2018年高考化学一轮复习热点专题突破系列(七)滴定原理的综合应用课件

热点专题突破系列(七)滴定原理的综合应用【透视热点考情】回顾近5年的高考题，常考查中和滴定原理应用于物质含量的定量测定，此类题目涉及知识点多，覆盖面广，灵活多变，信息量大，综合性强、难度较大。其考情如下：命题点五年考情氧化还原滴定法综合应用2015·甲·T27，2013·乙·T36沉淀滴定法综合应用2016·乙·T27，2014·甲·T28【备考必记必会】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。(2)实例。①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液。原理：2+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，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不变色，说明到达滴定终点。4MnO②Na2S2O3溶液滴定碘液。原理：2Na2S2O3+I2====Na2S4O6+2NaI；指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入最后一滴Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去，且半分钟内不变色，说明到达滴定终点。(3)滴定方式及其应用。①直接滴定法：许多还原性物质Fe2+、、H2O2、等。5H2O2+2+6H+====5O2↑+2Mn2++8H2O。2NO224CO4MnO②返滴定法：氧化性物质可用返滴定法。例如，测MnO2含量时，可在H2SO4溶液中加入过量的Na2C2O4标准溶液，待与MnO2作用完毕后，用KMnO4标准液滴定过量的。MnO2++4H+====Mn2++2CO2↑+2H2O，2+5+16H+====2Mn2++10CO2↑+8H2O。224CO224CO4MnO224CO③间接滴定法：某些非氧化性物质，可以用间接滴定法进行测定。例如，测Ca2+含量时，先将Ca2+沉淀为CaC2O4，再用稀H2SO4将所得沉淀溶解，用KMnO4标准液滴定溶液中的，间接求得Ca2+含量。CaC2O4+2H+====H2C2O4+Ca2+，2+6H++5H2C2O4====2Mn2++10CO2↑+8H2O。224CO4MnO2.沉淀滴定：(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标准溶液滴定溶液中的Cl-，利用Ag+与生成红色的Ag2CrO4沉淀，指示滴定终点，这是因为AgCl比Ag2CrO4更难溶。24CrO【高考模拟预测】1.某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度，试样不含其他能与I-发生反应的氧化性杂质，已知，2Cu2++4I-====2CuI↓+I2，I2+2====+2I-。取mg试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定，部分实验仪器和读数如图所示。223SO246SO下列说法正确的是世纪金榜导学号30682138()A.试样在甲中溶解，滴定管选乙B.选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时，即达到滴定终点C.丁图中滴定前，滴定管的读数为a-0.50mLD.对装有标准液的滴定管读数时，滴定前后读数方式如丁图所示，则测得的结果偏小【解析】选D。A项，甲中盛装的是含有I2的溶液，则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液，该溶液显碱性，应选用碱式滴定管(丙)，不正确；B项，溶液变色且经过30s左右溶液不恢复原来的颜色，视为滴定终点，不正确；C项，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的读数为a+0.50mL，不正确；D项，滴定后俯视读数，将导致读数偏小，故测得的结果偏小，正确。2.(2017·周口模拟)铜的硫化物可用于冶炼金属铜。为测定某试样中Cu2S、CuS的质量分数，进行如下实验：步骤1：在0.7500g试样中加入100.00mL0.1200mol·L-1KMnO4的酸性溶液，加热，硫元素全部转化为，铜元素全部转化为Cu2+，滤去不溶性杂质。24SO步骤2：收集步骤1所得滤液至250mL容量瓶中，定容。取25.00mL溶液，用0.1000mol·L-1FeSO4溶液滴定至终点，消耗16.00mL。步骤3：在步骤2滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀，然后加入适量NH4HF2溶液(使Fe、Mn元素不参与后续反应)，加入约1gKI固体(过量)，轻摇使之溶解并发生反应：2Cu2++4I-====2CuI↓+I2。用0.05000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点(离子方程式为2+I2====2I-+)，消耗14.00mL。223SO246SO已知：酸性条件下，的还原产物为Mn2+。(1)若步骤3加入氨水产生沉淀时，溶液的pH=2.0，则溶液中c(Fe3+)=__________________。(已知室温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)(2)步骤3若未除去Fe3+，则测得的Cu2+的物质的量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(3)计算试样中Cu2S和CuS的质量分数(写出计算过程)___________________。