中和滴定的拓展應(yīng)用1.氧化復(fù)原滴定(1)原理:以氧化劑或復(fù)原劑為滴定劑,直接滴定一些具有復(fù)原性或氧化性的物質(zhì),或者間接滴定一些本身并沒有復(fù)原性或氧化性,但能與某些復(fù)原劑或氧化劑反響的物質(zhì)。(2)試劑:常見用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等;常見用于滴定的復(fù)原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。(3)指示劑:氧化復(fù)原滴定的指示劑有三類:①氧化復(fù)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,滴定終點(diǎn)為溶液由無色變?yōu)闇\紅色。(4)實(shí)例:①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液:原理:2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+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)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液后,溶液由無色變淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn)。②Na2S2O3溶液滴定碘液原理:2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI。指示劑:用淀粉作指示劑,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a2S2O3溶液后,溶液的藍(lán)色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色,說明到達(dá)滴定終點(diǎn)。2.沉淀滴定(1)概念:沉淀滴定是利用沉淀反響進(jìn)行滴定、測量分析的方法。生成沉淀的反響很多,但符合條件的卻很少,實(shí)際上應(yīng)用最多的是銀量法,即利用Ag+與鹵素離子的反響來測定Cl-、Br-、I-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響的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反響的生成物的溶解度小,否那么不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液測定溶液中Cl-的含量時常以Cr為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶。3.常見類型(1)連續(xù)反響型:A發(fā)生反響生成B,再用C滴定B。解題思路:利用化學(xué)(或離子)方程式找出A與C之間的關(guān)系式,進(jìn)行計(jì)算和誤差分析。(2)過量試劑型:向A中參加過量的B,再用C滴定過量的B。解題思路:由C求出過量的B,進(jìn)一步求出與A反響的B,進(jìn)行計(jì)算和誤差分析。【典例】(1)(2021·全國卷Ⅱ·26節(jié)選)立德粉ZnS·BaSO4(也稱鋅鋇白),是一種常用白色顏料。答復(fù)以下問題:成品中S2-的含量可以用“碘量法〞測得。稱取mg樣品,置于碘量瓶中,移取mL0mol·L-1的I2-KI溶液于其中,并參加乙酸溶液,密閉,置暗處反響5min,有單質(zhì)硫析出。以淀粉為指示劑,過量的I2用0mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,反響式為I2+2S22I-+S4。測定時消耗Na2S2O3溶液體積VmL。終點(diǎn)顏色變化為,樣品中S2-的含量為(寫出表達(dá)式)。(2)利用間接酸堿滴定法可測定Ba2+的含量,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。:2Cr+2H+Cr2+H2OBa2++CrBaCrO4↓步驟Ⅰ:移取xmL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,參加酸堿指示劑,用bmol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測得滴加鹽酸的體積為V0mL。步驟Ⅱ:移取ymLBaCl2溶液于錐形瓶中,參加xmL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再參加酸堿指示劑,用bmol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測得滴加鹽酸的體積為V1mL。滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時應(yīng)使用酸式滴定管,“0〞刻度位于滴定管的(填“上方〞或“下方〞)。BaCl2溶液的濃度為mol·L-1,假設(shè)步驟Ⅱ中滴加鹽酸時有少量待測液濺出,Ba2+濃度測量值將(填“偏大〞或“偏小〞)。【審題流程】透過材料看本質(zhì),聯(lián)系舊知解新題【解析】(1)滴定終點(diǎn)時,I2被消耗完,溶液顏色由淺藍(lán)色變?yōu)闊o色。由反響式為I2+2S22I-+S4可知,與Na2S2O3溶液反響的n1(I2)=×0.1000×,那么與S2-反響的n2(I2)=×0.1000-n1(I2)=(mol),由電子守恒可知S2-～I(xiàn)2,那么樣品中S2-的含量為×100%。(2)由方程式2Cr+2H+Cr2+H2O知,步驟Ⅰ中參加的Cr的總物質(zhì)的量為bmol·L-1×L=mol。步驟Ⅱ中,參加BaCl2充分反響后,剩余的Cr的物質(zhì)的量為bmol·L-1×L=mol,與Ba2+反響的Cr的物質(zhì)的量為mol-mol=mol,由方程式Ba2++CrBaCrO4↓得,n(Ba2+)=n(Cr),所以BaCl2的濃度:c(BaCl2)==mol·L-1。假設(shè)步驟Ⅱ中滴加鹽酸時,有少量待測液濺出,造成V1的用量減小,所以的測量值將偏大。答案:(1)淺藍(lán)色至無色×100%(2)上方偏大【延伸探究】(1)假設(shè)上題(1)中滴定時有Na2S2O3溶液滴在錐形瓶外面,那么樣品中S2-的含量將如何變化?提示:偏小。“Na2S2O3溶液滴在錐形瓶外面〞即測出的I2的量增加,那么與S2-反響的I2的量偏小。(2)上題(2)中能否直接利用Na2CrO4溶液直接滴定BaCl2溶液,測定Ba2+的含量?提示:不能。無法判斷滴定終點(diǎn)(不再產(chǎn)生沉淀的時刻)。1.