2025版新教材高中化學第3章水溶液中的離子反應與平衡微專題4酸堿中和滴定曲線氧化還原滴定法二氧化還原滴定法學生用書新人教版選擇性必修1

二、氧化還原滴定法滴定操作不僅適用于酸堿中和反應，還可應用于氧化還原反應的定量測定。1．原理以氧化劑或還原劑為滴定劑，干脆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．滴定方式及應用(1)干脆滴定法：許多還原性物質(zhì)Fe2＋、NOeq\o\al(－,2)、H2O2等可用干脆滴定法，如5H2O2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋=5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(2)返滴定法：例如，測MnO2含量時，可在H2SO4溶液中加入過量的Na2C2O4標準溶液，待與MnO2作用完畢后，用KMnO4標準液滴定過量的C2Oeq\o\al(2－,4)。MnO2＋C2Oeq\o\al(2－,4)＋4H＋=Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O,2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。(3)間接滴定法：某些非氧化性物質(zhì)，可以用間接滴定法進行測定。例如，測Ca2＋含量時，先將Ca2＋沉淀為CaC2O4，再用稀硫酸將所得沉淀溶解，用KMnO4標準液滴定溶液中的H2C2O4，間接求得Ca2＋CaC2O4＋2H＋=H2C2O4＋Ca2＋，2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。3．指示劑氧化還原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準溶液變藍。(3)自身指示劑，如高錳酸鉀標準溶液滴定草酸時，滴定終點為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。4．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。5．實例(1)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4原理2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O指示劑酸性KMnO4溶液本身呈紫紅色，不用另外選擇指示劑終點推斷當?shù)稳胱罱K半滴酸性KMnO4溶液后，溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色，說明到達滴定終點(2)Na2S2O3溶液滴定含碘溶液原理2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI指示劑用淀粉作為指示劑終點推斷當?shù)稳胱罱K半滴Na2S2O3溶液后，溶液的藍色褪去，且半分鐘內(nèi)不復原原色，說明到達滴定終點6.計算依據(jù)依據(jù)化學方程式或離子方程式或關系式列比例式，或運用原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒等列式進行計算。7．誤差分析類比酸堿中和滴定處理。跟｜蹤｜訓｜練1.某愛好小組同學用0.1000mol·L－1酸性高錳酸鉀標準溶液滴定試樣中的過氧化氫，反應原理為2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。(1)滴定達到終點的現(xiàn)象是_當?shù)稳胱罱K半滴標準液后，錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫紅色，且30_s內(nèi)溶液不褪色__。(2)用移液管吸取25.00mL試樣置于錐形瓶中，重復滴定四次，每次消耗酸性KMnO4標準溶液的體積如表所示：第一次其次次第三次第四次體積/mL17.1018.1018.0017.90計算試樣中過氧化氫的濃度為_0.180_0__mol·L－1。(3)若滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消逝，則測定結(jié)果_偏高__(填“偏高”“偏低”或“不變”)。解析：(1)滴定達到終點的現(xiàn)象是當?shù)稳胱罱K半滴標準液后，錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫紅色，且30s內(nèi)溶液不褪色。