微专题 氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算-讲义(Word含解析)-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)

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名称 微专题 氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算-讲义(Word含解析)-2022~2023学年高二化学(人教版2019选择性必修1)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-01-04 10:25:57

文档简介

微专题 氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化还原反应,NaOH、Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。
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,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性、但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂:常用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)实例
①酸性KMnO4溶液滴定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,当滴入最后一滴酸性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溶液滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉溶液做指示剂,当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后,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。
2.沉淀滴定法
(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以CrO为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
1.草酸()是一种常用的化工原料,能形成多种化合物,其中草酸钠是一种常用的化工还原剂,草酸钙可用于陶瓷上釉等,回答下列问题:
(1)中C元素的化合价为_______。
(2)某同学用酸性溶液滴定含杂质的测定样品的纯度(已知杂质不参与反应),实验步骤如下:
准确称取1g固体样品,配成溶液,取出于锥形瓶中,再向锥形瓶中加入足量稀溶液,用高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液。
①高锰酸钾溶液应装在_______滴定管中,滴定至终点时的实验现象是________。
②下列操作可能使测量结果偏低的是_________。
a.盛装的的滴定管没润洗
b.称取的样品部分含有结晶水
c.读数时滴定前俯视,滴定后仰视
d.滴定结束后滴定管尖端悬有一滴溶液
③计算样品中的纯度_______。
(3)是五种肾结石里最为常见的一种,患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融,请用必要的化学原理和简要的文字说明其原因_______。
【答案】(1)+3 (2) ① 酸式 溶液由无色变为淡紫色,且半分钟不褪色 ② ab ③ 67% (3) ,多喝水沉淀溶解平衡正向移动,有利于结石的消融
【解析】
(1)中钠元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,根据化合物中元素的正负化合价代数和为0,故碳元素的化合价为+3价,故答案为:+3;
(2)①酸性高锰酸钾溶液呈酸性,且具有强氧化性,能够氧化碱式滴定管的橡胶管,所以应该用酸式滴定管盛装,故答案为:酸式;
滴定结束前溶液为无色,滴定结束后溶液呈淡紫色,所以滴定终点的现象为:无色变为淡紫色,且半分钟内不褪色,故答案为:无色变为淡紫色,且半分钟内不褪色;
②a.盛装的的滴定管没润洗,导致待测液浓度减小,则测定结果偏低,故a符合题意;
b.称取的样品部分含有结晶水,则的质量偏小,则测定结果偏低,故b符合题意;
c.读数时滴定前俯视,滴定后仰视,读出的高锰酸钾溶液体积偏大,测定结果偏高,故c不符合题意;
d.滴定结束后,滴定管尖端悬有一滴溶液,造成V(标准)偏大,测定结果偏高,故d不符合题意;
故选ab;
③25.00mL0.016mol/L高锰酸钾溶液中含有高锰酸钾的物质的量为:,100mL该样品溶液完全反应消耗高锰酸钾的物质的量为:,根据反应可知,1g固体样品中含有草酸钠的物质的量为:,质量为:,
所以的纯度为:,故答案为:67%;
(3)利用沉淀溶解平衡解释,故答案为:,多喝水沉淀溶解平衡正向移动,有利于结石的消融。
2.某化学兴趣小组利用0.2000的溶液测定某NaCl、KCl混合溶液中的物质的量浓度。
Ⅰ.配制250mL 0.2000的溶液。配制过程如下所示:计算所需固体的质量→称量→溶解→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶、贴标签。
(1)配制该溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、_______。(2)用托盘天平称取_______g固体。
(3)定容时若仰视刻度线,造成的后果应如何补救?_______。
Ⅱ.已知25℃时,以下五种物质的如下表所示:
