精选-高考化学一轮复习主题21水的电离和溶液的酸碱性5含解析

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最新中小学教案试题试卷习题资料
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主题21:水的电离和溶液的酸碱性
李仕才
考点四 中和滴定原理在定量实验中的拓展应用
酸碱中和滴定的原理及操作,不仅适用于酸碱中和反应,也可迁移应用于氧化还原反应、
沉淀反应等。近几年全国卷和各地方高考中,频繁出现涉及氧化还原滴定、沉淀滴定的综合
性试题,侧重考查滴定原理的分析与应用,指示剂的选择,终点判断,数据处理及误差分析等,
成为定量实验中考查的热点。

1.氧化还原滴定
(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:常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等;常见的用于滴定的还原剂有亚铁
盐、草酸、维生素C等。

(3)指示剂:氧化还原滴定的指示剂有三类
①氧化还原指示剂;
②专用指示剂,如在碘量法滴定中,可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝;
③自身指示剂,如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时,滴定终点时溶液由无色变为浅紫色。
(4)实例
①酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液

原理:2Mn+6H++5H2C2O410CO2↑+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KMnO
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溶液后,溶液由无色变浅紫色,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+I2Na2S4O6+2NaI。
指示剂:用淀粉作指示剂,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。
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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-的浓度。

(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所得的生
成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应所得的生成物的溶解度小,否则就不能用这种指示
剂。如用AgNO3溶液测定溶液中Cl-的含量时常以Cr为指示剂,这是因为AgCl比Ag2CrO4更
难溶。

1.用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量的对人体不利的亚氯酸根离子
(Cl)。饮用水中的ClO2、Cl含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为Cl、Cl
-

的转化率与溶液pH的关系如图所示。当pH≤2.0时,Cl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+I2Na2S4O6+2NaI。

(1)请写出pH≤2.0时Cl与I-反应的离子方程式:

(2)请完成相应的实验步骤:
步骤1:准确量取V mL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c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V1 mL;
步骤5:;
步骤6:再用c mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,又消耗Na2S2O3溶液V2 mL。

(3)根据上述数据分析,测得该饮用水中Cl的浓度为(用含字母的代数式表示)mol·L-1。
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【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~Na2S2O3
cV1×10-3 molcV
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×10-3 mol

pH≤2.0时,反应的关系式:

Cl~2I2~4Na2S2O3

×10-3 molcV2×10-3 mol
故原水样中含有n(Cl)=(-cV1)×10-3 mol
c
(Cl)= mol·L-1。

【答案】(1)Cl+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O
(2)调节溶液的pH≤2.0

(3)
2.乙二酸(HOOC—COOH)俗名草酸,是一种具有还原性的有机弱酸,在化学上有广泛应用。
(1)小刚在做“研究温度对化学反应速率的影响”实验时,他往A、B两支试管中均加入4 mL
0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液和2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热
水中,B试管置于冷水中,记录溶液褪色所需的时间。褪色所需时间tA(填“>”“=”或
“<”)tB。写出该反应的离子方程式:


(2)实验室有一瓶混有泥沙的乙二酸样品,小刚利用上述反应的原理来测定其含量,具体操作

①配制250 mL溶液:准确称量5.000 g乙二酸样品,配成250 mL溶液。配制溶液需要的计量
仪器有。

②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000 mol·L-1 KMnO
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标准溶液装入(填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。在滴定过程中发现,刚滴下少