(2)由于第一次數(shù)據(jù)誤差過大，故舍去；依據(jù)反應2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑，分別求出其他三次的c(H2O2)，最終求出c(H2O2)的平均值。(3)滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消逝，導致讀取的消耗的標準液的體積偏大，測定結(jié)果偏高。2．試驗室有一瓶未知濃度的Na2S2O3溶液，通過下列試驗測定其濃度。①取10.00mLNa2S2O3溶液于錐形瓶中，滴入2～3滴指示劑。②取一滴定管，依次查漏，洗滌，用0.01mol·L－1I2標準溶液潤洗，然后注入該標準溶液，調(diào)整液面，登記讀數(shù)。③將錐形瓶置于滴定管下進行滴定，發(fā)生的反應為I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6。請回答下列問題：(1)步驟①加入的指示劑是_淀粉溶液__。(2)步驟③達到滴定終點的推斷：_滴入最終半滴標準液時，溶液由無色變成藍色，且半分鐘內(nèi)不褪色__。(3)已知試驗數(shù)據(jù)如下表：試驗次數(shù)起先讀數(shù)/mL結(jié)束讀數(shù)/mL10.1019.2021.8520.7530.0024.06則廢水中的Na2S2O3的物質(zhì)的量濃度為_0.038_mol·L－1__。(4)下列操作會導致測定結(jié)果偏高的是_AD__(填字母)。A．滴定管在裝液前未用標準溶液潤洗B．滴定過程中，錐形瓶振蕩得太猛烈，錐形瓶內(nèi)有液滴濺出C．裝標準溶液的滴定管尖嘴部分在滴定前沒有氣泡，滴定終點時發(fā)覺氣泡D．達到滴定終點時，仰視讀數(shù)3．試驗室用標準KMnO4溶液滴定未知濃度的FeSO4溶液，下列說法或操作正確的是(C)A．盛FeSO4溶液的錐形瓶滴定前用FeSO4溶液潤洗2～3次B．選堿式滴定管量取標準KMnO4溶液，并用碘化鉀淀粉溶液作指示劑C．滴定前仰視讀數(shù)，滴定后俯視讀數(shù)會導致滴定結(jié)果偏低D．錐形瓶內(nèi)溶液顏色變更由淺綠色變?yōu)樽霞t色，馬上登記滴定管液面所在刻度4．下列滴定試驗中，指示劑的選擇或滴定終點顏色變更有錯誤的是(D)已知：2KMnO4＋5K2SO3＋3H2SO4=6K2SO4＋2MnSO4＋3H2O、I2＋Na2S=2NaI＋S↓選項滴定管中的溶液錐形瓶中的溶液指示劑滴定終點顏色變更ANaOH溶液CH3COOH溶液酚酞無色→淺紅色B鹽酸氨水甲基橙黃色→橙色C酸性KMnO4溶液K2SO3溶液無無色→淺紫色D碘水Na2S溶液淀粉藍色→無色解析：氫氧化鈉溶液滴定醋酸溶液，恰好中和時生成醋酸鈉，溶液呈堿性，選擇的指示劑是酚酞，終點顏色變更為無色→淺紅色，A正確；鹽酸滴定氨水，恰好中和時生成氯化銨，溶液呈酸性，選擇的指示劑是甲基橙，終點顏色變更為黃色→橙色，B正確；亞硫酸鉀被完全氧化后，過量的高錳酸鉀使溶液顯淺紫色，終點顏色變更為無色→淺紫色，C正確；用碘水滴定硫化鈉溶液，起先時溶液為無色，硫化鈉被完全氧化后，碘水過量，淀粉遇碘變藍，可選擇淀粉指示劑，滴定終點的顏色變更為無色→藍色，D錯誤。5．某學習小組用“間接碘量法”測定某CuCl2晶體試樣的純度，試樣不含其他能與I－發(fā)生反應的氧化性雜質(zhì)，已知：2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2，I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=S4Oeq\o\al(2－,6)＋2I－。取mg試樣溶于水，加入過量KI固體，充分反應，用0.1000mol·L－1Na2S2O3標準溶液(呈堿性)滴定，部分試驗儀器和讀數(shù)如圖所示。下列說法正確的是(D)A．試樣在甲中溶解，滴定管選乙B．選用淀粉作指示劑，當甲中溶液由藍色變?yōu)闊o色時，即達到滴定終點C．丁圖中，滴定前滴定管的讀數(shù)為(a－0.50)mLD．對裝有標準液的滴定管讀數(shù)時，滴定前后讀數(shù)方式如丁圖所示，則測得的結(jié)果偏小解析：A項，甲中盛裝的是含有I2的溶液，則滴定管中盛裝的為Na2S2O3標準溶液，該溶液顯堿性，應選用堿式滴定管(丙)，不正確；B項，溶液變色且30s內(nèi)溶液不復原原來的顏色，視為滴定終點，不正確；C項，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的讀數(shù)為(a＋0.50)mL，不正確；D項，滴定后俯視讀數(shù)，將導致讀數(shù)偏小，故測得的結(jié)果偏小，正確。6．