物质 AgCl AgBr AgI
颜色 白色 砖红色 淡黄色 黄色 黑色
(4)现以所配制的溶液测定某溶液中,适宜作滴定指示剂的物质是_______(填正确答案标号)。
A. B.KBr C.KI D.
滴定过程中,用标准溶液滴定待测液时,眼睛应注视_______,滴定终点的实验现象为_______。
(5)下列操作中可导致测定的浓度偏低的是_______(填正确答案标号)。A.取标准溶液的滴定管,未经润洗就直接注入溶液,进行滴定实验
B.盛装标准液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.锥形瓶内有少量蒸馏水
(6)实验数据记录如下表所示:
滴定次数 待测溶液体积/mL 标准溶液体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 50.00 0.00 25.05
第二次 50.00 4.10 29.10
第三次 50.00 0.40 25.35
则该待测液中,的物质的量浓度为_______。(保留四位有效数字)
【答案】(1)250mL棕色容量瓶 (2) 8.5 (3) 重新配制溶液 (4) A 锥形瓶中沉淀颜色的变化 当最后一滴硝酸银溶液滴入时,出现砖红色沉淀,维持30秒不变 (5) C (6)0.1000
【解析】
Ⅰ. (1)配制250mL 0.2000的溶液。配制过程如下所示:计算所需固体的质量→称量→溶解→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶、贴标签;硝酸银见光易分解,则需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、250mL棕色容量瓶、玻璃棒和胶头滴管,故答案为:250mL棕色容量瓶。
(2)配制250mL 0.2000的溶液。则:,故用托盘天平称取8.5g固体;
(3)定容时若仰视刻度线,导致配制的溶液体积偏大,液面超出刻度线浓度偏低;应重新配制溶液;
Ⅱ(4) 只有当滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂的生成物的溶解度小时,完全反应后,继续滴加滴定剂,滴定剂和指示剂反应生成沉淀,保证滴定剂和被滴定物完全反应。此题中,只有氯化银沉淀完全后,银离子才能与滴定剂的离子反应生成其它有色沉淀。则:
A.,可知开始沉淀时浓度,银离子浓度相同时,离子开始沉淀时浓度大于氯离子浓度,即开始沉淀时,氯离子已经完全沉淀,A符合;
B.氯化银、溴化银、碘化银的组成都是1:1型,依据Ksp可知溶解性:氯化银>溴化银>碘化银,氯离子未沉淀完全时,碘离子、溴离子即开始沉淀;B不符合;
C.结合B可知,C不符合;
D. ,可知S2 开始沉淀时浓度; ,可知Cl 开始沉淀时浓度,银离子浓度相同时,硫离子开始沉淀时浓度远远小于氯离子浓度,即硫离子沉淀时,氯离子未完全沉淀,D不符合;
则答案选A。
滴定过程中,用标准溶液滴定待测液时,眼睛应注视锥形瓶中沉淀颜色的变化。由表知:是砖红色沉淀,则滴定终点的实验现象为:当最后一滴硝酸银溶液滴入时,出现砖红色沉淀,维持30秒不变;
(5)A.取标准溶液的滴定管,未经润洗就直接注入溶液,导致标准液体积偏大,测定结果偏高;A不符合;
B.盛装标准液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致标准液体积偏大,测定结果偏高;B不符合;
C.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数,导致标准液体积偏小,测定结果偏低;C符合;
D.滴定过程中会加少量蒸馏水,锥形瓶内有少量蒸馏水,不影响滴定结果;D不符合;答案选C;
(6)由表知,标准溶液体积依次为:25.05mL 、25.00mL和24.95mL,根据数据的有效性,3组数据均有效,标准溶液体积平均为25.00mL,,的物质的量浓度为:。
一、氧化还原滴定
1.炼钢时加入少量钒(V)添加剂,能优化钢的性能。某钢厂利用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]测定钒添加剂中钒的含量,其检测步骤如下:
步骤一取0.5000g钒添加剂试样预处理并溶于酸,配制成250mL待测液:
步骤二取待测液25.00mL,用适量KMnO4溶液将钒充分氧化为VO,然后加入足量NaNO2溶液等,充分反应;
步骤三向反应后溶液中加指示剂,用0.0200mol L-1的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为25.00mL。
已知:VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O。
(1)向待测液中滴加KMnO4溶液,标志反应完全的现象为___。
(2)NaNO2的作用是除去过量的KMnO4,酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+,反应的离子方程式为___。