難溶物CuCl廣泛應(yīng)用于化工和印染等行業(yè)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬熱分解CuCl2·2H2O制備CuCl,并進(jìn)行相關(guān)探究。取agCuCl產(chǎn)品,先參加足量FeCl3溶液使其完全溶解,再稀釋到100mL。從中取出mL,用cmol·L-1Ce(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)[Ce(SO4)2被復(fù)原為Ce3+];如此滴定三次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為VmL。請寫出產(chǎn)品溶于FeCl3溶液的離子方程式:;產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含字母的式子表示)。【解析】根據(jù)題意CuCl被FeCl3氧化成CuCl2,Fe3+被復(fù)原成Fe2+,反響的離子方程式為CuCl+Fe3+Cu2++Cl-+Fe2+。題中發(fā)生的反響有CuCl+Fe3+Cu2++Cl-+Fe2+、Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+,那么CuCl～Ce4+,產(chǎn)品中n(CuCl)=mol×=mol,產(chǎn)品中CuCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.5g·mol-1×mol÷ag×100%=×100%。答案:Fe3++CuClFe2++Cu2++Cl-×100%2.莫爾法是一種沉淀滴定法,以K2CrO4為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液滴定待測液,測定溶液中Cl-的濃度。:銀鹽性質(zhì)AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN顏色白淺黃白磚紅白溶解度/(mol·L-1)1.34×10-67.1×10-71.1×10-86.5×10-51.0×10-6(1)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。(2)假設(shè)用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液,可選為滴定指示劑的是(填字母序號)。22CrO4【解析】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響的生成物的溶解度要比滴定劑與指示劑反響的生成物的溶解度小,否那么不能用這種指示劑。如用AgNO3溶液測定溶液中Cl-的含量時常以Cr為指示劑,這是因?yàn)锳gCl比Ag2CrO4更難溶的緣故。答案:(1)滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液時,生成磚紅色沉淀且半分鐘不溶解(2)C3.釩基固溶體合金是一類重要的貯氫材料。某課外小組采用廉價原料NH4VO3、TiO2和Fe2O3,制出含VO2+、TiO2+和Fe3+的金屬鹽溶液,然后選擇氨水作沉淀劑進(jìn)行共沉淀反響,對共沉淀物[含VO(OH)2、Ti(OH)4、Fe(OH)3]進(jìn)行煅燒復(fù)原制備合金樣品。制備共沉淀物的裝置如圖: (1)實(shí)驗(yàn)中用濃氨水配制500mL2mol·L-1的稀氨水,需用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管和。(2)裝置B的作用是。(3)制備VO2+時,用草酸將V復(fù)原得VO2+。假設(shè)把草酸改為鹽酸,也能得到VO2+,但會產(chǎn)生一種有毒氣體,該反響的離子方程式為。(4)反響過程需控制溫度為60℃,三頸燒瓶的加熱方式是。(5)往三頸燒瓶中滴加含金屬離子的混合液,得懸濁液,取出充分沉降。①檢測上層清液是否含F(xiàn)e3+的實(shí)驗(yàn)方案是。②經(jīng)過濾、無水乙醇洗滌、低溫枯燥,得共沉淀物。使用無水乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是。(6)將(5)所得共沉淀物煅燒并復(fù)原后得釩基固溶體合金。為測定產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),取g產(chǎn)品溶于足量稀硫酸(其中V、Ti不溶),過濾,將濾液配成mL,取mL溶液,用0mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)后,平均消耗KMnO4溶液的體積為mL,那么產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。【解析】(1)用濃氨水配制500mL2mol·L-1的稀氨水,計(jì)算后量取、溶解、冷卻、轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中定容,那么需用到的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管和500mL容量瓶、玻璃棒、量筒。(2)裝置B的作用是吸收尾氣中的氨氣并防止倒吸。(3)由信息可知鹽酸將V復(fù)原得VO2+,還生成氯氣,由電子、電荷及原子守恒可知離子反響為2V+4H++2Cl-2VO2++2H2O+Cl2↑。(4)反響過程需控制溫度為60℃,三頸燒瓶的加熱方式是60℃水浴加熱。(5)①檢測上層清液是否含F(xiàn)e3+的實(shí)驗(yàn)方案是取少量上層清液參加KSCN溶液,觀察溶液是否變成血紅色。②使用無水乙醇洗滌的優(yōu)點(diǎn)是乙醇易揮發(fā)容易枯燥、減少洗滌時因固體溶解造成的損失。(6)由5Fe2++Mn+8H+Mn2++5Fe3++4H2O及原子守恒可知5Fe～5Fe2+～Mn,那么產(chǎn)品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%≈11.07%。答案:(1)500mL容量瓶、玻璃棒、量筒(2)吸收尾氣中的氨氣并防止倒吸(3)2V+4H++2Cl-2VO2++2H2O+Cl2↑(4)60℃水浴加熱(5)①取少量上層清液參加KSCN溶液,觀察溶液是否變成血紅色②乙醇易揮發(fā)容易枯燥、減少洗滌時因固體溶解造成的損失(6)11.07%【加固訓(xùn)練】1.用沉淀滴定法快速測定NaI等碘化物溶液中c(I-),實(shí)驗(yàn)過程包括準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液和滴定待測溶液。Ⅰ.