
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: +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0.01 ml·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2 ml Na2S2O3,轉(zhuǎn) 移電子的物質(zhì)的量為4 ml
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2 ml Na2S2O3,轉(zhuǎn)移電子2 ml,故D錯(cuò)誤。
2.用0.010 0 ml·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
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0.100 0 ml·L-1 KMnO4(酸性)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定20.00 mL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++ +8H+===5Fe3++Mn2++4H2OD.若平行實(shí)驗(yàn)測(cè)得消耗KMnO4溶液的體積為10.00 mL,則c(FeSO4)= 0.500 ml·L-1
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, 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)=5×0.100 0 ml·L-1×10.00×10-3 L=0.005 ml,所以c(FeSO4)= =0.250 0 ml·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250 mL溶液:準(zhǔn)確稱量5.000 g乙二酸樣品,配成250 mL溶液。②取所配溶液25.00 mL于錐形瓶中,加入少量硫酸酸化,用0.100 0 ml·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20.00 mL。
回答下列問題:(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_____________________________________________________________________。
+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)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
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
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)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___________________________________________________________。
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。
(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a g,加水溶解,配制成100 mL溶液。②取25.00 mL溶液于錐形瓶中,用0.020 0 ml·L-1 KMnO4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V mL。(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)。
根據(jù)題意,需要配制100 mL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100 mL容量瓶。
(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
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→潤(rùn)洗→裝液→排氣泡→調(diào)液面→記錄數(shù)據(jù),因此正確的操作順序?yàn)闄z漏→蒸餾水洗滌→A→F→D→C→B→開始滴定。
(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)。
根據(jù)關(guān)系式2KMnO4~5NaNO2,得到NaNO2的物質(zhì)的量為2.5×0.020 0 ml·L-1×V×10-3 L×4=2V×10-4 ml,該樣品中NaNO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω=
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