(3)按国家标准,钒添加剂中V的含量(换算为V2O5的含量=×100%)不得低于90%,计算并判断该试样是否符合要求(写出计算过程)。___。
(4)该检测过程中,硫酸亚铁铵标准溶液必须现配现用,若放置时间过长可能会导致测定结果___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)溶液变为浅红色,且振荡后不褪色 (2) 2MnO+5NO+6H+=5NO+2Mn2++3H2O (3),该试样符合要求
(4) 偏大
【解析】
取0.5000g钒添加剂试样预处理并溶于酸,配制成250mL待测液,取待测液25.00mL,用适量KMnO4溶液将钒充分氧化为VO,若KMnO4溶液过量会将VO氧化,溶液变为浅红色,所以当溶液变为浅红色,且振荡后不褪色,表明KMnO4已足量,然后加入足量NaNO2溶液等,除去过量的KMnO4,向反应后溶液中加指示剂,用0.0200mol L-1的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点,根据VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O计算钒添加剂中钒的含量。
【解答】
(1)由分析可知,标志反应完全的现象为溶液变为浅红色,且振荡后不褪色;(2)酸性条件下,NaNO2和KMnO4反应生成Mn2+、NO和H2O,离子方程式为2MnO+5NO+6H+=5NO+2Mn2++3H2O;
(3)用0.0200mol L-1的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为25.00mL,根据VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O,得出25mL溶液中VO的物质的量为mol,则样品中V2O5的物质的量为mol,则钒添加剂中V的含量为,该试样符合要求;
(4)若硫酸亚铁铵标准溶液放置时间过长,Fe2+被氧化为Fe3+,滴定时消耗硫酸亚铁铵标准溶液体积偏大,会导致测定结果偏大。
2.CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应,得到一种蓝色晶体。通过下述实验确定该晶体的组成:
(a)称取0.2073g样品,放入锥形瓶,加入40mL2mol·L-1的H2SO4,微热使样品溶解。加入30mL水,加热至近沸,用0.02054mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗24.18mL。
(b)接着将溶液充分加热,使淡紫红色变为蓝色。冷却后加入2gKI固体和适量Na2CO3,溶液变为棕色主生成沉淀。用0.04826mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,近终点时加入淀粉指示剂,至终点,消耗12.69mL。
(1)写出步骤a中滴定反应的方程式_______。
(2)写出步骤b中溶液由淡紫红色变为蓝色的过程中所发生反应的方程式________。
(3)用反应方程式表达KI在步骤b中的作用______;写出Na2S2O3滴定反应的方程式______。
(4)通过计算写出蓝色晶体的化学式(原子数取整数)_______。
【答案】(1)2 +5H2C2O4+6H+→2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O (2) 4+12H+ 4Mn2+ +5O2↑+ 6H2O (3) KI与Cu2+作用: 2Cu2++5I-→2CuI↓+ +2→3I- + (4) K2Cu(C2O4)2· H2O
【解析】
n() = 0.02054 mol·L-1× 24.18mL ×5/2 = 1.2416 mmol
n (Cu2+)= 0.04826 mol·L-1×12.69 mL = 0.6124 mmol
n(Cu2+): n()=0.6124 mmol :1.2416 mmol =0.4933≈0. 5
配离子组成为[Cu(C2O4)2]2-。
为平衡电荷,引入2个K+。
晶体的化学式可写为: K2Cu(C2O4)2·xH2O
结晶水的质量为: 0.2073g 一0.6124 × 103mol × M[K2Cu(C2O4)2]
= 0.2073g-0.6124 × 10-3mol ×317.8g ·mol-1=00127 g
n (H2O)- 0.0127 g/(8.02 g· mol-1) - 0.000705 mol = 0. 705 mmol。
n (H2O):n(Cu2+) = 0.705 :0.6124= 1.15. x≈1
晶体的化学式为K2Cu(C2O4)2· H2O
二、沉淀滴定
3.硫氰化钾(KSCN)是中学化学实验室的常见药品,某化学小组用图所示实验装置模拟工业制备硫氰化钾,并进行相关实验探究。
已知:①NH3不溶于CS2,CS2易挥发。
