2020年高考化学一轮复习 第八章 高考热点微专题系列（十）课件 新人教版

高考热点微专题系列(十)滴定原理的拓展应用(沉淀、氧化还原)【典题精析·晓一通百】角度1氧化还原滴定【典题1】Ⅰ.(1)用重铬酸钾法(一种氧化还原滴定法)可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.01000mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液250mL,应准确称取______________gK2Cr2O7(保留4位有效数字,已知=294.0g·mol-1)。配制该标准溶液时,下列仪器中不必要用到的有______(用编号表示)。①电子天平②烧杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥胶头滴管⑦移液管227KCrOM(2)滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。Ⅱ.取Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000mol·L-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液,该产品中Ce(OH)4的质量分数为_________________。【精析】Ⅰ.(1)m(K2Cr2O7)=0.01000mol·L-1×0.25L×294.0g·mol-1=0.7350g。称量0.7350gK2Cr2O7应使用电子天平,溶解过程中要使用烧杯和玻璃棒,溶液要在容量瓶中定容,定容时还要使用胶头滴管。实验中量筒、移液管不必用到。(2)滴定过程中,装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管开始有气泡,后来气泡消失,则导致标准液的读数偏大,则测定结果偏大。Ⅱ.由电子得失守恒可得知关系式:Ce(OH)4～FeSO4,故n[Ce(OH)4]=n(FeSO4)=0.1000mol·L-1×0.025L=0.0025molm[Ce(OH)4]=0.0025mol×208g·mol-1=0.52gw=×100%≈97.0%。答案:Ⅰ.(1)0.7350③⑦(2)偏大Ⅱ.97.0%0.52g0.536g角度2沉淀滴定【典题2】(2016·全国卷Ⅰ)在化学分析中采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,利用Ag+与生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中Cl-恰好沉淀完全(浓度等于1.0×10-5mol·L-1)时,溶液中c(Ag+)为__________________mol·L-1,此时溶24CrO液中c()等于__________________mol·L-1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)24CrO【精析】当溶液中Cl-恰好完全沉淀时,即c(Cl-)=1.0×10-5mol·L-1,根据溶度积常数Ksp(AgCl)=2.0×10-10,可得溶液中c(Ag+)=Ksp(AgCl)÷c(Cl-)=2.0×10-10÷(1.0×10-5)=2.0×10-5(mol·L-1);则此时溶液中c()=Ksp(Ag2CrO4)/c2(Ag+)=2.0×10-12÷(2.0×10-5)2=5×10-3(mol·L-1)。答案:2.0×10-55×10-324CrO【答题策略·思睿观通】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:实例酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液Na2S2O3溶液滴定碘液原理2+6H++5H2C2O4====10CO2↑+2Mn2++8H2O2Na2S2O3+I2====Na2S4O6+2NaI4MnO指示剂酸性KMnO4溶液本身呈紫色,不用另外选择指示剂淀粉滴定终点判断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(3)滴定方式及应用:滴定方式实例直接滴定法许多还原性物质Fe2+、、H2O2、等。5H2O2+2+6H+====5O2↑+2Mn2++8H2O3NO224CO4MnO滴定方式实例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↑+8H2O224CO224CO224CO4MnO滴定方式实例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,再用稀硫酸将所得沉淀溶解,用KMnO4标准液滴定溶液中的H2C2O4,间接求得Ca2+含量。CaC2O4+2H+====H2C2O4+Ca2+,2+6H++5H2C2O4====2Mn2++10CO2↑+8H2O4MnO2.解答滴定原理综合应用试题的策略(1)滴定误差分析的基本思路。滴定的误差分析,都要依据公式:c(待测)=c(标准)·来判断,c(标准)和V(待测)在误差分析时看作定值,因各种原因使得所耗标准液体积V(标准)变大或变小,V(标准)变大则c(待测)偏高,V(标准)变小则c(待测)偏低。V()V()标准待测(2)指示剂选择的基本原则。变色要灵敏,变色范围要小,使变色范围尽量与滴定终点溶液的酸碱性一致。①常用的指示剂有酚酞、甲基橙、淀粉溶液等,但一般不选用石蕊试液作指示剂;②并不是所有的滴定都需使用指示剂,如用标准的Na2SO3滴定KMnO4溶液时,KMnO4颜色褪去时即滴定终点。【类题精练·触类旁通】1.(2019·南阳模拟)有关物质的溶度积如下:物质CaCO3MgCO3Ca(OH)2Mg(OH)2Fe(OH)3Ksp4.96×10-96.82×10-64.68×10-65.61×10-122.64×10-39向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(Mg2+)∶c(Fe3+)=________。