綠礬(FeSO4·7H2O)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。某化學愛好小組接受以下方法測定某綠礬樣品的純度。a.稱取2.850g綠礬產(chǎn)品，溶解，在250mL容量瓶中定容配成待測液；b.量取25.00mL待測液于錐形瓶中；c.用硫酸酸化的0.01000mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。下列說法不正確的是(C)A．a(chǎn)步驟中定容時，仰視會使所測綠礬晶體的濃度偏低B．滴定時盛放KMnO4溶液的儀器為酸式滴定管C．滴加最終半滴KMnO4溶液時，溶液變成淺紫紅色，即為滴定終點D．上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)約為97.5%解析：a步驟中定容時仰視，配制溶液體積高于刻度線，所配溶液濃度偏低，A正確；KMnO4具有強氧化性，可腐蝕橡皮管，應盛在酸式滴定管中，B正確；滴定試驗達到終點時，滴加最終半滴KMnO4溶液時，溶液變成淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色，C錯誤；5Fe2＋＋MnOeq\o\al(－,4)＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，樣品中含n(Fe2＋)＝0.01000mol·L－1×20×10－3L×5×eq\f(250,25.00)＝0.0100mol，則樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分數(shù)為eq\f(0.0100mol×278g·mol－1,2.850g)×100%＝97.5%，D正確。7．(2024·重慶高二調(diào)研)滴定法是化學分析的常用方法，是一種簡便、快速和應用廣泛的定量分析方法，在常量分析中有較高的精確度。酸堿中和滴定和氧化還原滴定是常見的兩種滴定方法：Ⅰ.氧化還原滴定：雙氧水常用于醫(yī)用傷口消毒、環(huán)境消毒和食品消毒。化學愛好小組欲精確測定某市售雙氧水中H2O2的含量：取25.00mL雙氧水至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋。用確定濃度的高錳酸鉀標準溶液滴定，其反應的離子方程式為2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。(1)滴定時，將高錳酸鉀標準溶液注入_酸__(填“酸”或“堿”)式滴定管中。(2)滴定到達終點的現(xiàn)象是_滴入最終半滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紫紅色，且30秒內(nèi)不褪色__。Ⅱ.酸堿中和滴定：常溫下，用0.1000mol·L－1NaOH溶液分別滴定20.00mL等濃度的鹽酸和醋酸溶液，得到兩條滴定曲線，如圖所示：(1)滴定鹽酸的曲線是圖_1__(填“1”或“2”)。(2)達到B、D狀態(tài)時，反應消耗的NaOH溶液的體積a_>__(填“>”“<”或“＝”)b(已知醋酸鈉溶液呈堿性)。8．(2024·天津六校高二期末)Na2S2O3溶液可用于測定溶液中ClO2的含量，試驗方案如下。步驟1：精確量取ClO2溶液10.00mL，稀釋至100mL。步驟2：量取V1mL稀釋后的ClO2溶液于錐形瓶中，調(diào)整溶液的pH≤2，加入足量的KI晶體，搖勻，在暗處靜置30分鐘(已知：ClO2＋I－＋H＋→I2＋Cl－＋H2O未配平)。步驟3：以淀粉溶液作指示劑，用cmol·L－1Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液V2mL(已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))。(1)精確量取10.00mLClO2溶液的玻璃儀器是_酸式滴定管__。(2)確定滴定終點的現(xiàn)象為_滴加最終半滴Na2S2O3溶液時，溶液剛好由藍色變?yōu)闊o色，且30_s內(nèi)不復原原色__。(3)依據(jù)上述步驟計算出原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(2cV2,V1)mol·L－1(用含字母的代數(shù)式表示)。解析：(1)ClO2溶液具有強氧化性，所以精確量取10.00mLClO2溶液的玻璃儀器是酸式滴定管。(3)由2ClO2＋10I－＋8H＋＝5I2＋2Cl－＋4H2O、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)得關系