②滴加KOH溶液前,B中三颈烧瓶内发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS。回答下列问题:
(1)装置A试管中反应的化学方程式为_______。
(2)装置B中盛装KOH溶液的仪器名称是_______,三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,目的是便于充分反应和_______。
(3)装置B三颈烧瓶中的水除了溶解无机物外,还起到的作用是_______。
(4)制备KSCN晶体:待装置B三颈烧瓶内CS2和NH3充分反应后,熄灭装置A的酒精灯,关闭K1,打开K2,滴入适量KOH溶液,写出反应生成KSCN的化学方程式_______。反应完成后,先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,滤液经过_______(填操作名称),取上层液体减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(5)测定晶体中KSCN的含量:称取10.00g样品,配成1000mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000mol L-1AgNO3标准溶液滴定,滴定时发生反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色),平均消耗AgNO3标准溶液24.50mL。
①刚好沉淀完时,锥形瓶中溶液的颜色变化是_______。
②晶体中KSCN的质量分数为_______。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2) 恒压滴液漏斗或滴液漏斗 防倒吸 (3) 减少CS2的挥发 (4) NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O 分液 (5) 溶液由红色变为无色 95.06%
【解析】
本实验通过制取氨气,而后与二硫化碳反应,后与氢氧化钾反应,制备硫氰化钾的工业流程,据此分析回答以下问题。
(1)装置A是实验室制取氨气的装置,药品为NH4Cl与Ca(OH)2,发生反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)装置B中盛装KOH溶液的仪器是恒压滴液漏斗,也叫滴液漏斗。因为氨气极易溶于水,所以通氨气的导管口不能插入水层。氨气不溶于CS2,从而得出三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口的原因是便于NH3与CS2充分接触发生反应,同时可防止氨气溶于水发生倒吸;
(3)因为CS2易挥发,不溶于水且密度比水大。所以三颈烧瓶中的水除了溶解NH3以及反应生成的NH4SCN、NH4HS外,还起到“液封”的作用,减少油浴加热时CS2的挥发;
(4)装置B中,首先发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS,反应完成后,熄灭A处的酒精灯,关闭K1,停止通入NH3,然后打开K2,滴入适量KOH溶液,NH4SCN与KOH反应,生成KSCN、氨气和水,反应的方程式为NH4SCN+KOHKSCN+NH3↑+H2O;反应完成后,先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,再经分液分离水相和有机相,弃有机相,上层为KSCN的水溶液,然后减压蒸发浓缩,冷却结晶,过滤、洗涤、干燥,以获得硫氰化钾晶体;
(5)①滴定时发生的离子反应为SCN +Ag+=AgSCN↓,则刚好沉淀完时,溶液中的SCN 反应完全,红色褪去,只存在少量Fe3+的颜色,故锥形瓶中溶液颜色变化是红色褪为无色(或“浅黄色”、“黄色”);
②由反应SCN +Ag+=AgSCN↓,可得出n(KSCN)=n(AgNO3)=0.1000mol·L 1×24.50×10 3L=2.45×10 3mol,晶体中KSCN的质量分数为

4.以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料获得碳酸镍流程如图:回答下列问题:[溶液中某离子浓度c(X)T≤10-5 mol·L-1时,即视为沉淀完全] 。
(1)“碱浸”时加入NaOH溶液的作用是___________。
(2)“酸浸”滤液中含有的阳离子主要为H+、___________。
(3)“转化”时加入H2O2的目的是___________(用离子方程式表示),该过程温度不宜过高,原因可能是___________。
(4)请写出“沉镍”时的离子方程式___________。
(5)若选用Na2CO3溶液“沉镍”,当溶液中碳总浓度[ c(C)]为0.1 mol·L-1时,溶液中镍总浓度的对数[lgc(Ni)]与溶液pH关系如图。注:c(C)=c()+c()+c(H2CO3)
①a点(pH≈8.2)时溶液中析出的沉淀主要为___________(填化学式)。