【解析】当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,c(OH-)==10-6mol·L-1;c(Mg2+)∶c(Fe3+)==2.125×1021。答案:2.125×10211481010sp22MgOHcOH［］K1239sp323366FeOH5.61102.6410cOH1010［］∶∶K2.(新题预测)三氯氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POCl3并测定产品含量的实验过程如下:Ⅰ.制备POCl3。采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略)如图所示:已知:①Ag++SCN-====AgSCN↓;Ksp(AgCl)Ksp(AgSCN);磷酸银溶于硝酸。②PCl3和POCl3的相关信息如下表:物质熔点/℃沸点/℃相对分子质量其他PCl3-112.076.0137.5两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢POCl32.0106.0153.5(1)POCl3遇水反应的化学方程式为______________。(2)装置B的作用除干燥O2外,还有________。干燥管的作用是_____________________________。(3)反应温度要控制在60～65℃,原因是____________________________。Ⅱ.测定POCl3产品的含量。实验步骤:①制备POCl3实验结束后,待三颈烧瓶中的液体冷却至室温,准确称取30.7gPOCl3产品,置于盛有60.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100.00mL溶液。②取10.00mL溶液于锥形瓶中,加入10.00mL3.2mol·L-1AgNO3标准溶液。③加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。④以X为指示剂,用0.2mol·L-1KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00mLKSCN溶液。(4)步骤③中加入硝基苯的作用是_________________________。若无此操作,所测产品中氯元素的质量分数将会________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。(5)步骤④中X为________,产品中POCl3的质量分数为________________。【解析】Ⅰ.(1)POCl3遇水会发生反应,根据原子守恒可知反应的方程式为:POCl3+3H2O====H3PO4+3HCl。(2)B装置导管和大气相连,则B还有平衡压强、观察O2的流速的作用;POCl3遇水会发生反应,干燥管可以防止空中的水蒸气进入三颈烧瓶与POCl3发生反应。(3)PCl3的沸点为76.0℃,若温度过低,反应速率太慢;若温度过高,PCl3易挥发,导致PCl3的利用率低,所以反应温度要控制在60～65℃。Ⅱ.(4)实验过程中加入硝基苯的目的是覆盖氯化银,防止沉淀转化生成AgSCN沉淀而导致数据不准确。如无此操作,部分AgCl沉淀会转化为Ag+,使所测氯元素含量将会偏小。(5)由于是用KSCN溶液滴定溶液中过量的Ag+,而Fe(SCN)3溶液是血红色溶液,所以可用含有Fe3+的Fe(NO3)3溶液作指示剂,当溶液中Ag+反应完全后,再滴加的KSCN溶液就会与溶液中的Fe3+作用,使溶液变为血红色;根据物质的元素组成及关系式可知POCl3～3HCl～3Ag+,n(Ag+)=0.032mol-0.002mol=0.03mol,n(POCl3)=0.01mol,所以三氯氧磷的含量为×100%=50%。1000.01153.510 30.7答案:(1)POCl3+3H2O====H3PO4+3HCl(2)平衡压强、观察O2的流速防止空中的水蒸气进入三颈烧瓶(3)温度过低,反应速率太慢;温度过高,PCl3易挥发,利用率低(4)防止在滴加KSCN溶液时,将AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀偏小(5)Fe(NO3)350%3.(1)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适的氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是________。A.KMnO4B.H2O2C.Cl2D.HNO3然后再加入适当物质调整至溶液的pH=3.6,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液的pH可选用下列物质中的________。A.NaOHB.NH3·H2OC.CuOD.Cu(OH)2(2)甲同学怀疑调整至溶液的pH=3.6是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol·L-1时就沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为________,通过计算确定上述方案________(填“可行”或“不可行”)。【解析】(1)A、C、D三项虽然能氧化Fe2+,但引入了新的杂质离子,故只有B项符合要求。加入CuO、Cu(OH)2能中和溶液中的H+,达到调节溶液pH的效果,而没有引入新的杂质离子。(2)由Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=3.0×10-20,求得c(OH-)=10-10mol·L-1,pH=4,而Fe3+沉淀完全时,则满足Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38,此时c(Fe3+)=1×10-5mol·L-1,此时c(OH-)=2×10-11mol·L-1,pH=3.3,也就是说,当Cu2+还未沉淀时,Fe3+早已沉淀完全,可行。答案:(1)BC、D(2)43.3可行