準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)溶液a.準(zhǔn)確稱取AgNO3基準(zhǔn)物80mol)后,配制成250mL標(biāo)準(zhǔn)溶液,放在棕色試劑瓶中避光保存,備用。b.配制并標(biāo)定100mL0mol·L-1NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)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.參加mL0mol·L-1AgNO3溶液(過量),使I-完全轉(zhuǎn)化為AgI沉淀。c.參加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(fù)上述操作兩次,三次測定數(shù)據(jù)如下表:實(shí)驗(yàn)序號123消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液體積/mLf.數(shù)據(jù)處理。答復(fù)以下問題:(1)將稱得的AgNO3配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液,所使用的儀器除燒杯和玻璃棒外還有。(2)AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液放在棕色試劑瓶中避光保存的原因是。(3)滴定應(yīng)在的條件下進(jìn)行,其原因是。(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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液的前一步,應(yīng)進(jìn)行的操作為。(7)判斷以下操作對c(I-)測定結(jié)果的影響(填“偏高〞“偏低〞或“無影響〞)。①假設(shè)在配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,那么測定結(jié)果。②假設(shè)在滴定終點(diǎn)讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)液液面,那么測定結(jié)果。【解析】(1)配制250mLAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液要用250mL容量瓶、膠頭滴管、燒杯和玻璃棒。(2)AgNO3見光易分解,因此AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液要放在棕色試劑瓶中避光保存。(3)本實(shí)驗(yàn)用NH4Fe(SO4)2溶液作指示劑,Fe3+水解會影響滴定終點(diǎn)的判斷,為了抑制Fe3+的水解,滴定應(yīng)在的條件下進(jìn)行。(4)假設(shè)操作顛倒,指示劑中含有的Fe3+會與待測液中的I-反響,使指示劑耗盡,無法指示滴定終點(diǎn)。(5)觀察三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知,第1次數(shù)據(jù)與后兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相差較大,應(yīng)舍去;第2次和第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求平均值得消耗NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液平均體積為10.00mL;由Ag++I-AgI↓、Ag++SCN-AgSCN↓知,c(I-)==0.0600mol·L-1。(6)滴定管裝入溶液之前必須用待裝溶液潤洗,故在滴定管中裝入NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液的前一步為用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗滴定管。(7)①配制AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液時燒杯中的溶液濺出,那么配制的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度偏小,滴定時消耗NH4SCN溶液偏少,測定的c(I-)偏高;②滴定終點(diǎn)時俯視讀數(shù),由于滴定管刻度“上小下大〞,故讀數(shù)偏小,代入計(jì)算式的NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液體積偏小,測定的c(I-)偏高。答案:(1)250mL(棕色)容量瓶、膠頭滴管(2)防止AgNO3見光分解(3)防止因Fe3+的水解而影響滴定終點(diǎn)的判斷(或抑制Fe3+的水解)(4)否(或不能)假設(shè)顛倒,Fe3+與I-反響,指示劑耗盡,無法判斷滴定終點(diǎn)(5)10.000.0600(6)用NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行潤洗(7)①偏高②偏高2.甲醛是深受關(guān)注的有機(jī)化合物。甲醛含量的測定有多種方法,例如:在調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中參加甲醛水溶液,經(jīng)充分反響,產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質(zhì)的量與甲醛的物質(zhì)的量相等,然后用濃度的硫酸滴定氫氧化鈉。完成以下填空:(1)將mL甲醛水溶液參加經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中,充分反響后,用濃度為mol·L-1的硫酸滴定,至終點(diǎn)時耗用硫酸mL。甲醛水溶液的濃度為mol·L-1。(2)上述滴定中,假設(shè)滴定管規(guī)格為50mL,甲醛水溶液取樣不能超過mL。(3)工業(yè)甲醛含量測定的另一種方法:在甲醛水溶液中參加過氧化氫,將甲醛氧化成甲酸,然后用濃度的氫氧化鈉溶液滴定。HCHO+H2O2HCOOH+H2ONaOH+HCOOHHCOONa+H2OH2O2能氧化甲酸生成二氧化碳和水。如果H2O2用量缺乏,會導(dǎo)致甲醛含量的測定結(jié)果(選填“偏高〞“偏低〞或“不受影響〞),因?yàn)?

如果H2O2過量,會導(dǎo)致甲醛含量的測定結(jié)果(選填“偏高〞“偏低〞或“不受影響〞),因?yàn)椤?4)甲醛和新制氫氧化銅的反響顯示了甲醛的復(fù)原性,發(fā)生反響的化學(xué)方程式通