②b点溶液中Ni2+是否沉淀完全___________(填“是”或“否”)
(6)取“操作A”所得的NiSO4溶液VmL,用c mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)的标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗标准液20.00 mL,则“沉镍”过程中,当NiCO3开始沉淀时,溶液中浓度为___________。[已知常温下,Ksp(NiCO3)=1.42×10-7,只列计算式,不考虑杂质反应]。
【答案】(1)除去Al和Al2O3 (2) Fe2+、Ni2+、Fe3+ (3) H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O 温度过高时,H2O2分解,导致除铁不完全 (4) Ni2++2=NiCO3↓+CO2↑+H2O (5)NiCO3 否 (6) mol/L
【解析】
由流程图可知,“碱浸" 步骤中发生反应:2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O。过滤出浸出液中主要含NaOH和NaAlO2,滤渣中含有Ni、少量Fe、Fe3O4和不溶性杂质,在滤渣中加入稀硫酸,发生的反应有:Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4等,加入双氧水后发生的反应为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,通过调节pH将Fe3+以Fe (OH)3沉淀析出,然后进行操作A即过滤后除去铁,即得到滤液,其中主要含有Ni2+,再向溶液中加入NH4HCO3溶液发生反应:Ni2++2= NiCO3↓+H2O+CO2↑,再经滤、洗涤、干燥即可得到纯净的NiCO3,据此分析解题。
(1)“碱浸”时加入NaOH溶液,能够发生反应:2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,,从而达到除去Al、Al2O3的目的;
(2)酸浸滤渣时发生反应:Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,Fe+Fe2(SO4)3=3FeSO4等,因此得到的滤液中除含有H+外,还含有Fe2+、Ni2+、Fe3+;
(3)“转化”时加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,然后通过调整溶液pH,使Fe3+变为Fe (OH)3沉淀析出,反应的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
由于H2O2的稳定性比较差,受热易发生分解反应,而导致除铁不完全,所以该过程温度不宜过高;
(4)在含有Ni2+的溶液中加入NH4HCO3溶液发生反应Ni2++2=NiCO3↓+H2O+CO2↑,使Ni2+变为NiCO3沉淀;
(5)①由于a点是NiCO3对应的c(Ni2+ )小于Ni(OH)2对应的c(Ni2+),说明以NiCO3沉淀更完全,故a点( pH≈8.2)时溶液中析出的沉淀主要为NiCO3;
②由溶液中总镍浓度的对数[Igc (Ni)]与溶液pH关系图可知,b点溶液中Ni2+的总浓度不管是NiCO3还是Ni(OH)2对应的数值均大于10-5 mol/L,故Ni2+并没有沉淀完全;
(6)先根据取“操作A"所得的NiSO4溶液V mL,用c mol/L的EDTA (Na2H2Y)的标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2+ +H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗标准液20.00 mL,可计算出NiSO4溶液的物质的量为n(Ni2+)=n(EDTA),c(Ni2+)V(Ni2+)=c(EDTA)V(EDTA),故c(Ni2+)=,则在“沉镍”过程中,当NiCO3开始沉淀时,溶液中c()=。微专题 氧化还原滴定与沉淀滴定的相关计算
滴定操作不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化还原反应,NaOH、Na2CO3混合溶液与盐酸的反应及沉淀反应。
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,或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性、但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
(2)试剂:常用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
(3)实例
①酸性KMnO4溶液滴定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,当滴入最后一滴酸性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溶液滴定碘液