4MnO【解析】(1)步骤3加入氨水产生沉淀时，溶液的pH=2.0，c(OH-)=10-12mol·L-1，Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.6×10-39，则溶液中c(Fe3+)=2.6×10-3mol·L-1。(2)Fe3+也能氧化I-，步骤3若未除去Fe3+，这样生成的I2多，消耗的Na2S2O3溶液偏多，测得的Cu2+的物质的量将偏高。(3)设Cu2S和CuS的物质的量分别为x、y；2Cu2+～I2～2n(Cu2+)=n()=0.05000mol·L-1×14.00×10-3L=7.000×10-4mol。可得出2x+y=7.000×10-4mol×10=7.000×10-3mol，10x+8y+0.1000L×16.00×10-3L×10=0.1000L×0.1200mol·L-1×5，解得x=2.000×10-3mol，y=3.000×10-3mol。223SO223SOw(Cu2S)=×100%≈42.7%w(CuS)=×100%=38.4%答案：(1)2.6×10-3mol·L-1(2)偏高(3)w(Cu2S)≈42.7%，w(CuS)=38.4%(计算过程见解析)312.00010mol160gmol0.7500g313.00010mol96gmol0.7500g【加固训练】1.中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的SO2，并对其含量进行测定。(1)仪器A的名称是________，水通入A的进口为__________。(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为_______________________。(3)除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图2中的________；若滴定终点时溶液的pH=8.8，则选择的指示剂为________；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处时，则管内液体的体积为(填序号)________(①=10mL，②=40mL，③10mL，④40mL)。(4)滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2的含量为________g·L-1。(5)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施：____________________。【解析】(1)仪器A为起冷凝作用的冷凝管(或冷凝器)。为使整个冷凝管中充满冷凝水，水应该从下端(b口)进入。(2)SO2被H2O2氧化为H2SO4，化学方程式为SO2+H2O2====H2SO4。(3)盛放NaOH溶液，应选用带有橡胶管的碱式滴定管，可通过折弯橡胶管的方法(③)排出滴定管中的气泡。滴定终点时溶液的pH=8.8，溶液呈弱碱性，应该选用酚酞作指示剂。由于滴定管下端充满溶液且没有刻度，所以滴定管中NaOH溶液的体积大于50mL-10mL=40mL。(4)根据SO2～H2SO4～2NaOH，n(SO2)=×0.0900mol·L-1×25.00×10-3L=1.1250×10-3mol，则m(SO2)=1.1250×10-3mol×64g·mol-1=7.2×10-2g，故SO2的含量==0.24g·L-1。(5)测定结果偏高应该从消耗NaOH溶液体积进行分析，如B中加入的盐酸具有挥发性，加热时1227.210g0.3L进入装置C中，导致溶液中H+的量增多，消耗NaOH溶液体积增大，导致测定结果偏高，要消除影响，可用难挥发性酸(如稀硫酸)代替盐酸；也可从滴定管读数方面进行分析。答案：(1)冷凝管(或冷凝器)b(2)SO2+H2O2====H2SO4(3)③酚酞④(4)0.24(5)原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如稀硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，消除盐酸挥发的影响2.用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子()。饮用水中的ClO2、含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2.0时，也能被I-完全还原为Cl-。反应生成的I2用标准Na2S2O3溶液滴定：2Na2S2O3+I2====Na2S4O6+2NaI。2ClO2ClO2ClO2ClO(1)请写出pH≤2.0时与I-反应的离子方程式：______________。2ClO(2)请完成相应的实验步骤：步骤1：准确量取VmL水样加入锥形瓶中；步骤2：调节水样的pH为7.0～8.0；步骤3：加入足量的KI晶体；步骤4：加入少量淀粉溶液，用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液V1mL；步骤5：________________________________；步骤6：再用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点，又消耗Na2S2O3溶液V2mL。(3)根据上述分析数据，测得该饮用水中Cl的浓度为____________mol·L-1(用含字母的代数式表示)。【解析】(3)根据电子守恒可得pH为7.0～8.0时反应的关系式：ClO2～I2～Na2S2O3cV1×10-3molcV1×10-3mol12pH≤2.0时，反应的关系式：～2I2～4Na2S2O3×10-3molcV2×10-3mol故原水样中含有n()=(-cV1)×10-3mol，c()=mol·L-1。2ClO2cV42cV42ClO2ClO21c(V4V)4V答案：(1)+4H++4I-====Cl-+2I2+2H2O(2)调节溶液的pH≤2.0(3)2ClO21c(V4V)4V