)量為0.0500mol×90g·mol－1＝4.500g，此樣品的純度為eq\f(4.500g,5.000g)×100%＝90.00%。(4)未用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管，會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏低，耗用標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，結(jié)果偏高；滴定前錐形瓶?jī)?nèi)有少量水，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jì)入了標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，使標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏大，結(jié)果偏高；觀察讀數(shù)時(shí)，滴定前仰視，滴定后俯視，使標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小，結(jié)果偏低。5．亞硝酸鈉是一種食品添加劑，具有防腐作用。某同學(xué)對(duì)亞硝酸鈉進(jìn)行相關(guān)探究。(一)查閱資料①亞硝酸鈉(NaNO2)為無色、無味的晶體。②HNO2是一種弱酸，能被常見強(qiáng)氧化劑氧化，但本身又是一種氧化劑，能把Fe2＋氧化為Fe3＋。(二)問題討論(1)人體正常的血紅蛋白中應(yīng)含F(xiàn)e2＋，誤食亞硝酸鹽(如NaNO2)會(huì)致使機(jī)體組織缺氧，若發(fā)生中毒時(shí)，你認(rèn)為下列物質(zhì)有助于解毒的是________(填字母)。A．雞蛋清B．胃舒平[主要成分是Al(OH)3]C．小蘇打D．維生素C(2)亞硝酸鈉和食鹽性狀相似，可采用碘化鉀淀粉溶液(用稀硫酸酸化)來鑒別NaNO2和NaCl，證明是NaNO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________，請(qǐng)解釋稀硫酸的作用是________________________。(三)實(shí)驗(yàn)測(cè)定為了測(cè)定某樣品中NaNO2的含量，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①稱取樣品ag，加水溶解，配制成100mL溶液。②取25.00mL溶液于錐形瓶中，用0.0200mol·L－1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定(還原產(chǎn)物為Mn2＋)，滴定結(jié)束后消耗KMnO4溶液VmL。(3)上述實(shí)驗(yàn)①所需玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯之外還有____________(填一種)。(4)用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定樣品溶液前，有關(guān)滴定管的正確操作為(選出正確操作并按序排列)：檢漏→蒸餾水洗滌→______→______→______→______→______→開始滴定。A．用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗2～3次B．記錄起始讀數(shù)C．調(diào)整滴定液液面至“0”刻度或“0”刻度以下D．排除氣泡E．裝入滴定液至堿式滴定管0刻度以上F．裝入滴定液至酸式滴定管0刻度以上G．用NaNO2溶液潤(rùn)洗2～3次(5)計(jì)算該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(用含字母a、V的最簡(jiǎn)式表示)。答案(1)D(2)溶液顯藍(lán)色提供H＋，增強(qiáng)NOeq\o\al(－,2)的氧化性，使其氧化I－(或生成亞硝酸氧化I－)(3)100mL容量瓶(4)AFDCB(5)eq\f(69V,50a)%解析(1)NaNO2能使血紅蛋白中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋而喪失其生理功能，若發(fā)生中毒時(shí)，有助于解毒的措施是加入還原劑使Fe3＋還原為Fe2＋，胃舒平和小蘇打都沒有還原性，雞蛋清是重金屬鹽的解毒劑，只有維生素C有還原性。(2)采用碘化鉀淀粉溶液(用稀硫酸酸化)來鑒別NaNO2和NaCl時(shí)，硫酸與NaNO2反應(yīng)生成HNO2，HNO2能氧化KI生成I2，淀粉遇到碘單質(zhì)變藍(lán)，所以溶液顯藍(lán)色的是NaNO2，無現(xiàn)象的是NaCl。(3)根據(jù)題意，需要配制100mL溶液，則上述實(shí)驗(yàn)①所需玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯之外還有100mL容量瓶。(4)根據(jù)題意，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定樣品溶液前，滴定管的正確操作：檢漏→蒸餾水洗滌→