原理:2Na2S2O3+I2===Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉溶液做指示剂,当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后,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。
2.沉淀滴定法
(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反应进行滴定、测量分析的方法。生成沉淀的反应很多,但符合条件的却很少,实际上应用最多的是银量法,即利用Ag+与卤素离子的反应来测定Cl-、Br-、I-浓度。
(2)原理:沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂,滴定剂与被滴定物反应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小,否则不能用这种指示剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以CrO为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶的缘故。
1.草酸()是一种常用的化工原料,能形成多种化合物,其中草酸钠是一种常用的化工还原剂,草酸钙可用于陶瓷上釉等,回答下列问题:
(1)中C元素的化合价为_______。
(2)某同学用酸性溶液滴定含杂质的测定样品的纯度(已知杂质不参与反应),实验步骤如下:
准确称取1g固体样品,配成溶液,取出于锥形瓶中,再向锥形瓶中加入足量稀溶液,用高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液。
①高锰酸钾溶液应装在_______滴定管中,滴定至终点时的实验现象是________。
②下列操作可能使测量结果偏低的是_________。
a.盛装的的滴定管没润洗
b.称取的样品部分含有结晶水
c.读数时滴定前俯视,滴定后仰视
d.滴定结束后滴定管尖端悬有一滴溶液
③计算样品中的纯度_______。
(3)是五种肾结石里最为常见的一种,患草酸钙结石的病人多饮白开水有利于结石的消融,请用必要的化学原理和简要的文字说明其原因_______。
2.某化学兴趣小组利用0.2000的溶液测定某NaCl、KCl混合溶液中的物质的量浓度。
Ⅰ.配制250mL 0.2000的溶液。配制过程如下所示:计算所需固体的质量→称量→溶解→转移、洗涤→定容、摇匀→装瓶、贴标签。
(1)配制该溶液需要的玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、_______。(2)用托盘天平称取_______g固体。
(3)定容时若仰视刻度线,造成的后果应如何补救?_______。
Ⅱ.已知25℃时,以下五种物质的如下表所示:
物质 AgCl AgBr AgI
颜色 白色 砖红色 淡黄色 黄色 黑色
(4)现以所配制的溶液测定某溶液中,适宜作滴定指示剂的物质是_______(填正确答案标号)。
A. B.KBr C.KI D.
滴定过程中,用标准溶液滴定待测液时,眼睛应注视_______,滴定终点的实验现象为_______。
(5)下列操作中可导致测定的浓度偏低的是_______(填正确答案标号)。A.取标准溶液的滴定管,未经润洗就直接注入溶液,进行滴定实验
B.盛装标准液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.读取溶液体积时,开始时仰视读数,滴定结束时俯视读数
D.锥形瓶内有少量蒸馏水
(6)实验数据记录如下表所示:
滴定次数 待测溶液体积/mL 标准溶液体积
滴定前的刻度/mL 滴定后的刻度/mL
第一次 50.00 0.00 25.05
第二次 50.00 4.10 29.10
第三次 50.00 0.40 25.35
则该待测液中,的物质的量浓度为_______。(保留四位有效数字)
一、氧化还原滴定
1.炼钢时加入少量钒(V)添加剂,能优化钢的性能。某钢厂利用硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O]测定钒添加剂中钒的含量,其检测步骤如下:
步骤一取0.5000g钒添加剂试样预处理并溶于酸,配制成250mL待测液:
步骤二取待测液25.00mL,用适量KMnO4溶液将钒充分氧化为VO,然后加入足量NaNO2溶液等,充分反应;
步骤三向反应后溶液中加指示剂,用0.0200mol L-1的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为25.00mL。
已知:VO+Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O。
(1)向待测液中滴加KMnO4溶液,标志反应完全的现象为___。
(2)NaNO2的作用是除去过量的KMnO4,酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+,反应的离子方程式为__ _。
(3)按国家标准,钒添加剂中V的含量(换算为V2O5的含量=×100%)不得低于90%,计算并判断该试样是否符合要求(写出计算过程)。___。
(4)该检测过程中,硫酸亚铁铵标准溶液必须现配现用,若放置时间过长可能会导致测定结果___(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
2.CuSO4溶液与K2C2O4溶液反应,得到一种蓝色晶体。通过下述实验确定该晶体的组成:
(a)称取0.2073g样品,放入锥形瓶,加入40mL2mol·L-1的H2SO4,微热使样品溶解。加入30mL水,加热至近沸,用0.02054mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗24.18mL。
(b)接着将溶液充分加热,使淡紫红色变为蓝色。冷却后加入2gKI固体和适量Na2CO3,溶液变为棕色主生成沉淀。用0.04826mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定,近终点时加入淀粉指示剂,至终点,消耗12.69mL。
(1)写出步骤a中滴定反应的方程式_______。
(2)写出步骤b中溶液由淡紫红色变为蓝色的过程中所发生反应的方程式________。
(3)用反应方程式表达KI在步骤b中的作用______;写出Na2S2O3滴定反应的方程式______。
(4)通过计算写出蓝色晶体的化学式(原子数取整数)_______。
二、沉淀滴定
3.硫氰化钾(KSCN)是中学化学实验室的常见药品,某化学小组用图所示实验装置模拟工业制备硫氰化钾,并进行相关实验探究。
已知:①NH3不溶于CS2,CS2易挥发。
②滴加KOH溶液前,B中三颈烧瓶内发生反应CS2+3NH3NH4SCN+NH4HS。回答下列问题:
(1)装置A试管中反应的化学方程式为_______。
(2)装置B中盛装KOH溶液的仪器名称是_______,三颈烧瓶的下层CS2液体必须浸没导气管口,目的是便于充分反应和_______。
(3)装置B三颈烧瓶中的水除了溶解无机物外,还起到的作用是_______。
(4)制备KSCN晶体:待装置B三颈烧瓶内CS2和NH3充分反应后,熄灭装置A的酒精灯,关闭K1,打开K2,滴入适量KOH溶液,写出反应生成KSCN的化学方程式_______。反应完成后,先滤去三颈烧瓶中的固体催化剂,滤液经过_______(填操作名称),取上层液体减压蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到硫氰化钾晶体。
(5)测定晶体中KSCN的含量:称取10.00g样品,配成1000mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入适量稀硝酸,再加入几滴Fe(NO3)3溶液作指示剂,用0.1000mol L-1AgNO3标准溶液滴定,滴定时发生反应:SCN-+Ag+=AgSCN↓(白色),平均消耗AgNO3标准溶液24.50mL。
①刚好沉淀完时,锥形瓶中溶液的颜色变化是_______。
②晶体中KSCN的质量分数为_______。

4.以镍废渣(主要成分为Ni,含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料获得碳酸镍流程如图:回答下列问题:[溶液中某离子浓度c(X)T≤10-5 mol·L-1时,即视为沉淀完全] 。
(1)“碱浸”时加入NaOH溶液的作用是___________。
(2)“酸浸”滤液中含有的阳离子主要为H+、___________。
(3)“转化”时加入H2O2的目的是___________(用离子方程式表示),该过程温度不宜过高,原因可能是___________。
(4)请写出“沉镍”时的离子方程式___________。
(5)若选用Na2CO3溶液“沉镍”,当溶液中碳总浓度[ c(C)]为0.1 mol·L-1时,溶液中镍总浓度的对数[lgc(Ni)]与溶液pH关系如图。注:c(C)=c()+c()+c(H2CO3)
①a点(pH≈8.2)时溶液中析出的沉淀主要为___________(填化学式)。
②b点溶液中Ni2+是否沉淀完全___________(填“是”或“否”)
(6)取“操作A”所得的NiSO4溶液VmL,用c mol·L-1 EDTA(Na2H2Y)的标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),消耗标准液20.00 mL,则“沉镍”过程中,当NiCO3开始沉淀时,溶液中浓度为___________。[已知常温下,Ksp(NiCO3)=1.42×10-7,只列计算式,不考虑杂质反应]。